SSD или твердотельный накопитель

Ищете хороший SSD ? Вам нужно знать всю информацию, чтобы иметь возможность выбрать один? Мы объясним это вам в этой статье. И в том, что большинство людей в настоящее время пользуются жизнью, полной привилегий в плане технологий, с электронными устройствами, которые обеспечивают преимущества и комфорт в качестве жизни тех, кто всегда в курсе последних выпусков.

По этой причине пользователь обычно обращается к магазину с целью получения технологического продукта, который предлагает соответствующие функциональные возможности и качество конструкции, которое позволяет ему наслаждаться им в течение нескольких лет.

Этот масштабный поиск приводит к новым целям в компаниях, например, к тем, которые требуют хост-серверов с техническими ресурсами высочайшего качества и которые могут обеспечить высокую производительность приложений. К счастью, все более сложные задачи могут быть достигнуты с помощью серверов, оснащенных компонентами, которые идут по пути непрерывного развития в технологическом секторе.

Все эти современные и электронные устройства обеспечивают значительное улучшение производительности приложений и систем в целом, среди которых мы можем упомянуть и которые мы подробно обсудим в этой статье: диск SSD.

SSD появился как альтернативное устройство, предназначенное для замены традиционных жестких дисков, которые мы знали до этого. Используя SSD, пользователь увидит несколько преимуществ, таких как более быстрая скорость чтения и более быстрая загрузка приложений, превосходящие жесткие диски несколькими способами.

Из этого руководства мы узнаем все о твердотельных дисках, чтобы лучше понять, в чем разница между различными технологиями хранения и почему мы должны выбрать такой диск.

Указатель содержания

Что такое диск SSD?

SSD - это сокращение, которое по-английски означает « твердотельный накопитель » или « твердотельный накопитель » по-испански. Хранилище SSD является энергонезависимым и выполняет функции, аналогичные функциям обычного жесткого диска. Чтобы иметь более четкое и ясное представление обо всем, что связано с твердотельным накопителем, вы должны начать с основ, определив, что такое энергонезависимое хранилище.

Хотя этот термин, по-видимому, указывает на то, что это что-то редкое и очень техническое, это характеристика, которую можно понять простым способом.

Единицей, которая постоянно хранит файлы, является любое устройство, ориентированное на это использование, которое способно записывать данные на диск, чтобы они постоянно сохранялись там в его памяти, независимо от того, выключен компьютер или нет питания.

К примерам энергонезависимых запоминающих устройств можно отнести SSD, жесткие диски, флэш-накопители, оптические накопители и даже магнитные ленты. Этот тип памяти отличается от оперативной памяти, характеристика которой состоит в том, что, будучи энергозависимой памятью, он удаляет все сохраненные данные при выключении или отключении.

Энергонезависимые блоки хранения полезны для хранения данных, которые вас интересуют, таких как приложения, песни, игры, фильмы и цифровые книги, среди прочего. Хотя SSD выполняет те же функции, что и HDD, между ними есть много различий как по производительности, так и по сроку службы и цене. То, что мы уже начнем анализировать.

Различия между SSD и HDD: флэш-память

Диск SSD структурирован совсем не так, как жесткий диск, и его конструкция задается интегральной схемой, в которой несколько компонентов уменьшенного размера используются для формирования этого блока хранения.

Аналогично, SSD использует флэш-память, ту же память, которая используется USB-накопителями, для сохранения всех файлов.

Работа SSD

SSD не работает механически, как HDD, и его небольшие компоненты не требуют постоянных перемещений для чтения и записи данных. Диск SSD имеет много преимуществ перед жесткими дисками, и основными из них являются:

• Высокая скорость чтения и записи данных Не создает шума, потому что не работает механически. Очень эффективно управляет потреблением электроэнергии. Обеспечивает максимальную скорость зарядки для приложений и систем. Не страдает от перегрева, как это происходит на жестком диске и адаптируется к жарким средам Обеспечивает большую устойчивость к ударам и вибрации

Возможно, наиболее очевидными недостатками являются более высокая стоимость хранения данных на ГБ и более короткий срок службы, чем у жесткого диска.

В настоящее время технология флэш-памяти используется для хранения SSD, и это делается через память NAND. Одна из наиболее ярких особенностей логического элемента NAND (И или инвертированного Y) заключается в том, что он может сохранять данные внутри, даже когда источник питания отключен, как если бы это был SRAM, хотя, очевидно, они медленнее, чем им.

Эти вентили NAND сделаны с использованием транзисторов с плавающим затвором, которые являются предметом, где хранятся биты. В случае оперативной памяти этим транзисторам необходим постоянный источник питания для поддержания их состояния, а не во флэш-памяти. Когда транзистор с плавающим затвором загружен, он имеет 0 внутри, а когда он выгружен, он имеет 1.

Эти воспоминания организованы в матричной форме, которая, в свою очередь, образована последовательными воротами NAND. Мы называем блок полной матрицы, и строки, которые составляют матрицу, называются страницами. Каждая из этих строк имеет емкость от 2 до 16 КБ. Если каждый блок имеет 256 страниц, мы будем иметь размер от 256 КБ до 4 МБ. Кроме того, мы должны добавить слои кремния, чем больше слоев, тем больше памяти, это называется память 3D NAND.

Операция с HDD

В свою очередь, жесткий диск (HD или HDD) имеет структуру и полностью механическую работу с использованием встроенных металлических дисков.

Жесткий диск выполняет чтение и запись данных с помощью механической головки, состоящей в основном из высокоточного электромагнита. Головка осуществляет реорганизацию молекул оксида железа на разных пластинах, из которых состоит жесткий диск, и представляет собой процесс чтения и записи данных.

Диск обеспечивает постоянные обороты на высоких скоростях, от 5200 до 10000 об / мин, в то время как магнитная головка движется быстро и с большой точностью благодаря изменению ее магнитной полярности. Благодаря этой динамике жесткий диск может записывать данные на пластинках с использованием двоичной системы с точками, которые имеют положительный и отрицательный магнетизм, записывая информацию с битами 0 и 1.

Мы можем указать на ряд недостатков жестких дисков по сравнению с твердотельными накопителями:

• Более низкая скорость записи и чтения, становится в 40 раз медленнее, чем у некоторых SSD. Более высокое потребление энергии за счет использования механических манипуляций и трения. Издает шум при работе. Он страдает от проблем с перегревом, плохо переносит удары, а также довольно деликатен с точки зрения вибраций и электрических колебаний. Меньше возможностей для оптимизации производительности, что мы обнаруживаем в твердотельных накопителях. Он имеет больший вес, чем SSD-диск, что делает его более неудобным при перемещении компьютера с диском с такими характеристиками. Это горячие среды, которые часто могут повлиять на их производительность, что негативно влияет на производительность систем и приложений.

И, следовательно, преимущества, которые они имеют по сравнению с твердотельными накопителями , заключаются в том, что они очень дешевы, имеют большой объем памяти и большую долговечность памяти, поскольку они магнитные.

Технологии производства SSD-памяти

Давайте посмотрим ниже наиболее часто используемые технологии для изготовления SSD накопителей. Тип памяти будет влиять на скорость чтения и записи, долговечность и, конечно, цену.

SLC или индивидуальная ячейка уровня

Используя этот метод, можно хранить один бит данных для каждой ячейки памяти. Его конструкция выполнена из отдельных кремниевых пластин, с помощью которых вы получаете тонкий чип памяти и единый уровень хранения. Эти чипы обладают преимуществами более высокой скорости доступа к данным, большей долговечности и меньшего энергопотребления. С другой стороны, они имеют меньший объем памяти, поэтому необходимо будет построить большее количество ячеек, что увеличит стоимость их строительства.

MLC или многоуровневая ячейка

В этом случае каждый чип памяти изготавливается путем укладки кремниевых пластин (NAND 3D) для формирования одного многоуровневого чипа. Так как его преимущества заключаются в большей емкости хранения на чип, можно хранить два бита для каждой ячейки, что в сумме дает 4 разных состояния. Хотя Toshiba уже смогла расширить это хранилище до 3 бит, увеличив возможности до 8 состояний. Также дешевле стоимость производства, чем у SLC и более высокая плотность хранения. В качестве недостатков мы приводим противоположное, чем в предыдущем случае: более медленный доступ и чипы с меньшим сроком службы.

TLC или трехуровневая ячейка

В этом случае производственному процессу удается реализовать 3 бита для каждой ячейки, также на уровнях до 96 слоев, что позволяет хранить до 8 состояний. Цена на производство дешевле, а доступ к контенту менее эффективен. Поэтому они являются самыми дешевыми единицами для приобретения, но с более коротким сроком службы мы говорим о 1000 записей для каждой отдельной ячейки.

QLC или четырехъярусная ячейка

Эта технология была реализована не так давно, и она позволяет еще больше снизить стоимость производства твердотельных накопителей. В этом случае у нас есть до 4 бит на ячейку, что обеспечивает высокую плотность данных. Следовательно, эти воспоминания имеют меньше писаний, чем предыдущие, и меньше полезной жизни. В любом случае, количество показаний никогда не ограничивается, равно как и скорость SSD, который их реализует, и может быть такой же быстрой, как и предыдущие.

Физические компоненты SSD

Что касается компонентов SSD-накопителя, мы можем указать три основных элемента при анализе накопителя и увидеть его характеристики.

• Название контроллера конденсатора кэш-памяти

Это процессор, отвечающий за администрирование и управление операциями, выполняемыми над модулями памяти NAND. Драйвер играет важную роль в производительности чтения / записи SSD, поэтому качественный драйвер будет иметь значение. На рынке у нас есть Samsung, Phison, Silicon Motion и Marvell в качестве основных производителей .

Также в этом типе модулей имеется устройство памяти DRAM, чтобы ускорить процесс передачи данных от устройства к RAM и процессору.

Конденсаторы имеют функцию поддержания целостности данных в случае внезапного отключения электроэнергии. Если есть данные в движении из-за обрезки, благодаря конденсаторам можно будет сохранить эти данные, чтобы избежать потери.

Интерфейс подключения

Мы также не можем забыть интерфейс подключения SSD, а не только слот, являющийся протоколами, которые вмешиваются в транзакции данных между устройством и остальной частью системы.

SATA

Обычные SSD имеют ту же технологию подключения, что и обычные жесткие диски, то есть они используют порт SATA 3 для подключения их к материнской плате. Скорость передачи, заданная этим интерфейсом, составляет максимум 600 МБ / с.

Как правило, это 2, 5-дюймовые накопители объемом до 1000 или 2000 ГБ по очень доступной цене, хотя пока и не на уровне жестких дисков.

PCI-Express

Через этот интерфейс устройства будут напрямую подключены к слотам расширения PCI-Express на нашей материнской плате. Таким образом, можно достичь скорости передачи до 3940 МБ / с при чтении и записи с использованием 4 полос (x4) в версии 3.0 и до 7880 МБ / с в версии 4.0. Почти все PCIe SSD в настоящее время подключены к слоту M.2. Протокол связи называется NVMe, и это в версиях 1.3 и 1.4.

Как обычно, эти жесткие диски не имеют типичного 2, 5-дюймового формата прямоугольной инкапсуляции, но выглядят как карты расширения, такие как устройства захвата или графические карты без радиатора.

M.2

Этот слот и его протокол связи предназначены для замены типа SATA в среднесрочной и краткосрочной перспективе. Эти устройства напрямую подключены к определенному порту, расположенному на материнской плате под названием M.2. Таким образом, мы избегаем использования слотов PCIe, и у нас будут определенные порты, до 3 из них на самых мощных платах в конфигурации x4 в PCIe 3.0 или 4.0.

Как и в предыдущем интерфейсе, у нас есть протокол NVMe, поскольку по сути это те же линии PCIe, только в определенном слоте. Однако его преимущество заключается в том, что он ограничен полосой пропускания других слотов на плате, и многие из них также совместимы с протоколом AHCI, который использует SATA.

Советы по покупке SSD

SSD могут иметь скорость чтения и записи значительно выше, чем у механических жестких дисков. С SSD-диском вы можете запустить свой ПК или ноутбук намного быстрее, избегая всех этих неловких задержек при просмотре загрузки операционной системы. Вот почему обновление компьютера с таким диском является одним из лучших решений для повышения производительности.

Во всяком случае, есть несколько предложений, которые вы должны знать, если вы думаете о покупке SSD.

Емкость

На SSD может быть сделано ограниченное количество записей, иными словами, чем больше операций записи в чип NAND Flash, тем больше он изнашивается. И поэтому срок его полезного использования будет достигнут быстрее.

Это означает, что разумным решением было бы иметь оба типа хранилищ. SSD-диск, на котором будет храниться программное обеспечение и операционная система. С другой стороны, жесткий диск будет использоваться для хранения всех других файлов, представляющих интерес для пользователя, которые будут постоянно использоваться и переписываться.

Производительность диска

AORUS NVMe Gen4 1TB

Учитывая, что SSD имеют намного более высокую производительность и скорость, чем обычные HDD, скорости чтения и записи соответствуют чрезвычайно важным спецификациям, которые необходимо учитывать. Существует два типа процессов чтения и записи на SSD: последовательный и случайный.

Последовательная скорость используется для больших блоков данных, поэтому она выше случайной скорости, которая используется для различных операций чтения и записи, хотя она медленнее, поскольку требует большего количества операций.

Учитывая, что производители обычно объявляют только последовательные скорости, одинаково важно знать скорость произвольного доступа и скорость ввода-вывода в секунду или IOP.

Флэш-память

Так же, как жесткие диски используют систему проигрывателя, SSD использует флэш-память NAND. Срок службы твердотельных накопителей будет зависеть от технологии, которую они используют. Чтобы дать нам представление, устройство с технологией TLC способно хранить больше данных в каждой ячейке по сравнению с другими, хотя, следовательно, имеет меньший срок полезного использования и скорость.

Как мы уже видели, SSD обычно рекомендуется в основном для чтения, но не для записи. Производители максимизируют свою производительность и срок службы.

Надежность и безопасность

MTBF (среднее время между отказами) - это показатель, используемый производителями, с помощью которого они информируют пользователей об уровне вероятности отказа, который может иметь устройство.

В дополнение к исправлению ошибок, новые жесткие диски также поддерживают шифрование с использованием 256-битного оборудования AES.

Поддержка TRIM

Это функция, которая сообщает диску, какие данные используются и какие данные доступны для удаления. Это ограничивает количество операций записи и увеличивает производительность SSD. Все SSD уже включают его, и нам не нужно оптимизировать его с нашей операционной системой Windows 10.

ECC (код исправления ошибок)

Коды обнаружения и исправления ошибок жизненно важны для SSD, поскольку они предотвращают повреждение данных. Эта функция жизненно важна для чипов NAND, поскольку они сильно влияют на долговечность SSD.

Марка производителя и гарантия

Всегда будет целесообразно выбрать уважаемую марку, произведенную высококачественным производителем, что-то важное, потому что это устройство будет хранить важную информацию. Сделав правильный выбор, вы будете уверены, что получите хорошую поддержку и постоянные обновления от производителя.

На этом этапе мы должны уделять внимание именно используемым воспоминаниям, как типу, так и марке, и контроллеру. Самые распространенные воспоминания - это Toshiba, в то время как самые распространенные драйверы за пределами Samsung - это Phison.

Это несколько основных аспектов, которые вы должны учитывать при покупке SSD. Инвестиции в это устройство хранения данных, несомненно, являются одним из лучших обновлений, которые вы можете принести на свой компьютер.

Использование уникальной технологии, предлагаемой твердотельными накопителями, является отличным выбором, если вам нужна более высокая скорость и общая производительность на настольном компьютере или ноутбуке.

Хотя следует иметь в виду, что цены на твердотельные накопители по-прежнему значительно выше, чем у их предшественников на жестких дисках, что иногда оказывается препятствием в зависимости от имеющегося бюджета.

Факторов, которые привлекают выбор твердотельного накопителя, несколько, и сомнений в применении этой технологии становится все меньше и меньше: расходуется меньше электрической энергии, достигается более высокая скорость запуска системы (более 30 с по сравнению с жестким диском) и использование приложений, низкий уровень шума, длительный срок службы и меньший вес.

Заключительные слова и заключение о SSD накопителях

В основном, жесткий диск по-прежнему рекомендуется для пользователей, которым особенно необходимо сохранять файлы, не тратя много денег, оставляя в стороне важность производительности и веса устройства.

С другой стороны, SSD-диск ориентирован на пользователя, который в первую очередь ищет производительность, который не думает об управлении слишком большим количеством громоздких файлов и без проблем платит более высокую цену. В настоящее время мы считаем обязательным устанавливать операционную систему на SSD.

Как видите, технология SSD лучше, чем у классических жестких дисков, и способна предоставить пользователям множество преимуществ. Как на ПК, так и на сервере высокого уровня рекомендуется использовать SSD для повышения производительности и производительности приложений.

Несколько недостатков, которые могут быть обнаружены в SSD, со временем уменьшаются, поскольку технологические достижения и производители улучшают качество этих блоков хранения год за годом. В настоящее время скорость чтения в PCIe 4.0 уже превышает 5000 МБ / с.

Благодаря этому появляются новые интерфейсы, которые дополнительно увеличивают скорость чтения, в дополнение к новым функциям, таким как ECC (код исправления ошибок), которые, по-видимому, уменьшают износ этих устройств. Эти превосходные характеристики только подтверждают превосходство SSD над классическими жесткими дисками.

Вы также можете быть заинтересованы в чтении следующих руководств:

Короче говоря, если вы хотите купить твердотельный накопитель, посмотрите, какой тип памяти он использует (если это MLC лучше, чем лучше), хотя большинство с лучшим качеством / ценой - TLC. Мы также должны учитывать интерфейс (SATA или NVMe), необходимую вам емкость и скорость чтения / записи. В зависимости от цены вы можете найти дополнительную гарантийную поддержку и дополнительное программное обеспечение для клонирования жесткого диска на твердотельный накопитель.

Кроме того, если вы хотите превзойти своих конкурентов, добиться лучших результатов и предоставлять все более качественные услуги пользователям вашего приложения, рекомендуется использовать хостинг SSD для приложений и веб-сайтов.

Какой тип хранилища у вас есть и какая емкость?