Ssd-диск

Что такое ССД диск

SSD диск — это твердотельный накопитель, который сохраняет информацию на микросхемах, сделанных по технологии энергонезависимой NAND флеш памяти. Именно такой тип памяти используется в флеш накопителях и SD картах. Т.е. по своей сути ССД можно назвать большой флешкой.

В сравнении с привычным жестким диском HDD, данный носитель намного быстрее считывает и записывает информацию, благодаря технологии хранения данных на микросхемах, а не на магнитных дисках со считывающей головкой — может быть изготовлен в разных форм факторах и с разными типами подключения, что дает возможность устанавливать такой тип носителя в огромное количество устройств, мини компьютеров и ноутбуков. Подробнее о том, как работают HDD можете прочитать в статье о дефрагментации диска.

Конструкция

В данном накопителе можно выделить три основных элемента:

1. Контроллер — главный компонент — мозг всего ССД устройства. Именно от него будет зависеть скорость записи и чтения, какая поддерживается память, следить за износом ячеек, распределять равномерно нагрузку и т.д.

2. Микросхемы памяти. Чаще всего используется энергонезависимая NAND память, но бывает и зависимая RAM. NAND память различается по типам — подробнее об этом читайте ниже.

3. Буферная память (RAM). Предназначена для временного хранения данных и корректной работы носителя. Важна для скорости работы самого устройства — стабилизирует при сильных нагрузках.

Преимущества SSD дисков

1. Отличная скорость работы. Она настолько ощутима, что это самый главный плюс в пользу приобретения такого диска. Так, например, скорость полной загрузки Windows 7 со всеми программами на таком диске 19 сек., а на HDD 49 сек.

2. Много форм-факторов, компактный размер. Можно установить в mini ITX корпус, в старенький ноутбук или другое устройство.

3. Нет шума, совсем. Такие накопители не обладают движущимися деталями.

4. Не такие хрупкие и ломающиеся, как привычные HDD накопители. Так, если уронишь простой HDD, то скорее всего магнитная пластина в нем будет повреждена, а вот ССД нужно будет постараться сломать.

5. Низкое потребление энергии. Так, установив такой накопитель себе в ноутбук, вы можете немного увеличить время его автономной работы.

Минусы SSD

1. Одна и та же емкость будет дороже по сравнению с HDD. Но, я бы не назвал это минусом, так как, нет смысла на таких носителях хранить, например, фильмы. Их стоит устанавливать для системы, программ и игр. А для таких целей хватит и моделей от 120 Гб.

2. Небольшое количество циклов записи. Срок официальной гарантии обычно от 3 до 5 лет, но на самом деле они работают намного дольше, по крайне мере пользователи в сети пользуются ими очень долго и отзывы только положительные. Ведь все зависит от того, сколько данных вы прогоняете через такой диск. В любом случае почти все ССД диски про запас оставляют 20% резервной памяти на случай утраты каких-либо ячеек памяти, чтобы вы не вдруг не потеряли свои данные.

3. При скачке напряжения и повреждении — очень тяжело восстановить информацию если повредится микросхема, восстановить данные из нее крайне сложно. Не стоит переживать владельцам ноутбуков, так как, там есть защита от таких ситуаций и обладателям бесперебойного блока питания.

Что такое ССД?

Если говорить простыми словами, то это компьютерное устройство памяти, которое состоит из микроконтроллера и микросхем. Расшифровывается эта аббревиатура как Solid State Drive (или Solid State Disc), что в переводе с английского означает «твердотельный диск».

Отметим, что это немеханическое устройство. В отличие от стандартных HDD-накопителей, в ССД-дисках отсутствуют подвижные механические части: шпиндель, считывающая головка. Поэтому при работе этого устройства внутри ничего не движется, не вращается с огромной скоростью, не шумит. Следовательно, тут ничего и не изнашивается. Все эти параметры исключительно важны, так как именно они отличают две технологии. Старые HDD-модели были слишком чувствительными к разного рода вибрациям, новые – нет.

Итак, жесткий ССД-диск хранит всю информацию не в секторах на твердых пластинах, а непосредственно в микросхемах памяти. Специальный контроллер позволяет записывать данные в ячейки и получать их оттуда, передавая на интерфейс ПК. По сути, SSD – это большая флешка с огромным объемом памяти, вот только ее производительность или пропускная способность намного выше не только производительности простой флешки, но устаревших накопителей HDD.

Производители SSD

Лучшим производителям SSD дисков является компания Samsung, но и стоят они дороже всех остальных. Зато являются самыми быстрыми, надежными, имеют длительную и беспроблемную гарантию.

Следующий лидер в плане технологичности компания Intel. Их SSD стоят в среднем выше, чем все остальные, но отличаются хорошим качеством. Но среди них встречались и проблемные модели, так что стоит внимательно изучить обзоры и отзывы.

Лучшими по соотношению цена/качество можно назвать SSD брендов Crucial и Plextor, они почти также хороши как Samsung или Intel, но стоят несколько дешевле.

Также в качестве компромиссного варианта в плане цена/качество можно рассматривать SSD зарекомендовавшего себя бренда A-DATA.

Не рекомендую к приобретению SSD, продающиеся под брендом Kingston, так как большинство из них не отвечают заявленным характеристикам и их скорость по мере заполнения сильно деградирует. Но у этого производителя также есть SSD из топовой серии HyperX, которые отличаются более высоким качеством и их вполне можно рассматривать в качестве альтернативы топовым дорогим брендам.

Также не рекомендую SSD брендов OCZ и Transcend, так как среди них замечен ряд моделей с различными проблемами (не видит компьютер, низкая скорость, внезапные отключения).

Некоторое время назад известный производитель жестких дисков Western Digital приобрел компанию SanDisk, которая занималась разработкой и производством SSD. Сейчас накопители обоих брендов WD и SanDisk можно рассматривать к приобретению. При этом у WD сохранилось удобное цветовое разделение: Green (бюджетные медленные SSD), Blue (средний класс) и Black (быстрые накопители). У SanDisk это серии: Plus (бюджетные), Ultra (средний класс) и Extreme (топовые).

В общем случае бюджетные и непопулярные бренды – как лотерея, может повезет, а может нет. Поэтому рекомендую по возможности отказаться от их приобретения. А на модели рекомендованных брендов все равно лучше поискать обзоры, так как «и на старуху бывает проруха».

Объем SSD диска

Объем является самым главным параметром SSD диска.

Если SSD диск нужен вам только для ускорения загрузки Windows, программ и повышения отзывчивости системы, то хватит объема 120-128 Гб (гигабайт).

Для игрового компьютера необходимо приобретать SSD объемом не менее 240-256 Гб, а если вы заядлый геймер и хотите держать на диске много игр, то на 480-512 Гб.

В дальнейшем ориентируйтесь на ваши потребности (сколько нужно места для ваших программ, игр и т.д.) и финансовые возможности. Использовать SSD для хранения данных не целесообразно, для этого нужен более емкий и дешевый жесткий диск (HDD) объемом 1-6 Тб.

Рекомендую приобретать SSD диск не впритык под ваши потребности, а с запасом емкости, так как большинству пользователей не хватает выбранного ими с целью экономии объема.

Что такое SSD-диск

«Сухим языком» определение SSD-диска звучит так: твердотельный накопитель (SSD, solid-state drive) — компьютерное немеханическое запоминающее устройство на основе микросхем памяти.

Вряд ли прониклись этим скупым определением. Теперь попробую объяснить что такое SSD-диск другим языком , как говорят — на пальцах.

Зайду из далека… Сперва нужно вспомнить (или узнать в первый раз) что такое обычный компьютерный жёсткий диск (его ещё называют винчестером).

Жёсткий диск (HDD) — это то устройство в компьютере, которое хранит все данные (программы, фильмы, изображения, музыку… саму операционную систему Windows) и выглядит он следующим образом…

Информация на жесткий диск записывается (и считывается) путём перемагничивания ячеек на магнитных пластинах, которые вращаются с дикой скоростью. Над пластинами (и между ними) носится, как перепуганная, специальная каретка со считывающей головкой.

Всё это дело жужжит и двигается постоянно. Вдобавок это очень «тонкое» устройство и боится даже простого колыхания во время своей работы, не говоря уже о падении на пол, например (считывающие головки встретятся с вращающимися дисками и привет хранящейся информации на диске).

…
…

А вот теперь выходит на сцену твёрдотельный накопитель (SSD-диск). Это тоже устройство для хранения информации, но основанное не на вращающихся магнитных дисках, а на  микросхемах памяти, как говорилось выше. Такая себе, большая флешка.

Ничего вращающегося, двигающегося и жужжащего! Плюс — просто сумасшедшая скорость записи\чтения данных!

Слева — жёсткий диск, справа — SSD-диск.

Типы энергонезависимой памяти SSD

Схемы NAND и NOR различаются по типу используемого логического элемента , при этом устройства NAND используют 8-контактный последовательный доступ к данным. Флэш-память NOR обычно используется в мобильных телефонах, а устройства NOR поддерживают 1-байтовый произвольный доступ.

NOR против NAND флэш-памяти

По сравнению с NAND флэш-память NOR обеспечивает быстрое считывание, но, как правило, это более дорогая технология памяти. NOR записывает данные большими порциями, что означает, что NOR требуется больше времени для стирания и записи новых данных. Возможности произвольного доступа NOR используются для выполнения кода, в то время как флэш-память NAND предназначена для хранения. Большинство смартфонов поддерживают оба типа флэш-памяти, используя NOR для загрузки операционной системы и съемные карты NAND для увеличения емкости устройства.

Покупательские соображения

Почему ssd прослужит не так долго, как хотелось бы

NAND flash включает в себя инструменты для обнаружения битовых ошибок и исправления перевернутых битов. Эмпирическое правило заключается в том, что требования ECC возрастают с увеличением количества уровней клеток.

1. Долговечность. Каждая гарантия на твердотельный накопитель распространяется на ограниченное количество циклов привода, которое определяется типом флэш-памяти NAND. SSD, используемый только для чтения, не требует такого же уровня выносливости, как SSD, предназначенный для обработки в основном операций записи.
2. Фактор формы. Как уже отмечалось, форм-фактор определяет, работает ли заменяемый твердотельный накопитель с существующим хранилищем, и имеет ли это значение для плотности — количества твердотельных накопителей, которые могут поместиться в одном шасси, — и нужно ли переводить серверы в автономный режим для замены твердотельных накопителей.
3. Особенности интерфейса SSD связываются с процессором компьютера посредством электрического сигнала. Интерфейс определяет максимальную пропускную способность и минимальные пороги задержки, а также возможности расширения SSD. Производители определяют свои твердотельные накопители для NVMe, SAS и SATA, а интерфейс SATA обычно является наименее дорогим типом накопителя. Квалификация поставщиков предназначена для того, чтобы помочь покупателям сравнивать устройства по вместимости, выносливости, производительности, физическим размерам и цене.
4. Инструменты мониторинга и управления. NVME, SAS и SATA используют технологию самоконтроля, анализа и отчетности ( SMART ) для выполнения проверок работоспособности для обеспечения стабильной производительности. Мониторинг SMART включает такие вещи, как автоматические оповещения и отчеты о сроке службы, а также обновления прошивки, изменение размера, форматирование SSD и операции дезинфекции.
5. Потребление энергии. Интерфейс привода также определяет максимальную мощность SSD, хотя многие корпоративные SSD спроектированы для настройки во время работы. Эта функция позволяет пользователям разумно оптимизировать производительность или мощность устройства.
6. Резервирование мощности. Твердотельные накопители содержат небольшой кэш-память ОЗУ для защиты транзакционных и других критически важных корпоративных данных. Данные хранятся в ОЗУ и впоследствии записываются в недавно удаленный блок флэш-памяти на SSD. Это гарантирует, что данные не будут потеряны. Кроме того, корпоративные твердотельные накопители включают в себя несколько встроенных конденсаторов для запуска твердотельного накопителя и обеспечения завершения записи из ОЗУ.

Характеристики

Итак, вы теперь понимаете, что такое ССД. Осталось только упомянуть основные характеристики этих устройств:

1. Емкость. Один из важных параметров, который указывается чаще всего величиной некратной степени двойки. Если емкость HDD накопителей составляла 256 или 512 Гб, то емкость SSD-устройств обычно составляет 240 или 480 Гб соответственно. Это сделано из-за резервации части памяти контроллером, необходимой для замены блоков, исчерпавших свой ресурс. Пользователь не видит замены блоков, и данные он не потеряет. То есть если в характеристиках указан объем 480 или 500 Гб, то по факту там доступно 512 Гб. Просто разные контроллеры резервируют определенный объем.
2. Скорость. Большинство устройств имеют скорость в 450-550 Мб/сек. Эта скорость равна пропускной способности интерфейса SATA, посредством которого диск подключается к материнской плате. Впрочем, этого вполне достаточно для любых задач. Ведь даже скорость записи в приложениях оказывается ниже. В характеристиках чаще всего указывается именно скорость записи, а не пропускная способность.
3. Число микросхем. Чем больше будет микросхем памяти, тем большее количество операций может быть обработано за одну единицу времени. То есть число микросхем определяет производительность. Обычно скорость записи выше у моделей с большим объемом памяти. Это связано с тем, что с ростом объема памяти растет и количество чипов.
4. Тип памяти. Самые дешевые SSD-накопители имеют память TLC, дорогие – MLC. Компания Samsung использует и совершенствует свою собственную память 3D-NAND. Различия в используемом типе памяти на практике не видны.

Типы памяти и ресурс SSD

В  дисках SSD используется флеш-память нескольких типов – MLС, TLC, QLC. В одной ячейке MLC может хранится 2 бита данных, в ячейке TLC – 3 бита, а в QLC – 4 бита. Чем больше данных хранится в одной ячейке, тем дешевле оказывается память, но в тоже время существенно снижается ее скорость и количество циклов перезаписи.

Так TLC можно перезаписывать примерно в 3 раза меньше раз, чем MLC, а память QLC можно перезаписывать еще в 3 раза меньше раз, чем TLC. Таким образом MLC является наиболее долговечной, TLC менее долговечной (но стоит дешевле), а QLC еще менее долговечной (но стоит еще дешевле).

Помимо этого MLC является самой быстрой памятью, TLC работает несколько медленнее, а QLC еще медленнее, что ощутимо сказывается на производительности SSD дисков, использующих ту или иную память. Даже если максимальные значения скорости указаны одинаковые, в реальности будет разница.

Первые чипы MLC и TLC были планарными (однослойными), сейчас же практически везде применяются трехмерные (многослойные) чипы MLC 3D NAND, TLC 3D NAND и QLC. Это позволяет увеличить емкость чипа и в тоже время такая память оказывается несколько долговечнее своих планарных предшественников, которые стали анахронизмом, но все еще встречаются в продаже.

Итак, к основным типам памяти SSD сегодня относятся:

MLC 3D NAND – наиболее дорогая, долговечная и быстрая память с ориентировочным ресурсом 10000 циклов перезаписи, рекомендуется для очень нагруженных профессиональных систем, где SSD диск может перезаписываться полностью в течение суток.

TLC 3D NAND – более дешевый тип памяти со средней скоростью и ресурсом перезаписи около 3000 циклов, встречающийся в большинстве SSD среднего класса с оптимальным соотношением цена/долговечность, рекомендуется для обычных домашних ПК.

QLC – самая дешевая и медленная память с ресурсом перезаписи около 1000 циклов, встречающаяся в самых бюджетных SSD, которые можно рекомендовать лишь для дешевых офисных ПК, чтобы ускорить загрузку программ и общую отзывчивость системы.

В общем мы бы рекомендовали не приобретать SSD на устаревшей планарной памяти MLC и TLC, а также на слишком медленной и ненадежной QLC памяти. В большинстве случаев стоит отдать предпочтение TLC 3D NAND.

Также существует миф о том, что SSD диски очень быстро изнашиваются. Поэтому нужно выбирать модели с максимально возможным ресурсом и использовать всяческие ухищрения в настройках операционной системы для продления службы SSD диска, иначе он быстро отработает свой ресурс и выйдет из строя.

На самом деле ресурс современных SSD имеет значение только при установки их в сервера, где диски работают на износ в круглосуточном режиме. В таких условиях, из-за колоссального количества циклов перезаписи, SSD действительно служат на порядок меньше, чем их старшие собратья – механические жесткие диски. Но мы то с вами уже знаем, что в компьютерах обычных пользователей количество операций записи, из-за которых и происходит износ, в 20 раз ниже операций чтения. Поэтому, даже при сравнительно большой нагрузке, ресурс любого современного SSD позволит проработать ему 10 и больше лет.

Несмотря на то, что данные о быстром износе весьма преувеличены, не стоит приобретать SSD на основе самой дешевой памяти QLC. На сегодня самым оптимальным вариантом будет SSD диск с памятью типа TLC 3D NAND. А действительный срок службы SSD диска будет больше зависеть от качества производства и блока питания компьютера. Обратите больше внимания на бренд и срок гарантии.

Достоинства SSD дисков

SSD-накопитель с такой вот структурой был создан, чтобы заменить “хрустальные” жестки диски HDD, боящиеся любых сотрясений компьютера. При наклонах, вибрациях, и, боже упаси, падениях считывающая головка (как у бабушкиного граммофона) войдет в контакт с вращающимися пластинами, что приведет к повышенному износу и повреждению поверхности диска и аварийным сбоям в его работе. В общем, нет движущихся частей — нет слез и проблем.  Ниже рассмотрим какую еще пользу может принести вам  установка SSD диска на компьютер:

1. Скорость передачи данных. Операции ввода-вывода, считывание, запись и поиск файлов увеличиваются в несколько раз, благодаря передаче данных через специальный интерфейс — шлейф.
2. Скорость запуска операционной системы и  программ также увеличивается в несколько раз, ведь все файлы здесь в порядке и для загрузки плагинов к Photoshop, например, не нужно дожидаться пока головка жесткого диска переместится в необходимое положение
3. Никакого шума. Нет двигающихся частей — нет проблем, помните? Для охлаждения SSD не требуется мощных систем охлаждения, а значит и шума от компьютера гораздо меньше.
4. Прочность. Корпус диска может подвергаться незначительным повреждениям и не терять при этом записанные на нем данные. Такой вариант удобен для тех, кто часто носит свой компьютер из дома в офис.
5. Продолжительность работы от аккумулятора. Ваш аккумулятор будет тратить на поддерживание питания диска SSD вдвое меньше заряда чем на HDD, и соответственно дольше сможет находиться в дали от розетки. Такая технология очень выигрышна для смартфонов, планшетов и ноутбуков.

Для чего используются твердотельные накопители?

Твердотельные накопители обеспечивают более быстрое хранение и другие преимущества в производительности, чем фиксированные диски. Компании с быстро растущей потребностью в более высоком входе / выходе (I / O) стимулировали разработку и внедрение SSD. Поскольку SSD имеют меньшую задержку, чем HDD, они могут эффективно обрабатывать как тяжелые операции чтения, так и случайные рабочие нагрузки. Эта меньшая задержка обусловлена ​​способностью флэш-SSD считывать данные непосредственно и сразу из определенного местоположения флэш-SSD-ячейки.

Массив все-флэш занимает только SSD — накопители в качестве хранилища. Гибридный флэш-массив объединяет дисковое хранилище и твердотельные накопители с флэш-памятью, используемой для кэширования оперативных данных, которые впоследствии записываются на диск или ленту. В конфигурациях флэш-памяти на стороне сервера на компьютерах x86 устанавливаются твердотельные накопители для поддержки целевых рабочих нагрузок, иногда в сочетании с сетевым хранилищем.

Высокопроизводительные серверы, ноутбуки, настольные компьютеры или любые приложения, которым требуется доставлять информацию в режиме реального времени или почти в реальном времени, могут извлечь выгоду из технологии твердотельных накопителей. Эти характеристики делают корпоративные твердотельные накопители пригодными для разгрузки операций чтения из баз данных с интенсивными транзакциями, для облегчения загрузочных штормов с помощью инфраструктуры виртуальных рабочих столов (VDI) или внутри массива хранения для локального размещения горячих данных для внешнего хранилища в гибридном облачном сценарии.

SSD используются в различных потребительских устройствах, включая компьютерные игры, цифровые камеры, цифровые музыкальные плееры, ноутбуки, ПК, смартфоны, планшеты и флэш-накопители. Эти устройства не предназначены для обеспечения такого же уровня производительности или долговечности, как корпоративные твердотельные накопители.

Основные особенности

Твердотельный накопитель

Несколько особенностей характеризуют дизайн SSD. Поскольку он не использует движущихся частей, твердотельный накопитель не подвержен механическому повреждению, которое происходит с жесткими дисками. Он также тише и потребляет меньше энергии, чем его дисковый аналог. А поскольку твердотельные накопители весят меньше, чем жесткие диски, они хорошо подходят для ноутбуков и мобильных вычислительных устройств.

Кроме того, программное обеспечение контроллера SSD включает в себя интеллектуальную аналитику, которая заранее предупреждает пользователя о потенциальной неисправности диска. Поскольку флеш-память податлива, поставщики массивов из всех флеш-накопителей могут манипулировать полезной емкостью хранения с помощью методов сокращения данных.

SSD обычно состоят из одноуровневой ячейки ( SLC ) или флэш-памяти MLC . Диски SLC хранят 1 бит данных на ячейку флэш-носителя. SSD на базе MLC удваивают емкость диска, записывая данные в два сегмента. На рынке продаются новые твердотельные накопители, известные как TLC, которые хранят 3 бита данных на каждую флэш-ячейку. TLC дешевле, чем SLC или MLC, что делает его привлекательным вариантом для производителей потребительских флэш-устройств. Твердотельные накопители на основе TLC обеспечивают большую емкость флэш-памяти и дешевле, чем MLC или SLC, хотя и имеют более высокую вероятность гниения битов из-за наличия восьми состояний в ячейке.

Виды SSD дисков

Все SSD диски разделяются на несколько видов в зависимости от того, по какому интерфейсу они подключатся к компьютеру.

• SATA – диски подключаются к компьютеру по тому же интерфейсу, что и обычные HDD. Выглядят они как диски для ноутбуков и имеют размер 2,5 дюйма. Вариант mSATA более миниатюрен;
• PCI-Express – подключаются как обычные видеокарты или звуковые карты в слоты расширения компьютера на материнской плате. Обладают более высокой производительностью и, чаще всего, ставятся на серверах или вычислительных станциях;
• M.2 – миниатюрный вариант чаще PCI-Express интерфейса.

В современных SSD накопителях используется в основном NAND память. По ее типу их можно разделить на три группы, которые появлялись хронологически: SLC, MLC, TLC. Чем новее становилась память, тем ниже становилась надежность ее ячеек. Емкость при этом росла, что помогало снизить себестоимость. Надежность диска целиком зависит от работы контроллера.

Не все производители SSD дисков сами изготавливают флеш-память для своих устройств. Свою память и контроллеры производят: Samsung, Toshiba, Intel, Hynix, SanDisk. Мало кто из пользователей слышал о SSD диске производства Hynix. Известный производитель флеш накопителей Kingston использует память и контроллеры фирмы Toshiba в своих дисках. Samsung сам занимается развитием технологий по производству памяти и контроллеров и комплектует ими свои SSD накопители.

История дисков

Жесткие магнитные диски имеют весьма продолжительную (разумеется, по меркам развития компьютерных технологий) историю. В 1956 году компания IBM выпустила малоизвестный компьютер IBM 350 RAMAC, который был оснащен огромным по тем меркам накопителем информации в 3,75 МБ.

В этих шкафах можно было хранить целых 7,5 МБ данных

Для построения такого жесткого диска пришлось установить 50 круглых металлических пластин. Диаметр каждой составлял 61 сантиметр. И вся эта исполинская конструкция могла хранить… всего одну MP3-композицию с низким битрейтом в 128 Кб/с.

Вплоть до 1969 года этот компьютер использовался правительством и научно-исследовательскими институтами. Еще каких-то 50 лет назад жесткий диск такого объема вполне устраивал человечество. Но стандарты кардинально изменились в начале 80-х.

На рынке появились дискеты формата 5,25-дюймов (13,3 сантиметра), а чуть позднее и 3,5- и 2,5-дюймовые (ноутбучные) варианты. Хранить такие дискеты могли до 1,44 МБ-данных, а ряд компьютеров и того времени поставлялись без встроенного жесткого диска. Т.е. для запуска операционной системы или программной оболочки нужно было вставить дискету, после чего ввести несколько команд и только потом приступать к работе.

За всю историю развития винчестеров было сменено несколько протоколов: IDE (ATA, PATA), SCSI, который позднее трансформировался в ныне известный SATA, но все они выполняли единственную функцию «соединительного моста» между материнской платой и винчестером.

От 2,5 и 3,5-дюймовых флоппи-дисков емкостью в полторы тысячи килобайт, компьютерная индустрия перешла на жесткие диски такого же размера, но в тысячи раз большим объемом памяти. Сегодня объем топовых 3.5-дюймовых HDD-накопителей достигает 10 ТБ (10 240 ГБ); 2.5-дюймовых — до 4 ТБ.

История твердотельных SSD-накопителей значительно короче. О выпуске устройства для хранения памяти, которое было бы лишено движущихся элементов, инженеры задумались еще в начале 80-х. Появление в эту эпоху так называемой пузырьковой памяти было встречено весьма враждебно и идея, предложенная французским физиком Пьером Вейссом еще в 1907 году в компьютерной индустрии не прижилась.

Суть пузырьковой памяти заключалась в разбиении намагниченного пермаллоя на макроскопические области, которые бы обладали спонтанной намагниченностью. Единицей измерения такого накопителя являлись пузырьки. Но самое главное — в таком накопителе не было аппаратно движущихся элементов.

О пузырьковой памяти очень быстро забыли, а вспомнили лишь во время разработки накопителей нового класса — SSD.

В ноутбуках SSD появились только в конце 2000-х. В 2007 году на рынок вышел бюджетный ноутбук OLPC XO–1, оснащенный 256 МБ оперативной памяти, процессором AMD Geode LX–700 с частотой в 433 МГц и главной изюминкой — NAND флеш-памятью на 1 ГБ.

OLPC XO–1 стал первым ноутбук, который использовал твердотельный накопитель. А вскоре к нему присоединилась и легендарная линейка нетбуков от Asus EEE PC с моделью 700, куда производитель установил 2-гигабайтный SSD-диск.

В обоих ноутбуках память устанавливалась прямо на материнскую плату. Но вскоре производители пересмотрели принцип организации накопителей и утвердили 2,5-дюймовый формат, подключаемый по протоколу SATA.

Емкость современных SSD-накопителей может достигать 16 ТБ. Совсем недавно компания Samsung представила именно такой SSD, правда, в серверном исполнении и с космической для обычного обывателя ценой.

Как работает SSD диск

Принцип работы SSD диска основан на специфике работы ячеек памяти. Больше всего распространена сейчас память типа NAND. Обработка данных осуществляется блоками, а не байтами. Ячейки памяти имеют ограниченный ресурс циклов перезаписи, то есть чем чаще данные пишутся на диск, тем быстрее он выйдет из строя.

Чтение данных выполняется очень быстро. Контроллер определят адрес блока, который нужно считать, и обращается к нужной ячейке памяти. Если в SDD диске читается несколько непоследовательных блоков, то это никак не сказывается на производительности. Просто происходит обращение к другому блоку по его адресу.

Процесс записи данных сложнее и он состоит из ряда операций:

• чтение блока в кэш;
• изменение данных в кэш памяти;
• отработка процедуры стирания блока на энергонезависимой памяти;
• запись блока во флеш-память по адресу, вычисленному специальным алгоритмом.

Запись блока требует нескольких обращений к ячейкам памяти на диске SSD. Появляется дополнительная операция по чистке блока, перед записью. Для того, чтобы ячейки флеш-памяти изнашивались равномерно, контроллер специальным алгоритмом вычисляет номера блоков перед записью.

Операция стирания блоков (TRIM) выполняется SSD дисками во время простоя. Это делается для того, чтобы уменьшить время выполнения записи блока на диск. При записи алгоритм оптимизируется путем удалением этапа стирания: блок просто помечается как свободный.

Операционные системы выполняют самостоятельно команду TRIM, которая приводит к чистке подобных блоков.

Недостатки SSD-дисков

1. Высокая стоимость

Это одновременно и самый сдерживающий пользователей недостаток, но и очень временный — цены на подобные накопители постоянно и стремительно падают.

2. Ограниченное число циклов перезаписи

Обычный, средний SSD-диск на основе флеш-памяти с технологией MLC способен произвести примерно 10 000 циклов чтения\записи информации. А вот более дорогой тип памяти SLC уже может в 10 раз дольше прожить (100 000 циклов перезаписи).

Как по мне, так в обоих случаях флеш-накопитель сможет легко отработать не менее 3 лет! Это как-раз средний жизненный цикл домашнего компьютера, после которого идёт обновление конфигурации, замена комплектующих на более современные, быстрые и подешевевшие.

Прогресс не стоит на месте и головастики из фирм-производителей уже придумали новые технологии, которые существенно увеличивают время жизни SSD-дисков.

Например, RAM SSD или технология FRAM, где ресурс хоть и ограничен, но практически недостижим в реальной жизни (до 40 лет в режиме непрерывного чтения/записи).

3. Невозможность восстановления удалённой информации

Удалённую информацию с SSD-накопителя не сможет восстановить ни одна специальная утилита. Таких программ просто нет.

Если при большом скачке напряжения в обычном жёстком диске сгорает в 80% случаев только контроллер, то в SSD-дисках этот контроллер находится на самой плате, вместе с микросхемами памяти и сгорает весь накопитель целиком — привет семейному фотоальбому.

Эта опасность практически сведена к нулю в ноутбуках и при использовании бесперебойного блока питания.

Характеристики SSD

Перед тем как отправиться за покупкой твердотельного накопителя для своего ноутбука, нелишним будет разобраться с основными его техническими характеристиками. Важен не только доступный объём диска, но и ряд других факторов, среди которых можно назвать интерфейс и тип контроллера.

С интерфейсом всё достаточно просто: если первые «ноуты» поддерживали только так называемый SATA 1, то среднестатистический бюджетный ноутбук сегодня поддерживает уже SATA 3, способный передавать данные на скорости до 6 Гбит/с, что куда выше, чем фактически у любого HDD. Информацию о том, какой тип разъёма под установку жёсткого диска имеется в компьютере, можно найти в технической документации к нему. Если же там вы встретили надпись вроде mini SATA или mSATA, то волноваться не стоит – данный формат лишь подразумевает более компактный физический размер для установки в ноутбуках с небольшим корпусом, а по скорости он аналогичен SATA 3.

Впрочем, «проблем» при подключении SSD с модернизированным интерфейсом тоже бывает достаточно. К примеру, если на шине «ноута» и в самом SSD будут использоваться разные протоколы, устройство просто не сможет «увидеть» диск после подключения.

Стоит отметить, что любые операции по разбору ноутбука, проверке интерфейса под накопитель, контактов разъёма и т. д. лучше не проводить, не имея соответствующих навыков в этой области. Особенно это утверждение справедливо в том случае, если гарантийный срок техники ещё не вышел: любое внешнее вмешательство в данном случае аннулирует гарантию.

Когда все данные уточнены и нужная модель Solid State Drive приобретена, стоит озаботиться тем, как будут копироваться нужные данные с одного диска на другой. Многие производители твердотельных накопителей снабжают свою продукцию специальным программным обеспечением, при помощи которого можно провести так называемую миграцию данных с одного источника на другой. Впрочем, в любое время можно просто скопировать файлы и папки вручную, хоть это и займёт много времени.

SSD не требуют регулярной дефрагментации, но это не значит, что за их «здоровьем» пользователю следить вовсе не нужно. Нелишним будет время от времени скачивать официальные обновления для прошивки диска с сайта производителя и «мониторить» состояние накопителя при помощи специального софта.

Зачем оно надо

«Быть или не быть?» — подумает читатель. Купить SSD или сэкономить, купив что-то другое. Согласно отзывам моих клиентов, еще ни один не испытал недовольства из-за покупки такого девайса. Было несколько претензий по поводу гарантийного ремонта, но это уже статистическая погрешность, которая всегда проявляется при больших количествах продаж.

И если вы нервничаете каждый раз, когда компьютер начинает «тупить» и зависать, ССД – лучший вариант избавиться от таких явлений. Нервничать вы при этом, скорее всего, не перестанете, но уже найдете другую причину, а вот компьютер будет «летать» с таким накопителем.

И если вы уже направляетесь в инет-магазин за новеньким SSD накопителем, почитайте эту инструкцию – она поможет вам правильно выбрать хороший твердотельный накопитель. Также вам, возможно, будет интересен рейтинг жестких дисков для ПК за 2017 и 2018 год, конечно если считаете что без HDD никуда.

С уважением автор блога Андрей Андреев.

Как установить SSD в качестве основного диска

В случае установки SSD с интерфейсом SATA в качестве основного и единственного диска следует опираться на все вышеперечисленные советы выше, с той лишь разницей, что после монтажа при включении ПК нужно будет использовать загрузочную флешку с инсталляционным комплектом Windows. При инсталляции ОС просто выберите в качестве системного диска ваш новый SSD.

Одним из недорогих, но весьма быстрых дисков по нашим тестам, является ADATA Ultimate SU630.

Для уменьшения износа твердотельного диска все же рекомендуем использовать второй диск в системе, и именно HDD. Так будет надежней и с точки зрения безопасного хранения личных файлов, т.к. в случае системного сбоя придется форматировать весь SSD без возможности восстановления с него данных.