Назовите основные устройства жесткого диска ssd

SSD или твердотельный накопитель представляет собой энергонезависимое запоминающее устройство, которое стало альтернативой HDD. Он работает на основе микросхем памяти и, по своему устройству, практически не отличается от обычной флешки.

SSD во многом отличается от HDD:

  1. Чтение информации SSD осуществляет со скоростью 540 Мб/сек. Это говорит о том, что на выполнение данного процесса уходят считанные секунды.
  2. SSD работает бесшумно. Никакого шипения во время его работы вы не услышите.
  3. SSD имеет высокую степень устойчивости к механическим повреждениям.
  4. Твердотельный накопитель более экономичен. Он потребляет на порядок меньше электроэнергии, что является явным преимуществом.

Обратите внимание! Твердотельный накопитель – разработка, которая смогла удачно заменить HDD. Его характеристики и функциональные особенности гораздо выше, что дает ему дополнительные преимущества и позволяет использовать с целью обеспечения нормальной работы современных устройств.

Устройство и принцип работы SSD

Попробуйте представить небольшую пластину, внутри которой расположена сложная микросхема. На микросхеме вы можете увидеть множество чипов памяти и контроллер, который ими управляет. Именно так выглядит внешнее устройство SSD.

Качество работы накопителя напрямую зависит от качества его составляющих. Если чипы или контроллер будут низкого качества, то и скорость работы SSD значительно снизится.

Процесс чтения, шифровки и записи входящей информации берет на себя контроллер. Этот элемент сжимает информацию, что позволяет равномерно распределить нагрузку и скорость.

Прежде чем передать информацию, контроллер проводит оценку ячеек. Этот этап имеет большое значение и происходит, вне зависимости от других обстоятельств.

Анатомия накопителей: SSD

image

Точно так же, как транзисторы совершили революцию в компьютерной области, увеличив скорость переключения и выполнения математических операций, использование полупроводниковых устройств в качестве накопителей привело к такому же результату.

Первые шаги на этом пути были сделаны компанией Toshiba, предложившей в 1980 году концепцию флеш-памяти. Четыре года спустя она создала NOR-память, а в 1987 году — NAND-память. Первый коммерческий накопитель с использованием флеш-памяти (solid state drive, или SSD) был выпущен SunDisk (позже переименованной в SanDisk) в 1991 году.

Большинство людей начало своё знакомство с твердотельными накопителями с так называемых USB-флешек. Даже сегодня их структура в целом напоминает конструкцию большинства SSD.

В чём разница и что лучше выбрать: жёсткий диск/HDD/SSD/m2 или NVMe?

Слева показан один чип NAND-памяти SanDisk. Как и SRAM, он используется в кэшах ЦП и GPU. Он заполнен миллионами «ячеек», созданных из модифицированных транзисторов с плавающим затвором. В них используется высокое напряжение для записи и стирания заряда в отдельных участках транзистора. При считывании ячейки на участок подается пониженное напряжение.

Если ячейка не заряжена, то при подаче пониженного напряжения ток течёт. Это даёт системе понять, что ячейка имеет состояние 0; в противоположном случае она имеет состояние 1 (т.е. при подаче напряжения ток не течёт). Благодаря этому чтение из NAND-памяти выполняется очень быстро, но запись и удаление данных не так быстры.

Самые лучшие ячейки памяти, называаемые одноуровневыми ячейками (single level cells, SLC), имеют только одну величину заряда, создаваемого на участке транзистора; однако существуют и ячейки памяти, способные иметь несколько уровней заряда. В общем случае всех их называют многоуровневыми ячейками (multi-level cells, MLC), но в отрасли производства NAND-памяти аббревиатурой MLC обозначают 4 уровня заряда. Другие типы имеют похожие названия: трёхуровневые (triple level, TLC) и четырёхуровневые (quad level, QLC) имеют, соответственно, 8 и 16 различных уровней заряда.

Это влияет на то, сколько данных можно хранить в каждой ячейке:

  • SLC — 1 уровень = 1 бит
  • MLC — 4 уровня = 2 бита
  • TLC — 8 уровней = 3 бита
  • QLC — 16 уровней = 4 бита

В отличие от SRAM и DRAM, при отключении питания заряд в флеш-памяти сохраняется и его утечка происходит очень медленно. В случае системной памяти ячейки разряжаются за наносекунды, а поэтому постоянно должны обновляться. К сожалению, использование напряжения и подача заряда повреждают ячейки, и поэтому SSD со временем изнашиваются. Чтобы бороться с этим, используются хитрые процедуры, минимизирующие скорость износа; обычно они делают так, чтобы использование ячеек было наиболее равномерным.

Эту функцию контролирует управляющий чип, показанный справа. Ещё он выполняет те же задачи, что и чип LSI, используемый в HDD. Однако в приводах с вращающимися дисками есть отдельные чипы для DRAM-кэша и встроенного ПО Serial Flash, а в USB-флешке оба контроллера встроены. И поскольку они проектируются так, чтобы быть дешёвыми, особой функциональности вы от них не получите.

Но благодаря отсутствию подвижных частей можно с уверенностью ожидать, что производительность флеш-памяти будет выше, чем у HDD. Давайте посмотрим на показатели с помощью CrystalDiskMark:

Поначалу результаты разочаровывают. Скорость последовательного чтения/записи и случайной записи гораздо хуже, чем у протестированного HDD; однако произвольное чтение намного лучше, и это то преимущество, которое обеспечивает флеш-память. Запись и удаление данных выполняются довольно медленно, зато считывание обычно производится мгновенно.

Однако у этого теста есть ещё одна незаметная особенность. Тест USB-памяти обеспечивает подключение только по стандарту USB 2.0, который имеет максимальную скорость передачи всего 60 МБ/с, а HDD использовал порт SATA 3.3, обеспечивающий пропускную способность в 10 раз больше. К тому же использованная технология флеш-памяти довольно проста: ячейки имеют тип TLC и выстроены в длинные параллельные полосы; такая компоновка называется плоской (planar) или двухмерной (2D).

Флеш-память, используемая в лучших современных SSD, имеет тип SLC или MLC, то есть она работает чуть быстрее и изнашивается чуть медленнее, а полосы согнуты пополам и выстроены стоймя, образуя вертикальную или трёхмерную структуру ячеек. Также в них используется интерфейс SATA 3.0, хотя всё чаще применяется более быстрая система PCI Express через интерфейс NVMe.

Давайте взглянем на один такой пример: Samsung 850 Pro, в котором использованы эти хитрости с вертикальным расположением.

В отличие от тяжёлого 3,5-дюймового привода Seagate, этот SSD имеет размер всего 2,5 дюйма и намного тоньше и легче.

Откроем его (спасибо Samsung за использование таких дешёвых болтов Torx, которые чуть не развалились при демонтаже. ) и увидим, почему:

В нём почти ничего нет!

Ни дисков, ни рычагов, ни магнитов — просто одна печатная плата, состоящая из нескольких чипов.

Так что же мы тут видим? Небольшие чёрные чипы — это регуляторы напряжения, а остальные выполняют следующие функции:

  • Samsung S4LN045X01-8030: трёхъядерный процессор на основе ARM Cortex R4, занимающийся обработкой инструкций, данными, коррекцией ошибок, шифрованием и управлением износом
  • Samsung K4P4G324EQ-FGC2: 512 МБ памяти DDR2 SDRAM, используемой для кэша
  • Samsung K9PRGY8S7M: каждый чип — это 64 ГБ 32-слойной вертикальной флеш-памяти NAND типа MLC (в сумме 4 чипа, два расположены на другой стороне платы)

Улучшение оказалось огромным. Скорость и чтения, и записи стала значительно выше, а задержки намного меньше. Что ещё нужно для счастья? Меньше и легче, нет подвижных деталей; к тому же SSD потребляют меньше энергии, чем механические дисковые накопители.

Разумеется, за все эти преимущества имеют свою цену, и здесь слово «цена» используется в буквальном смысле: вы же помните, что за 350 долларов можно купить HDD на 14 ТБ? Если брать SSD, то за эту сумму удастся приобрести только 1 или 2 ТБ. Если вы хотите накопитель такого же уровня, то пока лучшее, что вы можете сделать — это потратить 4 300 долларов на один SSD корпоративного уровня ёмкостью 15,36 ТБ!

Некоторые производители изготавливали гибридные HDD — стандартные жёсткие диски, на печатных платах которых было размещено немного флеш-памяти; она используется для хранения данных на дисках, к которым часто осуществляется доступ. Ниже показана плата из гибридного накопителя Samsung ёмкостью 1 ТБ (иногда называемого SSHD).

В правом верхнем углу платы находятся чип NAND и его контроллер. Всё остальное примерно такое же, как и в модели Seagate, которую мы рассматривали в предыдущем посте.

Мы можем в последний раз воспользоваться CrystalDiskMark, чтобы посмотреть, есть ли какая-то ощутимая выгода от использования флеш-памяти в качестве кэша, но сравнение будет нечестным, так как диски этого накопителя вращаются со скоростью 7200 rpm (а у HDD WD, который мы использовали для аутопсии — всего с 5400 rpm):

Показатели немного лучше, но причиной этого, вероятно, является повышенная скорость вращения — чем быстрее диск перемещается под головками чтения-записи, тем быстрее можно передавать данные. Стоит также заметить, что файлы, сгенерированные тестом бенчмарка, не будут распознаны алгоритмом как активно считываемые, а значит, контроллер скорее всего не сможет правильно использовать флеш-память.

Несмотря на это, более качественное тестирование показало улучшение производительности HDD с встроенным SSD. Однако дешёвая флеш-память, скорее всего, выйдет из строя намного быстрее, чем качественный HDD, поэтому гибридные накопители, вероятно, не стоят нашего внимания — индустрия производства накопителей гораздо сильнее заинтересована в SSD.

Прежде чем мы двинемся дальше, стоит упомянуть, что флеш-память — не единственная технология, используемая в твёрдотельных накопителях. Intel и Micron совместно изобрели систему под названием 3D XPoint. Вместо записи и стирания зарядов зарядов в ячейках для создания состояний 0 и 1, для генерации битов в этой системе ячейки изменяют своё электрическое сопротивление.

Intel рекламировала эту новую память под брендом Optane, и когда мы протестировали её, производительность оказалась выдающейся. Как и цена системы, но в плохом смысле. Накопитель Optane всего на 1 ТБ сегодня стоит более 1 200 долларов — в четыре раза больше, чем SSD такого же объёма на основе флеш-памяти.

Третьим и последним накопителем, который мы исследуем в следующей статье, будут оптические приводы.

  • ssd
  • твердотельные накопители
  • 3d xpoint
  • флеш-память
  • usb-flash
  • nand flash
  • solid state drives
  • Хранение данных
  • Компьютерное железо
  • Накопители

Принципы построения и компоненты накопителей SSD.

Основными преимуществами накопителей SSD, которые определяют его популярность, являются:

— высокая скорость чтения любого блока данных не зависимо физического от расположения;
— низкое энергопотребление при чтении данных с накопителя, чем у HDD;
— пониженное тепловыделение (внутреннее тестирование в компании Intel показало, что ноутбуки с SSD нагреваются значительно меньше, чем аналогичные с HDD);
— бесшумность и высокая механическая надёжность;
— SSD диски отлично подойдут в качестве системного раздела, на который инсталлируется ОС и на серверах для кэширования статичных данных.

Рассмотрим основные компоненты SSD дисков и их функциональное назначение.
SSD-контроллер. SSD-контроллер твердотельного диска (см. рис. 1 а, ) обеспечивает выполнение операций чтения/записи, и управление структурой размещения данных. Основываясь на матрице размещения блоков, в какие ячейки уже проводилась запись, а в какие еще нет, контроллер должен оптимизировать скорость записи и обеспечить максимально длительный срок службы SSD-диска. Вследствие особенностей построения NAND-памяти, работать с ее каждой ячейкой отдельно нельзя. Ячейки объединены в страницы объемом по 4 Кбайта, и записать информацию можно, только полностью заняв страницу. Стирать данные можно по блокам, которые равны 512 Кбайт. Все эти ограничения накладывают определенные обязанности на правильный интеллектуальный алгоритм работы контроллера. Поэтому, правильно настроенные и оптимизированные алгоритмы контролера могут существенно повысить производительность и долговечность работы SSD-диска.
В контроллер входят следующие основные элементы:
— Processor — как правило, 16-ти или 32-х разрядный микроконтроллер. Выполняет инструкции микропрограммы, отвечает за перемешивание и выравнивание данных на Flash, диагностику SMART, кеширование и безопасность.
— Error Correction (ECC) — блок контроля и коррекции ошибок ECC;
— Flash Controller — включает адресацию, шину данных и контроль управления микросхемами Flash памяти;
— DRAM Controller — адресация, шина данных и управление DDR/DDR2/SDRAM кэш памятью;
— I/O interface — отвечает за интерфейс передачи данных на внешние интерфейсы SATA, USB или SAS;
— Controller Memory — состоит из ROM памяти и буфера. Память используется процессором для выполнения микропрограммы и как буфер для временного хранения данных. При отсутствии внешней микросхемы RAM памяти выступает в роли единственного буфера данных SSD.

В SSD различных производителей применяются модели контроллеров ряда известных фирм:
— Indilinx «Barefoot ECO» IDX110MO1;
— Indilinx «Barefoot» IDX110M00;
— Intel PC29AS21BA0;
— JMicron JMF602;
— JMicron JMF612;
— Marvel 88SS9174-BJP2;
— Samsung S3C29RBB01-YK40;
— SandForce SF-1200;
— SandForce SF-1500;
— Toshiba T6UG1XBG.
Flash память. Флэш-память — это одна из разновидностей энергонезависимой памяти (nonvolatile memory). В основе работы запоминающей ячейки данного типа памяти лежит физический эффект связанный с лавинной инжекцией зарядов в полевых транзисторах (эффект Фаули-Нордхайма). Как и в случае EEPROM, содержимое флэш-памяти программируется электрическим способом, однако по сравнению с той же EEPROM она обладает более высокой скоростью доступа и довольно быстрым процессом стирания информации.

С появлением полевого транзистора с индуцированным каналом началось развитие элементной базы компьютерной техники на основе МОП-транзисторов. Схемы на МОП-транзисторах характеризуются относительной простотой изготовления, компактностью, малой потребляемой мощностью, высокой помехоустойчивостью к изменению напряжения питания. МОП-транзисторы имеют структуру: металл-диэлектрик-полупроводник и в общем случае называются МДП-транзисторами (рис. 2). Поскольку диэлектрик реализуется на основе оксида SiO2, то применяют название МОП-транзисторы (униполярные, канальные).

QIP Shot - Image: 2016-08-24 10:58:23

QIP Shot - Image: 2016-08-24 11:00:43

Рис. 2. Топология и условные обозначения МДП-транзисторов: а, б — р-МОП; в, г — n-МОП.

Металлический электрод, на который поступает управляющее напряжение, называется затвором (З) а два других электрода — истоком (И) и стоком (С). От истока к стоку протекает рабочий ток. Для р-канала полярность стока отрицательная, а для n-канала — положительная.

Основная пластина полупроводника называется подкладкой (П). Канал — это приповерхностный проводящий слой между истоком и стоком, в котором величина тока определяется с помощью электрического поля. Процессы инжекции и диффузии в канале отсутствуют. Рабочий ток в канале обусловлен дрейфом в электрическом поле электронов в n-каналах и дырок в р-каналах. При нулевом значении управляющего напряжения на затворе канал отсутствует, и ток не протекает. Канал, который образуется под действием внешнего управляющего напряжения, называется индуцированным. Напряжение, при котором образуется канал, называется пороговым UTIH. Канал с начальной дополнительной концентрацией зарядов называется встроенным. Быстродействие n-МОП транзисторов в 5-8 раз выше быстродействия р-МОП транзисторов, поскольку подвижность электронов существенно больше дырок. В МОП-схемах полностью исключены резисторы, их роль выполняют МОП-транзисторы.

Репрограммируемые постоянные запоминающие устройства, по сути, являются электростатическими запоминающими устройствами. Логика построения их элементарного запоминающего элемента (ЭЗЭ) подобна логике ЭЗЭ динамического ОЗУ. Отличие состоит в том, что непосредственно носителем информации в них является не конденсатор, а специализированный МДП-транзистор. В зависимости от типа этого транзистора различают два вида РПЗУ:
— устройства, использующие в качестве элемента памяти так называемый транзистор с «плавающим» затвором;
— устройства, использующие в качестве элемента памяти МДП-транзистор с двухслойным диэлектриком — МНОП-транзистор.

Общим для обоих видов является помимо быстрого считывания ранее записанной информации возможность ее неоднократной перезаписи. Однако сам процесс перезаписи занимает временной интервал, на много превышающий время ее считывания. Отличие указанных типов РПЗУ состоит в различных способах программирования.

Типовая схема ЭЗЭ РПЗУ с одномерной адресацией приведена на рис. 3. Транзистор VT1 служит для выбора по сигналу (ВК) с выхода дешифратора адреса соответствующего транзистора памяти ЭЗЭ — VT2. Шина данных (ШД) через ограничительный резистор R1 подключена к выводу источника питания. При отпирании транзистора VT1 протекание тока в цепи его стока зависит от состояния транзистора VT2. Наличие или отсутствие тока классифицируется как хранение сигналов «логического 0» или «логической 1». Обычно, если ток в цепи стока VT2 протекает, считают, что в ячейке был записан сигнал «логического 0», если ток отсутствует — сигнал «логической 1».

QIP Shot - Image: 2016-08-24 11:02:29

Рис. 3. Запоминающий элемент РПЗУ с одномерной адресацией.

МНОП-транзистор имеет более сложную структуру: металл — нитрид кремния — оксид — полупроводник. Между металлическим затвором и полупроводником находятся два различных слоя диэлектрика. В таких структурах на границе раздела между слоями диэлектрика может существовать электрический заряд, действие которого на проводимость транзистора аналогично действию заряда «плавающего» затвора. Запись информации в ячейки на МНОП-транзисторах происходит так же, как и в ячейки на транзисторах с плавающим затвором, однако они очень выгодно отличаются возможностью электрического стирания информации.

Существуют две основные архитектуры построения флэш-памяти: память на основе ячеек NOR (логическая функция ИЛИ-НЕ) и NAND (логическая функция И-НЕ). При работе со сравнительно большими массивами данных процессы записи/стирания в памяти NAND выполняются значительно быстрее памяти NOR. Поскольку 16 прилегающих друг другу ячеек памяти NAND соединены последовательно друг с другом без каких-либо контактных промежутков, достигается высокая площадь размещения ячеек на кристалле, что позволяет получить большую емкость при одинаковых технологических нормах.

В основе программирования флэш-памяти NAND лежит процесс туннелирования электронов. А поскольку он используется как для программирования, так и для стирания, достигается низкое энергопотребление микросхемы памяти. Последовательная структура организации ячеек позволяет получить высокую степень масштабируемости, что делает NAND-флэш лидером в гонке наращивания объемов памяти. Ввиду того, что туннелирование электронов осуществляется через всю площадь канала ячейки, интенсивность захвата заряда на единицу площади у NAND-флэш ниже, чем в других технологиях флэш-памяти, в результате чего она имеет более высокое количество циклов программирования/стирания. Программирование и чтение для эмуляции размера сектора дисковых накопителей выполняются посекторно или постранично блоками по 512 байт.

Сегодняшние проблемы накопителей SSD – это высокое энергопотребление при записи блоков данных, которое растёт с ростом объёма накопителя и интенсивностью изменения данных; высокая стоимость за гигабайт по сравнению с HDD; ограниченное число циклов записи. Что же нужно предпринять для эффективной работы SSD-диска? Специалисты предлагают следующие меры и средства:
1. Чтобы SSD-диск служил долго, нужно всё, что часто меняется (временные файлы, кеш браузера, индексирование) необходимо перенести на HDD, отключить обновление времени последнего доступа к папкам и каталогам (fsutil behavior set disablelastaccess 1), отключить в ОС дефрагментацию файлов.
2. Перед установкой на SSD Windows XP, при форматировании диска рекомендуется выполнить «выравнивание» разделов кратным степени двойки (например, утилитой Diskpart), иначе SSD придется делать два чтения вместо одного. Кроме того, у Windows XP есть некоторые проблемы с поддержкой секторов более 512 Кбайт (в SSD по умолчанию используется 4 Кбайт) и вытекающие отсюда проблемы с производительностью (Windows Vista, Windows 7, последние версии Mac OS и Linux выравнивают диски уже правильно).
3. Если старая версия не поддерживает команду TRIM, то следует обновить прошивку контроллера. Установить последние версии драйвера на SATA контроллеры (например, если у вас контроллер от Intel, вы можете на 10-20% увеличить производительность, включив режим ACHI и установив Intel Matrix Storage Driver в операционной системе).
4. Никогда не следует использовать последние 10 — 20% свободного пространства от раздела, т. к. это может отрицательно сказаться на производительности (особенно это важно, когда работает TRIM, поскольку ему необходимо пространство для перегруппировки данных). Очень важно постоянно следить за данным фактором, ведь объем SSD очень быстро заполняется.

Intel Optane 3D XPoint. Компании Intel и Micron совместными усилиями создали новый тип системы хранения данных, который в одну тысячу раз быстрее самой передовой памяти NAND Flash.

Новый тип памяти, получивший название 3D XPoint, показывает скорости чтения и записи в тысячу раз превышающие скорость обычной памяти NAND, а также обладает высокой степенью прочности и плотности. Новая память в десять раз плотнее чипов NAND и позволяет на той же физической площади сохранять больше данных и при этом потребляет меньше питания. Новый тип памяти может использоваться как в качестве системной, так и в качестве энергозависимой памяти, то есть, другими словами, ее можно использовать в качестве замены как оперативной RAM-памяти, так и SSD. Для максимальной эффективности памяти XPoint придется разработать новую архитектуру материнской платы.

Благодаря новой технологии 3DXpoint (кросс-поинт) ячейка памяти меняет сопротивление для различения между нулем и единицей. Поскольку ячейка памяти Optane не одержит транзистора, плотность хранения данных в памяти Optane превышает в 10 раз превышает показатели NAND Flash. Доступ к индивидуальной ячейке обеспечивает сочетание определенных напряжений на пересекающихся линиях проводников. Аббревиатура 3D введена поскольку ячейки в памяти расположены в несколько слоев.

Данная технология получит широкое применение и будет использоваться как в аналогах флеш-карт, так и в модулях оперативной памяти и жестких дисках. В первую очередь будет произведен выпуск 2.5 дюймовых твердотельных накопителей SSD, но также выйдут диски SSD с другими типоразмерами, дополнительно будут выпущены модули оперативной памяти Оптейн DDR4 для серверных платформ Intel.

Память с изменением фазового состояния

Третий перспективный вид памяти — память на основе фазового перехода. Данный вид памяти использует свойства халькогенидов переключаться между кристаллическим и аморфным состоянием при нагреве.

Халькогениды — бинарные соединения металлов с 16-ой группой (6-ой группы главной подгруппы) периодической таблицы Менделеева. Например, в CD-RW, DVD-RW, DVD-RAM и Blu-ray дисках используются теллурид германия (GeTe) и теллурид сурьмы (III) (Sb2Te3).

Исследования по применению фазового перехода для хранения информации проводились в 1960-ые года Стэнфордом Овшинским (Stanford Ovshinsky), но тогда до коммерческой реализации дело не дошло. В 2000-х снова возник интерес к технологии, Samsung запатентовала технологию, позволяющую переключать бит за 5 нс, а Intel и STMicroelectronics увеличили количество состояний до четырех, тем самым увеличив возможный объем вдвое.

При нагреве выше точки плавления халькогенид теряет кристаллическую структуру и, остывая, превращается в аморфную форму, характеризующуюся высоким электрическим сопротивлением. В свою очередь при нагревании до температуры выше точки кристаллизации, но ниже точки плавления халькогенид возвращается в кристаллическое состояние с низким уровнем сопротивления.

Память с изменением фазового перехода не требует «подзарядки» с течением времени, а также не восприимчива к радиационному излучению, в отличие от памяти на электрических зарядах. Такой тип памяти может сохранять информацию в течение 300 лет при температуре 85°С.

Считается, что разработка Intel, технология 3D Crosspoint (3D XPoint) использует именно фазовые переходы для хранения информации. 3D XPoint используется в накопителях Intel® Optane™ Memory, для которых заявлена большая износостойкость.

Интерфейс SSD

HOST Interface – это элемент, который предназначен для связи диска с системой. Он определяет тип подключения и протокол, с помощью которых ОС и контроллер обмениваются информацией.

У домашних SSD форм-фактора 2,5″ интерфейс соответствует жестким дискам – SATA. Скорость передачи данных зависит от версии – SATA II до 3 Гб/с и SATA III до 6 Гб/с.

Накопители формата М.2 могут подключаться с использованием интерфейса SATA III. В зависимости от конфигурации накопителя, контакты могут быть разделены на группы, между которыми находится промежуток или ключ: B, M или B

  • интерфейс SATA III;
  • кэш-память – максимальное значение;
  • CMR или SMR выбираются исходя из задачи.
  • Диск, на котором запускается ОС и рабочие программы:

    • формат M.2;
    • тип ячеек 3D NAND;
    • IOPS – чем больше, тем лучше;
    • поддержка NVMe.

    Диск для хранения:

    • разъем SATA III;
    • тип ячеек – MLC, TLC или 3D NAND.

    Классификация дисков Western Digital и Seagate

    Рис. 19. Диски Western Digital Blue, Red, Black и Purple

    • WD Blue – обычный диск для повседневных задач;
    • WD Red – увеличенный объем диска, для систем NAS;
    • WD Black – наличие двухъядерного процессора и динамического кэширования повышает быстродействие в сравнение с другими дисками;
    • WD Purple и WD Gold – для систем видеонаблюдения и работы 24/7.

    Рис. 20. Диски Seagate Firecuda Gaming, Ironwolf NAS, SkyHawk Surveillance и Barracuda Compute

    • Barracuda Compute – ежедневные задачи;
    • Firecuda Gaming – быстрые диски для геймеров;
    • SkyHawk Surveillance – видеонаблюдение;
    • Ironwolf NAS – для систем NAS.

    Мы познакомились с двумя дополняющими друг друга типами накопителей: HDD и SSD. Узнали об их устройстве, принципе работы и параметрах, на которые нужно обратить внимание перед покупкой. Надеемся, полученная информация вам пригодится. Если есть вопросы, задавайте в комментариях.

    Типы SSD накопителей

    Существует два типа SSD твердотельных накопителей для потребителей: SATA и NVMe.

    Типы SSD накопителей

    Не все твердотельные накопители совместимы с каждым компьютером, точнее, материнской платой, поэтому важно знать тип, формфактор и интерфейс накопителя, который вы можете использовать на своём компьютере.

    SSD SATA 2.5-дюйма

    Первым типом SSD, который был представлен потребителям, SATA (serial ATA).2,5-дюймовый диск, помещающийся внутрь отсека для жёстких дисков.

    SSD SATA 2.5-дюйма

    Поскольку многие пользователи заменяют свои жёсткие диски твердотельными накопителями, 2,5-дюймовые SSD стали стандартом. Они спроектированы таким образом, чтобы свести к минимуму необходимость замены соединительных кабелей AHCI (расширенный интерфейс хост-контроллера). Это максимально упрощает переход на более производительный накопитель данных.

    SSD NVMe M.2 PCIe

    Самые быстрые твердотельные накопители на рынке сегодня — NVMe.М.2, а SSD PCIe размером с жевательную резинку.

    SSD NVMe M.2 PCIe

    Вы можете увидеть, что они взаимозаменяемо помечены как M.2, PCIe, NVMe или как комбинация этих терминов, что может сбивать с толку. Проще говоря, M.2, является формфактором этой технологии, он изначально был разработан для установки внутри ПК как карт расширения внутренней памяти.

    В сочетании с интерфейсом PCIe (peripheral component interconnect express) эта технология позволяет передавать данные быстрее, чем SATA.

    NVMe (энергонезависимая экспресс-память) — это протокол связи, разработанный специально для твердотельных накопителей, который снижает нагрузку на ЦП (Центральный процессор) и оптимизирует операции для увеличения ввода-вывода (ввода-вывода) за секунду снижения задержки — всё это увеличивает начальное значение.

    NVMe, M.2 и PCIe SSD

    Вместе технологии NVMe, M.2 и PCIe создают самые быстрые твердотельные накопители для хранения данных, которые когда-либо видел рынок, и они продолжают становиться всё быстрее.

    Плюсы и минусы

    У твердотельных накопителей множество плюсов, которые помогают ответить на главный вопрос, зачем нужен SSD?

    Плюсы и минусы SSD

    Преимущества твердотельных накопителей

    1. Ускоренная загрузка и повышенная производительность – SSD не нужно раскручивать, в отличие от HDD, он более отзывчив и даёт повышенную производительность при нагрузке.
    2. Тишина работы – твердотельные накопители бесшумны, потому что шуметь попросту нечему.
    3. Экономность – твердотельный накопитель расходуют меньше энергии по сравнению с жёсткими дисками.
    4. Высокая скорость чтения и записи – SSD могут оперативно получать доступ к большим файлам, разница по сравнению с HDD колоссальная.
    5. Компактность – бывают разных формфакторов, но все из них компактны. Жёсткие диски крупнее, и во многие корпусы классические 3,5-дюймовые просто не влезут.
    6. Надёжность – SSD-накопители более ударопрочные, их тяжелее повредить, в том числе из-за веса. А HDD-диск достаточно уронить, чтобы повредить, порой хватает небольшого толчка системного блока.

    Преимущества твердотельных накопителей

    Недостатки накопителей SSD

    1. Нагрев – далеко не всё, но многие SSD ощутимо греются, да так, что радиаторы не сильно помогают.
    2. Производительность, здесь снова могут подвести дешёвые (но не только) SSD. У многих из них при заполнении более чем на 80–90%, скорость падает до уровня HDD.
    3. Заявленная продолжительность эксплуатации. У не самых дорогих твердотельных накопителей ресурс работы разочаровывает. SSD чувствительнее к перезаписи, поэтому накопитель можно попросту быстро испортить.
    4. Восстановление данных. Этот трудоёмкий процесс может потребовать похода в сервисный центр и больших трат. Скорее всего, информацию не получится восстановить, если изменялись настройки по умолчанию, чего делать не стоит.
    5. Стоимость – SSD стоят дороже, чем традиционные HDD. Однако, бюджетные модели стали настолько доступными, что зачастую покупать HDD нет смысла даже ради экономии. Хотя это не относится к носителям с большим объёмом памяти.
    Оцените статью
    TutShema
    Добавить комментарий