Устройство ssd диска

Содержание

SSD диск

Устройство ssd диска

Эффективное использование компьютера

На замену магнитным жёстким дискам приходят твёрдотельные накопители, сокращённо – SSD (Solid State Drive). И хоть в сокращении упоминается слово drive – “диск”, новые устройства хранения информации трудно назвать дисками, так как в них нет ничего напоминающего диск.

Давайте разберёмся в том, чем хороши твёрдотельные накопители (SSD) и чем они отличаются от всем нам знакомых жёстких магнитных дисков – HDD.

  • Самым главным преимуществом SSD перед HDD является то, что их быстродействие куда выше, чем “классических” винчестеров. Дело в том, что SSD используют совсем иную технологию записи, хранения и считывания информации. Технология позаимствована у флэш-памяти, поэтому SSD можно назвать специализированной флэшкой большой ёмкости.
  • Второе преимущество SSD – это отсутствие движущихся частей и деталей. Ни для кого не секрет, что магнитные жёсткие диски очень чувствительны к вибрационным нагрузкам, особенно в рабочем состоянии. Случайное падение и с HDD можно распрощаться навсегда. Также нередок выход из стоя привода, который крутит те самые магнитные “блины”. Механические детали – это ахиллесова пята любого высокотехнологичного устройства.Так как в SSD попросту нет движущихся частей и деталей, то устойчивость их к вибрации и ударам значительно выше, чем обычных HDD.
  • Третьим и немаловажным для портативной техники качеством SSD является их малый вес. Если на одну ладонь положить 2,5” SSD, ёмкостью, например, 128Gb, а на другую ладонь 2,5” HDD на 180Gb, то твёрдотельный накопитель покажется вам просто “пушинкой”. Они невероятно лёгкие.
  • Четвёртым преимуществом SSD перед HDD является то, что они расходуют меньше энергии, а рабочая температура их намного ниже.

Вот, пожалуй, и все качественные отличия SSD от HDD.

Устройство SSD-диска

Вот так выглядит среднестатистический SSD-диск. Естественно, в продаже имеются модели в бескорпусном исполнении. Наиболее распространены SSD-накопители форм-фактора 2,5″.

Рядовой твёрдотельный накопитель представляет собой печатную плату с установленным на ней набором микросхем. Этот набор состоит из микросхемы NAND-контроллера и, собственно, микросхем NAND-памяти.

Площадь печатной платы твёрдотельного накопителя используется по-полной. Большую её часть занимают микросхемы NAND-памяти.

Как видим, в SSD-накопителе нет никаких механических частей и дисков – только микросхемы. Не зря в последнее время SSD всё чаще называют “электронными” дисками.

Типы памяти в SSD

Теперь, когда мы разобрались с устройством SSD-накопителей, давайте поговорим о них более детально. Как уже говорилось, рядовой SSD состоит из двух взаимосвязанных частей: памяти и контроллера.

Начнём с памяти.

Для хранения информации в SSD используется NAND-память, которая состоят из огромного количества MOSFET-транзисторов с плавающим затвором. Их ещё называют ячейками (памяти). Ячейки объединяются в страницы по 4 кБайта (4096 байт), затем в блоки по 128 страниц, а далее в массив по 1024 блока.

Один массив имеет объём 512 Мбайт и управляется отдельным контроллером. Такая многоуровневая модель устройства накопителя наносит определённые ограничения на его работу. Так, например, стирать информацию можно только блоками по 512 кБайт, а запись возможна только по 4 кБайт.

Всё это приводит к тому, что записью и чтением информации с микросхем памяти руководит специальный контроллер.

Тут стоит отметить, что от типа контроллера зависит многое: скорость чтения и записи, устойчивость к сбоям, надёжность. О том, какие контроллеры используются в SSD, мы поговорим чуть позднее.

В SSD применяются три основных типа NAND-памяти: SLC, MLC и TLC. В памяти типа SLC (Single-Level Cell) используются одноуровневые транзисторы. Это значит, что один транзистор может хранить 0 или 1. Одним словам, такой транзистор может запомнить только 1 бит информации. Маловато будет, не так ли?

Тут головастые мужики “почесали репу” и придумали, как транзистор-ячейку сделать 4-ёх уровневым. При этом каждый уровень представляет 2 бита информации.

То есть на одном транзисторе можно записать одну из четырёх комбинаций 0 и 1, а именно: 00, 01, 10, 11. То есть 4 комбинации, против 2 у SLC.

В два раза больше, чем на SLC-ячейках! И назвали они их многоуровневыми ячейками – MLC (Multi-Level Cell).

Таким образом, на одном и том же количестве транзисторов (ячеек) можно записать в 2 раза больше информации, чем, если бы применялись SLC-ячейки. Это существенно удешевляет конечный продукт.

Но у MLC-ячеек есть существенные недостатки. Срок жизни таких ячеек меньше, чем у SLC и составляет в среднем 100000 циклов. У SLC-ячеек этот параметр составляет 1000000 циклов. Также стоит отметить, что время чтения и записи у MLC-ячеек больше, что уменьшает быстродействие твёрдотельного накопителя.

Так как технологии хранения информации на твёрдотельных носителях очень быстро развиваются, то, возможно, всё, о чём вы здесь узнали, уже считается морально устаревшим.

Например, когда ещё писалась эта статья, в продаже лидировали SSD-диски, изготовленные по технологии MLC. Но, сейчас их практически вытеснили SSD-накопители с памятью типа TLC – трёхуровневых ячеек (Triple-Level Cell). Память TLC имеет 8 уровней, а, следовательно, каждая ячейка может хранить уже 3 бита информации (000, 001, 011, 111, 110, 100, 101, 010).

Сравнительная таблица типов флэш-памяти: SLC, MLC и TLC.

Характеристика NANDSLCMLCTLC
Битов в ячейке123
Циклов перезаписи100 00030001000
Время чтения25 мкс.50 мкс.˜75 мкс.
Время программирования200 – 300 мкс.600 – 900 мкс.˜900 – 1350 мкс.
Время стирания1,5 – 2 мс.3 мс.˜4,5 мс.

Из таблицы видно, что чем больше уровней используется в ячейке, тем медленнее работает память на её основе. TLC-память явно проигрывает, как по скорости, так и по “времени жизни” – циклам перезаписи.

Да, кстати, в USB-флэшках уже давно используется TLC-память, которая хоть и быстрее “изнашивается”, но и стоит гораздо дешевле. Именно поэтому стоимость USB-флэш и карт памяти неуклонно снижается.

Несмотря на то, что SSD-диски выпускают различные компании под своим брендом, NAND-память многие покупают у небольшого количества её производителей.

Производители NAND-памяти:

  • Intel/Micron;
  • Hynix;
  • Toshiba/SanDisk;
  • Samsung.

Таким образом, мы узнали, что SSD-диски бывают с тремя разными типами памяти: SLC, MLC и TLC. Память на основе SLC-ячеек более быстрая и долговечная, но дорогая.

Память на MLC-ячейках заметно дешевле, но обладает меньшим ресурсом и быстродействием. В широкой продаже можно найти только SSD-диски на основе флэш-памяти типа MLC и TLC (на момент редактирования статьи).

Диски с SLC-памятью практически не встречаются.

Стоит отметить и то, что с недавних пор в продаже появились накопители, которые основаны на новом типе энергонезависимой памяти 3D XPoint (читается, как “три ди кросс-поинт”). На базе 3D XPoint корпорация Intel выпускает твёрдотельные накопители под брендом Intel Optane. Разработкой нового типа памяти занимались две компании Intel и Micron.

3D XPoint – это принципиально новый тип энергонезависимой памяти, в отличие от NAND-памяти, которая известна аж с 1989 года.

3D XPoint обладает большей скоростью чтения-записи, так как доступ к ячейке происходит напрямую. Как утверждается, в памяти 3D XPoint вообще нет транзисторов, а каждая ячейка способна сохранять 1 бит информации.

Благодаря прямому доступу отпадает надобность в сложных контроллерах, которые просто необходимы в накопителях NAND с многоуровневыми транзисторами (MLC, TLC).

Кроме этого ресурс (износостойкость) данной памяти гораздо выше, чем у NAND, в которой имеется такой базовый дефект, как утечка электронов из ячеек.

Так как быстродействие накопителей Intel Optane превосходит возможности интерфейса SATA, то их, как правило, производят в форм-факторах M.2, а также в виде твёрдотельного накопителя под слот PCI Express (PCI-E AIC (add-in-card)). Для работы с подобными накопителями используется новый интерфейс NVMe, который приходит на смену SATA.

Контроллеры SSD накопителей

На момент написания статьи наибольшее распространение получили следующие контроллеры:

  • Контроллеры SandForce.Один из самых распространённых контроллеров SandForce – SF2281. Данный контроллер поддерживает интерфейс SATA-3 и встречается в SSD-накопителях Silicon Power, OCZ Vertex 3, OCZ Agility 3, Kingston, Kingmax, Intel (серии Intel 330, 520, 335).
  • Контроллеры Marvell.Marvell 88SS9174. Используется в SSD-дисках марки Crucial C300, M4/C400, а также Plextor M5. Данный контроллер зарекомендовал себя как один из самых недорогих, надёжных и быстрых.Marvell 88SS9187. Данный контроллер используется в твёрдотельных накопителях Plextor серии M5 Pro, M5M, а также обновлённых M5S. Из новых особенностей можно отметить DRAM-контроллер с поддержкой до 1 Gb DDR3. Также реализована современная система коррекции ошибок ECC и снижено энергопотребление.
  • Контроллеры LAMD (Hynix).Компания LAMD (Link A Media Devices) является подразделением Hynix. Контроллеры LM87800 от LAMD используются в накопителях Corcair серии Neutron и Neutron GTX. Сам контроллер LM87800 является восьмиканальным и поддерживает интерфейс SATA 6Gb/s.
  • Контроллеры Indilinx.Everest. Так как компания Indilinx – это дочернее предприятие OCZ, то не удивительно, что контроллер Everest2 входит в основу таких SSD, как OCZ Vertex 4, OCZ Agility 4. Преимуществом контроллера Indilinx является высокая производительность записи. Также стоит отметить хорошую сбалансированность – скорости чтения и записи практически одинаковы.Barefoot 2. Основа контроллера – ядро ARM Cortex-M0. Этот SATA II контроллер имеет поддержку восьми каналов доступа к памяти типа MLC и SLC. В качестве буферной памяти может использоваться память LPDDR, а также DDR. Ёмкость твёрдотельного носителя на базе данного контроллера может достигать 512 Гб.Barefoot 3. Новейший чип, выполненный по техпроцессу 65 нм и самостоятельно разработанный фирмой OCZ. Основа контроллера – ARM ядро и со-процессор Aragon (32-бит, 400 МГц). Благодаря поддержке специальных RISC-команд для работы с твёрдотельными накопителями, этот контроллер является лидером по быстродействию. Контроллер Barefoot 3 является восьмиканальным и поддерживает интерфейс SATA 6 Гбит/с. На базе этого контроллера фирма OCZ выпускает линейку SSD-дисков под маркой OCZ Vector.
  • Контроллеры Samsung.В своих твёрдотельных накопителях Samsung использует контроллер Samsung MDX. Для дисков Samsung 840 Pro и Samsung 840 применяется восьмиканальный MDX контроллер на базе 3-ёх ядерного чипа ARM Cortex-R4 (300 МГц).

Об установке Windows на SSD

Устанавливать Windows XP на SSD не рекомендуется, так как эта операционная система не заточена под работу с SSD. В Windows 7, 8 и 10 поддержка SSD полностью присутствует. Правда, для более долговечной и “правильной” работы SSD с системой Windows 7 рекомендуется провести проверку/настройку некоторых параметров этой ОС.

» О Компах » Текущая страница

Также Вам будет интересно узнать:

Источник: https://go-radio.ru/ssd.html

Устройство и характеристики жесткого диска, SSD

Устройство ssd диска

Статья в доступной форме раскрывает основные принципы работы современных компьютерных запоминающих устройств – HDD и SSD.

Читатель узнает о преимуществах и недостатках каждого типа носителей, а также о том, как выбрать носитель для своего компьютера.

Долго рассказывать о важном значении запоминающих устройств и их основных функциях смысла особого нет.

Практически всем известно, что в этих устройствах хранятся все данные, имеющиеся в компьютере: фотографии, видео, музыка, программы для компьютера, текстовые файлы и др.

На сегодняшний день в компьютерной технике используются 2 основных типа запоминающих устройств – это жесткие диски и SSD.

Жесткий диск

Жесткий диск (накопитель на жёстких магнитных дисках (НЖМД), «винчестер», англ. – hard disk drive (HDD) – постоянное запоминающее устройство, в котором используется принцип магнитной записи.

Внутри этого носителя запись данных производится на жесткие пластины, изготовленные из легкометаллического сплава или стекла, покрытые слоем специального магнитного материала (чаще всего – двуокисью хрома).

В зависимости от конструкции, в жестком диске могут использоваться одна или несколько таких пластин, быстро вращающихся на одной оси.

За счет вращения создается своеобразный подпор воздуха, благодаря которому считывающие головки не касаются поверхности пластин, хотя и находятся очень близко к ним (всего несколько нанометров).

Это гарантирует надежность записи и считывания данных. При остановке пластин, головки перемещаются за пределы их поверхности, поэтому механический контакт между головками и пластинами практически исключен.

Такая конструкция обеспечивает долговечность жестких дисков.

Кроме пластин, в состав жесткого диска входит накопитель, привод и блок электроники.

Благодаря высокой надежности работы и относительно невысокой стоимости, жесткие диски сегодня являются самым распространенным устройством хранения информации.

В разговорной речи жесткий диск часто называют «винчестером» или сокращенно «винтом». Этот термин когда-то давно был позаимствован у охотничьего винтовочного патрона «30-30 Winchester», популярного в США на момент создания первого жесткого диска, который в то время имел созвученое название «30-30».

SSD

SSD (solid-state drive) или твердотельный накопитель — запоминающее устройство относительно нового типа, работающее на основе использования микросхем памяти и в отличие от жесткого диска не содержащее движущихся частей.

SSD по сравнению с жесткими дисками имеет ряд преимуществ: отсутствие какой-либо вибрации и шума, низкое энергопотребление, более высокая скорость работы при небольших размерах, стойкость к температурным колебаниям и механическому воздействию и др.

SSD имеют свои недостатки. Самыми большими недостатками SSD являются их высокая стоимость и быстрая изнашиваемость (обычно, около 10 тис. циклов перезаписи, в более дорогих изделиях – до 100 тис.). Последнее обязательно должно учитываться при их эксплуатации.

Не рекомендуется производить дефрагментацию таких носителей (это никак не ускорит поиск информации), размещать на них файл подкачки, а также производить другие действия, связанные с их «неоправданным» использованием. Среди операционных систем семейства Windows только Windows 7 учитывает эти особенности.

При использовании более ранних версий ОС Windows срок службы SSD сокращается.

Вероятно, пройдя ряд совершенствований, носители SSD со временем вытеснят классические жесткие диски. Но пока для рядового пользователя последние остаются более предпочтительным вариантом с точки зрения как долговечности, так и стоимости.

Основные характеристики жестких дисков и SSD:

• Емкость – показатель, определяющий количество данных, которые на нем можно хранить. Сегодня существуют жесткие диски емкостью более 4000 ГБ. Максимальные показатели SSD более низкие.

Нужно учитывать, что при маркировке емкости запоминающих устройств, производители используют величины, кратные не 1024 (как обычно принято), а 1000.

То есть винчестер, емкость которого согласно маркировки равна, например, 500 ГБ, на самом деле сможет хранить не более 465 ГБ информации.

• Интерфейс – совокупность линий связи, которыми запоминающее устройство подсоединяется к материнской плате компьютера. Каждый тип интерфейса имеет свои особенности и скорость передачи данных. Наиболее распространенным на данный момент является интерфейс SATA. Более старый PATA пока также встречается часто.

• Форм-фактор, а иначе говоря физический размер запоминающего устройства, измеряется в дюймах. Классический жесткий диск имеет форм-фактор 3,5 дюйма. В ноутбуках, нетбуках и других портативных устройствах чаще всего используются запоминающие устройства 2,5 либо 1,8 дюйма, хотя встречаются и другие варианты.

• Время произвольного доступа (RAT, random access time) – этот показатель имеет значение только при выборе жестких дисков (для SSD не актуально) и обозначает средний промежуток времени, за который устройство осуществляет позиционирования головки на нужный участок магнитной пластины. Этот параметра в современных устройств варьирует в пределах 2,5 – 16 мс (чем меньше, тем лучше).

• Скорость вращения шпинделя – количество оборотов магнитных пластин жесткого диска за 1 минуту (для SSD не актуально).

От этого показателя напрямую зависит производительность запоминающего устройства (чем выше, тем лучше), а также его энергопотребление, степень вибрации и шума (чем ниже, тем лучше).

Здесь важен баланс: для стационарных компьютеров лучше выбрать более быстрый носитель, для портативного – более экономичный и тихий. Скорость вращения шпинделя современных жестких дисков может варьировать от 4200 до 15000 оборотов в минуту.

• Объём буфера — специальной внутренней быстрой памяти диска, используемой для временного хранения данных с целью сглаживания перебоев при чтении и записи информации на носитель и ее передачи по интерфейсу. В современных запоминающих устройствах буфер может достигать размеров до 64 МБ. Чем этот показатель больше, тем лучше.

Это основные характеристики жестких дисков и SSD, которые нужно учитывать при их выборе. Иногда говорят также о количестве операций ввода-вывода в секунду, уровне потребления электроэнергии, ударостойкости, скорости передачи информации и др.

За всю историю своего существования жесткие диски производились многими фирмами. В связи с поглощением одних компаний другими, по состоянию на момент подготовки этого материала на рынке оставалось только три производителя этого типа устройств: Toshiba, WD (Western Digital) и Seagate. Их продукция воплощает многолетний опыт работы и является достаточно качественной.

С запоминающими устройствами типа SSD дела обстоят иначе. Это новая, быстро развивающаяся отрасль, в которой свои силы пробуют многие производители. Говорить о более высоком качестве продукции отдельных из них особых оснований пока нет.

Источник: https://www.chaynikam.info/stat_hdd.html

Преимущества и недостатки SSD дисков

Устройство ssd диска

Тяжело работать или играть, когда программы долго загружаются, зависают, компьютер «тормозит», заставляя нервничать и дергаться. Одним из способов увеличения производительности и повышения рабочей скорости служит установка современных SSD носителей, у которых имеется очень много достоинств и минимальное число недостатков. Давайте вместе разберемся в них.

Solid State Drive (SSD) – твердотельное немеханическое устройство для хранения информации, построенное на микросхемах памяти с улучшенными характеристиками чтения записи за счет более легкого доступа к информации.

Твердотельные накопители подразделялись на два вида: с энергозависимой RAM SSD и энергонезависимой памятью NAND SSD. Первый тип создавался для серверов и графических станций (3D-графика, видеомонтаж) и потому имел более скоростные характеристики чтения записи и работал так же, как и оперативная память.

В современных ноутбуках и настольных станциях наибольшее распространение получили NAND накопители. Принцип их действия похож на флешки, и по цене они более демократичны, а по скорости записи ненамного уступают RAM дискам.

В современных условиях установка в любой компьютер твердотельного SSD накопителя поможет значительно ускорить работу не только новых, но и очень старых компьютеров или ноутбуков, значительно продлив срок их «жизни» и радуя владельцев быстрой загрузкой программ.

Преимущества SSD

Если сравнивать SSD накопители со старыми дисками HDD, то преимуществ у современных устройств хранения данных намного больше. Рассмотрим самые основные из них:

  • Быстрая скорость чтения\записи. За счет отсутствия фрагментации (все файлы и папки в одном месте) доступ к информации происходит за миллисекунды, программы загружаются быстрее, эффективность работы растет. В зависимости от вида тестов можно сказать, что скорость HDD варьируется от 60-80 МВ/c, в то время как у SSD – от 120-500 МВ/c.
  • Бесшумность. За счет отсутствия механических частей (движущихся головок, как в HDD) компьютер работает очень тихо, нет постоянных «тресков» и щелчков при поиске и извлечении информации.
  • Долговечность. При бережном использовании твердотельных дисков срок службы их использования может быть очень большим. Одни производители обозначают время бесперебойной работы в «циклах запуска»: от 100 и до 200 тысяч, а другие используют обозначение времени в часах: от 1 и до 2 миллионов. Таких значений с лихвой хватит любому пользователю, а предоставленные цифры сравнимы (если не больше) со средними сроками службы дисков HDD;
  • Компактность. Маленькие размеры SSD позволяют использовать его как в небольших устройствах ноутбуках, нетбуках, так и в рабочих станциях. HDD диски очень громоздкие, использовать их в ноутбуках тоже можно, но уже только в качестве внешних носителей.
  • Экономное потребление энергии. В настольных ПК все это не так актуально, а для ноутбуков (при условии отсутствия рядом электросети) минимальное энергопотребление поможет продлить срок работы без подзарядки.
  • Устойчивая работа в разных температурных режимах. Если в HDD минимальными значениями являются от 15 и до 50 градусов, то в современных SDD минимумом и максимумом будут величины от 0 и до 70 градусов.
  • Устойчивость к механическим повреждениям. Это конечно же не значит, что SSD-диски нужно и можно кидать, но если такое проделать с HDD-накопителем, то вероятность его выхода из строя будет значительно выше.

Недостатки SSD

Существуют у SSD дисков и небольшие недостатки. Они минимальны, но для кого-то могут стать проблемой при покупке комплектующих к компьютеру.

Рассмотрим самые главные из них:

  • Цена. С каждым годом цены на твердотельные накопители уменьшаются, но все же они до сих пор не настолько дешевы, как HDD собратья. SSD диски стоят в 3-4 раза дороже аналогичных по объему HDD носителей. Для улучшения быстродействия компьютера покупают недорогой SSD на 120-240 Гб, для операционной системы.
  • Сложность в восстановлении данных.Так как контроллер и чипы памяти впаяны в одну плату, то при скачке напряжения пострадать может не один какой-то компонент, а все сразу. Поэтому в большинстве случаев восстановление информации не будет представляться возможным. Если же контроллер памяти сгорит в жестком диске HDD, то восстановление памяти все еще будет возможным, так как не будут затронуты физические носители — диски с данными.

Недостатков в использовании дисков SSD значительно меньше, чем преимуществ, а потому покупка даже небольшого по объему SSD-накопителя отлично скажется как на общей работоспособности всего компьютера, так и на скорости доступа к отдельным файлам и папкам.

Чаще всего при апгрейде компьютера устанавливают как SSD, так и HDD диск. Под операционную систему отводят место на твердотельном диске, а под пользовательские файлы старый жесткий HDD. Такая комбинация позволяет значительно ускорить работу компьютера при минимальных затратах.

Вы можете заказать твердотельный SSD диск в компании Afforto. Мы подберем для Вас оптимальный вариант SSD-накопителя в соотношении цена – качество и при необходимости наши специалисты помогут произвести замену SSD диска на Вашем компьютере или ноутбуке. Звоните нам и мы проконсультируем Вас по стоимости SSD дисков для Вашего компьютера.

Источник: https://afforto.ru/company/blog/preimushchestva_i_nedostatki_ssd_diskov/

Как работают SSD накопители

Устройство ssd диска

Для того чтобы понять как работают SSD накопители, в первую очередь нужно знать работу ПК. Точнее как система работает с памятью. Ведь SSD накопители в компьютере работают не только как хранилище данных, но и как место размещения виртуальной памяти.

Память в компьютере иерархическая, то есть, она состоит из нескольких уровней. Первый уровень – процессор, который отвечает за выполнение инструкции и работу с данными на жестком диске. Чем ближе память к процессору, тем она дороже, меньше, но гораздо быстрее. Система наиболее часто используемые данные располагает как можно ближе к микропроцессору.

Дальше в иерархии стоит оперативная память. Время доступа к которой, в тысячи раз меньше, чем на жестком диске. Обратите внимание, если процессору для запуска приложения требуются данные расположенные на жестком диске, вам придется какое-то время подождать.

SSD и самые современные Pcie SSD-накопители этот эффект смягчают, обеспечивая скорость доступа к данным и их передачу выше, чем обычные жесткие диски.

Что такое SSD накопитель

Жесткий диск SSD состоит из нескольких ячеек памяти NAND, которые похожи на флешь USB и карты памяти для цифровой аппаратуры. Основная особенность этого типа памяти сохранение данных, при отсутствии питания.

Все данные доступны одновременно, как при иногда используемой на ПК RAID конфигурации. Конфигурации, которая не сохраняет информацию на одном устройстве, а записывает и читает одновременно с нескольких дисков, что позволяет увеличить скорость передачи данных и способствует устойчивости системы.

Например, конфигурация RAID 5 с четырьмя накопителями (одна из многих возможных конфигураций), увеличивает скорость доступа к данным по сравнению с одним накопителем в три раза и более устойчива к авариям.

В чем преимущество ssd накопителя

Он не имеет движущихся частей, и поэтому, работая SSD накопитель, производит меньше шума, потребляет меньше энергии. Диск SSD меньше размером и поэтому идеален для использования в портативных устройствах.

Как недостаток, они значительно дороже обычных жестких дисков и с течением времени теряют скорость работы. Последнее происходит только в режиме записи.

Как работает накопитель SSD

Встроенный контроллер, обрабатывает доступ к различной флэш-памяти. Он получает команды из операционной системы и интерпретирует их для доступа к данным. Для программ все это прозрачное и не затрагивает их.

Чтобы понять, как работает SSD накопитель необходимо знать, как он хранит информацию. Устройство разделено на ячейки обычно размером в 8KB. 256 ячеек организованы в блок, общим размером в 2 MB. Бывают и другие  варианты.

Минимальный размер доступной для чтения информации, одна ячейка. Процесс чтения очень быстр, так как твердотельные накопители всегда лучше читают, чем пишут. По этой причине жесткий диск SSD прилично ускорит загрузку операционной системы и запуск приложений, так как в этом случае большинство происходящих операций – чтение.

Процесс записи отличается от процесса чтения. Минимальный размер доступной информации аналогичен процессу чтения. Если ячейка пуста, запись идет напрямую. Если ячейка уже содержит информацию и требуется перезапись, ячейка сначала очищается. Проблема в том, что очищение производится на уровне блоков, а не ячеек.

К примеру, представьте, что вы хотите изменить данные в файле. Для того чтобы его переписать, компьютер должен сначала прочитать весь блок, передать его как кэш в память (чтобы не потерять информацию), потом полностью очистить блок, изменить данные и записать их.

По этой причине, новый SSD накопитель работает быстрее. То есть совершенно пустой SSD, работает быстрее уже заполненного.

Что делается для того, чтобы жесткий диск SSD работал быстрее

Естественно изготовители пытаются уменьшить спад производительности накопителя. Для этого они встраивают в SSD больше памяти, что делает устройство сложнее. К тому же SSD накопитель периодически реализует техническое обслуживание (собирание мусора), для того чтобы в ожидании новых данных получить максимальное количество пустых блоков.

Реализуются необходимые для поддерживаемого уровня операционной системы и самого устройства команды TRIM. Эта команда сообщает операционной системе, что конкретный файл был удален, а соответствующие ячейки очищены, и жесткий диск может действовать соответственно.

Всегда имейте в виду, все это не влияет на операции чтения, которые всегда работают на максимальной скорости.

Можно ли восстановить скорость работы SSD накопителя

Для полного очищения накопителя имеются свои инструменты. При этом вы теряете всю находящуюся на накопителе информацию, но скорость работы диска возвращается к первоначальной.

Обязательно обратите внимание, что, как и любая оперативная память имеет максимальное количество очищений, так и частый повтор процедуры сброса уменьшит срок жизни SSD.

Могу ли я потерять данные

На первый взгляд можно подумать, что в связи с использованием NAND флэш-памяти, имеющей ограниченный цикл перезаписи, у SSD больше проблем, чем у обычных жестких дисков и увеличивается возможность потери данных.

Однако это не так, SSD накопитель гораздо безопаснее обычных жестких дисков. Как уже было сказано, в SSD подключено множество блоков флэш-памяти. По этой причине некоторые ошибки, фатальные для обычных дисков, для жесткого диска SSD не так страшны.

Во всяком случае, как и в работе с любым другим накопителем, единственный способ не потерять данные – своевременно делать резервные копии.

Идеальное применение SSD

SSD накопитель, особенно в настоящее время, когда более объемные жесткие диски лучше использовать как раздел, идеально подходит для операционной системы и наиболее часто используемых программ.

Источник: https://datbaze.ru/computer/kak-rabotayut-ssd-nakopiteli.html

Что такое SSD | Виды твердотельных накопителей

Устройство ssd диска

Быстродействие, надёжность хранения данных, противоударная устойчивость носителей информации со временем возрастают. Раньше для сохранения сведений применяли магнитные накопители вроде лент и дискет. После на рынке появились жёсткие диски, отличающиеся большей ёмкостью и меньшей чувствительностью к магнитным полям.

Сейчас место HDD занимают твердотельные накопители (Solid State Drive). Они компактны, подходят для установки в компьютеры и ноутбуки, а купить их в 2020 году можно по вполне хорошим ценам. Что такое SSD, в чём технологические особенности и преимущества устройств, узнайте в статье от «Службы добрых дел».

Остались вопросы? Звоните и пишите — мы непременно поможем!

Что такое твердотельный накопитель

ССД — это носитель информации, подключаемый:

  • Посредством внутреннего интерфейса, к портуматеринской платы.
  • Ко внешнему USB-порту.

Когда твердотельные накопители только появились на рынке, они характеризовались невысокой, в сравнении с HDD и флеш-памятью, ёмкостью, непомерными ценами, а также незначительным сроком эксплуатации.

Преимуществами, очевидными с самого начала, были компактность и повышенная, до 2×, скорость обработки информации.

В то время накопители оставались интересны только для энтузиастов компьютерных технологий, не находя реального применения.

Со временем SSD становились надёжнее, устойчивее к температурным колебаниям, вибрации, эксплуатационным нагрузкам. Цены снижались, а спрос на новый вид накопителей информации возрастал. Увеличение ёмкости сделало твердотельный жесткий диск перспективным типом устройств хранения и передачи информации — так ССД-диски прочно закрепились на рынке.

Требуется помощь с выбором SSD-накопителя?

Оставьте заявку и наши специалисты оперативно свяжуться с вами

Конструкция и типы ССД

особенность конструкции твердотельных носителей — хранение данных не на «дисках», с которых информация считывается постоянно движущейся головкой, а в ячейках памяти на основе полупроводниковых элементов. Теоретически количество циклов записи/чтения ограничено, но благодаря увеличению эксплуатационной устойчивости их можно использовать в течение нескольких лет, не опасаясь неожиданной потери данных.

Конструктивно ССД делят по количеству битов (значений«да»/«нет», или «1»/«0»), приходящихся на одну ячейку памяти типа NAND.Традиционная классификация включает накопители с ячейками:

  • Одноуровневыми. Обозначаются аббревиатурой SLC. На каждую единицу хранения приходится ровно по одному биту. Диски стоят дороже прочих, за счёт повышенных скорости чтения/записи и надёжности хранения данных применяются в основном крупными компаниями.
  • Много-, или двухуровневыми. Обозначаются аббревиатурой MLC. На каждую единицу хранения приходится по два бита. Скорость обработки информации замедляется по сравнению с SLC, зато и цена таких носителей ниже.
  • Трёхуровневыми. Такой SSD накопитель в компьютере обозначается аббревиатурой TLC. На каждую единицу хранения приходится по три бита. Цена устройств ниже, чем одно- или двухуровневых, зато снижаются и скорость с надёжностью. Средний срок эксплуатации — 3–4 года.
  • Четырёхуровневыми. Обозначаются аббревиатурой QLC. На каждую единицу хранения приходится по четыре бита. Носители отличаются большей ёмкостью; вместе с тем они довольно медленны и часто выходят из строя раньше срока, отработанного другими типами твердотельных дисков.

В зависимости от применяемого интерфейса SSD может быть подключён к PC при помощи шлейфа (распространённый вариант —SATA) или ко внешнему порту. На скоростьобмена данными способ подключения почти не влияет.

Преимущества и недостатки ССД

По сравнению с классическими жёсткими дисками, или винчестерами, SSD имеют несколько замечательных плюсов,делающих их использование более удобным. К таким преимуществам относятся:

  • Отсутствие раздражающих шумов во время работы. SSD диск это устройство, в котором отсутствуют вращающиеся части, издающие характерные посвистывание, гул или щелчки. Запись и считывание информации из ячеек памяти происходит совершенно бесшумно, что позволяет спокойно работать на компьютере или ноутбуке вечером или ночью.
  • Малые массогабариты. Накопитель легче и компактнее HDD. Его проще перевозить, переносить, легче устанавливать, особенно в условиях небольшого внутреннего объёма системного блока.
  • Стойкость к вибрации, случайным встряскам. Работающий жёсткий диск, испытавший ударное или вибрационное воздействие, может пострадать из-за удара считывающей головки о поверхность накопителя. ССД, из-за отсутствия движущихся компонентов, такие угрозы не страшны. Правда, противоударной стойкостью твердотельные накопители всё равно не отличаются.
  • Быстродействие. Ресурс улучшения жёстких дисков почти исчерпан: не меняя базовые характеристики, что приводит к повышению цен, достичь скорости обработки информации, превышающей 200 Мб/с, уже не получится. Твердотельные накопители этого недостатка лишены: сейчас скорость чтения и записи ССД превышает HDD в 5–7 раз и более.
  • Энергоэффективность. Новый ответ, зачем нужен SSD, — экономия электроэнергии. Большая часть мощности, поступающей на винчестер, расходуется на раскрутку и вращение дисковых накопителей. Solid State Drive, за счёт отсутствия вращения деталей, показывают экономию вплоть до 80–90% — при сохранении высокой скорости обработки данных.

Главные недостатки таких накопителей — сравнительно высокийценник и остающаяся не до конца решённой проблема эксплуатационного износа.Если ресурс винчестеров теоретически бесконечен, для SSD этотпоказатель пока что не превышает 1000000 циклов. Кроме того, твердотельныенакопители чаще выходят из строя в результате обычных для электросетей и почтине заметных для HDDскачков напряжения.

Для чего нужен SSDв ноутбуке

Необходимость использования твердотельников в ноутбуках обусловлена приведёнными достоинствами накопителей. Такие диски компактнее, занимают меньше места в корпусе.

Они требуют меньше электроэнергии, что приводит к сокращению расхода ресурса аккумулятора.

Кроме того, SSD в ноутбуке будет работать бесшумно: гул и потрескивания, свойственные HDD, не потревожат пользователя и находящихся в комнате в позднее время суток.

Во время выбора ССД для ноутбука лучше всего опираться наёмкость и тип интерфейса подсоединения накопителя к материнской плате. Какпоказывает опыт, даже принимая во внимание ограниченный срок службы, SSD, установленные вноутбуки, выходят из строя реже, чем обычные винчестеры.

Это связано сповышенной устойчивостью к вибрации, сотрясениям, другим нагрузкам, неизбежновозникающим при перевозке или переноске ноута.

К примеру, при падении ноутбукадаже с небольшой высота работающий HDD может быть повреждён без возможности восстановить данные;твердотельник переживёт испытание с легкостью.

Установка накопителя в ноутбук даёт возможность играть в требовательные к ресурсам игры, смотреть видео в высоком качестве, пользоваться программами для дизайна, проектирования, монтажа: высокая скорость обработки информации исключает раздражающие «подтормаживания».

Для чего нужен SSDв компе геймера

SSD диск в геймерском ПК обеспечивает достаточную скоростьобмена данными для запуска самых «тяжёлых» игр. Это исключает задержки во времяподгрузки новых уровней, текстур, аудиосопровождения, мультимедиа-вставок.Игровой процесс становится более плавным и приятным, а вероятность проигратьили подвести команду в результате «подтормаживания» в самый неподходящий моментстремятся к нулю.

Конечно, всех проблем носитель не решает: для «прожорливой» игры необходимы и вместительная оперативная память, и быстрое интернет-подключение.

Но и без ССД не обойтись: современные игры, включающие множество локаций, не могут разметить в ОЗУ сразу все карты, а иногда и все фрагменты одной локации.

В результате постоянной перезаписи при продвижении по объекту часть нагрузки ложится и на накопитель: чем быстрее он способен обрабатывать данные, тем незначительнее задержки.

Чтобы обеспечить приемлемое быстродействие, нужноустанавливать в геймерский ПК носители данных с трёх- или даже двухбитовымиячейками. Стоят такие диски дороже, зато ничто не помешает игроку получатьудовольствие от плавного бесперебойного игрового процесса.

Для чего нужен SSD в домашнем медиацентре

Компьютер, применяемый специально для просмотра видео в высоком качестве, прослушивания многоканальных музыкальных записей, запуска онлайн-трансляций, может обойтись и без твердотельника: скорость чтения с обычного жёсткого диска позволяет получить бесперебойную передачу данных на устройства вывода.

SSD в мультимедийном компьютере может быть необходим любителям скачивать видео на диск из интернета: скорость записи данных на ССД в несколько раз выше, чем на HDD, и ждать завершения загрузки долго не придётся.

кроме того, имеет смысл установить твердотельный диск небольшой ёмкости, но приличного быстродействия под операционную систему; достаточный объём диска — 64–256 Гб.

Требуется помощь с выбором SSD-накопителя?

Оставьте заявку и наши специалисты оперативно свяжуться с вами

Остались вопросы или желаете получить индивидуальный совет? Позвоните или напишите в «Службу добрых дел» — мы поможем разобраться, какой именно накопитель нужен вашему компьютеру!

Источник: https://sddhelp.ru/articles/chto-takoe-ssd-i-zachem-on-nuzhen/

Что такое SSD? Твердотельный накопитель

Устройство ssd диска

SSD является современной альтернативой жёсткому диску. Твердотельный накопитель устроен совершенно иначе, чем жёсткие диски и имеют больше общего с USB флешкой. Что такое SSD в общем представлении?

Что означает SSD?

Твердотельный накопитель или SSD – является устройством хранения данных, использующим интегральную схему и память для хранения.

Часто, эти устройства хоть и не совсем правильно, называют твердотельный диск, но ведь они не использует физических дисков и ни каких вращений не происходит, другое дело гибридные диски (SSHD), основанные на HDD и использующие флеш-памяти в качестве буфера.

Твердотельный накопитель, перевод с англ. solid-state drive, имеющий аббревиатуру SSD.

SSD устройства не имеют в своём строение движущихся механических компонентов. В сравнении с традиционным HDD, SSD на много устойчивее к ударам и падениям, как правило работают тихо, не требуют охлаждения, имеют низкое время доступа и меньшие задержки при чтении или записи. Читать: «Что лучше SSD или HDD для компьютера?»

Сегодня большинство накопителей используют NAND тип памяти, основанные на флеш-памяти, являющейся не энергозависимой.

При необходимости ещё большего быстродействия, SSD могут быть построены на памяти с произвольным доступом (RAM), то есть энергозависимой.

Такие устройства могут использовать разные источники питания, к примеру аккумуляторные батареи, это необходимо для сохранения данных при его отсутствии.

Устройство твердотельных накопителей

Ключевыми компонентами в Solid-State Drive является контроллер для управления и память для хранения данных. Основным компонентом памяти до 2009 года традиционно считалась DRAM память, но потом по причине более низкой стоимости производители стали использовать именно NAND флеш-память.

Контроллер

Каждый SSD включает в себя контроллер, построенный на электронике, являющейся связующим звеном между памятью и компьютером. Контроллер имеет свой процессор, работающий по коду предустановленной программы (прошивки) и является одним из наиболее важных факторов производительности SSD. Основные функции, выполняемые контроллером:

  1. Обнаружение и исправление ошибок кода (ECC);
  2. Предотвращение износа;
  3. Выявление испорченных секторов;
  4. Чтение и запись, вычисления, очистка от мусора и шифрование.

Производительность твердотельного накопителя основывается на числе параллельно используемых в устройстве NAND флеш-чипов. При работе нескольких чипов памяти пропускная способность будет выше, а задержки незаметны, так нагрузка равномерно распределяется между ними.

После внедрения Intel технологии чередования данных работающие по аналогии с RAID 0, только внутри SSD, появилась возможность создать ультрабыстрые твердотельные накопители с эффективной скоростью чтения и записи на сегодняшний момент 500 – 600 мб/с при использовании интерфейса SATA 3.

Память

SSD основанные на флеш-памяти

Подавляющее большинство производителей для своих SSD используют именно энергонезависимую флеш-память из-за более низкой стоимости в сравнение с DRAM и особенности хранения информации без постоянного источника питания, даже при том, что флеш-память медленнее чем решения с DRAM. Первые представители SSD были медленнее чем HDD и только в 2009 году появились преимущества перед ними.

Твердотельные накопители, использующие NAND память, могут использовать память 2-х типов: Single Level Cell (SLC, одноуровневые ячейки памяти) работающая быстрее и более надёжна чем Multi-Level Cell (MLC, многоуровневые ячейки памяти) нижнего ценового сегмента. SSD на базе флеш-памяти по аналогии с буфером обмена жёсткого диска используют небольшое количество энергозависимой памяти в качестве кэша.

SSD основанные на DRAM

SSD работающие с энергозависимой памятью, как DRAM характеризуются сверхбыстрым доступом к данным, и в основном используются для ускорения требующих этого приложений, работу которых могли сдерживать более традиционные устройства хранения.

Такие SSD имеют AC/DC адаптер, либо внутреннюю батарею и резервные системы хранения, для предотвращения потери информации при отсутствии питания. При возобновлении питания информация копируется обратно в память из резервного хранилища и SSD возобновляет свою работу, такая система аналогична спящему режиму в современных операционных системах.

Модули ОЗУ, входящие в состав SSD, могут быть съёмные, которые можно заменить на более ёмкие и припаянные.

Основные интерфейсы схожи с интерфейсами HDD

Технология SSD для традиционных видов компьютеров использует совместимые интерфейсы для подключения.

  • SCSI 3 Гбит/c и Fibre Channel, обычно используемые в серверах;
  • SATA (1-3) 1,5-6 Гбит/c и mSATA и пришедший ему на замену M.2;
  • USB (1-3.1) 1.2-10 Гбит/с;
  • PCI Express 2 Гбит/c и PCI Express Mini Card.

Форм-факторы

Эти устройства не нуждаются во вращающихся компонентах и поэтому могут быть совершенно различной формы. Для получения стандартизации в портативных устройствах как правило используются 2,5 дюймовый форм-фактор являющийся наиболее популярным, для других, в том числе стационарных устройств существуют 3,5 дюймовые SSD.

Существуют переходники или салазки для адаптации 2,5 дюймовых накопителей в 3,5. Остальные форм-факторы имеют распространения на корпоративном уровне или для не стандартных устройств. Интеграция SSD может быть выполнена и в другие платы, такую практику использует Apple в своих компьютерах.

Твердотельные накопители, являющиеся картами расширения, к примеру, как звуковая карта могут подключающиеся к PCE express.

Ответ на вопрос: «Что такое SSD» в материале приведен в общих чертах, поэтому для более глубокого изучения необходимо использовать дополнительную литературу.

Нужно знать, что твердотельные накопители должны работать под управлением современной операционной системы, таким образом можно снизить износ к минимуму.

Такое устройство хранения в составе системного блока, ноутбука или другого представителя персональных компьютеров, заметно увеличит их производительность.

Источник: http://ProComputer.su/sostav-kompyutera/35-ssd-solid-state-drive

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.