Ssd что это такое
реклама
Появившись намного ранее флэш-памяти, Solid State Drive стал накопителем информации, не содержащим каких-либо механических компонентов. Пионером в создании стала корпорация Dataram, представив для промышленных целей SSD Bulk Core в 1976 году. Он содержал в себе 8 планок энергозависимой RAM-памяти, каждая из которых имела объем 256 килобайт. Стоимость составляла 9700 долларов США. Работал, был востребован, но из-за уязвимости данных высокого авторитета в соответствующих кругах не заслужил.
Потребительский класс стали завоевывать в 1982 году, оснастив компьютер Apple II внешним накопителем RAM Disk, который стоил дороже самого компьютера, поэтому пользователями был принят с большой осторожностью, несмотря на агрессивную рекламу.
Далее, в силу собственного характера и темперамента, я пропущу историю создания и распространения флеш-памяти, пропущу и пересказ того, как был создан первый SSD на ее основе. Всю эту информацию с легкостью можно почерпнуть в сети, готовясь к какому-нибудь докладу или создавая презентацию по теме. А вот на видах и классификациях современных SSD мы с вами задержимся:
Память
реклама
Флеш-память различается методом соединения ячеек в массив. И имеет 2 конструкции: NOR и NAND.
NAND-тип флеш-памяти нам максимально интересен и он был анонсирован Toshiba в 1989 году на International Solid-State Circuits Conference.
1. Планарный тип или 2D.
реклама
реклама
Важной особенностью линии развития памяти в цепочке SLC-MLC-TLC является увеличение уровней ячеек. Но. резко падает выносливость, грубо говоря до серьезных цифр (на порядки) падает число циклов полной перезаписи. Да и скорость падает. Прямо регресс какой-то. Успокаивает то, что цена тоже падает и, как это ни странно, падает ощутимо. Плюс растет качество контроллеров, да всегда уменьшается техпроцесс. Впрочем, чтобы глубоко не погружаться в технические джунгли самому и не замучить вас, мои читатели, скажу, что эти страшные цифры снижения выносливости с переходом применения памяти от одной к другой вряд ли будут опасны для простого пользователя. Этих цифр хватит, чтобы мы с вами пользовались своим новым SSD много лет. Другое дело сервера и рабочие станции. Тут уж не грех и про эту самую «выносливость» подумать. Но и производители не дремлют. Линейка PRO некоторых производителей, например, говорит нам о том, что диск на основе MLC прослужит долго при максимальных нагрузках, но и стоить будет значительно дороже аналога на TLC. Подведя промежуточный итог на этапе рассказа о типах памяти скажем так: SLC получила распространение в корпоративном сегменте, TLC стала безусловным монополистом в рознице, а продукция на основе MLC ориентирована, в первую очередь, на тех, кто ценит надежность и при этом хочет выжать все возможное из своей машины.
Все бы так и оставить, но потенциал двумерной NAND оказался ограничен. С этого я начал свой рассказ о памяти. Когда возможности 15-нанометрового технологического процесса были практически исчерпаны, а дальнейшее совершенствование программной части перестало обеспечивать сколь-либо заметного прироста важнейших показателей, на смену планарным микросхемам пришла флэш-память 3D NAND.
2. 3D NAND
После того, как мы поговорим чуточку о другом, к видам памяти мы еще вернемся, да и у вас, мои дорогие читатели, появится повод дочитать мои размышления до конца.
А поговорим мы о физическом интерфейсе подключения и форм-факторе, что иногда одно и тоже, в свете разговора о пропускной способности. И здесь мы начнем с маленькой, но важной закономерности. Неважно сколько лет мы подключаем свои HDD к шине для накопителей, важно, что сможет позволить этот интерфейс нашей памяти. С какой скоростью он позволяет обмениваться информацией? Вспомним азбучные вещи:
1. IDE / SATA/
Кому-то интересно будет узнать, что IDE SSD тоже были как в форм-факторе 2,5 дюйма, так и 3,5, а вот список привычных интерфейсов пользовательского уровня для внутренних носителей: SATA 2 интерфейс обратно совместим и поддерживается на SATA 1 портах. SATA 3 интерфейс обратно совместим и поддерживается на SATA 1 и SATA 2 портах. Однако максимальная скорость диска будет медленнее из-за скоростных ограничений порта.
Как эти азбучные данные применить к размышлениям о SSD? А вот как:
Например, SanDisk Extreme SSD поддерживает интерфейс SATA 6 Гбит/с и при подключении к портам SATA 6 Гбит/с может доходить до 550/520MБ/s последовательного чтения и последовательной записи соответственно. Однако, когда диск подключен к порту SATA 3 Гбит/с, она может доходить до 285/275MБ/s последовательного чтения и последовательной записи соответственно. В любом случае, это будет много быстрее, чем использование даже самого скоростного HDD.
Дальше возник совершенно простой вопрос. Поскольку память для SSD способна работать и на гораздо больших скоростях, а развитие и физические возможности интерфейса SАТА и всех его итераций исчерпали себя, то надо дать что-то другое данным носителям информацми. Дать новое или уже имеющееся и применяемое. Кстати, несмотря на то, что SАТА для HDD вполне достаточный интерфейс, задумывались о новом, как раз для HDD дисков. А применять стали для SSD. Что же нашли? А вот что:
Далее я просто приведу пример других известных форм-факторов без комментариев. Потом вернемся к обсуждению новейших видов памяти с привязкой ее к этим форм-факторам и их интерфейсам. Мне кажется, что так нам будет легче внести ясность в предмет обсуждения:
Экзотику лишь упомянем. Это, например, накопитель, который вставляют прямо в слот оперативной памяти
Еще один, который сейчас редко встретишь. SATA-Express, с интерфейсом, использующим 2 линии PCI-Express, что позволяет достигать максимальной пропускной способности в 2 ГБ. Реализации не нашел. Сейчас SSD-диски M.2 (забегая немного вперед) могут использовать 4 линии PCI-Express с пиковой пропускной способностью 4 ГБ/с. Для подключения используется специальный кабель.
2. mSATA
3. PCI-E AIC (add-in-card)
4. U.2
двигаемся дальше и поговорим о
это новый стандарт SSD-накопителей. Обычные SSD различных форм-факторов работают по интерфейсу SATA, который передает информацию медленнее, чем на это способен сам накопитель. NVMe работает по интерфейсу PCI Express, производительности которого нам за глаза хватает. Диск NVMe выдает бо́льшую скорость чтения-записи данных.
Плывя по течению простых рассуждений о твердотельных накопителях, мы приближаемся к финалу повествования и вновь вспоминаем мою короткую историю в самом начале. OPTANE+QLC. Надо разобраться. Для этого мы мысленно возвращаемся в раздел Память. Начнем с несколько противоречивого лично для меня этапа развития памяти:
3D NAND QLC.
OPTANE. Intel Optane. Optane Memory.
Что сказать? Младшая версия обойдется нам от 25000 рублей, старшая в 2 раза дороже. Еще раз подчеркну, что здесь мы имеем бескомпромиссную скорость, заявленную надежность, хорошую гарантию и тот объем, который мы захотим себе позволить (из имеющихся).
Я, начиная свой рассказ c прочтенной когда-то рекламы, и поверхностно погрузив вас в тонкости информации о SSD, принял для себя решение о том, какой SSD я бы хотел иметь в своем компьютере. И я приобрел его. Это «всего лишь»:
Безусловно пора заканчивать. В самом финале скажу следующее:
2. Мною не тестировался приобретенный накопитель. Такие тесты уже есть. Плюс, я даже не сказал, какой накопитель у меня был до этого. Не было такой цели.
3. Попытался рассказать попроще о довольно сложном. Возможно, данный материал здесь, учитывая высокий уровень теоретической и практической подготовки наших читателей, поможет кому-то ответить на еще не возникшие вопросы.
Выбираем SSD в 2021 году: стоит ли вообще менять HDD на SSD и какую модель SSD выбрать
реклама
Прогресс не стоит на месте и традиционные жёсткие диски (HDD) уступают место в домашних компьютерах и ноутбуках твёрдотельным накопителям (SSD). Кто-то уже давно с ними знаком и разбирается во всех тонкостях выбора SSD. Другие желают приобрести свой первый SSD или обновить существующий, но не нашли времени или желания вникнуть во все технические аспекты данных накопителей. И перед ними возникает пресловутая проблема выбора. Предлагаю вместе разобраться в данном вопросе чуть более подробно.
1. А нужно ли менять HDD на SSD, чем они отличаются и какие у них преимущества?
Традиционный жесткий диск (HDD) – это запоминающее устройство (компонент компьютера), основанное на принципе магнитной записи. С помощью магнитных головок производится запись (считывание) информации на вращающиеся круглые пластины. Его основные преимущества заключаются в более низкой цене в перерасчете на объём, а также, гораздо более длительный срок хранения информации в выключенном состоянии. Их недостатки: это раздражающая некоторых шумность, низкие скоростные характеристики по сравнению с SSD и меньшая удароустойчивость.
реклама
SSD не имеют механически подвижных элементов и состоят из распаянных на плате нескольких чипов и мелких электронных компонентов. Они бесшумны, более удароустойчивые и значительно быстрее HDD. Но SSD объёмом один терабайт стоит значительно дороже терабайтного жёсткого диска. А хранение информации на них в выключенном состоянии не столь долговременно. Поэтому если вы решили купить SSD и, скинув на него семейный архив, убрать его на хранение шкаф, то передумайте это делать.
реклама
2. А какой SSD подойдёт в мой компьютер или ноутбук?
Всё, с необходимостью SSD в компьютере разобрались! А какой именно SSD подойдёт в ваш компьютер или ноутбук? Для того, чтобы не бегать в магазин и не просить обменять свежекупленный накопитель, давайте разберемся каких видов они бывают. Отбросим ненужную нам информацию и остановимся на реальной практике. В домашних системах сейчас используются три вида SSD:
1. SSD с интерфейсом SATA в корпусе 2,5 дюйма;
2. SSD с интерфейсом SATA в формате M.2;
реклама
3. SSD с интерфейсом NVME в формате M.2.
Первые два полностью идентичны по своим техническим характеристикам и начинке (одинаковые модели разных форматов), но имеют разную форму. Накопитель 2,5 подключается при помощи проводов к материнской плате, а SATA в формате M.2 вставляется в разъём на материнской плате без всяких проводов, что, несомненно, более удобно. Оба SSD с интерфейсом SATA, как правило, имеют небольшой нагрев и не нуждаются в дополнительном охлаждении. NVME более «пылкие» и им иногда требуется радиатор охлаждения. NVME SSD также устанавливается в разъём M.2 на материнской плате. Вот здесь и кроется главный подводный камень. Дело в том, что в разъём M.2 не всегда поддерживает и SSD SATA M.2 и SSD NVME M.2.
Что же делать? Этот вопрос решается легко. Узнайте точное название вашей материнской платы или ноутбука и найдите их на сайте производителя. Затем перейдите в раздел описания технических характеристик и найдите там нужную информацию о том какой разъём M.2 какой тип накопителя поддерживает. Чтобы не искать коробки от материнской платы или не залезать в системный блок компьютера, скачайте программу CPU-Z. На третьей вкладке вы найдёте название вашей материнской платы. Помните, что некоторые ноутбуки могут и вовсе не поддерживать замену накопителя или доступ в корпус может быть затруднён. Тогда вам необходимо обратиться за советом или помощью к другим людям, если у вас это вызывает трудности. А если доступ к отсеку накопителя доступен, то ноутбук можно взять с собой в магазин. За удаленным советом всегда можно обратиться в соответствующую ветку конференции Overclockers.ru.
3. Какая разница между SSD SATA и NVME?
Накопители NVME работают по другому протоколу и имеют более высокие скоростные характеристики. Но они имеют и более высокую цену. Цена и тех и других сильно зависит от «начинки». В более «быстрые» продукты ставятся более производительные контроллеры. Контроллеры также бывают безбуферные и с DRAM буфером. Выражаясь простым языком, вторые, как правило, имеют более высокие скорости на записи и менее подвержены в использовании такому моменту как «залипание» системы на несколько секунд в некоторых сценариях (Windows перестает реагировать на ваши манипуляции мышью или клавиатурой). Но это нечастое и малозаметное в повседневном использовании явление и бояться его не стоит. Обещаю, что не буду больше вас отпугивать от использования SSD, ведь я тут расписываю их преимущества уже целую страницу.
Так какой SSD брать, SATA или NVME? Если вы перешли с HDD на SATA SSD, то вы испытаете «Вау-эффект», а вот при переходе с SATA SSD на NVME SSD вы скорее всего разницы не ощутите. Всё дело в том, что разница в них по большому счёту видна лишь на линейных скоростях. А они используются не так часто, к примеру при перекидывании больших файлов с одного SSD на другой. При профессиональном использовании компьютера, разница уже может быть очень заметна, например на записи файлов большого объёма внутри программы. Если говорить о скачивании игр из интернета, то сначала стоит озвучить максимальную скорость по вашему тарифу. И если тариф 100 Мбит/с, то качаться игра будет одинаково долго на любой SSD. Разница между накопителями на мелкоблочных операциях зависит уже от той самой «начинки».
Стоит упомянуть об объёме накопителя и типе установленного в него флэша. Много объёма никогда не бывает! На накопителях большего объёма пропорционально выше скорость записи. Поэтому нацеливайтесь всегда на максимальный объём, который вы можете себе позволить, с учётом цены. Флеш-память на сегодня в потребительском сегменте представлена тремя видами: MLC, TLC и QLC. Первая двухбитная память имеет больший ресурс, но она дорогая. Трёхбитная TLC на сегодня является оптимальным вариантом. Накопителей с четырехбитным QLC типом памяти я рекомендую избегать, поскольку они не имеют значимых ценовых преимуществ, а в остальном они содержат лишь недостатки (низкий ресурс и скорость записи).
4. Я уже в магазине, что мне покупать?
Любые комплектующие стоит покупать в крупном сетевом магазине с наилучшим отношением к клиенту по части гарантийного сервиса. Покупка на китайских площадках уместна, лишь когда вы не боитесь потерять свои деньги и точно знаете чего хотите.
Вариант первый.
Если вам не важны технические характеристики, вы вообще в принципе не желаете разбираться во всех этих тонкостях и вы просто хотите купить самый дешевый SSD, что есть в магазине, то всё просто. Обратитесь к продавцу-консультанту и он вам что-нибудь продаст. Если вы в недоумении для чего вы тогда всё это читали, то перейдём к варианту с вашим участием. Решайте, какую сумму вы собираетесь потратить. Затем попросите продавца показать вам SSD с памятью TLC, нужного вам объёма и с максимальным из предоставленных гарантийным сроком, «влезающих» в указанных вами сумму. Самым неплохим недорогим вариантом будет являться SSD KIOXIA (Toshiba) 2.5″ Exceria SATA III 3D BiCS TLC с трёхгодичной гарантией. Он не отличается выдающимися показателями скоростей, но это качественный накопитель с минимальным нагревом и оригинальным флешем Toshiba, а не отбраковкой.
Вариант второй.
Если вы желаете максимально сэкономить и не идти в финансовый разнос, но не согласны покупать что попало, то для вас есть варианты хороших SSD с DRAM-буфером. Это то, что называется «лучшее за свою цену». Чаще всего лучше взять накопитель «послабее», но большего объёма.
— PLEXTOR PX-512M8VC
— Western Digital Blue
— SAMSUNG 860 EVO (не рекомендуется для старых систем AM3)
— Crucial MX500
— WESTERN DIGITAL Blue M.2
— SAMSUNG 860 EVO M.2
— Crucial MX500 M.2
— KINGSTON SA2000 M.2
— WD Blue SN550 (безбуферник, но хорошего качества)
Вариант третий.
Когда хочется уже что-то посерьезнее, но, всё ещё, не теряя рассудок и не соря деньгами. Это однозначно буферные NVME накопители объёмом от 480 GB.
— A-Data XPG SX8200 Pro
— A-Data XPG GAMMIX S11 Pro
— PNY CS3030
— Smartbuy Impact E12
— Samsung 970 EVO
— Samsung 970 EVO Plus
— Western Digital Black SN750
Вариант четвёртый.
Гулять, так гулять! Хочется самого быстрого и мощного и без всяких компромиссов. В этом случае лучше смотреть накопители объёмом от 1 TB.
— PNY CS3040
— Smartbuy Impact E16
— Samsung 980 PRO
— Western Digital Black SN850
Я считаю, что на этом проблему выбора SSD можно считать решенной. Конечно, у каждого своё мнение по этому вопросу и им можно аргументировано поделиться.
Как выбрать SSD накопитель для настольного ПК и ноутбука?
Покупка SSD — самый простой и дешевый способ существенно ускорить любой, даже старенький компьютер. Твердотельные накопители в несколько раз быстрее жестких дисков, что положительно сказывается на скорости включения ПК и запуска приложений, а также на частоте кадров в требовательных играх. Мы же поможем разобраться во всем разнообразии брендов и форм-факторов твердотельных накопителей.
Особенности конструкции
По своему строению SSD (solid-state drive) напоминает не столько классический жесткий диск с вращающимися пластинами и магнитной записью, сколько знакомую всем и каждому USB-флешку на основе флеш-памяти. Состоит SSD из трех основных элементов: чипов постоянной памяти, разъема подключения к ПК и контроллера, который все это связывает воедино. Дополняться конструкция может чипом оперативной памяти, которая используется для ускоренной обработки мелких файлов, и пластиковым либо металлическим корпусом. Хотя сейчас все больше набирают популярность SSD в виде голой печатной платы (компактнее и ниже себестоимость).
Распространенные форм-факторы
Сейчас на рынке представлены SSD диски пять основных форматов: 2,5-дюймовые с интерфейсом SATA, компактные с коннектором mSATA, высокоскоростные NVMe, однокристальные eMMC и внешние USB. Рассмотрим поподробнее каждый из них.
SATA. Формой и размерами такие твердотельные накопители копируют 2,5-дюймовые жесткие диски. Сделано это для того, чтобы можно было с легкостью заменить в ноутбуке HDD и SSD. Но применяются такие SSD и в настольных компьютерах. Некоторые производители даже заботливо комплектуют свои детища переходником на 3,5 дюйма на случай, если в корпусе ПК предусмотрено лишь такое крепление. Соответственно, в преимущества SSD с интерфейсом SATA можно записать совместимость с практически любым настольным или мобильным ПК (за исключением разве что нетбуков), а в недостатки — ограничение скорости не более 560 МБ/с.
mSATA. Во многих ноутбуках помимо посадочного места для 2,5-дюймового жесткого диска предусмотрен свободный слот mSATA для специальных миниатюрных SSD. Это позволяет одновременно использовать оба диска: быстрый SSD и емкий HDD. По скорости mSATA-решения ничуть не уступают полноразмерным SATA. Вот только установить такой диск в настольный ПК, как и ноутбук без соответствующего разъема, не получится — коннектор отличается. К тому же, mSATA постепенно вытесняется форматом M.2, который совместим и с лэптопами, и с десктопами.
NVMe. Самым прогрессивным интерфейсом подключения SSD является NVMe, который в отличие от предшественников работает не по шине SATA, а по шине PCI-E 3.0 x4 (до 4 ГБ/с). Представлены NVMe накопители тремя форм-факторами: короткими и длинными M.2 (первые меньшего объема для ноутбуков, вторые большего объема для ПК) и PCI-E x4 (для материнских плат, у которых нет разъема M.2). Недостатков у высокоскоростных NVMe-решений два. Первый — высокая цена самих дисков, а также материнских плат и ноутбуков с их поддержкой. Второй — при длительной нагрузке перегревается контроллер и, как результат, снижается скорость до уровня обычных SATA SSD. Но оба эти недостатка, скорее всего, лишь временные.
eMMC. Самые миниатюрные твердотельные накопители — eMMC — состоят из одного единственного чипа, в который интегрирована и флеш-память, и контроллер. Применяются они в смартфонах, планшета и нетбуках. Апгрейду без потери гарантии не подлежат (разве что перепаять).
USB. В отличие от внешних жестких дисков, твердотельные накопители с интерфейсом USB не боятся вибрации и ударов при транспортировке, что делает их более надежным хранилищем информации. Помимо сугубо внешних SSD, продаются внутренние с USB-карманом в комплекте. А пользователь уже сам волен выбирать, что установить в карман — SSD или оставшийся после апгрейда ноутбука HDD.
Типы памяти
От используемого в твердотельном накопителе типа флеш-памяти зависит не только его скорость, но и долговечность. Основных типов памяти сейчас на рынке пять: SLC, MLC, SuperMLC, TLC и 3D V-Nand.
SLC — самый долговечный и, как результат, самый дорогостоящий тип памяти. Записывает всего лишь один бит данных в одну ячейку памяти, благодаря чему выдерживает как минимум 100 тыс. циклов перезаписи. Применяется только в серверных SSD, где дискам приходится выдерживать колоссальные нагрузки, а также в гибридных накопителях (емкий HDD с быстрым SSD-кешем).
MLC — записывает два бита в ячейку памяти, из-за чего гарантированный срок службы сокращается до 3 тыс. циклов. Чипы памяти MLC средние по стоимости, поэтому применяются в старших (более долговечных) моделях SATA и mSATA SSD со сроком гарантии 5 лет.
SuperMLC — фирменная разработка компании Transcend. Используются все те же MLC-чипы, но запрограммированные на запись только одного бита данных. В итоге, количество циклов перезаписи удалось увеличить до 30 тыс.
TLC — самый народный тип памяти, который применяется в USB-флешках, картах памяти и бюджетных твердотельных накопителей. Именно благодаря переходу на TLC (три бита на ячейку, 1 тыс. циклов перезаписи) удалось снизить себестоимость SSD до невиданной ранее отметки — 25 центов за гигабайт.
3D V-Nand — самый перспективный тип флеш-памяти, который раскрывает весь свой потенциал только при подключении через NVMe. Благодаря трехмерной (многослойной) структуре чипов, этот тип памяти уже позволил повысить скорость SSD до 2,2 ГБ/с и это далеко не предел. А в перспективе должен еще раз снизить себестоимость гигабайта памяти.
Какому бренду довериться?
В низшем ценовом сегменте, несмотря на большой выбор брендов (Patriot, Team, ADATA, Apacer, Geil и др.) и используемых контроллеров (Phison, Silicon Motion, SandForce, Marvell), почти все SSD примерно одинаковые по скорости и долговечности. Причина этого — дешевая TLC и 3D V-NAND TLC память. Упомянуть стоит две особенности бюджетных SSD.
Во-первых, заявленная скорость записи до 560 МБ/с актуальна только для сравнительно небольших файлов — 1-2 ГБ. Причиной этого является виртуальный RAID-массив, сделанный из тройного объема флеш-памяти. Файлы, превышающие по размеру массив, записываются на скорости втрое-впятеро ниже.
Во-вторых, гарантия на SSD помимо времени (3 года) ограничена еще и объемом записанной информации. Среднее значение лимита у TLC-моделей объемом 240 ГБ равняется 60 ТБ, но у некоторых моделей может составлять всего 22 ТБ. Конечно, по истечению лимита диск будет и дальше исправно работать, но гарантия на него аннулируется.
Чуть лучше, чем у других TLC SSD состоят дела у линейки Samsung Evo: RAID объемнее, просадки скорости меньше, а лимит записи наоборот больше. К тому же, Samsung — одна из немногих компаний, которая самостоятельно производит чипы флеш-памяти и SSD-контроллеры. Аналогичное самодостаточное производство у компаний Toshiba (бренд OCZ) и Micron (бренд Crucial).
Если же планируете активно эксплуатировать SSD, лучше сразу доплатить за модель на базе более долговечной MLC (Kingston, Transcend, Intel, Silicon Power) или 3D V-NAND (серия Samsung Pro) памяти с гарантией 5 лет и большим лимитом записи. А для компьютеров Apple лучше всего подходят накопители SanDisk (с недавних пор бренд принадлежит компании WD) и Goodram — другие бренды могут банально не распознаваться прошивкой UEFI-BIOS.