Общий объем твердотельных накопителей ssd. Чем отличаются магнитные диски от твердотельных. Способы организации ячеек памяти

Многие из компьютерных пользователей периодически задумываются об апгрейде своей техники, и один из современных и действенных методов апгрейда – установка на персональный компьютер или ноутбук твердотельного накопителя или SSD в тандеме, а, как вариант, и взамен уже ставшим привычными HDD (жестких дисков или винчестеров).

Но так как объемные твердотельные накопители получили повсеместное распространение не так уж и давно, то многие пользователи ориентируются в них довольно слабо. Приобретать ли SSD диск для компьютера? Какой лучше? Существует ряд основных отличий, характеризующих SSD. О них мы и постараемся вам рассказать. А затем рассмотрим и отдельные модели основных производителей.

SSD – это аббревиатура, которая переводится на русский язык, примерно, как «твердотельный накопитель». Он представляет из себя немеханическое устройство для хранения данных. В нем отсутствуют подвижные части в отличии от механического и привычного нам всем HDD. Состоит SSD из микросхем памяти и управляющего контроллера. В средних показателях скорость обмена при работе с данными (операции чтения и записи данных) у SSD диска в 100 раз выше чем у HDD. Так, например, показатель скорости отклика винчестеров находится в диапазоне 10 – 19 миллисекунд, а твердотельные накопители работают в диапазоне 0,1 – 0,4 миллисекунды. Для пользователя SSD можно выделить несколько сильных и слабых сторон такого оборудования.

Положительные моменты:

• Высокая скорость обработки данных – как чтения, так и записи.
• Маленькое энергопотребление и низкое нагревание в процессе работы.
• Полное отсутствие шума при работе.
• Небольшие габариты устройства.
• Стойкость к механическим повреждениям, электромагнитным полям, температурным перепадам.
• Стабильная скорость работы с данными, независимая от уровня фрагментации данных.

Отрицательные моменты:

• Высокая стоимость устройства.
• Незащищенность перед электрическим воздействием.
• Ограниченное количество циклов перезаписи данных.
• Возможность утраты информации без возможности ее восстановления.

Основные показатели SSD

Емкость накопителя

При приобретении SSD, в первую очередь, мы обращаем внимание на его емкость и должны подбирать ее в зависимости от задач, которые планируем выполнять на таком устройстве.

При работе в стандартном пользовательском режиме в качестве домашнего мультимедиа устройства с небольшими игрушками и основными простыми задачами можно выбирать SSD небольшого объема – на него будет установлена операционная система и программное обеспечение, а архивы данных, таких как фотографии, фильмы, документы и прочее, можно хранить на втором устройстве – старом добром HDD. SSD объемом 60-64 Гигабайта вполне подойдет.

Если пользователь ставит для оборудования задачи несколько сложнее, такие, как работа с видео редакторами, проектным программным обеспечением и другими профессиональными приложениями, придется приобрести более объемный SSD. В данном случае можно рекомендовать накопители емкостью 120-128 Гигабайт памяти.

В свою очередь геймеру понадобится еще более объемный накопитель, ведь современные игры занимают достаточно большие разделы дискового пространства. Здесь уже лучше будет присмотреться к SSD емкостью 240-256 Гигабайт.

В случае полного перехода пользователя от HDD к SSD на рынке устройств уже существуют модели твердотельных накопителей с высокой емкостью – 480, 960 Гигабайт и выше.

Конечно, в первую очередь, придется ориентироваться на финансовые возможности и задачи, которые лично вы ставите перед своим персональным компьютером. Стоимость твердотельных накопителей напрямую зависит от их объема. Простое хранение данных, с которыми не происходит работа ежедневно, все-таки целесообразнее хранить на более емких и дешевых, хотя и менее скоростных HDD.

Стоит знать и про следующий нюанс SSD: чем большая емкость у накопителя, тем с более высокими скоростями он будет работать. Разница в скорости чтения и записи данных может увеличиться в два-три раза в зависимости от объема памяти. Например, SSD одного модельного ряда, производимые одной фирмой, при емкости 128 Гб дадут нам скорость до 200 Мб/сек, а при емкости 512 Гб — более 400 Мб/сек. Это обусловлено тем, что при своей работе контроллер SSD обращается ко всем кристаллам памяти параллельно и, соответственно, выше емкость – выше количество кристаллов – больше параллельных операций.

Так же можно обратить внимание на то, что разные производители указывают разный объем дисков при, казалось бы, одной группе емкости. Например, 120 и 128, 480 и 512. Дело в том, что на этих дисках объем, соответственно, 128 и 512 Гб, но производитель по тем или иным причинам резервирует часть памяти своих накопителей (этот резерв предназначается обычно для выравнивания износа ячеек флэш памяти и для замены тех ячеек, которые выходят из строя).

Интерфейс подключения накопителя

Скорость работы при апгрейде компьютера с помощью установки на него SSD накопителя напрямую зависит от его интерфейса подключения к материнской плате.

Многие нынешние твердотельные накопители выпускаются с интерфейсом SATA 3. В том случае, если на вашей материнской плате установлены контроллеры SATA 1 или SATA 2, подключаемый к ним SSD не сможет работать с полной отдачей и скоростями, которые заявлены его производителем. Для решения такой проблемы нужно устанавливать на материнскую плату контроллер SATA 3, иначе апгрейд будет недостаточным, а то и практически неощутимым. Современные SSD готовы выдавать скорость при записи данных до 400 Мб/сек, а при чтении до 500 Мб/сек. Такую скорость может обеспечить только работа с интерфейсом подключения SATA 3, так как SATA 2 рассчитан на скорость обмена данными примерно до 270 Мб/сек, а SATA 1 и того ниже – не более 150 Мб/сек.

Кроме привычного подключения накопителя к портам SATA, появились SSD накопители с интерфейсом подключения PCI-express, которые и устанавливаются в соответствующие порты.

Существуют накопители форм-фактора M.2, которые так же можно подключать к портам PCI-express и PCI через дополнительный переходник.

Контроллер накопителя

Ячейки флэш памяти производят всю свою работу с остальными системами нашего компьютера через встроенную в SSD микросхему контроллера. От этого контроллера зависят многие показатели работы накопителя, такие как: скорости работы, продолжительность «жизни» памяти, устойчивость к повреждению данных в ячейках, а также поддержка различных технологий, улучшающих работу SSD. Контроллеров выпускается в настоящее время множество и даже один производитель твердотельных накопителей в разных моделях использует различные контроллеры. Нужно отметить, что в настоящее время наилучшим образом зарекомендовали себя контроллеры таких производителей, как Marvell, Samsung, Intel. Достойно показывают себя в среднем классе SSD контроллеры Phison и SandForce. Стоит обратить внимание на SSD с надежными контроллерами Indilinx.

Разобраться с моделями тех или иных контроллеров не всегда просто, поэтому внимание стоит обратить в первую очередь на известный брэнд (в силу того, что контроль качества производства у известных производителей все же намного выше), на реально проведенные тесты конкретной выбираемой модели накопителя и на заявленные производителем технические характеристики.

Тип памяти накопителя

Одним из самых важных технических показателей SSD является , на котором построен накопитель. Современные производители создают свои устройства на трех основных типах памяти, которые разнятся по количеству битов памяти на одну физическую ячейку:

• NAND TLC – 3 бита информации на 1 физическую ячейку
• NAND MLC – 2 бита информации на 1 физическую ячейку
• NAND SLC – 1 бит информации на 1 физическую ячейку

От технологии, примененной при создании памяти, напрямую зависят как стоимость накопителя, так и продолжительность его «жизни», то есть возможное количество циклов перезаписи. Стоимость памяти уменьшается при увеличении количества битов на 1 физическую ячейку, но тем самым уменьшается возможное количество циклов перезаписи, выдерживаемых данной ячейкой. То есть, говоря простым языком, SSD емкостью 128 Гб с типом памяти TLC будет стоить гораздо дешевле, чем SSD той же емкости, но с типом памяти MLC, но и переживет он относительно малое количество циклов перезаписи. Примерные цифры таковы: лимит записи на накопителях, построенных на TLS памяти всего 1000 циклов; на MLC памяти – до 3 тысяч циклов; а тип SLC уже, в свою очередь, выдерживает от 5 до 10 тысяч циклов перезаписи.

При покупке SSD представляется оптимальным вариант с NAND MLC типом памяти накопителя, так как NAND SLC тип памяти обыкновенно используется в максимально дорогом сегменте твердотельных накопителей и, скорее, необходим для работы на серверных станциях, где постоянно осуществляется перезапись данных. В то же время, радуя нас своей дешевизной, SSD накопители с типом памяти NAND TLC могут нас расстроить тем, что потеряют свою работоспособность гораздо раньше, чем мы этого ожидаем.

Современные технологии не стоят на месте и на смену прежним типам памяти лидирующие компании уже начинают выпускать типы памяти для SSD, построенные на новых видах архитектуры. После прежних, расположенных в плоскости, ячеек памяти компания Samsung, а вслед за нею Toshiba совместно с SanDisk и Intel совместно с Micron развивают технологию 3D NAND, которая позволяет значительно улучшать показатели прежних моделей построения «биты-ячейки». В настоящее время, SSD с технологией построения памяти 3D NAND относятся к самому дорогостоящему сегменту рынка твердотельных накопителей.

Буфер обмена накопителя

Присутствие буфера обмена (кэша) на основе памяти DDR3 несколько ускоряет работу накопителя SSD, но и делает его более дорогим для покупателя. Расчет простой – на 1 Гб дискового пространства для оптимальной работы накопителя с таким видом кэша должен приходиться 1 Мб памяти DDR3. То есть у SSD емкостью 120-128 Гб должна быть DDR3 память 128 Мб, при емкости 480-512 Гб – 512 Мб DDR3 и так далее.

Более дешевые модели накопителей SSD имеют буфер обмена на основе более старых типов памяти – DDR2. Разница в скорости работы накопителей на разных типах буфера обмена не является существенным показателем.

Защита накопителя от обесточивания

SSD накопители, буфер обмена которых построен на основе памяти DDR3, в идеале должны быть оснащены технологией защиты от внезапных отключений энергии. Технология называется «Power Protection» и позволяет сохранять данные из буфера обмена в память при внезапном обесточивании. Ту же функцию выполняет и обыкновенный ИБП (UPS), позволяя корректно завершать работу с данными. Так что в случае наличия у вас ИБП или буфера обмена SSD, построенного не на основе DDR3, данная функция особого значения не имеет.

Функция TRIM

В зависимости от производителя SSD поддерживают самые разнообразные технологии, которые создаются для улучшения их функционала. Важнейшей из таких технологий для SSD является функция . Твердотельный накопитель, не оснащенный функцией TRIM, при работе с ячейками памяти, в которые ранее была сохранена, а затем удалена информация, начинает работать с пониженной скоростью. Это происходит из-за того, что перед новой записью в ранее использованные ячейки памяти SSD вынужден сначала их очищать. В то время, как функция TRIM очищает ранее использованные ячейки памяти заблаговременно в момент не очень активного использования диска. Так что функция TRIM – это функция «уборки мусора» и она важна для сохранения общей скорости работы SSD при второй и последующих перезаписях данных в ячейки памяти. Без TRIM скорость работы накопителя понижается очень заметно.

Разбираемся в производителях SSD

Рассмотрим далее основных производителей SSD накопителей. Есть ли смысл приобретать не такое уж и дешевое новое оборудование, изготовленное производителями совершенно неизвестными, хотя и по более привлекательным ценам? Справедливо считается, что известные брэнды предъявляют к своему производству более высокие претензии и заботятся о качестве продукции гораздо сильнее, чем те, кому совершенно не обязательно поддерживать достойный уровень выпускаемого на рынок оборудования. Покупая накопитель неизвестной фирмы, мы просто-напросто приобретаем «кота в мешке».

Перечислим производителей, под брэндом которых выпускается надежная продукция, давно и прочно зарекомендовавшая себя на рынке электронных устройств.

• Toshiba – один из старейших и известнейших брэндов, производящих SSD. Делают не простую сборку устройств, но и имеют собственное производство флэш памяти и достойно зарекомендовали себя на многолетнем производстве HDD.
• Samsung – всем известная компания, один из лидеров рынка SSD. Ими сделаны и продолжают делаться многие разработки именно в сфере твердотельных накопителей. Компания комплектует SSD флэш памятью и контроллерами собственного производства.
• Intel – так же компания-лидер в сфере производства современного оборудования и новейших технологических разработок. Устройства, выпускаемые Intel, как правило, относятся к дорогому ценовому сегменту, но отличаются обыкновенно крайней надежностью. Часть моделей SSD выпускается ею на собственных контроллерах, а флэш память создается на собственных производствах (совместных с другими известными компаниями). Пятилетняя гарантия от Intel – так же отлично характеризует оборудование от этой компании.
• Crucial – это торговая марка, используемая известной фирмой Micron при производстве SSD накопителей. Многие пользователи давно знакомы с продукцией фирмы Micron и привыкли ей доверять. Флэш память Micron производит совместно с Intel, а устанавливаемые ею в свое оборудование контроллеры – это контроллеры Marvell. При этом накопители Crucial по категории своей стоимости ориентированы на бюджетный сегмент рынка.
• Corsair – производитель, давно отлично зарекомендовавший себя на рынке электронного оборудования. SSD накопители, производимые ими, стоят несколько дороже, но вполне поддерживают высокое качество своих модельных линеек. Corsair внимательно относится к комплектующим своих твердотельных накопителей и использует в производстве SSD контроллеры производителей, отлично зарекомендовавших себя на этом рынке – Phison, SandForce, LAMD. Выпускают несколько линеек SSD.
• SanDisk – брэнд достаточно популярный и заботящийся о качестве выпускаемой продукции. SSD комплектуются флэш памятью, которую использует уже названная нами Toshiba. Компания давно занимается производством оборудования, так или иначе связанного с твердотельными накопителями – USB-флэшки, карты памяти.
• Plextor – для данного брэнда SSD изготавливает фирма Lite-On. Качество, тем не менее, очень достойное. SSD от Plextor комплектуются флэш памятью Intel- Crucial (Micron) или Toshiba, а контроллеры устанавливаются все от того же Marvell. Накопители, выпущенные на рынок под брэндом Plextor, имеют одни из лучших показателей скорости и надежности.
• Kingston – компания достаточно давно и прочно закрепившаяся на рынке электронного оборудования. На рынке она представлена довольно широким ассортиментом SSD накопителей, которые комплектует контроллерами известных производителей – Phison, SandForce.

Как мы уже говорили, при приобретении твердотельного накопителя нужно ориентироваться, в первую очередь, на свой бюджет и задачи, которые вы ставите перед новым оборудованием. Но то, что оборудование должно быть проверенного производителя, с достаточно продолжительной его гарантией – несомненно. Рынок твердотельных накопителей велик, однако, суммируем наши рекомендации.

1. Лучше приобретать брэнд известный, с надежной продолжительной гарантией.
2. Производитель контроллера не менее важен, чем производитель ячеек памяти.
3. Чем выше суммарный объем диска, тем выше его скоростные показатели.
4. Срок жизни SSD, в первую очередь, зависит от технологии, используемой при создании ячеек памяти. Оптимальная технология — MLC тип памяти накопителя.
5. При приобретении SSD нужно учесть то, каким образом будет подключено новое оборудование, то есть интерфейс его подключения к системе должен быть вам понятен.
6. Важна поддержка функции TRIM.

Разбираемся с ценами на SSD

Приведем несколько оптимальных, по нашему мнению, вариантов SSD.

Среди моделей, рассчитанных на обычного пользователя емкостью 120/128 Гигабайт, можно обратить внимание на данные SSD, их можно приобрести от 3,5 до 4,5 тысяч рублей:

• Intel SSDSC2KW120H6X1
• Kingston SUV400S37/120G
• Toshiba THN-S101Z1200E8

Приемлемые модели, емкостью 250 Гигабайт, обойдутся уже от 5 до 10 тысяч. Можно обратить внимание на такие как:

• Samsung MZ-75E250BW
• Kingston SV300S37A/240G

Неплохим выбором станут модели SSD большего объема (480/512 Гб), стоимость составит от 10 до 15 тысяч:

• Samsung MZ-75E500BW
• Plextor PX-512M8PeY
• Intel SSDPEKKW512G7X1

Большеобъемные накопители обойдутся дороже – стоимость начинается в среднем от 20 тысяч:

• Samsung MZ-7KE1T0BW
• Intel SSDSC2BX012T401
• Samsung MZ-75E2T0BW

Если же вы уже начали определяться с конкретными моделями SSD для приобретения, стоит найти в Интернете подробные пользовательские обзоры на их счет, постараться оценить все стороны конкретных моделей даже от известных производителей.

В заключении несколько кратких советов как продлить жизнь вашему SSD.

• Не забивайте диск «под завязку» — 20-30% свободного места необходимы ему для нормальной работы;
• Позаботьтесь о бесперебойном питании – внезапное отключение вредно для SSD;
• Температурный режим – SSD, как и любое электронное оборудование, не любит перегрева – позаботьтесь об охлаждении.

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.

Преимущества SSD перед 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.

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 ;

• 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.

Память 3D XPoint и накопители Intel Optane.

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:

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.

SSD-диски всё чаще используются в современных ноутбуках, планшетах, смартфонах и даже стационарных компьютерах. В статье мы расскажем вам об особенностях этих устройств и поможем правильно выбрать подходящий SSD-диск для вашего ноутбука.

SSD-диск, или твердотельный накопитель - это компьютерное немеханическое запоминающее устройство на основе микросхем памяти, которое пришло на смену жёстким дискам HDD . В нём нет подвижных механических частей, поэтому оно более надёжно и менее восприимчиво к механическим повреждениям.

Преимущества диска SSD:

• высокая скорость работы;
• низкое энергопотребление;
• низкий уровень шума;
• небольшие вес и размер;
• ударопрочность;
• низкая вероятность сбоев;
• возможность работы при низких температурах.

Все эти достоинства обусловлены немеханической конструкцией и современными технологиями, используемыми при производстве.

Таким образом, достоинства налицо. Но перед тем как выбрать это важное для любого ноутбука устройство, необходимо узнать и о его недостатках.

Недостатки SSD диска:

• Высокая цена. Решайте сами, можно ли этот пункт отнести к недостаткам, но он обязывает нас как можно внимательнее отнестись к правильному выбору SSD-устройства.

• Ограниченное число циклов перезаписи. Количество таких циклов может быть от нескольких тысяч до нескольких сотен тысяч в зависимости от производителя и модели. Однако накопителя с количеством циклов в 100 тысяч хватает на 3–4 года полноценной работы - это неплохой срок для устройства с такими показателями эффективности и надёжности. При использовании ноутбука только как домашнего компьютера , срок службы SSD может увеличиться в несколько раз.

• Сложность или невозможность восстановления информации после электрических повреждений.

Выбираем SSD-диск

Объём

Первое, на что следует обратить внимание при выборе устройства SSD - это его объём. Какой предпочесть? Начинается он от 32 ГБ и, увеличивая цену, вырастает до 1000 ГБ и более. На этом этапе следует решить, какие свойства и, как следствие, результаты вы хотите получить. Оговоримся, что устройства менее 60 ГБ рассматривать не следует - они пользовались спросом несколько лет назад, но не сейчас.

Если вы планируете использовать ноутбук только для работы и хранения не слишком большого объёма информации, можете выбрать вариант в 120 ГБ. Его будет достаточно для размещения системы и документов и обеспечения хорошей скорости.

Если вы собираетесь не только работать, но и играть либо хранить немалый объём информации, обратите внимание на варианты в 500 ГБ. Они дадут не только пространство, но и намного большую скорость, чем 120-гигабайтные варианты.

Объём в 1000 ГБ позволит загружать ноутбук по максимуму и при этом наслаждаться высокой скоростью работы. Но здесь уже встаёт цена вопроса: иные устройства такого объёма сами по себе стоят как полноценный компьютер, а большинство из них не подходит для эксплуатации на лэптопах.

Размер

Размеры SSD-накопителей отличаются друг от друга. Очевидно, что на размер следует обратить внимание при выборе устройства для конкретного гаджета. Настольный компьютер можно оснастить накопителем в 3,5 дюйма, а ноутбук - в 2,5 или 1,8. Размеры некоторых дисков могут быть ещё меньше, как, например, mSATA для слота SATA и M2 для слота PCI-E.

Интерфейс

Стандартный интерфейс для современных SSD-накопителей - SATA 3 и PCI-E. Если же ваш ноутбук уже не такой новый, как хотелось бы, и на нём стоит материнская плата с контроллерами SATA 1 или SATA 2, следует заменить их на SATA 3. В противном случае скорость и эффективность работы накопителя будет значительно ниже заявленной. Для PCI-E также потребуется соответствующий разъём.

Тип памяти

Таких типов существует 3 вида:

• 100 000 циклов перезаписи, самая высокая скорость и надёжность и, соответственно, цена. Используется обычно для серверов.
• 3 000 циклов перезаписи, довольно высокая производительность и надёжность, приемлемая цена. Наиболее рекомендуемый вариант для домашнего или рабочего компьютера.
• 1 000 циклов перезаписи, скорость небольшая, однако служит такой накопитель достаточно долго. Имеет самую низкую цену.

Чем больше количество циклов, тем дольше прослужит устройство.

Производитель

Производит такие накопители огромное количество фирм, известных и не очень. Вот несколько советов, по каким параметрам можно выбрать производителя:

Устанавливаем SSD-диск на ноутбук

В первую очередь нужно решить, каким образом вы будете осуществлять установку - внутри ноутбука или снаружи.

Для наружной установки подойдёт как специальное внешнее устройство, подключаемое через USB , так и обычный диск, но запакованный в специальный корпус. Этот вариант применяется при невозможности установить накопитель внутрь.

Чтобы поставить SSD-диск внутрь, нужно снять нижнюю крышку ноутбука и выполнить один из вариантов установки:

• поставить устройство на свободное место;
• поставить его на место HDD-диска;
• поставить его вместе с HDD (вариант для SSD с форм-фактором M2).

Пользуемся SSD-диском

Наилучший вариант - это установить на новый накопитель операционную систему и наиболее используемые программы. Это ускорит его работу и продлит срок эксплуатации.

Диск не должен работать на пределе своей ёмкости, поэтому следует периодически освобождать его от неиспользуемых файлов. Такое нехитрое действие также влияет на скорость и срок службы. Максимально рекомендованная заполненность - 70%.

Удаление ненужных файлов

С накопителей этого типа информация удаляется чуть сложнее, чем с HDD. Делается это в 2 шага:

Обеспечение бесперебойной работы

Как мы писали выше, электрические повреждения могут нанести устройству непоправимый урон, начиная от потери информации и заканчивая поломкой самого устройства. Чтобы этого не случилось, нужно выполнить 2 условия:

• при работе от батареи следить, чтобы уровень заряда всегда был на должном уровне;
• при работе от сети пользоваться источником бесперебойного питания.

Оптимизация операционной системы

Для лучшей настройки вашей ОС желательно пользоваться программным обеспечением от производителя SSD. Оно поможет вам эффективно выравнивать разделы (если вы используете накопитель не только для ОС) и даже обеспечит ноутбук свежей прошивкой. Если производитель малоизвестен или не предлагает собственное ПО, можно использовать утилиту AS SSD. Она не менее успешно поможет с выравниванием разделов и оповестит вас, если обнаружит проблему.

Теперь вы знаете, на что обращать внимание при выборе SSD-диска для ноутбука, какой вариант предпочесть, как с ним обращаться и чего ожидать. Будем рады, если вы поделитесь в комментариях своим опытом по использованию накопителей такого типа!

Сокращение SSD расшифровывается, как «Solid-State Drive», что приблизительно и переводится, как твердотельный диск или накопитель.

Мы, конечно же, рассмотрим основные характеристики подобных устройств в данной статье, но хотелось бы сделать это, отталкиваясь от реального примера. Таковой случай недавно, очень кстати, представился мне, так как мой рабочий жесткий диск начал выказывать явные признаки умирания (появился клин , что проявлялось в самопроизвольном зависании всей системы, сопровождавшемся характерным щелчком).

Совпало так, что нам на фирму (на пробу) купили один SSD накопитель (он же - твердотельный жесткий диск) и он, по изложенной выше причине, оказался именно у меня! :)

Ну, грех было бы не воспользоваться таким моментом и не провести сравнительное тестирование этого SSD жесткого диска и его предшественников, сконструированных на основе .

Распаковывали мы новинку, сгрудившись возле нее всем нашим IT отделом:)

Из маркировки на коробке следует, что это - твердотельный накопитель от фирмы «Plextor», емкостью 64 гигабайта, оснащенный внешним SATA интерфейсом подключения и максимальной скоростью передачи по нему 6Gb/s (гигабит в секунду). Это именно будет где-то теоретический максимум SATA интерфейса третьего поколения (600 мегабайт в секунду).

Помните, о скоростях интерфейсов и их истории мы говорили в ?

Форм-фактор нашего твердотельного диска как видно из его размера и надписи на коробке - 2,5 дюйма. То есть, его можно с, одинаковым успехом, устанавливать как в настольные компьютеры, так и в ноутбуки. Более дорогие модели идут в комплекте со специальным креплением, позволяющим устанавливать устройство в 3,5 дюймовые отсеки. В нашем случае, в комплекте только - герметичная полиэтиленовая упаковка:)

Вот пара фотографий, чтобы Вы могли оценить размеры SSD жесткого диска:

В толщину он - чуть меньше сантиметра. А вот - в сравнении с "обычным" винчестером:

Причем, масса SSD абсолютно не сравнима с его "старшим" собратом. По сравнению с ним он - пушинка. Ведь здесь нет движущихся механических частей, которые нужно защищать от внешнего воздействия, а значит и нет смысла делать толстый металлический корпус-основу. Внешнее покрытие - алюминий и пластик, поэтому и вес - соответствующий: 75 грамм. Напряжение питания устройства - пять вольт.

Расчетное время безотказной работы (по заявлению производителя) составляет 1 500 000 часов, а срок официальной гарантии, указанный на коробке, - три года. Из чего можно сделать вывод, что накопитель должен быть достаточно надежен. Так ли это на самом деле? Время покажет:)

Не благодарное занятие, говорить о стоимости на таком быстро меняющемся рынке, как рынок информационных технологий, но на момент написания этой статьи, цена данного решения была в районе восьмидесяти долларов.

Вообще, что такое по своей сути твердотельный SSD диск? Это - большая флешка (оснащенная скоростным интерфейсом SATA) с быстрым доступом, кешем из определенного количества и специализированным контроллером передачи и обработки данных, отвечающим за оптимальную работу носителя.

Твердотельный диск (Solid State Drive) в отличие от HDD (Hard Disk Drive) имеют ряд явных преимуществ (наряду с неявными недостатками), но обо всем по порядку. Начнем с приятного:)

SSD жесткие диски характеризуются:

1. небольшим временем доступа к данным (не зависимо от их фрагментированности и места расположения)
2. одинаковой скоростью при любой последовательности выборки, поскольку организация хранения информации здесь это - матрица из ячеек флеш памяти из которой и происходит выборка.
3. отсутствием движущихся частей, а значит - полным отсутствием шума
4. устойчивостью к различным вибрациям и физическим воздействиям
5. меньшим (относительно HDD дисков до 30%) энергопотреблением

Вот как выглядит SSD диск в разобранном состоянии:

Слева вверху находится микросхема оперативной памяти (DDR3), которая является кешем накопителя, а справа - распаян контроллер управления устройством «Western Digital». Внизу - восемь чипов быстрой NAND фалеш-памяти (по восемь гигабайт каждый), которые в сумме и составляют общую емкость данного твердотельного накопителя - 64 гигабайта.

Вот - еще одно фото, для закрепления образа, так сказать:)

Пару слов скажем о самом чипе памяти. Это - не совсем кеш, точнее, - он кеширует (запоминает) данные, но совсем не для ускорения работы устройства, а сюда динамически записывается информация о таблицах размещения и стертых/занятых ячейках. Сюда же записываются адреса изношенных ячеек флеш-памяти, куда больше не может проводиться запись.

Теперь, что касается контроллера: его главная задача (как мы уже упоминали) - обеспечение операций чтения и записи, но он отвечает и за управление структурой размещения данных. По своим таблицам контроля износа он "смотрит" в какие ячейки уже проводилась запись, а в какие еще нет и выравнивает эти показатели.

Таким образом контроллер обеспечивает максимально длительный срок службы нашего SSD накопителя, заставляя его ячейки изнашиваться равномерно. Поэтому правильно запрограммированный и настроенный контролер может ощутимо изменить как отдельные скоростные показатели, так и долговечность работы устройства в целом.

Итак, продолжим обзор! На тыльной стороне коробки нашего твердотельного SSD накопителя мы обнаружили интересную, с точки зрения информативности, таблицу:

Какую полезную информацию мы можем здесь почерпнуть? Во первых: указание на объем чипа памяти (кеша) диска. Мы видим, что для моделей емкостью 64 гигабайта он равен 128-ми мегабайтам, для емкости 128 гигабайт это - 256 мегабайт и для 256-ти гигабайт - 512 мегабайт сверхбыстрой оперативной памяти, которая используется для нужд самого носителя.

Секция «Performance» (производительность) показывает нам значение линейной (последовательной) скорости чтения с твердотельного накопителя - «Read Speed» (520 мегабайт в секунду) и скорость записи на диск «Write Speed» (90, 200 и 390 мегабайт в секунду для разных емкостей SSD соответственно).

Также обратите внимание на интересную надпись в самом низу, которая говорит о том, что в программах определения производительности (бенчмарках) «ATTO Disk» и «Crystal Disk Mark» дисковая подсистема показывает наилучший индекс производительности.

Вот давайте этот момент и протестируем! И начнем именно с программы «CrystalDiskMark».

Но сначала - небольшая предыстория. Дело в том, что для более полного тестирования я собрал (подключил) у себя на рабочем компьютере небольшую коллекцию винчестеров, которые, по счастливому стечению обстоятельств, оказались в пределах моей досягаемости и было бы просто обидно их не "погонять" :)

Итак, в нашем тестировании принимают участие:

• твердотельный жесткий SSD диск Plextor 64Gb M5S SATA - новый
• Seagate Barracuda емкостью один терабайт SATA 7200 rpm - практически новый
• Western Digital 320 Gb IDE 7200 rpm - новый

Примечание : аббревиатура RPM расшифровывается как (round per minute - оборотов в минуту) и характеризует частоту оборотов шпинделя жесткого диска. В общем случае чем больше - тем лучше. Стандартными значениями считаются 5400 и 7200 rpm. Есть высокоскоростные устройства со скоростью 10 000 и 15 000 оборотов в минуту, но стоят они крайне дорого и в домашних или офисных компьютерах не используются.

Как видите, компания подобралась весьма достойная. Диски - не изношенные. И я специально хотел протестировать накопители с различными интерфейсами передачи данных. Помните, про работу с , мы говорили в отдельной статье?

Тестирование SSD накопителя

Итак, начнем наше тестирование с помощью «CrystalDiskMark».

Запускаем программу и видим вот такое простенькое окно:

На фото выше уже представлены результате тестирования нашего SSD накопителя. Давайте на основе них и рассмотрим интерфейс этой нехитрой, но полезной программы.

В верхнем левом углу находится кнопка с надписью «All», по нажатию на которую и запускается процедура тестирования. Справа от нее - раскрывающийся список, через который мы можем указать количество "проходов" теста до отображения конечного результата. По умолчанию здесь стоит цифра «5». Далее - размер тестового файла, который будет записываться на диск. Именно по результатам его записи программа и будет судить о линейных (последовательных) скоростях операций записи и чтения на носитель. Еще правее расположен список, из которого можно выбрать сам жесткий диск, который мы будем тестировать.

У меня, как видите, SSD накопитель выполняет роль системного раздела (диск «С»).

Итак, с основными параметрами разобрались. Теперь посмотрим на сами результаты. У нас тут две колонки: «Read MB/s » (скорость чтения, мегабайт в секунду), «Write MB/s» (скорость записи, мегабайт в секунду).

По первой строчке, как видим, наш твердотельный накопитель выдал 237 мегабайт в секунду (на чтение) и 102 мегабайта в секунду (на запись) . Это - для файла размером в 100 мегабайт. Вторая и третья строчки показывают скорости при работе с небольшими порциями данных (512 и 4 килобайта соответственно). Общий принцип здесь такой: чем больше файлов и чем меньше размер каждого из них, тем больше времени нужно винчестеру для любых операций над ними.

Запомним (запишем), данные значения и выберем для тестирования другой диск (E). У меня это будет SATA винчестер объемом в один терабайт. А вот - показанные им результаты:

Как видите, они на порядок ниже, чем у SSD жесткого диска, но тоже - очень даже не плохие!

Теперь посмотрим, что покажет третий наш участник - 320-ти гигабайтный винчестер с IDE интерфейсом?

Можете сравнить полученные результаты между собой и сделать на основе них выводы. Также можете загрузить «Crystal Disk Mark» с нашего сайта по и самим провести тест на своей системе, сравнив его результаты с теми, что получил я.

Сразу хочу предложить Вашему вниманию еще одну программу, которая предназначена специально для измерения скорости работы SSD накопителей. Она имеет в своем арсенале еще несколько полезных функций. Давайте посмотрим на нее поближе:

На фото выше - результаты теста моего диска на чтение (Read) и запись (Write). Обратите внимание на выделенную область вверху слева. Здесь мы можем увидеть версию прошивки (микропрограммы) контроллера - 1,00 и проконтролировать, правильно ли наша операционная система выровняла (разметила) твердотельный накопитель? Если здесь стоит «ОК» значит - все нормально.

Поле «Access Time» показывает нам время, затрачиваемое устройством на доступ к запрашиваемым данным. Строчка «Score» (счет) отображает общие сводные показатели результатов замера. Так называемые "попугаи". Помните, как в мультфильме? :)

Программа может построить нам для наглядности график. Для этого нужно перейти в меню «Tools» и выбрать «Compression-Benchmark».

После этого запустится вот такое окно:

В нем нам нужно будет нажать кнопку «Start» и дождаться окончания процедуры построения графика. Если хотите, можете загрузить данную утилиту .

Ну, что? Бог троицу любит? :) Не могу не познакомить Вас с еще одной замечательной программой для тестирования и получения исчерпывающей информации об устройствах хранения данных, установленных в компьютере. Программа называется «HD Tune Pro» и замечательна еще тем, что имеет русифицированный интерфейс, так что работать с ней - одно удовольствие.

Вот как выглядит одна из ее вкладок с бенчмарком (оценкой производительности) дисковой системы:

На фото выше - результаты теста моего твердотельного жесткого диска Plextor. Чем хороша именно эта программа? Тем что она показывает не только числовые значения, но и в реальном времени рисует нам график, по которому мы можем судить об изменении тех или иных параметров в динамике и наблюдать какую-то тенденцию. Мы четко увидим это на следующих скриншотах.

Что мы видим здесь? Максимальное, минимальное и среднее значения скорости чтения (похожие значения мы получали и на предыдущем тесте). Новый параметр - время доступа к диску и процент загрузки . Отдельный переключатель есть для измерения скорости чтения и записи на диск.

Что ж, сравним показатели с нашим терабайтным SATA накопителем:

Как видите, разница - очевидна! Особенно интересен график, который показывает разницу с скорости чтения в начале диска и ближе к его концу (динамику процесса). Если мы посмотрим на график твердотельного SSD накопителя, то увидим, что его "кардиограмма" практически ровная и падений в скорости не наблюдается.

Также обратите внимание на такую функцию, как показатель температуры винчестера, доступный в данной программе для HDD дисков.

Итак, исследуем нашего "динозавра" от «Western Digital»:)

Как и ожидалось, основные показатели - намного скромнее, но удивила стабильность скорости чтения почти по всей поверхности диска. Только под самый конец она заметно снизилась. Также здесь мы видим наименьшую загрузку процессора среди всех наших испытуемых.

Перейдем к следующей вкладке программы «HD Tune Pro», которая называется "Случайный доступ". На фото ниже показано количество операций вода-вывода, которое производит наш твердотельный жесткий диск за секунду для блоков данных разного размера (IOPS - Input Output Per Second), среднее и максимальное время доступа к данным и скорость их чтения.

Посмотрим на результаты винчестера от «Seagate» (Сигейт 1 терабайт):

Видите, насколько большая разница в полученных результатах? Смотрим, что продемонстрирует «Western Digital» (320 гигабайт IDE):

Вы все сами видите. Вообще, программа «HD Tune Pro» - очень хорошая и полезная. Кроме самих "бенчмарков" она может показать нам нашего накопителя (они расположены на вкладке "Здоровье"). Также можно включить мониторинг диска в реальном времени и провести сканирование поверхности накопителя на наличие (бэд блоков).

Данную программу Вы можете и провести собственное тестирование или сравнить с моими показателями.

Давайте рассмотрим еще одну вкладку программы - "Бенчмарк файла". Принцип ее работы чем-то похож на тот, что используется в «CrystalDiskMark», рассмотренной нами в середине статьи.

Запускается тест по кнопке «Старт», но перед этим можно настроить его параметры: выбрать устройство, которое мы будем тестировать, указать размер записываемого на диск файла и какой именно тип данных будет в нем содержаться?

Слева мы видим уже привычный нам график-кардиограмму работы, а ниже - показатели скорости чтения и записи, а также - количество операций ввода-вывода, совершаемых накопителем.

Сравним график выше, который был для SSD жесткого диска с нашим терабайтником:

Ниже - наш «WD».

Здесь, я думаю, - ничего неожиданного нет и данный накопитель законно занимает свое почетное третье место:) Победителем же, по всем показателям, безоговорочно является твердотельный накопитель SSD от фирмы Plextor.

Поскольку статья и так получилась достаточно объемной, я решил разбить ее на две части и о недостатках, общих принципах функционирования твердотельных дисков, сконструированных на базе флеш-памяти, и своих субъективных ощущениях от использования такого устройства, поговорить во , которая скоро появится на нашем сайте.

Небольшое видео о том, как производят SSD диски: