С появлением твердотельных накопителей (SSD) компьютерные технологии вышли на новый уровень развития. Прошло совсем немного времени и вот уже SSD стали настолько доступны по цене, что имеет смысл, если не полностью переходить на использование нового класса накопителей, то уж точно добавлять их в каждую компьютерную систему для установки на них операционных систем и ключевого программного обеспечения, которое вы чаще всего используете. Однако далеко не все пользователи успели за практически мгновенными переменами, создавшими хорошую почву для увеличения производительности подсистем хранения данных.
Некоторые пользователи все еще относятся подозрительно к накопителям, основанным на флеш-памяти – особенные сомнения вызывает их использование в качестве основного накопителя в компьютере. Считается, что традиционный жесткий диск гораздо надежнее, практически не имеет проблем совместимости, а также существует мнение, что «объем накопителя важнее каких-то сомнительных скоростных показателей». Так ли это на самом деле? Наш ответ – нет. Но мы не будем голословны, а попытаемся объяснить почему современный SSD – это хорошо и, даже, необходимо, ввиду быстрого развития компьютерной индустрии.
Если вы все еще не знаете что такое SSD, то сначала мы рекомендуем вам перейти к разделам «Что такое SSD?» и «Почему все советуют использовать SSD вместо HDD?» этой статьи, а затем, если будет желание, ознакомиться с другими особенностями различных накопителей этого типа.
Мы решили, что наилучшим объяснением «что к чему» будут ответы на наиболее часто задаваемые вопросы клиентов Компьютерного Супермаркета НИКС. Чаще всего, вопросы задают по телефону службе поддержке, консультантам в торговом зале и на нашем форуме (кстати, на форуме можно найти большинство ответов на интересующие вас вопросы). Приступим.
Чем друг от друга отличаются SSD и какие SSD лучше?
Пришло время подробнее ознакомиться с внутренним устройством твердотельного накопителя с целью понять, чем между собой они могут отличаться.
Итак, «сердцем» SSD является контроллер памяти, который «общается» по определенному интерфейсу (SAS/SATA/PCIe/mSATA) с контроллером компьютера. Это и есть один из главных компонентов, которым могут отличаться между собой твердотельные накопители. Самыми современными, на сегодняшний день, являются контроллеры SandForce SF-2281, Marvell 88SS9174 и Indilinx Everest 2. Наличие одного из таких контроллеров в SSD означает, что скорость на чтение и запись этих накопителей однозначно превышает пропускную способность интерфейса SATA II, значит, они предназначены именно для SATA 6 Gb/s (или SAS 2.0) интерфейса.
К примеру,
SSD-накопители Silicon Power V60 серии построены на базе контроллера SandForce SF-2281 и
демонстрируют очень высокую скорость (вплоть до 556 Мб/с на чтение и до 530 Мб/с на запись). Это, безусловно, заслуга высококлассного контроллера, разработанного известной в серверостроении компании LSI, но не только.
Чипы памяти подключены к вышеуказанному контроллеру посредством специфического интерфейса по нескольким каналам (количество каналов подключения, опять таки, зависит от контроллера; обычно, в быстрых SSD устанавливаются 8-ми канальные контроллеры), то есть к контроллеру параллельно подключается несколько чипов памяти. Такое подключение позволяет поднять скорость чтения и записи за счёт одновременного задействования нескольких микросхем флеш-памяти.
Заметьте, принцип работы очень похож на работу RAID контроллера с массивом из нескольких накопителей в режиме RAID0.
Количество микросхем памяти, привязанное к одному контроллеру также влияет на скорость его работы – именно этим объясняется тот факт, что более производительным SSD одной и той же серии является накопитель большей емкости.
К примеру, если
сравнить 240 ГБ и 120 ГБ версию твердотельных накопителей Silicon Power V60 серии, то выяснится, что более производительным будет 240 ГБ накопитель.
Еще одним возможным отличием между твердотельными накопителями может стать тот самый
специфический интерфейс подключения флэш-памяти к контроллеру, который долгое время не был стандартизирован, поэтому производители использовали различные нестандартные асинхронные интерфейсы. Стандартизация началась только в 2006 году с подачи Intel. Интерфейс был назван ONFi (Open NAND Flash interface), а первой его спецификацией стал ONFI 1.0 – скорость работы интерфейса 50 МБ/с. В 2007 году появился новый синхронный интерфейс – ONFI 2.0, скорость которого увеличилась до 133-200 МБ/с. В 2011 году появился самый скоростной интерфейс, вобравший в себя разработки параллельного стандарта Toogle DDR – его назвали Toggle DDR 2.0/ONFi 3.0. Это самая современная версия стандартного интерфейса, применяемая в самых быстрых SSD и позволяющая чипам памяти подключаться к контроллеру на скорости до 500 МБ/с.
Информацию о типе интерфейса NAND-Flash памяти найти очень трудно – но у нас она указана для каждого SSD, даже если данные взяты из неофициальных источников информации.
Что касается самих чипов NAND-Flash памяти – в современных SSD используется в основном MLC (Multi Level Cell) микросхемы, способные хранить несколько бит информации в каждой ячейке. Ранее использовалась и SLC (Singl Level Cell) память, которая считалась быстрее и долговечнее. Однако такой тип памяти был слишком дорог и, по понятным причинам, не позволял наращивать объем накопителя без существенного увеличения количества микросхем в накопителе, поэтому для бытового применения, накопители на основе этого типа микросхем делать перестали.
Всеми внутренними операциями в SSD (это мы уже выяснили) занимается контроллер, посредством специальной прошивки – программной составляющей накопителя. Каждый производитель разрабатывает собственное микропрограммное обеспечение контроллера, оптимизирующую работу накопителя, поэтому накопители разных производителей при одних и тех же аппаратных составляющих (контроллер, память, интерфейс памяти, кэш) могут показывать разный уровень производительности. При этом не совсем честные производители могут указывать такую же высокую скорость на чтение и запись, как и другого идентичного накопителя с более совершенной прошивкой.
Дело здесь не в том, что недобросовестные производители кого-то обманывают – это не так. Существует два типа читаемых/записываемых данных – сжимаемые и несжимаемые. Так вот, несжимаемые данные считывать и записывать гораздо сложнее сжимаемых. В свою очередь оптимизировать прошивку для более быстрой передачи сжимаемых данных гораздо проще, чем улучшить процедуру передачи несжимаемых данных.
В любом случае, большинство производителей указывают в описании своих устройств результаты тестирования из
ATTO Disk Benchmark – тестового приложения, которое генерирует массив сжимаемых данных, с которым будет работать накопитель. Именно в этом случае достигается максимальная скорость чтения/записи накопителя, хотя с реальными показателями работы SSD с массивом произвольных данных, содержащим, в том числе, несжимаемые данные, они не имеют ничего общего.
Например, в одном из самых приближенных к реальности тестовом приложении AS SSD самые быстрые SSD "не набирают" 200 МБ/с.
Эту информацию можно отчасти считать ответом на еще один часто задаваемый вопрос
«Почему мой SSD читает и пишет данные медленнее, чем заявлено производителем?».
Поскольку узнать, на сколько хорошо/плохо работает микропрограммное обеспечение того или иного производителя, можно только с помощью специального тестирования, при выборе аппаратно идентичных SSD мы рекомендуем вам ознакомиться нашими сводными таблицами результатов тестирования в различных приложениях или хотя бы с
рейтингом, составленным с учетом результатов тестирования, того или иного SSD.
То же самое мы рекомендуем делать всем, кто по каким-либо причинам не хочет изучать всех тонкостей устройства современных SDD, а просто хочет выбрать реально быстрый SSD.
Какие плюсы от установки SSD в ноутбук я получу?
Это хороший вопрос. Плюсов от установки SSD вместо HDD в ноутбук действительно много. Начнем с того, что традиционный 2.5″ HDD в ноутбуке, чаще всего, проигрывает в производительности даже 3.5″ жестким дискам для настольных компьютеров. В среднем скорость на запись и чтение не превышает 70 – 90 Мб/с. Убедиться в этом вы можете посмотрев на
сводную таблицу тестирования 2.5″ HDD на нашем сайте. Именно поэтому установка практически любого современного SSD даст вам солидную прибавку в производительности дисковой подсистемы, в частности, и ноутбука в целом.
Далее вспомним о том, что внутри SSD нет каких-либо движущихся деталей, поэтому они отличаются повышенной устойчивостью к различным видам механического воздействия (перегрузки, удары, вибрации), а также менее требовательны к соблюдению температурных режимов и влажности. Все это позволит сделать ноутбук с твердотельным накопителем еще более мобильным и менее чувствительным к особенностям его эксплуатации.
Немаловажным преимуществом SSD станет и менее высокое энергопотребление, в сравнении с HDD. Особенно много энергии жесткий диск потребляет на старте, когда электродвигателю нужно раскрутить пластины – SSD это не нужно, накопитель всегда потребляет одинаковое количество энергии (кроме режима простоя, разумеется), при этом значительно меньше, чем жесткий диск. За счет этого плюса SSD, ноутбук сможет дольше проработать от одного заряда аккумулятора – согласитесь, это весьма полезное достоинство.
Отметим, что энергопотребление различных SSD не одинаково, поэтому даже среди твердотельников можно выбрать наиболее эффективный в этом плане накопитель.
Также, замена жесткого диска ноутбука на SSD гарантировано приведет к снижению его веса, что особенно важно для небольших переносных ноутбуков и ультрабуков. Например, 2.5″ жесткий диск емкостью 160 ГБ весит 93 грамма, а
SSD Silicon Power Velox V60 емкостью 120 ГБ весит около 65 грамм, то есть ваш ноутбук после установки данного твердотельного накопителя станет легче, примерно, на 30 грамм.
В данном случае, минимальный вес твердотельного накопителя достигается за счет ультралегкого алюминиевого корпуса со специальным напылением, благодаря которому
Silicon Power Velox V60 серии стали не только самыми быстрыми, но и внешне привлекательными накопителями.
Напоследок отметим также, что тепловыделение современных SSD не идет ни в какое сравнение с тепловыделением жестких дисков. Это значит, что ноутбук станет еще и «холоднее», что также является неоспоримым преимуществом твердотельных накопителей.
Единственная проблема, с которой может столкнуться владелец ноутбука, собравшийся заменить жесткий диск на SSD – отсутствие информации о версии интерфейса SATA, которым оборудован ноутбук. Здесь есть два варианта.
Можно купить недорогой SSD с интерфейсом SATA II, например
Silicon Power Velox V20 или Extreme 25 серий, который все равно будет в несколько раз быстрее изначально установленного жесткого диска и будет обладать всеми остальными достоинствами твердотельного накопителя.
Или, благодаря полной обратной совместимости интерфейсов SATA второй и третьей версий, купить быстрый SSD с интерфейсом SATA 6 Gb/s, например
Silicon Power Velox V30 или V60. В худшем случае вы сможете получить от такого SSD максимальную скорость на чтение и запись, ограниченную пропускной способностью интерфейса SATA II (около 280 – 300 МБ/с) и возможность в будущем переставить SSD в подходящую для него платформу (ноутбук или компьютер) с интерфейсом SATA 6 Gb/s. В лучшем же случае (если у ноутбука все же окажется SATA 6 Gb/s) вы получите весь 6 – 10-ти кратный прирост производительности и практически мгновенный старт операционной системы ноутбука.
Написанное выше также является ответом на вопрос
«Стоит ли покупать SSD с интерфейсом SATA 6Gb/s в старый компьютер или ноутбук, у которого есть только порты SATA 3 Gb/s (SATA II)?»
Правда, с настольными компьютерами в этом плане несколько проще – можно дополнительно приобрести дискретный SATA 6 Gb/s контроллер с интерфейсом PCI Express, выполненный в виде карты расширения, и подключить новый SSD к нему. В этом случае скорость SSD не будет «упираться» в пропускную способность SATA II и «потенциал SSD» раскроется в полной мере.
Какие проблемы связаны с заменой HDD на SSD в компьютере и есть ли они?
(Здесь же мы ответим на вопрос «Сколько проживет SSD и какие технологии помогают ему проработать дольше?»)
Проблем с использованием SSD в компьютерных и серверных системах достаточно мало, да и назвать их проблемами сложно – это всего лишь особенности или скорее правила, которые нужно соблюдать для корректной работы твердотельного накопителя в системе.
Первое правило – при подключении SSD к SATA разъемам на материнской плате, перед установкой операционной системы, нужно в БИОС материнской платы выбрать режим AHCI среди возможных режимов встроенного SATA-контроллера материнской платы (обычно список состоит из IDE, AHCI и RAID, если контроллер поддерживает возможность создания массивов из нескольких HDD или SSD).
Режим AHCI (Advances Host Controller Interface) позволяет использовать все плюсы интерфейса Serial ATA, включая технологию NCQ (Native Command Queuing), но самое важное – только в данном режиме работы контроллера SSD сможет получать команду TRIM от операционной системы. Эта команда введена для продления ресурса твердотельного накопителя и, по сути, сообщает управляющей микросхеме накопителя о более не используемых блоках данных. Команда TRIM существенно облегчает процесс сохранения используемых данных в кэш памяти накопителя во время удаления ненужной информации (Garbage Collection), который происходит в фоновом режиме средствами контроллера накопителя.
В совокупности технология NCQ, TRIM и технологии распределения износа микросхем памяти (Wear Leveling), поддерживаемой непосредственно контроллером SSD, помогают твердотельному накопителю обрести увеличение времени наработки на отказ (MTBF), за счет исключительно точного распределения записываемых данных между всеми микросхемами памяти, срок службы каждой из которых составляет около 3 тысяч циклов записи/стирания. Значение параметра MTBF также присутствует в описании любого SSD на нашем сайте.
Сразу следует отметить - TRIM изначально поддерживается только в операционных системах Microsoft Windows 7 и Windows Server 2008 R2, новых Linux OC и MacOS. В остальных операционных системах для реализации TRIM потребуется использовать специальные утилиты сторонних разработчиков.
Еще одно, на наш взгляд, немаловажное замечание – существует определенное мнение (подтвержденное несколькими экспериментами), что TRIM в операционных системах Windows 7 по умолчанию не включен. Чтобы проверить активен ли TRIM, нужно запустить интерпретатор командной строки (набрать cmd в поисковой строке меню кнопки Пуск, запустить найденное приложение) и набрать команду fsutil behavior query DisableDeleteNotify, в ответ должна быть выдана строчка DisableDeleteNotify = 0 или DisableDeleteNotify = 1, первый вариант означает, что поддержка TRIM включена. Если же появится вторая строка с единицей вместо нуля, то нужно отправить команду fsutil behavior set DisableDeleteNotify 0 и TRIM будет активирован.
Также нужно оговориться, что все вышеперечисленные правила весьма важны, но не обязательны – любой SSD будет работать (но, скорее всего, недолго и не быстро) и в режиме совместимости с IDE, и в операционной системе без поддержки TRIM.
Мой новый SSD выполнен в форм-факторе 2.5″, а в корпусе нет отсека для накопителя такого форм-фактора.
Это еще одна, так называемая «проблема», которая, в общем-то, таковою не является. Дело в том, что, действительно, подавляющее большинство твердотельных накопителей выполнены в форм-факторе 2.5″. Если разобраться, почему это так, можно понять, что «стандартный» 3.5″ форм-фактор накопителя на жестких дисках всего лишь необходимость. Чтобы сделать жесткий диск более емким потребовалось сделать просторное вместилище для нескольких больших пластин жесткого диска, ведь чем больше пластина, тем больше информации на нее можно записать.
При производстве SSD не было необходимости делать корпус большим, поскольку микросхемы сами по себе занимают немного места, емкость накопителя была (и отчасти остается) сравнительно невысокой, а благодаря современным технологиям появилась возможность добиться большой емкости микросхем, то есть вместимость накопителя растет без увеличения его размеров.
Справедливости ради, нужно отметить, что примерно по такому же сценарию развивались и HDD, но это уже совершенно другая история.
Итак, как же установить 2.5″ SSD в корпус компьютера?
Во-первых, некоторые современные корпуса имеют такие отсеки – в этом случае выше озвученная проблема сразу же перестает быть проблемой.
Во-вторых,
существуют специальные аксессуары, позволяющие устанавливать 2.5″ накопитель в отсек 3.5″ или даже отсек для ODD (5.25″).
Особо ответственные производители SSD вкладывают один из таких переходников в комплект поставки накопителя, поэтому при покупке вы сразу же и без дополнительных затрат сможете установить SSD в любой корпус, с 3.5″ отсеком. Примером SSD, вместе с которым вы сразу же получите необходимый адаптер может служить любой накопитель Silicon Power серий Velox V20, Velox V30 или Velox V60
Отдельная проблема – серверные корпуса с Hot Swap корзинами, предназначенными для установки только 3.5″ жестких дисков или SSD (да-да, 3.5″ тоже периодически появляются, но их крайне мало).
Большинство переходников (из комплекта поставки или купленных отдельно) невозможно использовать в этих корзинах, поскольку SATA или SAS коннектор накопителя смещается относительно соответствующего разъема внутри корпуса. В этом случае поможет только специфический переходник, выполненный в виде 3.5″ накопителя с собственным коннектором в «нужном месте».
Также стали довольно часто появляться корпуса и серверные платформы с универсальными корзинами – в такую корзину любой SATA/SAS SSD установится без проблем.
RAID массив из SSD и гибридные массивы из HDD и SSD – хорошо это или плохо?
Действительно, очень многие люди спрашивают, что будет, если объединить несколько SSD в RAID массив определенного уровня. Ответ прост – будет все также, как и с RAID массивом из нескольких жестких дисков – увеличится скорость, или надежность, или и то и другое, в зависимости от уровня RAID. Единственное что стоит учитывать при ставке на скорость (к примеру, RAID 0 из 3/4/5/6 быстрых SSD) - она будет расти не до бесконечности. На определенном этапе все «упрется» в производительность самого RAID-контроллера, к которому подключены SSD.
С так называемыми гибридными RAID-массивами все гораздо сложнее. RAID-массив любого уровня из совместно используемых SSD и HDD, конечно же возможен, но вот принесет ли он прирост производительности? Наш ответ – нет, скорее всего, этого не произойдет или прирост не оправдает ваших ожиданий. Это во-первых.
Во-вторых использовать HDD и SSD одинакового объема достаточно проблематично, точнее затратно, а если использовать накопители разного объема, то вы столкнетесь с теми же проблемами, что и при
построении массива только из жестких дисков, но разного объема.
Совсем другое дело, если вы собираетесь использовать одну из специальных технологий по созданию гибридных накопителей из SSD и HDD.
Самой подходящей под описание «RAID-масиив из HDD и SSD», как нам кажется, является технология
Adaptec Hybrid RAID. Данная технология позволяет объединять пары HDD+SSD в массивы уровня 1 или 10 с помощью совместимого дискретного RAID-контроллера, при этом операции чтения будут производиться с SSD, а запись данных будет производиться сразу на оба накопителя. Таким образом данные надежно защищены (сдублированы на недорогой HDD), при этом доступен весь объем и производительность SSD – слегка пострадает только скорость записи.
С остальными технологиями совместного использования HDD и SSD мы предлагаем вам ознакомиться самостоятельно – просто перейдите по следующим ссылкам, если вам это интересно:
Что такое SSD (твердотельный накопитель)?
SSD (англ Solid State Drive) или твердотельный накопитель – устройство для постоянного хранения данных на основе энергонезависимой флеш-памяти (обычно, но не всегда). Слово твердотельный в применении к SSD означает ни что иное, как полное отсутствие механизированных элементов конструкции, что и отличает его от HDD, в котором используется электродвигатель для вращения пластин и подвижные считывающие головки.
По сути, современный SSD представляет собой печатную плату, на которой распаяны контроллер памяти, микросхемы энергозависимой памяти DRAM (собственно, кэш-память накопителя) и микросхемы энергонезависимой NAND-flash памяти.
Интерфейсы подключения SSD к материнской плате компьютера используются те же, что и у «обычных» жестких дисков – самый популярный последовательный интерфейс SATA, реже SAS (Serial Attached SCSI) и еще реже PCI Express. Пожалуй, единственным специфическим интерфейсом, созданным именно для SSD одноименного форм-фактора, стал mSATA – физически разъем такого интерфейса идентичен разъему miniPCI Express, а форм-фактор накопителя идентичен мини картам с интерфейсом miniPCI Express (к примеру, WiFi адаптер ноутбука), но электрически они, разумеется, несовместимы.
Благодаря специальным прошивкам контроллера, SSD логически эмулирует жесткий диск, поэтому любая операционная система воспринимает твердотельный накопитель как жесткий диск. Мы надеемся, что в ближайшем будущем эмуляция более не понадобится, и тогда прошивку контроллера SSD можно будет оптимизировать для еще более быстрой работы этого класса накопителей.
Почему все советуют использовать SSD вместо HDD?
Здесь все просто – современные SSD, чаще всего, действительно в разы быстрее самых быстрых жестких дисков. И это касается не только скорости чтения и записи данных. Благодаря тому, что при очередном обращении пользователя к данным, хранящимся на SSD, накопителю не приходится механически передвигать считывающую головку для получения доступа к информации, время доступа к данным значительно сокращается, точнее, оно занимает десятые или сотые доли миллисекунд. У жестких дисков этот показатель обычно равен нескольким миллисекундам. По тем же причинам при использовании SSD увеличивается количество операций ввода/вывода в секунду (IOPS) – этот показатель особенно важен при одновременных множественных обращениях к накопителю.
Помимо явных плюсов в быстродействии SSD, они обладают еще несколькими полезными потребительскими свойствами. Опять же за счет того, что в твердотельном накопителе отсутствуют движущиеся детали, больше нет необходимости искать противовибрационные решения в корпусах компьютеров – никакой вибрации от такого типа накопителей на корпус передаваться не будет.
Еще одним плюсом является тот факт, что при высоком быстродействии температура накопителя практически не растет. Тем, кто в целях увеличения быстродействия ставил в системный блок быстрые жесткие диски со скоростью вращения шпинделя 10 – 15 тысяч оборотов в минуту, будет понятно, почему это считается одним из весомых плюсов SSD. Быстрые жесткие диски греются очень сильно, потребляют сравнительно много электроэнергии, требуют дополнительного охлаждения и издают приличный шум, особенно, если не применяется какая-либо противовибрационная система, при этом, уровень производительности таких дисков в лучшем случае сравним с производительностью недорогих моделей SSD.
Вероятно, вы заметили, что в нашей статье, в качестве примеров приводились твердотельные накопители известного производителя всевозможных устройств, сделанных на основе флеш-памяти - Silicon Power.
Это связано с тем, что, на сегодняшний день, твердотельные накопители Silicon Power V60 серии являются одними из самых быстрых SSD с интерфейсом SATA 6 Gb/s. Это действительно так. Если вы не верите словам - посмотрите результаты нашего независимого тестирования SSD разных производителей и вы увидите новейшие накопители Silicon Power V60 в самых верхних позициях списка. При этом, цена данных SSD, несмотря на беспрецедентно высокую производительность, остается на уровне недорогих твердотельных накопителей.
Пожалуй, на этом мы и закончим наше повествование. Надеемся, что данная статья, подробные описания SSD на нашем сайте, сводные таблицы тестирования твердотельных накопителей, а также удобные инструменты для сравнения товаров, помогут Вам выбрать оптимальный по соотношению цена/производительность SSD. И мы уверены, что, в большинстве случаев, этим решением окажется один из твердотельных накопителей Silicon Power.
Подождите...
59.2%
29.2%