Твердотельный накопитель что такое: Что такое SSD-диск?

Что такое SSD-диск?

Назад к результатам

Хотите знать, как работает твердотельный накопитель? Твердотельные накопители (SSD) — тип хранилища, функции которого подобны жесткому диску, но основаны на другой технологии. SSD-диски используют флеш-память с цифровым доступом, как и USB-накопители. Жесткий диск (HDD) использует вращающуюся пластину и рычаг. Рабочая поверхность этих пластин движется относительно считывающей головки. SSD-накопители обеспечивают почти мгновенную загрузку системы и приложений, поскольку им не нужно механически искать данные на вращающемся диске.

За что отвечает твердотельный накопитель?

В компьютере хранилище (SSD или HDD) работает в сочетании с системной памятью и процессором и отвечает за обращение к данным и их использование. SSD-диски обеспечивают более быстрый доступ к данным и повышают производительность компьютера. Это связано с тем, что в SSD задействованы несколько иные технологии, чем в традиционных жестких дисках. Данные операционной системы, игры, изображения и музыка с SSD будут загружаться быстрее.

К примеру, при необходимости доступа к электронной таблице и выполнения простых операций редактирования, в компьютере происходит следующее:

  1.  Программы и файлы находятся в хранилище. В данном случае это электронная таблица, к которой выполняется доступ.

2.  При выполнении запроса на открытие электронной таблицы процессор передает данные программы от хранилища в ОЗУ для быстрого доступа и использования. SSD-накопители имеют почти мгновенное время отклика, поэтому они ускоряют процесс передачи, а это то время, которое необходимо для загрузки программ и файлов.

3. Далее процессор получает данные из памяти, которая является банком свободного рабочего места вашего компьютера. Далее память используется для выполнения программ. Подробнее о различиях между памятью и хранилищем.

SSD-накопители не только быстрее, но и надежнее, поскольку не имеют движущихся частей, которые могли бы износиться или сломаться (особенно при падениях и ударах). Кроме того, они потребляют меньше энергии и экономят заряд батареи.

Ваша операционная система, программы и все файлы хранятся и извлекаются из хранилища. Установка SSD-диска — один из самых быстрых способов забыть о медленной загрузке и преобразовать почти все аспекты производительности вашей системы. Узнайте подробнее о преимуществах твердотельных накопителей.

SSD-диск или жесткий диск: что выбрать?

Назад к результатам

В чем разница между твердотельными накопителями (SSD) и жесткими дисками (HDD)? По своим физическим характеристикам они схожи, разница — в способе хранения данных. У каждого типа есть преимущества и недостатки. Решение, какой накопитель выбрать, зависит от того, какие операции на компьютере вы совершаете чаще всего. Читайте о принципах работы SSD- и HDD-дисков, чтобы выбрать идеальный вариант для ваших повседневных задач.

Жесткие диски (HDD)

Принцип работы жестких дисков хорошо изучен и протестирован многими. Эти устройства в строю уже более 50 лет. Все это время они стремительно наращивали объем хранилища, уменьшаясь в физических размерах. В твердотельных накопителях запись и чтение данных происходит посредством вращения пластин (или блинов).

Принцип работы жестких дисков

Накопитель состоит из одного или нескольких магниточувствительных дисков (блинов), рычага с головкой чтения/записи (для каждого диска) и электродвигателей для вращения дисков и перемещения головок. Кроме того, имеется контроллер ввода-вывода и микропрограмма, которая указывает оборудованию, что делать, и взаимодействует с компьютером.

Каждый диск в накопителе разбит на концентрические окружности, называемые дорожками. Каждая дорожка разбита на логические блоки, называемые секторами. Номера каждой дорожки и сектора создают уникальный адрес, используемый для размещения и поиска данных. Данные записываются в ближайшую доступную область. Имеется специальный алгоритм обработки информации перед записью. Он позволяет микропрограмме определять и исправлять ошибки.

Диски вращаются с заданной скоростью (для бытовых компьютеров это от 4200 до 7200 об/мин). Эти скорости связаны со скоростью чтения/записи. Чем больше количество оборотов, тем быстрее диск может читать и записывать данные.

Чтение и запись

Каждый раз при необходимости извлечь или обновить данные контроллер ввода-вывода указывает приводу рычага их расположение. Головка чтения/записи считывает данные по наличию/отсутствию заряда в заданном адресе. При запросе на обновление данных головка чтения/записи изменяет заряд задействованной дорожки и сектора.

Время, необходимое диску для оборота, а головке — для поиска дорожки и сектора, именуется задержкой.

Недостатки

Одно из «слабых» мест жестких дисков — вращающийся магнитный диск и головка (которые выполняют функцию чтения и записи данных). Физический поиск и извлечение данных требуют большего времени, чем электронный. При неаккуратном обращении механические части могут отскочить или даже сломаться. Эта проблема особенно критична для владельцев ноутбуков. В сравнении с SSD-накопителями, жесткие диски тяжелее и потребляют больше электроэнергии.

Преимущества

Жесткие диски — уже проверенная технология. Их преимущества в том, что при одинаковом объеме хранилища они зачастую стоят дешевле SSD-дисков. На сегодня HDD-диски представлены с бóльшим объемом памяти, чем SSD.

Твердотельные накопители (SSD)

Технология твердотельных накопителей более нова, но она постоянно растет и развивается. С каждым годом появляются SSD-диски большего объема. В них используется электронное хранилище энергонезависимой памяти, то есть при выключении компьютера данные не исчезают.

Как работает логика NAND

Можно считать, что SSD-диск — это большой USB-флеш-накопитель, так как в них одна и та же базовая технология. В них используется логика NAND (это разновидность флеш-памяти). На самом низком уровне транзисторы с плавающим затвором запоминают заряд (или его отсутствие) и таким образом хранят данные. Затворы организованы в решетки, а те, в свою очередь, организованы в блоки. Размер блока может меняться, но каждый ряд, создающий решетку, называется страницей.

В SSD-диске имеется контроллер, который выполняет несколько функций, включая отслеживание места расположения данных.

Чтение и запись

При каждом запросе на извлечение или обновление данных контроллер твердотельного накопителя ищет требуемые данные по адресу и считывает состояние заряда.

Обновление данных в SSD-диске  — более сложная задача. При изменении любой части данных обновить необходимо весь блок. Данные старого блока копируются в новый, а текущий блок стирается. Данные с изменениями перезаписываются заново.

Если накопитель простаивает, то запускается процесс, называемый «сборщик мусора». Он проверяет стирание данных в блоке памяти и готовность блока к последующей записи.

Имеется еще один процесс, называемый «TRIM». Он информирует накопитель о возможности пропуска перезаписи части данных при стирании блоков. Каждый блок может быт перезаписан конечное число раз, поэтому это важный процесс. Он предотвращает преждевременный износ хранилища.

Чтобы предотвратить износ SSD-диска, имеется специальный алгоритм, который следит за тем, чтобы каждый блок был перезаписан/прочитан равное число раз. Этот процесс называется «выравнивание износа». Он запускается автоматически.

Поскольку процесс чтения/записи требует перезаписи данных, твердотельные накопители обычно имеют дополнительный объем памяти для этих операций. Причем этот объем не виден операционной системе и недоступен пользователю. Эта особенность позволяет накопителю перемещать и удалять данные без влияния на общую емкость хранилища.

Недостатки

Технологии SSD-дисков достаточно новы, поэтому такие накопители дороже, чем жесткие диски. Несмотря на то, что постоянно появляются SSD большего объема, сегодня затруднительно найти хранилище огромной емкости. Так, жесткие диски могут превосходить SSD по объему в 2,5 раза.

Преимущества

Твердотельные накопители ускоряют загрузку игр, приложений и фильмов. Технология SSD-дисков более надежна: эти накопители легче и лучше выдерживают удары и падения. Кроме того, они потребляют меньше энергии, благодаря чему температура компьютера становится ниже.

Решение

Разница между жесткими дисками (HDD) и твердотельными накопителями (SSD) заключается в технологии, используемой для хранения и извлечения данных. В таблице ниже приведены некоторые различия.

Жесткие диски дешевле и предоставляют больший объем. Твердотельные накопители быстрее, легче, более долговечны и потребляют меньше энергии. Выберите подходящий тип хранилища, исходя из ваших потребностей.

Узнайте подробнее о преимуществах твердотельных накопителей.

СтоимостьСкоростьДолговечностьМаксимальный объемЭнергоэффективность
Жесткий дискДешевлеМедленнееМенее надежный10 ТБПотребляют больше энергии
Твердотельный накопительДорожеБыстрееБолее надежный4 ТБПотребляют меньше энергии

Чем твердотельные накопители корпоративного класса отличаются от клиентских

Длительный срок службы

Все типы флеш-памяти NAND, содержащиеся во флеш-устройствах хранения, постепенно теряют способность надежного хранения данных с каждым циклом программирования-стирания ячейки флеш-памяти NAND и достигают состояния, при котором надежное хранение данных невозможно; после этого необходимо деградировавший или испорченный блок удаляется из пула хранения данных. Логический адрес блока (LBA) при этом перемещается на другой физический адрес в массиве флеш-накопителей NAND. Новый блок накопителя заменяет неисправный с помощью пула запасных блоков (Spares Block), являющегося частью резервной области (Over Provisioned, OP) SSD.

Поскольку программирование или стирание данных ячейки происходит постоянно, BER линейно возрастает; по этой причине необходимо использовать в контроллере корпоративного SSD набор комплексных методов управления для обеспечения возможности надежного хранения данных в ячейке на протяжении всего ожидаемого срока службы SSD.9

Таблица 2 – Типы флеш-памяти NAND

Корпоративные SSD отличаются от клиентских SSD и по циклу нагрузки. SSD корпоративного класса должны выдерживать высокую нагрузку по чтению или записи в условиях, типичных для сервера ЦОД, требующего доступа к данным в течение 24 часов ежедневно, по сравнению с SSD клиентского класса, которые обычно используются полностью только 8 часов в день. Корпоративные SSD имеют цикл нагрузки 24×7, в отличие от клиентских SSD с циклом нагрузки 20/80 (20% времени активны, 80% в режиме ожидания или сна при использовании компьютера).

Расчет надежности при записи для любой области применения или накопителя SSD может быть сложным, поэтому комитет JEDEC также предложил показатель измерения надежности, использующий значение общего объема записанных данных хоста в терабайтах (TBW), для указания количества данных, которое может быть записано на SSD до того, как содержащаяся в нем флеш-память NAND станет малонадежной, и накопитель потребует замены.

С помощью предложенных JEDEC способов тестирования JESD218A и нагрузок для накопителей корпоративного класса JESD219 удобнее оценивать расчеты срока службы SSD, представленные производителями в TBW, и экстраполировать более наглядный показатель надежности, который можно применить к любому ЦОД.

Как отмечается в документах JESD218 и JESD219, нагрузки различных классов областей применения также подвергаются воздействию коэффициента увеличения объема записи (WAF), благодаря которому количество операций записи выше, чем действительное количество, отправленное хостом, что быстро приводит к неуправляемому износу флеш-памяти NAND, повышенной BER флеш-памяти NAND из-за избыточных операций записи в течение долгого времени и сниженной производительности из-за большого количества недействительных страниц на SSD.

Несмотря на то, что TBW является важным параметром, отличающим SSD корпоративного и клиентского классов, TBW – это модель оценки срока службы на уровне флеш-памяти NAND; для модели оценки срока службы и надежности уровня компонентов для компонентов, используемых в устройстве, применяется параметр «средняя наработка на отказ» (MTBF). Оценка срока службы компонентов накопителей SSD корпоративного класса учитывает превышение по сроку службы и повышенную нагрузку при управлении напряжением для всей флеш-памяти NAND в течение всего ожидаемого срока службы SSD. Все корпоративные SSD должны иметь показатель MTBF не менее миллиона часов, что эквивалентно более чем 114 годам! Kingston очень консервативно оценивает свои SSD, и можно часто видеть более высокие характеристики MTBF для SSD; важно заметить, что 1 миллиона часов более чем достаточно для корпоративных SSD.

Система контроля и отчетности S.M.A.R.T. накопителей SSD корпоративного уровня позволяет с легкостью определять состояние устройства, предшествующее неисправности, на основании коэффициента увеличения объема записи (WAF) и уровня износа. Также система часто поддерживает предупредительные сообщения, предшествующие неисправности, например, сообщения об отключении питания, о битовых ошибках, произошедших из-за физического интерфейса, или о неравномерном распределении износа. С веб-сайта Kingston можно загрузить утилиту Kingston SSD Manager и использовать ее для просмотра состояния накопителя.

Накопители SSD клиентского класса могут иметь только минимальные функции вывода S.M.A.R.T. для контроля SSD при стандартном использовании или после возникновения неисправности.

В зависимости от класса области применения и емкости SSD может выделяться расширенная резервная емкость флеш-памяти NAND. Резервная емкость скрыта от доступа пользователя и операционной системы и может использоваться как временный буфер записи для повышения усредненной производительности, а также в качестве замены дефектных ячеек флеш-памяти в течение ожидаемого срока службы SSD для увеличения надежности и срока службы SSD (с повышенным количеством запасных блоков).

Что такое твердотельный накопитель (SSD) и нужен ли он мне?

Автор Архипов Егор На чтение 9 мин. Просмотров 84 Опубликовано

Твердотельные накопители (SSD) являются быстрым аналогом традиционного жесткого диска с подвижными частями. Но подходят ли они вам? Читайте дальше, как мы демистифицируем SSD.

В последние несколько лет наблюдается заметный рост доступности твердотельных накопителей. Они также показали резкое снижение цены, хотя они все еще дороже, чем традиционные диски. Что такое SSD? Каким образом вы получаете наибольшую выгоду от уплаты премии за SSD? Что, если что, нужно делать по-другому с SSD? Читайте дальше, как мы прорезаем туман, окружающий твердотельные накопители.

Что такое твердотельный накопитель?

В это может быть трудно поверить, но твердотельные накопители на самом деле довольно старая технология. SSD были на протяжении десятилетий в различных формах. Самые ранние были основаны на оперативной памяти и были настолько непомерно дорогостоящими, что появлялись только в ультрасовременных и суперкомпьютерах. В 1990-х годах появились флэш-накопители на основе флэш-памяти, но они все еще были слишком дороги для потребительского рынка и едва ли привлекли внимание специализированных компьютерных кругов. На протяжении 2000-х годов цена на флэш-память продолжала падать, и к концу десятилетия потребительские твердотельные накопители стали завоевывать рынок персональных компьютеров.

Так что же такое твердотельный накопитель? Сначала давайте рассмотрим, что такое традиционный жесткий диск (HDD). Жесткий диск – это, по большей части, набор металлических пластин, покрытых ферромагнитным материалом. Эти пластины вращаются на шпинделе (очень похоже на рекордные вращения на поворотном столе). Поверхность магнитных пластин записывается крошечным механическим рычагом (рычагом привода) с очень тонким наконечником (головкой). Данные хранятся путем изменения полярности магнитных битов на поверхности пластин. Это, конечно, немного сложнее, но достаточно сказать, что аналогия руки плеера с автоматической записью, ищущей дорожку на записи, не так далека от руки привода и головки жесткого диска, ищущего данные , Когда вы хотите записать или прочитать данные с магнитного жесткого диска, пластины вращаются, голова ищет, и данные находятся. Это такой же механический процесс, как и цифровой.

Твердотельные накопители, напротив, не имеют движущихся частей. Хотя масштаб отличается и размер хранилища значительно больше, SSD имеет гораздо больше общего с простой переносной флэш-памятью, чем с механическим жестким диском (и, конечно, гораздо больше, чем когда-либо с проигрывателем записей)! ). Подавляющее большинство твердотельных накопителей на рынке имеют разновидность NAND, тип энергонезависимой памяти, которая не требует электричества для поддержания емкости хранения данных (в отличие от оперативной памяти на вашем компьютере, которая теряет свои сохраненные данные, как только питание уходит). Память NAND также обеспечивает значительное увеличение скорости по сравнению с механическими жесткими дисками, поскольку время, затрачиваемое на раскручивание и поиск, удаляется из уравнения.

Сравнение твердотельных накопителей с традиционными жесткими дисками

Хорошо знать, как работают твердотельные накопители, более полезно сравнить их с традиционными жесткими дисками, которые вы используете годами. Давайте рассмотрим несколько ключевых отличий в поэтапном сравнении.

Время раскрутки : у SSD нет времени раскрутки, так как на диске нет движущихся частей. Жесткие диски имеют разное время раскрутки – обычно несколько секунд – когда вы слышите щелчок-whirrrrrr на мгновение или два при загрузке компьютера или доступе к редко используемому диску.

Время доступа к данным и латентность : твердотельные накопители быстро светятся и обычно работают в 80-100 раз быстрее, чем жесткие. Пропуская процедуру механического вращения и поиска, твердотельные накопители получают доступ к данным практически мгновенно, где бы они ни находились на диске. Жесткие диски тормозятся физическим движением якоря и вращением пластин.

Шум : SSD не работают; отсутствие движущихся частей означает отсутствие шума. Жесткие диски варьируются от чертовски тихого до очень неуклюжего уровня звука.

Надежность . За исключением отдельных производственных проблем (плохие диски, проблемы с микропрограммой и т. д.), SSD-накопители выходят на первый план в отделе физической надежности. Подавляющее большинство отказов жесткого диска является результатом механического отказа. В какой-то момент, после десятков тысяч часов работы, механический привод просто изнашивается. Однако с точки зрения ресурса чтения/записи, жесткие диски выигрывают (на магнитном диске нет ограничений на запись, вы можете менять полярность и неограниченное количество раз).

И наоборот, твердотельные накопители имеют конечное число циклов записи. Эта проблема ограниченного цикла записи часто обсуждается людьми, осуждающими твердотельные накопители, но реальность такова, что среднестатистическому пользователю компьютера будет трудно достичь потолка циклов чтения-записи на твердотельном накопителе.Например, современные твердотельные накопители, такие как Samsung EVO 850 (одна из наиболее популярных линий твердотельных накопителей), могут обрабатывать сотни ТиБ данных, записанных за несколько десятилетий использования, – больше, чем большинство людей будут использовать для этого.

Кроме того, SSD-накопители имеют довольно аккуратную функцию; когда сектора модулей NAND достигают конца своего цикла записи, они становятся доступными только для чтения. Затем накопитель считывает данные из неисправного сектора и перезаписывает их на новую часть диска. Обычно это дает вам достаточно времени для резервного копирования данных и приобретения нового диска.

Энергопотребление . Диски SSD потребляют на 30-60% меньше энергии, чем традиционные жесткие диски. Экономить лишние 6 или 10 Вт здесь и там не так уж много, но в течение года или двух на сильно используемой машине это складывается.

Стоимость . SSD не так дешев, как HDD. На момент написания этой статьи (конец 2017 года) традиционные цены на жесткие диски упали до уровня менее одного никеля за ГБ данных. Это удивительно дешево по историческим меркам. Твердотельные накопители намного дешевле, чем даже в последние несколько лет. В зависимости от размера и модели ожидайте, что вы заплатите от 0,20 до 0,30 долл. США за ГБ (опять же в конце 2017 г.). Хотя все еще дороже, чем жесткие диски, выбрать SSD для использования в качестве основного диска вряд ли непомерно.

Стоит отметить, что цены на твердотельные накопители имеют тенденцию к более резкому росту при увеличении емкости. Например, вы обычно можете выбрать твердотельный накопитель емкостью 256 ГБ за 100 долларов, 500 ГБ за 150 долларов и 1 ТБ за 300 долларов. Тем не менее, 2 ТБ накопителя начинают стоить около 700 долларов, а 4 ТБ вдвое больше. По этой причине многие люди выбирают меньший твердотельный накопитель для использования в качестве системного диска (на котором установлена ​​Windows и множество приложений и игр) вместе с более крупным и менее дорогим жестким диском для хранения файлов.

Уход и питание твердотельного накопителя

Что касается работы операционной системы, сохранения данных и взаимодействия с вашим компьютером, единственные отличия, которые вы действительно заметите во время работы SSD-накопителя, – это увеличение скорости и уменьшение шума. Однако, когда дело доходит до заботы о вашем драйве, есть несколько правил критической важности.

Не дефрагментируйте ваш диск. Дефрагментация на SSD бесполезна, и она сокращает срок службы. Дефрагментация – это метод, который сближает фрагменты файлов и оптимизирует их размещение на пластинах жестких дисков, чтобы сократить время поиска и износ диска. SSD не имеют пластин и имеют почти мгновенное время поиска. Все, что делает их дефрагментация, это жует больше ваших циклов записи. По умолчанию дефрагментация отключена для твердотельных накопителей в Windows.

Отключите службы индексирования . Если в вашей ОС используется какой-либо инструмент поиска, например, служба индексирования (в Windows), отключите его. Время чтения на твердотельных накопителях настолько быстрое, что вам не нужно создавать индекс файла, а фактический процесс индексации диска и записи индекса на твердотельных накопителях медленный.

Ваша ОС должна поддерживать TRIM . Команда TRIM позволяет вашей ОС связываться с вашим SSD-диском и сообщать ему, какие блоки больше не используются (и, следовательно, чисты для очистки). Если команда TRIM не позаботится о ведении домашнего хозяйства на вашем SSD, производительность быстро снизится. Современные версии Windows (7 и выше), macOS (10.6.6 и выше) и большинство реализаций Linux (Linux Kernel 2.6.33+) поддерживают команду TRIM. Несмотря на то, что для изменения более ранних версий ОС, таких как Windows XP, предусмотрена возможность взлома реестра и дополнительных программ для полу-поддержки команды TRIM, встроенной поддержки нет. Ваш SSD должен быть в паре с современной ОС для максимальной производительности.

Оставьте часть диска пустой . Проверьте спецификации вашего диска для специфики. Большинство производителей рекомендуют хранить 10-20% накопителя пустыми. Это пустое пространство предназначено для алгоритмов выравнивания (они перераспределяют данные между модулями NAND, чтобы минимизировать общий износ диска и обеспечить длительный срок службы и оптимальную производительность привода). Слишком мало места и алгоритмы нивелирования со временем работают и преждевременно изнашиваются.

Храните медиафайлы на втором диске . Пока большие твердотельные накопители радикально не упадут в цене, нет смысла хранить массивные медиафайлы на дорогом твердотельном накопителе. Если вы храните несколько ТБ данных, выберите большой традиционный жесткий диск для использования в качестве дополнительного диска, если это возможно.

Инвестируйте в оперативную память . По сравнению со стоимостью твердотельных накопителей оперативная память дешевая. Чем больше у вас ОЗУ, тем меньше записей на диск у вас будет на вашем SSD. Вы продлите срок службы вашего дорогого твердотельного накопителя, убедившись, что в вашей системе установлено достаточно оперативной памяти.

Твердотельный накопитель для меня?

В этот момент у вас есть урок истории, поэтапное сравнение и несколько советов по поддержанию вашего SSD в идеальной форме, но SSD для вас?Отметьте все подходящие варианты и будьте готовы уничтожить вашу кредитную карту:

  • Вам нужно почти мгновенное время загрузки : вы можете перейти от холодной загрузки к просмотру Интернета в считанные секунды с помощью SSD; то же самое окно часто минуты с традиционным HDD.
  • Вам нужен чрезвычайно быстрый доступ к обычным приложениям и играм . Мы уже говорили об этом много раз, но твердотельные накопители быстро расширяются. Вы увидите значительное увеличение скорости для всего, что требует загрузки с диска. Это означает, что запуск приложений и игр, загрузка больших файлов и загрузка новых уровней в игре происходят намного быстрее.
  • Вы хотите более тихий и менее энергоемкий компьютер . Как отмечалось выше, твердотельные накопители работают бесшумно и потребляют значительно меньше энергии.
  • Вы можете использовать два диска; один для вашей ОС и один для ваших носителей . Если вы не храните несколько семейных фотографий и один или два компакт-диска, вам понадобится более доступный традиционный жесткий диск для хранения больших файлов.
  • Вы готовы доплатить за преимущества качания SSD : SSD дешевле, чем когда-либо, и они ни в коем случае не доступны даже бюджетным системам. Но они все еще стоят дороже, чем традиционные SSD.

Если ваш контрольный список выглядит более полным, чем пустым, и платить немного больше – не проблема, то поздравляю – похоже, SSD в вашем будущем!

Есть ли у вас собственный опыт работы с твердотельными накопителями, советы или рекомендации? Давайте послушаем о них в комментариях. Вопросы? Мы тоже хотим услышать это!

Что такое SSD диск и чем он лучше HDD

Появление на рынке относительно новой технологии хранения данных вызывает множество вопросов у пользователей. Что такое SSD? Стоит ли его ставить вместо привычного жесткого диска? Так ли он хорош, как о нём говорят? Прочитав эту статью до конца, вы ответите на все поставленные вопросы, что позволит вам решить, нужно ли вам менять что-то в работе своего компьютера.

Начнем с понятия: SSD представляет собой твердотельный накопитель, использующий память NAND, которая не требует электричества для сохранения данных. По сути, SSD – это вместительная флешка, которая отличается высокой скоростью записи и чтения информации.

Сравнение с HDD

Чтобы провести параллели с обычным жестким диском, сначала нужно немного углубиться в теорию и посмотреть, как работает HDD.

HDD представляет собой набор металлических дисков, вращающихся на шпинделе. Информация записывается на поверхность дисков маленькой механической головкой. Когда вы что-то копируете, создаете новый файл или запускаете программу, головка двигается, выискивая место записи. Для наглядности представьте виниловую пластинку – только вместо иголки будет механическая считывающая головка.

Твердотельные накопители не имеют никаких движущихся механических деталей.

Другие преимущества SSD:

  • Быстрый отклик на действия пользователя.
  • Беззвучная работа.
  • Низкое энергопотребление (вдвое меньше, чем у HDD).
  • Отсутствие перегрева.

Это лишь основные достоинства твердотельных накопителей, которые пользователь может «почувствовать». Однако вопрос, что лучше HDD или SSD, продолжают задать многие пользователи, поэтому давайте сравним характеристики этих двух видов накопителей:

  1. Скорость работы SSD выше, так как исчезает этап механического поиска нужного места на поверхности диска. Время доступа к данным уменьшается в 100 раз – установленная на SSD система начинает буквально летать по сравнению с использованием HDD.
  2. Отсутствие механических подвижных деталей способствует беззвучной работе накопителя и увеличению продолжительности его жизни. HDD чаще всего выходит из строя по причине механического повреждения – у SSD такое проблемы не существует.
  3. Температура SSD всегда держится на оптимальном уровне, даже если его не охлаждать кулером. HDD же перегревается без охлаждения, что приводит к неполадкам программного и аппаратного свойства.

Но будем объективны: есть у SSD и недостатки. В первую очередь это цена, которая всё еще остается достаточно высокой и напрямую зависит от объема. Еще одна проблема – ограничение на количество циклов перезаписи. HDD можно переполнять данными и очищать сколько угодно; у SSD же есть ограничение, однако на практике его достичь трудно.

Все SSD накопители имеют гарантийный срок службы 3-5 лет, однако обычно они функционируют намного больше, так что не стоит акцентировать внимание на этих цифрах.

Если вы не можете выбрать между SSD и HDD, то есть гибридный вариант – SSHD. Такие накопители совмещают в себе достоинства обеих технологий, однако увеличение скорости работы вы заметите только при загрузке операционной системы. Запись и чтение данных будут производиться на том же уровне, что и у HDD, поэтому подобные гибриды не пользуются особой популярностью среди пользователей.

Правила выбора

Итак, вы решили, что пора отказаться от устаревшего жесткого диска и установить в компьютере твердотельный накопитель – разобрались, зачем он нужен и какие у него преимущества перед HDD. Однако здесь возникает другой вопрос: как выбрать SSD?

В магазинах представлены накопители с разными форм-факторами, контроллерами и ценами, так что трудно с ходу разобраться, что вам подойдет. Чтобы не чувствовать себя неуверенно в разговоре с консультантом, который наверняка захочет продать SSD подороже, старайтесь выбирать накопитель по приведенным ниже параметрам.

Объем

Как уже было отмечено, одним из главных недостатков SSD является цена, жестко привязанная к объему накопителя. Минимальная ёмкость на сегодняшний день – 60 Гб. Если учесть, что установленная Windows 7 требует 16-20 Гб в зависимости от разрядности, то становится ясно, что 60 Гб хватит разве что для инсталляции системы и десятка необходимых для работы программ.

Если вы хотите записывать на SSD игры и тяжелые графические приложения типа Corel или Photoshop, то рассматривайте накопители с объемом более 120 Гб.

Скорость

У любого накопителя (SSD здесь не исключение) есть два показателя скорости: запись и чтение. Чем выше эти значения, тем лучше, однако помните, что в характеристиках обычно указывается максимальная скорость. Реальное же значение можно узнать только на практике с помощью специальных программ. Если накопитель давно на рынке, то в интернете можно попробовать найти его тесты на скорость от пользователей.

Интерфейс и форм-фактор

Большинство современных SSD накопителей производится в форм-факторе 2,5 с поддержкой интерфейса SATA 3. Но могут быть и другие, более дорогие варианты:

  • PCI-карта, устанавливаемая напрямую в слот материнской платы.
  • Внешний SSD накопитель.
  • Диск с интерфейсом mSATA для установки в ноутбуки и компактные компьютеры.

Что касается интерфейса: все новые SSD выпускаются с интерфейсом SATA 3, но если у вас на материнской плате установлен более старый контроллер (первого или второго поколения), то накопитель всё равно можно подключить. Однако есть одно ограничение: скорость передачи определяется наименьшим значением. То есть если вы подключите SATA 3 к SATA 2, то скорость будет определяться по пропускной способности SATA 2.

HDD для компьютеров имеют форм-фактор 3,5 дюйма, то для установки SSD 2,5 вам понадобится специальный переходник, который часто называют «салазки». Он представляет собой небольшую полочку, выполненную из металла, которая подвешивается на месте установки диска.

Кстати, с помощью специального адаптера можно установить SSD вместо DVD в ноутбуке. Многие пользователи вытаскивают неиспользуемый привод и ставят на его место твердотельный накопитель, на который затем инсталлируется операционная система. Стандартный жесткий диск ноутбука в то же время полностью очищается и затем используется как хранилище личных файлов.

Память и контроллер

Существует три вида памяти, отличающиеся между собой количеством бит информации в одной ячейке – SLC (1 бит), MLC (2 бита) и TLC (3 бита). Первый тип устарел и сейчас практически не используется, поэтому если увидите его в характеристиках, проходите мимо такого накопителя.

MLC – наиболее распространенный в данный момент тип памяти, выбирайте его. Имеет свои недостатки, однако адекватной альтернативы пока нет, так как TLC только начинает появляться на рынке SSD и пока стоит очень дорого.

С контроллерами похожая ситуация: наиболее популярным среди производителей и распространенным среди пользователей является технология SandForce, увеличивающая быстродействие диска за счет сжатия данных перед записью.

Но у контроллеров SandForce есть один недостаток, который может кому-то показаться существенным: если накопитель до предела заполняет информацией, то после его очистки скорость записи не возвращается к первоначальному состоянию, то есть становится ниже. Однако эта проблема решается просто: не забивайте память до последнего байта, и скорость не упадет.

Есть и другие, более дорогие варианты: Intel, Indilinx, Marvell. Если бюджет позволяет, лучше обратить внимание на твердотельные накопители с контроллерами от этих компаний.

Производитель

Последний параметр, требующий вашего внимания – это производитель. Конечно, на различных форумах можно найти много постов о том, что лучше выбрать Kingston или, допустим, Silicon Power, так как они специализируются именно на производстве накопителей разных видов.

Однако это не совсем верное утверждение: компаний, реально производящих флэш-память NAND намного меньше, чем брендов на рынке. Собственным производством (и отделом разработок) обладают:

  • Intel.
  • Samsung.
  • SanDisk.
  • Crucial.

Компания OCZ, например, до недавнего времени не имела никаких разработок и лишь недавно приобрела производителя контроллеров Indilinx. Поэтому лучше обращаться внимание на приведенные выше характеристики, а производителей держать в уме в последнюю очередь.

Работа с твердотельным накопителем

После удачной покупки и успешной установки системы на SSD вы включите компьютер и удивитесь, как быстро всё стало работать. Чтобы подобная прыть сохранялась как можно дольше, следуйте простым правилам по эксплуатации твердотельных накопителей:

  • Устанавливайте систему, которая поддерживает команду TRIM (Windows 7 и выше, Mac OS X 10.6.6, Linux 2.6.33).
  • Старайтесь не заполнять диск полностью – скорость записи снизится и не восстановится (актуально для контроллера SandForce).
  • Храните личные файлы на HDD. Не убирайте жесткий диск, если он работает – храните на нем музыку, фильмы, фотографии и другие данные, доступ к которым не требует высокой скорости.
  • Увеличьте объем оперативной памяти и по возможности не используйте файл подкачки.

Следуя этим простым правилам, вы продлите срок службы твердотельного накопителя и сможете избежать преждевременного снижения скорости его работы.

Что такое SSD и как он работает

SSD (Solid State Drive) — давно не новый товар на рынке комплектующих для ПК, но его популярность продолжает стремительно расти с каждым днем. Будет полезно узнать что из себя представляет SSD, что находится внутри этого, не механического запоминающего устройства, как он работает и в чем разница между SSD и HDD.

Современные SSD — это отличный вариант на замену традиционным вращающимся жестким дискам, которые в свою очередь являются основным средством хранения информации последние 50-60 лет. Данный диск, SSD, оказался не таким уж и перспективным, когда дело доходит до конкуренции скорости работы между ним и компьютерным процессором. Он все еще остается позади, когда речь заходит о предоставлении ограниченной задержки для доступа к данным.

С другой стороны, SSD предпринял значительную попытку конкурировать с той небольшой задержкой, которой обладают различные процессоры, однако он все еще отстает от них. Тем не менее, твердотельные накопители являются преимуществом, если сравнивать их с жесткими дисками. Обычные HDD — это вращающиеся магнитные диски, используемые для хранения данных, таких как файлы операционной системы, музыка, фильмы, игры и многого другого. Жесткий диск — дешевый вариант хранилища информации и основным его недостатком является то, что он медлителен.

Если говорить о происхождении SSD, то можно считать что первыми прототипами были ламповые компьютеры, в которых применялись конденсаторы для хранения информации.


Содержание статьи:


Что такое SSD?

SSD (твердотелый или твердотельный диск) — энергонезависимое запоминающее устройство, использующее флеш-память для хранения информации.

Что находится внутри SSD?

SSD — это интегральная схема, используемая для хранения данных. Электронный интерфейс SSD совместим с интерфейсами ввода/вывода, используемыми жесткими дисками. Вы можете запросто поменять свой старый HDD на новый SSD в течение нескольких минут при условии, что вы обладаете необходимыми для этого знаниями. Без движущихся частей в своем устройстве они работают быстрее, способны переживать удары и падения. Даже если Вы случайно уронили такой диск на пол, он продолжит работать и не будет поврежден.

Память:

Ранние версии SSD основаны на энергозависимой памяти DRAM, которая обеспечивала более низкую задержку, чем в HDD. Единственный недостаток заключался в том, что данные не могли быть сохранены в памяти диска при отсутствии источника питания. Было это в 2009 году, когда только внедрили твердотелые накопители на основе энергонезависимой памяти NAND, которые способствовали широкому распространению SSD. Пусть они и медленнее тех, основа которых — DRAM, они все еще способны опережать по производительности обычные жесткие диски. Наибольшее преимущество заключается в том, что данные сохраняются нетронутыми даже в случае отключения питания.

Память NAND состоит из ячеек транзистора с плавающим затвором, которые сохраняют заряженное состояние при отсутствии источника питания. Плавающие затворы содержат электроны, а заряженное состояние представлено двоичным разрядом 0 и разряженным состоянием 1. Двоичный бит 0 представляет данные, хранящиеся в памяти NAND. Ячейки присутствуют в сетке, известной как блок. Отдельная строка в блоке называется страницей и поддерживает размеры 2К, 4К, 8К и 16К. Каждый блок содержит 128-256 страниц, поэтому приблизительный его размер варьируется от 256Кб до 4Мб.

NAND Flash — это одноуровневая ячейка (SLC), которая хранит только один двоичный бит в одном транзисторе с плавающим затвором, и многоуровневой ячейке (MLC), которая хранит два бита. Понятно, что у последнего больше емкости для хранения, но он существенно дороже и при этом изнашивается быстрее. Флеш-память MLC типа NAND дешевле, чем SLC и используется в твердотельных накопителях промышленного класса, которые требуют большего объема памяти. Единственный их недостаток — более быстрый износ.

Контроллер:

Отвечает за то как данные хранятся во флеш-памяти. Он разработан для разных задач и может быть разделен на две группы:

  • 1) Для сред с небольшим рабочим циклом (флеш-накопители, SD-карты, камеры и т.д.),
    в которых непрерывное чтение или записи информации не требуется.
  • 2) Большой рабочий цикл, требующий непрерывных операций чтения или записи в памяти диска.

Flash-контроллер выступает в роли посредника между носителем и компьютером. Это встроенные процессор, отвечающий за производительность SSD. Каждый раз, когда компьютер хочет получить доступ к флеш—памяти для выполнения операции чтения или записи, контроллер начинает выполнение своих задач.

Одной из задач контроллера является управление ячейками флеш-памяти. Эффективная обработка ячеек крайне необходима, поскольку SSD поддерживают огромное количество циклов чтения и записи (около 10.000). Было бы очень разумно создать что-то, что гарантировало бы равномерное(одинаковое) использование всех ячеек, что позволило бы продлить срок службы флеш-носителя. В противном случае некоторые ячейки станут неработоспособными, а другие и вовсе не были бы использованы на протяжении всей службы диска. Изготовители используют метод, известный как износ, чтобы удостовериться в равномерной деградации носителя, программируя контроллер так, чтобы тот равномерно использовал все свои имеющиеся ресурсы.

Другая, назначенная контроллеру, задача — сбор и утилизация мусора. В этом процессе, когда операция записи завершена для каждого блока памяти, контроллер проверяет блоки для страниц, которые в дальнейшем потребуются компьютеру для работы. Далее он копирует эти страницы в новый блок, заполняет его новыми данными и удаляет существующий (известный как блок Stale).

Еще одна из функций контроллера — управление критическими операциями, такими как ввод кода исправления ошибок (ЕСС), который является битовой последовательностью сохраненных данных и способствует восстановлению информации в случае повреждения. Полезной функцией окажется то, что контроллер способен отображать битые сектора во флеш-памяти, вызванные соответствующим повреждением SSD. Это могут быть как логические ошибки в секторах, которые можно восстановить, так и физические повреждения диска, представляющие собой полностью сломанные элементы памяти, исправить которые невозможно. Контроллер использует ЕСС для выполнения операции Scrubbing (очистка) памяти, которая включает в себя сканирование и восстановление поврежденных данных в разных участках ресурсов накопителя.

Восстановление SSD — сложна задача, если сравнивать ее с HDD, но и это не окажется преградой, если вы владеете необходимыми для этого знаниями. Прочитать подробнее о восстановлении SSD вы можете перейдя по этой ссылке.

Временное хранилище информации (Cache, Кэш):

Небольшое количество энергозависимой памяти DRAM функционирует как кэш для хранения данных о стабилизации износа носителя и для поддержания каталога размещенных блоков. Это существенно улучшает производительность SSD и в то же время увеличивает потребление энергии.

Принцип работы SSD

Если говорить простым языком, внутри вашего SSD есть транзисторы, которые в свою очередь выстроены в определенной последовательности. Первоначально всем этим элементам устанавливается значение 1 (разряженный). Когда начинается сохранение операции, ток начинает протекать через всю цепочку транзисторов и значение некоторых сменяется на 0, поскольку именно в них происходит сохранение данных. В сетке каждое пересечение строк и столбцов называется ячейкой.
Она состоит из двух транзисторов:

  • 1) Первый — управляющий.
  • 2) Второй — плавающий.

Ток течет через плавающий затвор, а электроны поступают в управляющий канал. Таким образом возникает положительный заряд, прерывающий поток электрического тока. Аналогичным образом мы можем иметь уникальный шаблон 1s и 0s, применяя правильные значения напряжения.


Похожие статьи про восстановление данных:

Дата:

Теги: NAND память, SSD, Диск, Твердотельный диск

Модернизация настольной системы путем замены жесткого диска на гибридный твердотельный накопитель.

Технология гибридных твердотельных накопителей (SSHD) поможет повысить производительность компьютера, не отказываясь от столь необходимого пространства для хранения данных.

Преимущества модернизации настольной системы с помощью гибридных твердотельных накопителей

  • Повышение производительности и надежности
  • Обеспечение достаточного пространства для хранения
  • Исключительно выгодное вложение средств

Все преимущества технологии гибридных твердотельных накопителей

Хотите вдохнуть в свой старый компьютер новую жизнь, продлив срок его службы и повысив производительность? Для этого достаточно выполнить несколько несложных действий по модернизации системы. С помощью простого обновления вы сможете существенно расширить возможности вашего настольного компьютера без дополнительных усилий и вложений, которые требуются для добавления в систему отдельного твердотельного накопителя. Технология гибридных твердотельных накопителей является более простым и эффективным решением для достижения нужного уровня производительности и емкости.

Гибридные твердотельные накопители — сравнительно новая продукция в отрасли гибридных технологий, в основе которой лежит интеграция памяти твердотельных накопителей в архитектуру традиционных жестких дисков. Такая комбинация технологий хранения данных предоставляет идеальное сочетание исключительного быстродействия и впечатляющей емкости, а стоит подобное решение лишь немного дороже обычного жесткого диска. Гибридные твердотельные накопители позволяют мгновенно получать доступ к данным и пространства для хранения предоставляют более чем достаточно. Это значит, что операционная система, установленная на любом (домашнем или рабочем) компьютере, сможет безотказно и максимально эффективно обрабатывать все ваши данные — без задержек, ошибок и сбоев.

Советы по модернизации настольного ПК путем замены жесткого диска

Отличная новость: заменить жесткий диск на вашем компьютере на накопитель линейкиDesktop SSHD производства компании Seagate® проще, чем вы можете себе представить. Действия по модернизации системы можно разделить на три несложных этапа.

  1. Приобретите один из накопителей Seagate линейки Desktop SSHD, наиболее полно отвечающий вашим потребностям в пространстве для хранения.1
  2. Скопируйте (или клонируйте) все данные с существующего диска на новый.2
  3. Замените старый жесткий диск на новый гибридный твердотельный накопитель.3

Кроме того, для выполнения этих действий вам понадобится следующее:

  • Кабель питания и кабель для подключения устройств SATA (скорее всего, они уже используются в вашей системе). При помощи этих кабелей нужно будет подключить новый гибридный твердотельный накопитель к компьютеру для копирования данных с исходного диска.
  • Отвертка, чтобы снять крышку корпуса системного блока и установить новый твердотельный накопитель.
  • Программное приложение для автоматизации процесса дублирования данных.
  • Руководство по эксплуатации настольного компьютера. Посетите веб-сайт производителя ПК и загрузите руководство по продукту. В нем вы найдете все необходимые сведения, а также точные инструкции по извлечению жесткого диска из системного блока. Поскольку настольные системы редко бывают идентичными, процесс выполнения этой и связанных задач для вашего компьютера может немного отличаться от описанного.
  • Антистатический браслет. Если у вас нет антистатического браслета, обязательно обеспечьте заземление, прежде чем начать работу с жестким диском. Для этого достаточно коснуться любого металлического предмета. Статическое электричество может непоправимо повредить ваш жесткий диск. Будьте осторожны.

Еще несколько советов

Обеспечьте доступ к кабелю питания и кабелю SATA, используемым в настольной системе. С помощью отвертки снимите переднюю панель системного блока и проверьте, совместимы ли кабель питания и кабель SATA с новым накопителем. Найдите необходимую информацию в руководстве по эксплуатации настольного компьютера.

Загрузите с веб-сайта компании Seagate бесплатное приложение DiscWizard™. Это ПО обеспечит автоматическое дублирование данных с вашего старого диска на новый гибридный твердотельный накопитель. Для получения подробных сведений о клонировании используемого диска см. статью«Копирование/перемещение данных со старого загрузочного диска на новый накопитель Seagate»

Выполнив эти несложные действия по модернизации настольной системы, можно существенно повысить быстродействие ПК, не беспокоясь, что это отрицательно скажется на его производительности или уменьшит пространство для хранения данных. Модернизируйте систему так, как удобно вам, и получите современный уровень скорости, емкости и надежности, предоставляемый технологией гибридных твердотельных накопителей.

1Можно приобрести накопитель емкостью 1 ТБ или 2 ТБ.
2В процессе копирования (клонирования) на новый накопитель будет перенесена операционная система, драйвер устройства и все данные, чтобы загрузка и запуск компьютера могли выполняться с накопителя точно так же, как с исходного диска. Для выполнения этого процесса потребуется специальное ПО, которое описано ниже.
3Если вы хотите оставить исходный диск для сохранения на нем резервных копий, просто подключите основной кабель SATA к новому накопителю, а дополнительный — к старому диску.

SSD против HDD: в чем разница?

Если вы когда-либо покупали сверхпортативный ноутбук за последние несколько лет, вы, скорее всего, использовали твердотельный накопитель (SSD) в качестве основного загрузочного диска. Более крупные игровые ноутбуки также перешли на загрузочные диски SSD, в то время как только часть бюджетных машин по-прежнему предпочитает жесткие диски (HDD). Между тем, загрузочные диски на готовых настольных ПК теперь тоже в основном SSD, за исключением самых дешевых моделей. В некоторых случаях настольный компьютер поставляется с обоими: SSD в качестве загрузочного диска и HDD в качестве дополнения к хранилищу большей емкости.

Если вам нужно выбрать только из одного , как вы выберете? Давайте разберемся в различиях между твердотельными накопителями и жесткими дисками и расскажем о преимуществах и недостатках каждого из них, чтобы помочь вам принять решение.

Описание жесткого диска и твердотельного накопителя

Традиционный вращающийся жесткий диск является основным энергонезависимым хранилищем на компьютере. То есть информация на нем не «уходит» при выключении системы, в отличие от данных, хранящихся в оперативной памяти. Жесткий диск — это, по сути, металлический диск с магнитным покрытием, на котором хранятся ваши данные, будь то прогнозы погоды прошлого века, копия оригинальной трилогии Star Wars в высоком разрешении или ваша цифровая музыкальная коллекция.Головка чтения / записи на плече получает доступ к данным во время вращения пластин.

SSD выполняет ту же базовую функцию, что и жесткий диск, но вместо этого данные хранятся на взаимосвязанных микросхемах флэш-памяти, которые сохраняют данные, даже если через них не течет энергия. Эти флеш-чипы (часто называемые «NAND») относятся к другому типу, чем те, которые используются в USB-накопителях, и обычно они быстрее и надежнее. Следовательно, твердотельные накопители дороже USB-накопителей той же емкости.(См. Наше подробное руководство по жаргону SSD.)

Однако, как и флэш-накопители, твердотельные накопители часто намного меньше жестких дисков и поэтому предлагают производителям большую гибкость при проектировании ПК. Хотя они могут заменить традиционные 2,5-дюймовые или 3,5-дюймовые отсеки для жестких дисков, их также можно установить в слот расширения PCI Express или даже установить непосредственно на материнскую плату, конфигурация, которая сейчас распространена в ноутбуках высокого класса и моноблоки. (Эти твердотельные накопители на плате используют форм-фактор, известный как M.2. Ознакомьтесь с нашим выбором лучших твердотельных накопителей M.2 и получите гораздо больше информации об этих многогранных типах твердотельных накопителей.)

Примечание. В этой истории мы будем говорить в основном о внутренних дисках, но почти все применимо к внешним дискам, так как Что ж. Внешние диски бывают как в больших настольных, так и в компактных портативных форм-факторах, и твердотельные накопители постепенно становятся все большей частью рынка внешних накопителей.

История жестких дисков и твердотельных накопителей

Технология жестких дисков относительно древняя (во всяком случае, с точки зрения истории компьютеров).Есть хорошо известные фотографии жесткого диска IBM 650 RAMAC 1956 года, на котором использовалось 50 пластин шириной 24 дюйма для хранения колоссальных 3,75 МБ дискового пространства. Это, конечно, размер среднего сегодня файла MP3 со скоростью 128 Кбит / с, который хранится в физическом пространстве, которое может вместить два коммерческих холодильника. RAMAC 350 использовался только в правительстве и промышленности, и к 1969 году он устарел. Как далеко мы зашли!

Форм-фактор жесткого диска ПК, стандартизованный на 5,25 дюйма в начале 1980-х годов, с теперь уже знакомым 3.Скоро появятся 5-дюймовые накопители для настольных ПК и 2,5-дюймовые накопители для ноутбуков. Внутренний кабельный интерфейс с годами изменился с последовательного на IDE (теперь часто называемый Parallel ATA или PATA) на SCSI на Serial ATA (SATA). Но каждый из них, по сути, делает одно и то же: подключает жесткий диск к материнской плате ПК, чтобы ваши данные можно было перемещать туда и обратно.

Сегодняшние 2,5- и 3,5-дюймовые диски в основном используют интерфейсы SATA (по крайней мере, на большинстве ПК и Mac), хотя многие высокоскоростные внутренние твердотельные накопители теперь вместо этого используют более быстрый интерфейс PCI Express.Емкость выросла с нескольких мегабайт до нескольких терабайт, увеличившись более чем в миллион раз. Существующие 3,5-дюймовые жесткие диски теперь доступны емкостью более 10 ТБ.

SSD имеет гораздо более короткую историю, хотя его корни уходят в прошлое на несколько десятилетий. Такие технологии, как пузырьковая память, вспыхнули (каламбур) и исчезли в 1970-х и 1980-х годах. Текущая флеш-память является логическим продолжением той же идеи, поскольку не требует постоянного питания для хранения данных, которые вы храните на ней.Первые основные диски, которые мы называем твердотельными накопителями, начали появляться во время подъема нетбуков в конце 2000-х годов. В 2007 году OLPC XO-1 использовал SSD на 1 ГБ, а серия Asus Eee PC 700 использовала SSD на 2 ГБ в качестве основного хранилища. Чипы SSD на этих ноутбуках были постоянно припаяны к материнской плате.

По мере того, как нетбуки и другие сверхпортативные ноутбуки становились все более функциональными, емкость твердотельных накопителей увеличивалась и в конечном итоге была стандартизирована для форм-фактора 2,5-дюймового ноутбука. Таким образом, вы можете извлечь 2,5-дюймовый жесткий диск из своего ноутбука или настольного компьютера и легко заменить его твердотельным накопителем, а производители могут спроектировать только один вид отсека для дисков.

Со временем появились другие, более компактные форм-факторы SSD, такие как SSD-карта mSATA Mini PCIe и вышеупомянутый формат M.2 SSD (в вариантах SATA и PCI Express). M.2 быстро расширился в мире твердотельных накопителей для ноутбуков, и сегодня твердотельные накопители, которые все еще используют 2,5-дюймовый форм-фактор, в основном предназначены для обновления настольных ПК и старых ноутбуков. Твердотельные накопители размером 2,5 дюйма, предназначенные для потребительских ПК, в настоящее время составляют 8 ТБ.

Преимущества и недостатки твердотельных накопителей и жестких дисков

Жесткие диски все еще присутствуют в бюджетных и более старых системах, но твердотельные накопители теперь являются правилом в обычных системах и высокопроизводительных ноутбуках, таких как Apple MacBook Pro, в котором даже нет жесткого диска. как настраиваемый вариант.С другой стороны, настольные компьютеры и более дешевые ноутбуки будут предлагать жесткие диски, по крайней мере, в ближайшие несколько лет.

При этом твердотельные накопители и жесткие диски выполняют одну и ту же работу: загружают вашу систему и хранят ваши приложения и личные файлы. Но у каждого типа хранилища есть свои уникальные особенности. Чем они отличаются, и почему вы хотите, чтобы одно лучше другого?

SSD и HDD Цены

SSD дороже жестких дисков в пересчете на доллар за гигабайт. Внутренний 1 ТБ 2.5-дюймовый жесткий диск стоит от 40 до 60 долларов, но на момент написания этой статьи самые дешевые твердотельные накопители той же емкости и форм-фактора начинались примерно со 100 долларов. Это составляет от 4 до 6 центов за гигабайт для жесткого диска против 10 центов за гигабайт для SSD. Различия будут более существенными, если вы посмотрите на 3,5-дюймовые жесткие диски большой емкости. Например, 3,5-дюймовый жесткий диск емкостью 12 ТБ, который продается по цене от 300 до 350 долларов, может снизить стоимость гигабайта ниже 3 центов.

Поскольку в жестких дисках используется старая, более устоявшаяся технология, в обозримом будущем они, вероятно, останутся менее дорогими.Несмотря на то, что разрыв в цене за гигабайт между жесткими дисками и твердотельными накопителями начального уровня сокращается, эти дополнительные деньги за твердотельный накопитель могут подтолкнуть цену вашей системы к бюджету.

SSD против жестких дисков Максимальная и общая емкость

Потребительские твердотельные накопители редко встречаются емкостью более 2 ТБ, и они дороги. Вы с большей вероятностью найдете устройства от 500 ГБ до 1 ТБ в качестве основных дисков в системах. В то время как 500 ГБ считается «базовой» емкостью жесткого диска для ноутбуков премиум-класса в наши дни, проблемы с ценами могут снизить ее до 128 ГБ или 256 ГБ для недорогих систем на основе SSD.Пользователям с большими коллекциями мультимедиа или тем, кто работает над созданием контента, потребуется еще больше, поскольку в высокопроизводительных системах доступны диски от 1 ТБ до 8 ТБ. По сути, чем больше емкость хранилища, тем больше вещей вы можете хранить на своем компьютере. Облачное хранилище может быть подходящим для хранения файлов, которые вы планируете передавать на своем смартфоне, планшете и ПК, но локальное хранилище дешевле, и вам нужно покупать его только один раз, а не подписываться на него.

SSD против скорости жесткого диска

Вот где SSD блистают. ПК с твердотельным накопителем загружается менее чем за минуту, а зачастую и за секунды.Жесткому диску требуется время, чтобы ускориться до рабочих характеристик, и при нормальном использовании он по-прежнему будет работать медленнее, чем твердотельный накопитель. ПК или Mac с SSD загружается быстрее, быстрее запускает и запускает приложения, а также быстрее передает файлы. Независимо от того, используете ли вы компьютер для развлечения, учебы или бизнеса, дополнительная скорость может быть разницей между завершением работы вовремя и опозданием.

Вторая проблема: фрагментация. Благодаря вращающимся записывающим поверхностям жесткие диски лучше всего работают с большими файлами, расположенными в непрерывных блоках.Таким образом, приводная головка может начинать и заканчивать чтение одним непрерывным движением. Когда жесткие диски начинают заполняться, биты больших файлов оказываются разбросанными по пластине диска, в результате чего диск страдает от так называемой «фрагментации». Хотя алгоритмы чтения / записи улучшились до минимума, жесткие диски по-прежнему могут становиться фрагментированными до такой степени, что это влияет на производительность. Однако твердотельные накопители не могут, потому что отсутствие физической считывающей головки означает, что данные можно хранить где угодно без каких-либо штрафов.Это способствует тому, что SSD по своей сути более быстрые.

SSD против HDD Надежность и долговечность

SSD не имеет движущихся частей, поэтому с большей вероятностью ваши данные будут в безопасности в случае, если вы уроните сумку для ноутбука или ваша система встряхнется во время работы. Большинство жестких дисков размещают свои головки чтения / записи, когда система выключена, но когда они работают, головки летают над диском на расстоянии нескольких нанометров. Кроме того, даже у стояночных тормозов есть ограничения. Если вы грубо используете свое оборудование, рекомендуется использовать SSD.

SSD и форм-факторы жестких дисков

Поскольку жесткие диски полагаются на вращающиеся пластины, их размер ограничен. Несколько лет назад существовала инициатива по созданию вращающихся жестких дисков меньшего размера с диагональю 1,8 дюйма, но она остановилась на уровне около 320 ГБ, и производители смартфонов используют только флеш-память в качестве основного хранилища.

SSD не имеют такого ограничения, поэтому они могут уменьшаться со временем. Твердотельные накопители доступны в размерах 2,5-дюймовых дисков для ноутбуков, но это только для удобства установки в установленные отсеки для дисков.Тем не менее, они все чаще переходят на форм-фактор M.2, о котором говорилось выше, и эти диски бывают длиной 42 мм, 60 мм, 80 мм и 120 мм.

SSD против жестких дисков Шум, мощность и срок службы

Даже самый тихий жесткий диск издает небольшой шум во время использования. (Пластины дисководов вращаются, а считывающий рычаг тикает взад и вперед.) Более быстрые жесткие диски, как правило, производят больше шума, чем более медленные. SSD совсем не шумят; они немеханические.

Кроме того, SSD не нужно тратить электроэнергию, чтобы раскрутить пластину в состоянии покоя.Следовательно, энергия, потребляемая SSD, не тратится на трение или шум, что делает их более эффективными. На настольном компьютере или на сервере это приведет к снижению затрат на электроэнергию. На ноутбуке или планшете вы сможете увеличить время автономной работы на несколько минут (или часов).

Тогда есть проблема долголетия. Хотя это правда, что твердотельные накопители изнашиваются со временем (каждая ячейка в банке флэш-памяти может быть записана и стерта ограниченное количество раз, измеряемое производителями SSD как «записанные терабайты» или рейтинг TBW), благодаря команде TRIM Благодаря технологии, которая динамически оптимизирует эти циклы чтения / записи, вы с большей вероятностью выбросите систему из-за ее устаревания, прежде чем начнете сталкиваться с ошибками чтения / записи с SSD.Если вы действительно обеспокоены, несколько инструментов могут сообщить вам, приближается ли расчетный срок службы накопителя. В конце концов, жесткие диски также изнашиваются от постоянного использования, поскольку они используют физические методы записи. Долговечность — это стирка, когда она отделена от проблем, связанных с путешествиями и прочностью.

SSD против HDD-накопителей: выбор пользователя

Общий вывод? Жесткие диски выигрывают по цене и емкости. Твердотельные накопители работают лучше всего, если для вас важны скорость, надежность, форм-фактор, шум или фрагментация (технически подмножество скорости).Если бы не проблемы с ценой и емкостью, твердотельные накопители были бы безоговорочным победителем.

Но подходит ли SSD или HDD (или их гибрид) вашим потребностям ? Давайте разберемся:

жестких дисков

  • Энтузиастов мультимедийных пользователей и тяжелых загрузчиков: Видеоколлекторам требуется место, и вы можете легко получить 8 ТБ или намного больше места с дешевым жестким диском.

  • Бюджетные покупатели: То же. Много дешевого места. SSD слишком дороги для покупателей ПК за 300 долларов.

  • Специалисты в области графического искусства и инженерии: Видео- и фоторедакторы заполняют и изнашивают хранилище быстрее, чем большинство других людей. Замена или добавление жесткого диска емкостью 2 ТБ будет дешевле, чем замена твердотельного накопителя на 500 ГБ, хотя этот пробел сокращается.

  • Обычные пользователи: Эти ребята просто жребий. Пользователям, которые предпочитают загружать или хранить большие объемы своих медиафайлов локально, все равно потребуется жесткий диск большей емкости; Твердотельные накопители быстро становятся дорогими для больших коллекций видео и музыки.Но если вы в основном транслируете музыку и видео в Интернете, покупка SSD меньшего размера за те же деньги обеспечит вам лучший опыт.

SSD

  • Road warriors: Людям, которые без разбора запихивают свои ноутбуки в сумку, потребуется дополнительная безопасность SSD. Этот ноутбук может не полностью заснуть, когда вы резко закрываете его, чтобы успеть на следующий рейс. Сюда также входят люди, работающие в полевых условиях, например, работники коммунальных служб и исследователи университетов.

  • Демоны скорости: Если вам нужно что-то сделать сейчас, потратьте дополнительные деньги на SSD для быстрой загрузки и запуска приложений. Если вам нужно дополнительное пространство, добавьте SSD-накопитель или жесткий диск (см. Ниже).

  • Специалисты в области графики и проектирования: Да, мы знаем, что сказали, что им нужны жесткие диски, но скорость SSD может иметь значение между выполнением двух предложений для вашего клиента и завершением пяти. Эти пользователи — главные кандидаты для систем с двумя приводами (опять же, подробнее об этом ниже).

  • Аудиоинженеры и музыканты: Если вы записываете или мастерируете музыку, вы не хотите, чтобы царапающий звук от жесткого диска вторгался. Выбирайте более тихие твердотельные накопители.

Гибридные диски и системы с двумя дисками

Еще в середине 2000-х годов некоторые производители жестких дисков, в том числе Samsung и Seagate, предположили, что если вы добавите несколько гигабайт флеш-чипов на вращающийся жесткий диск, вы сможете создать такой -называется «гибридный» привод. Это позволит объединить большую емкость жесткого диска с производительностью твердотельного накопителя по цене лишь немного выше, чем у обычного жесткого диска.Флэш-память действует как буфер для часто используемых файлов, поэтому ваша система может быстрее загружаться и запускать самые важные приложения, даже если вы не можете напрямую установить что-либо в это пространство самостоятельно.

На практике гибридные диски работают, но концепция исчезает из-за падения цен на твердотельные накопители. Там, где их можно найти, они по-прежнему дороже и сложнее обычных жестких дисков. Они лучше всего подходят для таких людей, как дорожные воины, которым требуется как много места для хранения, так и быстрая загрузка.Поскольку гибридные диски являются промежуточным продуктом, они не обязательно заменяют выделенные жесткие диски или твердотельные накопители.

Лучшим решением для многих будет система с двумя приводами. В этом случае изготовитель ПК или производитель установит SSD в качестве основного диска (C 🙂 для операционной системы и приложений и добавит вращающийся жесткий диск большей емкости для хранения файлов. Теоретически это работает хорошо; на практике вы хотите быть уверенным, что производитель не переусердствует с твердотельными накопителями. Сама Windows занимает много места на основном диске, и некоторые приложения нельзя установить на другие диски.По нашему мнению, 256 ГБ — это практический минимальный размер диска C: в настоящее время для общего использования, при этом 128 ГБ можно использовать, если у вас нет выбора. Проблемы с пространством такие же, как и в любой системе с несколькими дисками: вам необходимо физическое пространство внутри корпуса ПК для размещения двух (или более) дисков, а это означает, что такие устройства практичны только в настольных ПК и некоторых больших корпусах, высоких -конечные (обычно игровые) ноутбуки.

И последнее, но не менее важное: SSD и жесткий диск можно комбинировать (например, Voltron) в системах, использующих такие технологии, как Intel Optane Memory.Память Optane (которая поставляется как модуль M.2) действует как кэш-память типа SSD, помогая системе быстрее загружаться и запускать программы с основного загрузочного диска. Как и в случае с гибридным приводом, конечный пользователь не имеет прямого доступа к памяти Optane. С другой стороны, вашему ПК потребуется место и поддержка двух дисков — требование, которое может исключать некоторые ноутбуки и настольные компьютеры с малым форм-фактором. Для работы этого сценария вам также понадобится материнская плата вашей системы для поддержки технологии кэширования. В целом, однако, это интересный обходной путь.

Хранилище завтрашнего дня

Неясно, заменят ли твердотельные накопители традиционные вращающиеся жесткие диски, особенно с общим облачным хранилищем, которое ждет своего часа. Цена на твердотельные накопители снижается, но они все еще слишком дороги, чтобы полностью заменить терабайты данных, которые есть у некоторых пользователей на своих ПК и компьютерах Mac, для массового хранения, которое не должно быть быстрым, просто вместо . Облачное хранилище тоже не является бесплатным: вы продолжите платить, пока вам нужно личное хранилище в Интернете.Локальное хранилище не исчезнет, ​​пока у нас не будет надежного беспроводного Интернета повсюду, в том числе в самолетах и ​​на природе. Конечно, к тому времени может быть что-то получше.

Ищете дополнительное место для хранения? Ознакомьтесь с нашим руководством по лучшим внешним жестким дискам. Или, если вы хотите защитить или хранить свои файлы в Интернете, ознакомьтесь с нашими обзорами лучших служб облачного хранения и синхронизации файлов и лучших служб резервного копирования в Интернете.

Что такое SSD? | Определение твердотельного накопителя

Новые твердотельные накопители работают совершенно иначе.Они используют простую микросхему памяти, называемую флэш-памятью NAND, в которой нет движущихся частей и время доступа практически мгновенное.

Ранние эксперименты с SSD-подобной технологией начались в 1950-х, а к 1970-м и 1980-м годам они уже использовались в суперкомпьютерах высшего класса. Однако технология была чрезвычайно дорогой, а емкость хранилища была небольшой (2–20 МБ) по сравнению с смехотворными 5-значными ценами. Технология SSD иногда использовалась в военной и аэрокосмической отраслях, но не использовалась в потребительских устройствах до 1990-х годов.

В начале 1990-х аппаратные инновации привели к падению цен на твердотельные накопители. Однако срок службы и размер по-прежнему оставались проблемой: срок службы SSD составлял примерно 10 лет. Только в конце 2000-х твердотельные накопители станут более надежными и обеспечат десятилетия непрерывного использования при приемлемой скорости доступа.

Чипы памяти на SSD сопоставимы с оперативной памятью (RAM). Вместо магнитного диска файлы сохраняются в сетке ячеек NAND flash. Каждая сетка (также называемая блоками) может хранить от 256 КБ до 4 МБ.Контроллер SSD имеет точный адрес блоков, поэтому, когда ваш компьютер запрашивает файл, он (почти) мгновенно становится доступным. Не нужно ждать, пока головка чтения / записи найдет нужную информацию. Таким образом, время доступа к SSD измеряется в наносекундах.

Отметим, что эпоха традиционных жестких дисков еще далека от завершения. Ожидается, что поставки твердотельных накопителей не превзойдут объемы поставок жестких дисков до 2021 года. Среди наших собственных пользователей Avast подавляющее большинство по-прежнему имеют механические диски старой школы.

Для чего используются твердотельные накопители?

Внедрение твердотельных накопителей

началось в областях высокопроизводительных технологий и на ПК энтузиастов, где чрезвычайно низкое время доступа и высокая пропускная способность дисков оправдывали более высокую стоимость.Но с тех пор они стали приемлемым вариантом — или даже выбором по умолчанию — в недорогих обычных ноутбуках и ПК.

SSD имеют особые преимущества в следующих областях :

  • Business : Компании, работающие с огромными объемами данных (например, среды программирования или анализа данных), часто полагаются на твердотельные накопители, поскольку время доступа и скорость передачи файлов имеют решающее значение.

  • Игры : Игровые компьютеры всегда выходили за рамки современных вычислительных технологий, оправдывая относительно дорогое оборудование преимуществом игровой производительности.Это особенно актуально для хранилища, поскольку современные игры-блокбастеры постоянно загружают и записывают файлы (например, текстуры, карты, уровни, персонажи).

  • Mobility : твердотельные накопители имеют низкое энергопотребление, что способствует увеличению времени автономной работы ноутбуков и планшетов. Твердотельные накопители также устойчивы к ударам, что снижает вероятность потери данных при падении мобильных устройств.

  • Серверы : Корпоративным серверам требуются твердотельные накопители для быстрого чтения и записи, чтобы правильно обслуживать свои клиентские ПК.

Чтобы получить более полное представление о том, почему имеет смысл устанавливать SSD вместо жесткого диска, ознакомьтесь с этой статьей.

Какие бывают типы твердотельных накопителей

Когда вы покупаете SSD, вы столкнетесь с рядом различных терминов, таких как mSATA или PCIe. Так что все это значит? Вот что вам нужно знать.

Чтобы подключить SSD к вашей системе, вам необходимо подключить его с помощью определенного интерфейса. Общие интерфейсы:

  • PCIe и NVMe SSD : PCI Express (PCIe) обычно используется для подключения видеокарт, сетевых карт или других высокопроизводительных периферийных устройств.Этот интерфейс обеспечивает высокую пропускную способность и низкую задержку, что делает его идеальным, когда вам требуется сверхбыстрая связь между твердотельным накопителем и вашим процессором / оперативной памятью. Твердотельные накопители, использующие этот тип подключения, основаны на стандарте Nonvolatile Memory Express (NVMe), который предлагает более высокий ввод-вывод в секунду (IOPS) и даже меньшую задержку, чем SATA (о чем мы скоро поговорим). NVMe может похвастаться необработанной пропускной способностью до 16 ГБит в секунду, которая, благодаря множеству параллельных каналов, достигает 4000 МБ в секунду.

  • mSATA III, SATA III и традиционные твердотельные накопители : Serial Advanced Technology Attachment (SATA) — это более старый интерфейс, который был разработан специально для хранения данных со скоростью до 6 ГБит / с или около 600 МБ в секунду. SATA постепенно отменяется NVME, который работает значительно быстрее. Однако более старые ПК или ноутбуки с жестким диском все равно выиграют от обновления до твердотельного накопителя на базе SATA.

  • Твердотельные накопители

доступны во всех типах хранилищ: от 32 ГБ до 5 ТБ в потребительском пространстве.(Конечно, емкость хранилища корпоративного уровня значительно выше при соразмерно более высоких ценах.)

В недолгую эпоху нетбуков (помните те? Они были дешевыми, но медленными и непрочными) в знаменитой серии Asus Eee PC использовались 1-4 ГБ SSD в качестве хранилища, с которых части операционной системы запускались быстрее. доступ. Это было первое массовое использование SSD. С тех пор SSD начали использовать в ультрабуках и, в конечном итоге, в настольных ПК. Обычные размеры сегодня составляют от 250 до 500 ГБ, что достаточно для хранения вашей операционной системы Windows, наиболее распространенных программ и большого количества ваших личных файлов.

Получите максимальную производительность от своего твердотельного накопителя

Независимо от того, сколько денег вы потратите, жесткий диск — самая медленная часть любой компьютерной системы. Даже твердотельный накопитель SATA емкостью 600 МБ работает медленнее по сравнению с другими аппаратными компонентами, которые могут передавать 20–30 гигабайт в секунду.

В результате более быстрый твердотельный накопитель NVMe, вероятно, является лучшим вложением в новый компьютер и отличным обновлением для ускорения работы вашего ПК или Mac.

Чтобы продемонстрировать разницу в скорости, мы обновили игровой ПК 6-летней давности, заменив его жесткий диск на твердотельный накопитель SATA, и провели серию тестов.Результаты поразительны:

Время загрузки
До: 79 секунд
После: 17 секунд

Время загрузки игры (GTA V)
До: 133 секунды
После: 25 секунд

Но даже твердотельные накопители нуждаются в обслуживании. Если у вас есть оборудование, вы можете получить от него максимальную производительность!

Наш первый совет по повышению производительности — никогда не использовать традиционный инструмент дефрагментации на SSD; это не обязательно и может нанести вред.

Наш второй совет — используйте TRIM, чтобы ваш SSD работал быстро. TRIM — это команда, которая сообщает вашему твердотельному накопителю, какие блоки данных можно стереть после использования, тем самым повышая производительность и продлевая срок его службы. TRIM можно довольно легко выполнить с помощью инструмента Defrag, встроенного в Avast Cleanup, который вы можете попробовать бесплатно.

SSD против HDD: что для вас лучше?

Жесткие диски состоят из одной или нескольких магниточувствительных пластин, приводного рычага с головкой для чтения / записи на нем для каждого диска и двигателя для вращения пластин и перемещения рычагов.Также имеется контроллер ввода-вывода и прошивка, которая сообщает оборудованию, что делать, и взаимодействует с остальной системой.

Каждый диск состоит из концентрических кругов, называемых дорожками. Дорожки разделены на логические блоки, называемые секторами. Каждый номер дорожки и сектора дает уникальный адрес, который можно использовать для организации и поиска данных. Данные записываются в ближайшую доступную область. Существует алгоритм, который обрабатывает данные до их записи, позволяя микропрограммному обеспечению обнаруживать и исправлять ошибки.

Пластины вращаются с заданной скоростью (от 4200 до 7200 об / мин для потребительских компьютеров). Эти скорости коррелируют со скоростью чтения / записи. Чем выше заданная скорость, тем быстрее жесткий диск сможет читать и записывать данные.

Каждый раз, когда вы запрашиваете свой компьютер для получения или обновления данных, контроллер ввода-вывода сообщает рычагу привода, где находятся эти данные, и головка чтения / записи собирает данные, считывая наличие или отсутствие заряда по каждому адресу. Если запрос был на обновление данных, головка чтения / записи изменяет заряд на затронутой дорожке и секторе.

Время, необходимое для того, чтобы опорный диск вращался и рычаг привода нашел правильную дорожку и сектор, называется задержкой.

Недостатки жестких дисков являются результатом механических частей, используемых для чтения и записи данных, поскольку физический поиск и извлечение данных занимает больше времени, чем поиск и извлечение данных электронным способом. Механические части могут проскочить или даже выйти из строя, если с ними грубо обращаться или уронить. Это проблема ноутбуков, но не настольных компьютеров. Жесткие диски также тяжелее и потребляют больше энергии, чем сопоставимые твердотельные накопители.

Преимущества жестких дисков заключаются в том, что они являются проверенной технологией и часто дешевле, чем твердотельные накопители, при том же объеме хранения. В настоящее время также доступны жесткие диски с большим объемом памяти, чем твердотельные накопители.

В твердотельных накопителях

используется флэш-память, что обеспечивает превосходную производительность и надежность. Поскольку на вашем жестком диске много мелких движущихся частей — магнитных головок, шпинделей и вращающихся пластин — что-то может пойти не так, и вы можете потерять важные данные.Твердотельные накопители без движущихся частей более долговечны, работают холоднее и потребляют меньше энергии.

SSD-накопители

можно рассматривать как большие USB-накопители; они используют одну и ту же базовую технологию. NAND, технология в твердотельных накопителях, представляет собой разновидность флэш-памяти. На самом низком уровне транзисторы с плавающим затвором регистрируют заряд (или отсутствие заряда) для хранения данных. Ворота организованы в виде сетки, которая далее организована в блок. Размер блока может быть разным, но каждая строка, составляющая сетку, называется страницей.

Контроллер SSD, который выполняет несколько функций, в том числе отслеживает, где находятся данные.

Обновление данных для SSD является более сложным. Все данные в блоке должны обновляться при обновлении любой его части. Данные из старого блока копируются в другой блок, блок стирается, а данные перезаписываются с изменениями в новый блок.

Каждый раз, когда вы просите свой компьютер получить или обновить данные, контроллер SSD смотрит на адрес запрошенных данных и считывает статус заряда.

Когда диск находится в режиме ожидания, выполняется процесс, называемый сборкой мусора, который проверяет, что информация в старом блоке стерта и что блок свободен для повторной записи.

Существует еще один процесс, называемый TRIM, который сообщает SSD, что он может пропустить перезапись определенных данных при стирании блоков. Поскольку любой блок может быть перезаписан ограниченное количество раз, это важный процесс, предотвращающий преждевременный износ накопителя.

Для дальнейшего предотвращения износа накопителя существует алгоритм, гарантирующий, что каждый блок в накопителе получает равное количество процессов чтения / записи.Этот процесс называется выравниванием износа и происходит автоматически во время работы привода.

Поскольку процесс чтения / записи требует перемещения данных, SSD обычно перегружены хранилищем; всегда есть определенный объем диска, который не сообщается операционной системе и недоступен для пользователя. Это оставляет место для диска, чтобы перемещать и удалять элементы, не влияя на общую емкость хранилища.

Твердотельные накопители

являются более новой технологией и поэтому дороже жестких дисков.Хотя они наверстывают упущенное, найти твердотельные накопители большой емкости может быть сложнее. Жесткие диски могут быть в 2,5 раза больше.

Твердотельные накопители ускоряют загрузку игр, приложений и фильмов. Благодаря используемой технологии твердотельные накопители легче и лучше выдерживают перемещение и падение. Кроме того, твердотельные накопители потребляют меньше энергии, что позволяет компьютерам работать меньше.

Сравните твердотельные накопители Crucial.

Что такое SSD? | Digital Trends

Из-за более низкой частоты отказов и потенциально более длительного срока службы многие люди в наши дни предпочитают твердотельные накопители (SSD) механическим жестким дискам.

Любой, кто хочет купить новый компьютер или SSD, должен знать кое-что, прежде чем тратить кучу денег. Наше руководство по твердотельным накопителям даст вам лучшее представление о том, как работают эти диски, в чем их преимущества и что отличает разные типы твердотельных накопителей.

Что такое твердотельный накопитель?

SSD работают иначе, чем традиционный жесткий диск (HDD), поскольку в них нет движущихся частей. В то время как жесткие диски используют вращающиеся диски для доступа к информации, твердотельные накопители хранят данные на микросхемах флэш-памяти, как в смартфоне, USB-накопителе или тонком планшете.Поскольку накопителю не нужно ждать, пока какая-либо пластина переместится туда, где находятся ваши данные, все микросхемы памяти доступны одновременно. Это значительно упрощает пользователям доступ к своей информации на высокой скорости.

Из-за этого твердотельные накопители

построены по-другому и доступны в различных формах и размерах, но они более дороги в производстве. Даже при снижении цен они по-прежнему более чем вдвое превышают стоимость жестких дисков аналогичной емкости в 2020 году. Это особенно верно для самых быстрых и крупных твердотельных накопителей.Цены также могут сильно подскочить, когда вы выйдете за отметку в 1 ТБ.

Преимущества SSD

Внешние твердотельные накопители также становятся все более популярными.

Твердотельные накопители становятся все более распространенными во всем, от высокопроизводительных игровых ПК до ноутбуков начального уровня, и не без оснований. У них есть несколько преимуществ перед традиционными жесткими дисками и встроенной флеш-памятью (eMMC).

Нет движущихся частей: Большая проблема с движущимися частями в жестких дисках заключается в том, что они являются серьезной точкой отказа.Если какая-либо из движущихся частей сломается, весь привод выйдет из строя. Это делает традиционные жесткие диски уязвимыми для повреждений при падении и износа с течением времени.

Твердотельные накопители

имеют ограничения по сроку службы, но, как правило, они более прочные и надежные. Нет движущихся частей, которые могут быть повреждены, и нет приводного двигателя, который может сломаться. Эта надежность делает твердотельные накопители отличным выбором для портативных внешних накопителей, которые могут подвергаться более строгому использованию и обращению.

Скорость: SSD могут записывать или читать данные с невероятной скоростью по сравнению с жесткими дисками и даже eMMC, что полезно для передачи больших блоков данных.Что еще более важно, их время произвольного доступа выражается в микросекундах, а не в миллисекундах. Вот почему системы SSD загружаются так быстро, игры загружаются так быстро, а системы, основанные на технологии SSD, просто кажутся быстрыми и отзывчивыми.

Мобильность: твердотельные накопители меньше и легче предыдущих дисков. Эта разработка позволяет создавать современные ультратонкие ноутбуки, планшеты и другие мобильные устройства. Самые тонкие твердотельные накопители имеют ширину всего миллиметр и длину всего несколько дюймов, что делает их идеальными для самых маленьких высокоскоростных устройств.

Низкая частота отказов: После многих лет разработки твердотельные накопители выходят из строя гораздо реже, чем жесткие диски, и они также сохраняют свою скорость на протяжении всего срока службы. Низкая частота отказов объясняется широко распространенными материальными улучшениями и такими функциями, как код исправления ошибок (ECC), которые позволяют твердотельным накопителям оставаться на правильном пути.

Размер и дизайн: твердотельные накопители могут быть разных форм и размеров, в зависимости от того, сколько в них микросхем и их общего расположения. Они могут поместиться в слот для видеокарты, 2.5-дюймовые отсеки для дисков и слоты M.2. SSD-накопители подходят практически для любого случая, и это делает их гораздо более универсальными, чем другие типы хранилищ.

Более длительный срок службы: Срок службы каждого твердотельного накопителя ограничен износом, поскольку накопитель может правильно накапливать отправленные на него электрические заряды. Срок службы жестких дисков обычно измеряется количеством терабайт, которое может быть записано на диск до того, как флеш-ячейки выйдут из строя. Для типичного покупателя это может равняться десятилетию или больше использования.Исследования показали, что твердотельные накопители не только служат дольше, чем их аналоги с жесткими дисками, но и служат дольше, чем ожидали эксперты.

Типы твердотельных накопителей

Твердотельные накопители

бывают разных форм и размеров, и это может повлиять на их скорость, емкость хранилища и даже их тепловую мощность.

SATA III: SATA III — это последний вариант более старого варианта подключения, который работает как с жесткими дисками, так и с твердотельными накопителями. Это было выгодно при переходе с HDD на SSD, поскольку материнские платы, совместимые с жесткими дисками, могли работать с новым стандартом.Он по-прежнему наиболее часто используется в современных твердотельных накопителях, но является самым медленным — около 550 Мбит / с. Он также включает в себя кабель SATA, соединяющий диск с материнской платой, поэтому он добавляет беспорядка.

PCIe: Слот Peripheral Component Interconnect Express или PCI Express (PCIe) обычно используется для видеокарт и дополнительных карт, таких как порты USB и звуковые карты. Однако теперь существуют твердотельные накопители PCIe, которые могут использовать всю дополнительную полосу пропускания для чрезвычайно быстрой передачи данных.

PCIe 4 последнего поколения.0 были впервые выпущены на материнских платах AMD X570 и могут обеспечивать скорость последовательного чтения до 5000 МБ / с и записи до 4400 МБ / с. Их цены часто более чем вдвое превышают цены на их аналоги с SATA, и вся эта дополнительная пропускная способность не всегда соответствует большой разнице в использовании в реальном мире.

M.2: Эти твердотельные накопители являются самыми маленькими и хорошо работают, чтобы сбалансировать пространство и производительность, хотя их скорость может отличаться. Они используют контроллеры как SATA, так и NVMe, что некоторых может запутать.

Твердотельные накопители M.2 имеют короткий контактный разъем и расположены заподлицо с материнской платой, что позволяет сэкономить место. Однако они быстро перегреваются из-за низкого воздушного потока, особенно при работе с высокопроизводительными дисками. Для предотвращения перегрева твердотельные накопители M.2 иногда включают радиаторы или радиаторы

NVMe: Энергонезависимая память Express позволяет почти всем типам твердотельных накопителей PCI Express и M.2 передавать данные в хост-систему и из нее. Сочетание NVMe с этими интерфейсами обеспечивает эффективную скорость, что идеально подходит для высокопроизводительных систем хранения.

Рекомендации редакции

Что лучше для вас? — Intel

Выбор подходящего хранилища — это не просто сравнение емкости и стоимости. Тип хранилища, которое использует ваш компьютер, имеет значение для производительности, включая энергопотребление и надежность. Твердотельные накопители (SSD) и жесткие диски (HDD) — это два основных варианта хранения, которые следует учитывать, и важно знать, как лучше всего использовать каждый и как они сравниваются друг с другом.

Что такое жесткий диск?

Жесткий диск — это устройство хранения данных, которое находится внутри компьютера. У него есть вращающиеся диски внутри, где данные хранятся на магнитном носителе. Жесткий диск имеет кронштейн с несколькими «головками» (преобразователями), которые считывают и записывают данные на диск. Это похоже на то, как работает проигрыватель виниловых пластинок, с LP-записью (жесткий диск) и иглой на руке (преобразователи). Рука перемещает головки по поверхности диска для доступа к различным данным.

Жесткие диски

считаются устаревшей технологией, а это означает, что они существуют дольше, чем твердотельные накопители.Как правило, они дешевле и удобны для хранения многолетних фотографий и видео или бизнес-файлов. Они доступны в двух распространенных форм-факторах: 2,5 дюйма (обычно используются в ноутбуках) и 3,5 дюйма (настольные компьютеры).

Что такое SSD?

SSD-накопители

получили свое название — твердотельные — потому что у них нет движущихся частей. В SSD все данные хранятся в интегральных схемах. Это отличие от жестких дисков имеет множество последствий, особенно по размеру и производительности. Без вращающегося диска твердотельные накопители могут иметь форму и размер жевательной резинки (так называемый M.2) или даже размером с почтовую марку. Их емкость — или объем данных, которые они могут хранить — варьируется, что делает их гибкими для устройств меньшего размера, таких как тонкие ноутбуки, трансформируемые модели или устройства 2 в 1. А твердотельные накопители значительно сокращают время доступа, поскольку пользователям не нужно ждать начала ротации пластин.

Твердотельные накопители

дороже жестких дисков в расчете на объем хранилища (в гигабайтах, или ГБ, и терабайтах, или ТБ), но разрыв сокращается, поскольку цены на твердотельные накопители начинают падать.

SSD против HDD: скорость

Твердотельные накопители становятся все более популярными благодаря их скорости.По всем параметрам твердотельные накопители превосходят жесткие диски, поскольку в них используется электрическая схема и нет физических движущихся частей. Это приводит к сокращению времени ожидания при запуске и меньшим задержкам при открытии приложений или выполнении тяжелых вычислительных задач. Типичный твердотельный накопитель Intel средней емкости 512 ГБ (Intel® SSD 760p Series) обеспечивает до 10 раз более высокую скорость чтения и до 20 раз более высокую скорость записи, чем жесткий диск среднего уровня (например, Seagate 2 ТБ Barracuda * 5400 об / мин 128 МБ кэш-памяти SATA * 6,0 Гбит / с 2,5-дюймовый внутренний жесткий диск ноутбука ST2000LM015), который обеспечивает скорость передачи данных только до 140 МБ / с.

Эти более высокие скорости приводят к повышению производительности в нескольких областях, например, при входе в систему и ожидании запуска приложений и служб или при выполнении задач, требующих большого объема памяти, таких как копирование большого файла. С жестким диском производительность значительно снижается, в то время как SSD может продолжать работать над другими задачами.

На скорость

также влияет интерфейс, используемый в твердотельном накопителе и жестком диске, который подключается к остальной части компьютерной системы при передаче данных туда и обратно.Возможно, вы слышали об этих интерфейсах — SATA и PCI Express * (PCIe *). SATA — это более старая, медленная устаревшая технология, а PCIe — новее и быстрее. Твердотельные накопители с интерфейсами PCIe * обычно намного быстрее жестких дисков с SATA.

Хотя никто никогда не жалуется, что их компьютер слишком быстр, бывают случаи, когда жесткий диск может иметь смысл. Если у вас есть терабайты файлов, которые вы хотите сохранить, жесткие диски по-прежнему являются менее дорогим вариантом, хотя это меняется с более низкими ценами на твердотельные накопители.Решение о хранении на компьютере можно упростить, если рассматривать данные как холодные или горячие. «Холодные» данные могут включать в себя фотографии за годы, которые вы хотите хранить на ноутбуке, но не просматриваете каждый день и не нуждаетесь в быстром доступе. Жесткие диски могут быть отличным и экономичным выбором для холодных данных. С другой стороны, если вы занимаетесь транзакциями в реальном времени, редактируете видео и фотографии и вам нужен быстрый доступ к файлам базы данных, видеоклипам или моделям, или даже просто запускаете операционную систему, то мы говорим именно об этом. как «горячие» данные.Высокая производительность твердотельных накопителей делает их идеальным выбором для тех предприятий, где важнее всего быстрый доступ к вашим данным.

Прямое сравнение: SSD и HDD

Если говорить о емкости, то для компьютеров доступны твердотельные накопители емкостью от 120 ГБ до 4 ТБ, а жесткие диски — от 250 ГБ до 14 ТБ. При измерении стоимости на единицу емкости жесткие диски выходят на первое место, но по мере того, как твердотельные накопители падают в цене, их отличие от жестких дисков становится все меньше.

Надежность определяется как то, хранятся ли данные должным образом в неповрежденном состоянии.Твердотельные накопители в целом более надежны, чем жесткие диски, что опять же связано с отсутствием движущихся частей. Это потому, что без движения твердотельные накопители не подвержены вибрации или связанным с ними тепловым проблемам.

Твердотельные накопители

обычно потребляют меньше энергии и увеличивают время автономной работы, поскольку доступ к данным осуществляется намного быстрее, а устройство чаще простаивает. Благодаря вращающимся дискам жестким дискам при запуске требуется больше энергии, чем твердотельным накопителям.

Игровой опыт: SSD против HDD

Геймерам нужен компьютерный диск для быстрого доступа к данным, что делает твердотельные накопители оптимальными для наилучшего игрового процесса.Видеоигры содержат огромное количество ресурсов, таких как текстуры с высоким разрешением, модели, аудио и многое другое — в некоторых случаях до 100 ГБ данных. Эти требования делают скорость и производительность первостепенными. Игра, которая загружается на жесткий диск от двух до трех минут, на твердотельный накопитель занимает меньше минуты. И первоначальная загрузка — не единственный раз, когда игре требуется доступ к сохраненным данным. Данные необходимы всякий раз, когда игрок переходит на новый уровень, сцену или миссию. Длительное время загрузки может нарушить игру, а быстрое время загрузки защищает чувство погружения, которое вы хотите, когда находитесь в середине игры.Если вам нужна помощь в выборе подходящего твердотельного накопителя для игр, прочитайте о лучшем твердотельном накопителе для игр.

Данные — это центр всего, что мы делаем. При выборе между твердотельным накопителем или жестким диском необходимо учитывать множество факторов, помимо емкости хранилища и стоимости. Надежность, скорость, шум и энергопотребление — все это играет важную роль, влияя на ваше общее впечатление. Когда вы определяете тип данных, с которыми работаете, и как и когда вам нужно получить к ним доступ, вы можете сравнить твердотельный накопитель с твердотельным накопителем.жесткий диск, чтобы найти решение, которое подходит именно вам.

Что такое SSD? Что нужно знать о твердотельных накопителях

За последние несколько лет твердотельные накопители (SSD) в значительной степени вытеснили традиционные жесткие диски, особенно в ноутбуках.

SSD работают принципиально иначе, чем жесткие диски. Вот все, что вам нужно знать о твердотельных накопителях.

Как работает твердотельный накопитель

Подобно жесткому диску, твердотельный накопитель используется для хранения больших объемов данных, независимо от того, включена ли система или нет, в течение продолжительных периодов времени. Но в отличие от жестких дисков SSD не имеет движущихся частей и больше похож на флешку.

Такие твердотельные накопители часто намного меньше жестких дисков.Андрей Атанов / Getty Images

Вместо чтения и записи данных на вращающуюся пластину SSD хранит данные на микросхемах флэш-памяти (иногда называемых флэш-памятью NAND). Таким образом, SSD практически ничем не отличается от USB-накопителя или памяти, которую вы найдете в смартфоне или планшете.

Помимо микросхем памяти, SSD также имеет микросхему контроллера.Контроллер отвечает за то, чтобы знать, где хранятся данные на устройстве, и может найти запрошенные данные за наносекунды — почти мгновенно — что делает твердотельные накопители очень быстрыми устройствами хранения.

Где используются твердотельные накопители

Вы найдете твердотельные накопители везде, где раньше использовались жесткие диски — для потребительских приложений, в первую очередь для настольных компьютеров и ноутбуков.Твердотельные накопители по-прежнему относительно дороже жестких дисков (хотя разница в цене продолжает сокращаться), поэтому некоторые производители компьютеров будут использовать SSD несколько меньшего размера в качестве системного диска в компьютере и комбинировать его с большим жестким диском для хранения данных.

SSD можно использовать вместе с жесткими дисками.CASEZY / Getty Images

Даже в этом случае твердотельные накопители, как правило, достаточно дешевы сейчас, когда некоторые пользователи предпочитают устанавливать один большой твердотельный накопитель или, в многодисковом компьютере, делать все устройства хранения твердотельными накопителями.

Типы твердотельных накопителей

Существует два распространенных типа твердотельных накопителей.Самая старая форма SSD использует устаревший интерфейс SATA III. Это «устаревший» разъем, который изначально был разработан для жестких дисков, и твердотельные накопители также переняли этот интерфейс. У него есть преимущество почти универсальной совместимости, но он относительно медленный. Некоторые новые ПК вообще не имеют разъема SATA; этот интерфейс постепенно прекращается.

Новые твердотельные накопители используют стандарт энергонезависимой памяти Express (NVMe). Это более быстрая конструкция с меньшей задержкой и подключение к компьютерам через интерфейс PCIe, а не через SATA.PCIe — это тот же интерфейс, который соединяет высокоскоростные компоненты, такие как видеокарты и звуковые карты.

SSD: преимущества и недостатки

SSD имеют множество преимуществ по сравнению с более старыми жесткими дисками. Прежде всего, у них нет движущихся частей, поэтому они служат гораздо дольше и гораздо менее подвержены сбоям, чем жесткие диски. У них также есть потенциал быть намного быстрее, но они относительно дороже и не всегда доступны с очень большой емкостью, как жесткие диски.Для получения дополнительной информации прочитайте нашу статью о сравнении твердотельных и жестких дисков.

SSD (твердотельный накопитель) Определение

означает «твердотельный накопитель». SSD — это тип запоминающего устройства, аналогичного жесткому диску (HDD). Он поддерживает чтение и запись данных и поддерживает сохраненные данные в постоянном состоянии даже без питания. Внутренние твердотельные накопители подключаются к компьютеру как жесткий диск, используя стандартные соединения IDE или SATA.

Хотя твердотельные накопители выполняют ту же функцию, что и жесткие диски, их внутренние компоненты сильно отличаются.В отличие от жестких дисков, твердотельные накопители не имеют движущихся частей (поэтому их называют твердотельными накопителями). Вместо того, чтобы хранить данные на магнитных пластинах, твердотельные накопители хранят данные во флэш-памяти. Поскольку твердотельные накопители не имеют движущихся частей, им не нужно «раскручиваться» в спящем состоянии, и им не нужно перемещать головку диска в разные части диска для доступа к данным. Следовательно, твердотельные накопители могут получать доступ к данным быстрее, чем жесткие диски.

Твердотельные накопители

имеют ряд других преимуществ перед жесткими дисками. Например, скорость чтения жесткого диска снижается, когда данные фрагментируются или разделяются на несколько мест на диске.Скорость чтения SSD не снижается в зависимости от того, где на диске хранятся данные. Поэтому дефрагментация SSD не требуется. Поскольку твердотельные накопители не хранят данные с помощью магнитов, они не подвержены потере данных из-за сильных магнитных полей в непосредственной близости от диска. Кроме того, поскольку твердотельные накопители не имеют движущихся частей, вероятность механической поломки гораздо меньше. Твердотельные накопители также легче, тише и потребляют меньше энергии, чем жесткие диски. Вот почему твердотельные накопители стали популярным выбором для портативных компьютеров.

Хотя твердотельные накопители имеют много преимуществ перед жесткими дисками, у них также есть некоторые недостатки. Поскольку технология SSD намного новее, чем технология традиционных жестких дисков, цена SSD значительно выше. По состоянию на начало 2011 года стоимость гигабайта SSD примерно в 10 раз превышала стоимость жесткого диска. Следовательно, большинство продаваемых сегодня твердотельных накопителей имеют гораздо меньшую емкость, чем сопоставимые жесткие диски. Они также имеют ограниченное количество циклов записи, что может привести к снижению их производительности со временем. К счастью, новые твердотельные накопители обладают повышенной надежностью и должны прослужить несколько лет, прежде чем станет заметным какое-либо снижение производительности.По мере того, как технология SSD совершенствуется, а цены продолжают падать, вполне вероятно, что твердотельные накопители начнут заменять жесткие диски для большинства целей.

Обновлено: 13 января 2011 г.

TechTerms — Компьютерный словарь технических терминов

Эта страница содержит техническое определение SSD.