Виды и архитектура твердотельных SSD дисков
Solid-state drive, SSD или твердотельный накопитель являет собой запоминающее устройство, которое работает на основе микросхем памяти. Чтобы устройство функционировало правильно, в него вмонтирован управляющий контроллер.
Существуют два вида ssd дисков:
- основанные на флеш-памяти
- основанные на оперативной памяти.
Архитектура твердотельных накопителей
NAND SSD
Такого типа твердотельные накопители относятся к современным разработкам. NAND память основана на флеш-памяти, которая в каждой ячейке (массиве транзисторов с плавающим затвором) хранит бит информации.
Твердотельные накопители могут иметь два типа NAND памяти: MLC и SLC.
Их отличие состоит в том, что в SLC-устройствах ячейки расположены в один уровень и хранят только 1 бит информации, в то время как в MLC в каждой ячейке может храниться по несколько бит информации.
Благодаря технологии MLC размер диска остается небольшим, но в то же время он позволяет существенно увеличить память и наряду с этим сократить расходы на каждый гигабайт.
RAM SSD
Имеют энергозависимую память и отличаются сверхбыстрым поиском нужной информации, ее чтением и записью. Однако такие устройства стоят весьма дорого, поэтому зачастую используются только для очень крупных систем управления базами данных, для мощных графических станций.
Обычно в твердотельных накопителях такого типа имеется дополнительный аккумулятор. Если внезапно пропадет питание, он помогает сохранить все данные на устройстве.
Преимущества твердотельных дисков
Если вы хотите купить твердотельный накопитель, сперва вам необходимо проанализировать все его преимущества и недостатки.
К преимуществам относят:
- Быстрая скорость чтения и записи информации.
- Отсутствие задержек доступа к данным.
- Разнообразие форм. Вы можете выбрать твердотельные диски разного размера и толщины, среди которых могут быть даже очень тонкие и даже без защитного корпуса.
- Нет движущихся частей, в отличие от жесткого диска. Поэтому они не создают вибраций, нечувствительны к сотрясениям и по существу более надежные.
- Отличное соотношение цена – качество.
- Независимо от того, как расположены файлы время их считывания всегда стабильное.
- Низкое потребление энергии.
- Возможности к постоянной модернизации.
- Широкий диапазон рабочих температур.
- Малочувствительны к электромагнитным полям.
Недостатки SSD
Несмотря на многие преимущества данных устройств, можно выделить и несколько недостатков:
- Количество перезаписи ограничено . Большинство ssd накопителей позволяют перезаписывать информацию 10 000 раз или 100 000 раз, в более дорогом варианте. По достижению этого количества, с накопителя можно будет только читать, а для записи он будет недоступен. Также стоит сказать, что устройства постоянно усовершенствуются, поэтому в скором времени возможно этот недостаток уйдет.
- Цена гигабайта на таком устройстве дороже, чем на жестком диске. Поэтому если выходить из соображений экономии, то жесткий диск использовать будет дешевле.
Форм-фактор
Твердотельные накопители могут иметь совершенно разные форм-факторы. Все зависит от того, где вы их хотите применять и сколько памяти вам нужно.
Для ежедневного использования в быту чаще всего производят твердотельные ssd накопители размером 2,5”. Внешне такие накопители очень похожи на жесткий диск. Можно встретить ssd mini устройство размером 1,8”, но такой размер используют только тогда, когда устройство совершенно нельзя вставить в корпус 2,5”.
Как подключаются твердотельные накопители
Чтобы установить твердотельный накопитель ssd, чаще всего используют интерфейс SATA. Обратите внимание, что современные устройства работают через канал SATA rev. 3.0.
Кстати, удобно, что канал поддерживает и обратную совместимость. То есть если вы знаете, что ваша система не работает с SATA rev. 3.0., все равно без опаски можете покупать такой накопитель. Конечно, производительность его не будет использоваться на полную мощность, но все же он будет корректно работать.
В некоторых случаях твердотельный накопитель ssd купить можно уже с комплектом специальных переходников-кронштейнов. Если у вас есть отсек 3.5” то с их помощью вы можете установить устройство габаритами 2,5”.
Еще на рынке можно встретить устройства, которые предлагаются в виде плат расширения и имеют интерфейс PCI Express. Их используют те, кому SATA не дает полных возможностей. Тогда используются 4 линии шины PCI-Express, которые могут обеспечить скорость передачи данных до 2 Гб/сек.
Чтобы достичь такой скорости, в накопители часто добавляют чипы (для работы в режиме RAID-массива) и 2 контроллера.
Пока, что предложений с PCI Express на рынке относительно немного , но эксперты уже отмечают его эффективность, и даже в этом году многие предприятия расширили свое производство, включив в него разработку такого типа накопителей.
Пользователи мобильных систем для себя могут выбрать лучший твердотельный накопитель – он имеет форм-фактор mSATA.
Он работает точно так же, как и накопители габаритных размеров 2,5”, просто все элементы устройства размещены очень компактно.
Чтобы установка SSD такого типа была успешной, материнская плата должна иметь специальный разъем. Также он должен иметь дополнительный канал SATA.
Существуют накопители для внешнего подключения. Их предлагают использовать со скоростной шиной передачи данных Thunderbolt. Но стоимость таких решений, к сожалению, совсем недешевая.
И последней группой твердотельных ssd являются устройства, которые подключаются внешне через сеть Wi-Fi. Они имеют дополнительные аккумуляторы, поэтому очень удобны при передвижениях. Ведь вы можете получить доступ к данным, где бы вы ни находились. Для этого нужен только интернет.
Емкость твердотельных накопителей
Объем накопителей бывает разнообразным – в среднем от 25 Гб до 2 Тб. На вопрос какой твердотельный накопитель ssd лучше, можно ответить, что чем больше он способен уместить информации, тем больше его ценность.
Конечно, цена накопителя тоже изменяется в зависимости от этого фактора, что для многих является ограничением.
В связи с научно-техническим прогрессом и постепенным снижением стоимости устройств, покупатели все чаще предпочитают устройства, которые имеют 240/254 Гб.
Примером SSD диска огромной емкости для решения важных промышленных задач может служить твердотельный накопитель форм-фактора PC/104, разработанный компанией Terratel с использованием NAND технологии. Это очень мощное устройство, которое имеет 3 флеш-карты, общей емкостью 2 ТБ.
Контроллер позволяет реализовать RAID 0/1/10 и функциональность / JBOD.
Модель предлагается использовать в промышленных масштабах, медицинских учреждениях, телекоммуникационных компаниях и т.д.
Больший объем памяти для бытового использования просто не нужен, поэтому накопители с большим объемом покупают специалисты в промышленных целях или для решения особых специфических задач.
Производительность
Как узнать производительность ssd диска? Для этого вам нужно заглянуть в таблицу характеристик, которую предлагает продавец. Там вы сможете узнать скорость записи и чтения, а также увидеть максимальное количество записей, на которое рассчитано это устройство.
Однако, не стоит ориентироваться только на эти параметры, потому, что при разных условиях накопитель может вести себя по-своему. Поэтому лучше всего не только ориентироваться на технические характеристики, но и тестировать устройство.
Какие факторы влияют на производительность SSD модуля
Прежде всего, это модель контроллера, который используется. Именно он определяет пропускную способность. Его прошивка становится решающим фактором: либо накопитель работает быстро, либо обрабатывает запрос относительно долго.
Не менее важную роль играют количество и тип микросхем флеш-памяти, а также алгоритм кеша, по которому работает устройство и его емкость.
Еще один важный факт, что производительность SSD в любом случае будет стабильно выше, чем у аналогичного жесткого диска. Вам достаточно хотя бы начать загружать ОС, как вы уже заметите существенную разницу. И так будет во всем: запустить программу, установить приложение: все это считывается с твердотельного SSD накопителя гораздо быстрее.
Надежность SSD устройств
Естественно вопрос надежности хранения данных сильно волнует пользователей. Ведь если вы загружаете туда жизненно важную для работы информацию, то хочется иметь гарантии, что она сохранится. С одной стороны, многих пользователей настораживает то, что накопитель можно использовать для записи ограниченное количество. С другой стороны, практически достичь такого количества записей очень сложно.
Плюс ко всему, производители обязательно дают гарантию на свою продукцию, которая достигает 5 лет. Если за это время что-то случится с вашим накопителем, то его поменяют по гарантии, а по истечении данного срока на рынке наверняка появятся уже более современные, быстрые SSD с гораздо больше производительностью и емкостью. Скорее всего, вы сами захотите поменять устройство на более совершенное.
Стоит помнить, что с любым устройством всегда может что-то случится, поэтому для перестраховки самые важные файлы все равно лучше сохранять в резервные копии.
Стоит ли покупать SSD?
Конечно, рост интереса к твердотельным накопителям последним временем неслучайный. Благодаря устройству SSD вы без труда можете существенно увеличить производительность любой системы, что является ключевым фактором при необходимости ее обновления. Поэтому, если вы решили купить SSD диск, то сначала определитесь с размером устройства, а после обдумайте емкость, которая будет для вас необходимой.