2k
8 лет назад · 5 фото · 4791 просмотров · 67 комментариев
Что такое SSD? (5 фото + 1 видео)
Продолжаем разбираться с жёсткими дисками. И сейчас поговорим об SDD.
Что такое SSD
SSD диск — компьютерное не механическое запоминающее устройство, состоящее из микросхем памяти и микроконтроллера. Происходит от английского Solid State Drive, что в буквальном переводе означает – твердотельный накопитель.
В этом определении каждое слово имеет смысл. Не механическое устройство означает, что в нем нет механических частей – внутри ничего не движется, не жужжит и не шумит. Как следствие — ничего и не стачивается, не изнашивается. Поскольку SSD диски пришли на смену традиционным механическим, то это свойство очень важно. Старым дискам были страшны вибрации во время работы, твердотельным накопителям – нет.
Микросхемы памяти используются для хранения информации. Контроллер на диске позволяет получать данные из ячеек памяти и записывать в них, передавая данные на общий интерфейс компьютера, вне зависимости от специфики работы памяти носителя. Гигантская флешка – вот что такое SSD диск, может показаться на первый взгляд, но только с кучей бесполезных компонент.
В этом определении каждое слово имеет смысл. Не механическое устройство означает, что в нем нет механических частей – внутри ничего не движется, не жужжит и не шумит. Как следствие — ничего и не стачивается, не изнашивается. Поскольку SSD диски пришли на смену традиционным механическим, то это свойство очень важно. Старым дискам были страшны вибрации во время работы, твердотельным накопителям – нет.
Микросхемы памяти используются для хранения информации. Контроллер на диске позволяет получать данные из ячеек памяти и записывать в них, передавая данные на общий интерфейс компьютера, вне зависимости от специфики работы памяти носителя. Гигантская флешка – вот что такое SSD диск, может показаться на первый взгляд, но только с кучей бесполезных компонент.
Для чего нужен SSD
В любом компьютере SSD идет на замену обычным HDD. Он работает быстрее, имеет маленькие габариты и не издает звуков. Высокая скорость загрузки приложений и операционной системы повышает комфортность в работе с ПК.
Что такое SSD в ноутбуке, где каждый ватт энергии на счету? Разумеется, в первую очередь – это очень экономный носитель информации. Он способен работать с зарядом аккумулятора дольше. К тому же у него очень небольшие размеры, что позволяет включать SSD в самые компактные аппаратные конфигурации.
Что такое SSD в ноутбуке, где каждый ватт энергии на счету? Разумеется, в первую очередь – это очень экономный носитель информации. Он способен работать с зарядом аккумулятора дольше. К тому же у него очень небольшие размеры, что позволяет включать SSD в самые компактные аппаратные конфигурации.
Из чего состоит SSD
Небольшой корпус, в котором расположена маленькая печатная плата – это SSD диск внешне. На эту плату припаяно несколько микросхем памяти и контроллер. На одной из сторон этой коробки находится специальный разъем – SATA, который позволяет подключать SSD диск как любой другой накопитель.
Микросхемы памяти используются для хранения информации. Это не оперативная память, которая есть в каждом компьютере. Память в SSD диске способна хранить информацию и после выключения. Память SSD дисков энергонезависима. Как у обычного диска данные хранятся на магнитных пластинах, здесь данные хранятся в специальных микросхемах. Запись и чтение данных происходит на порядок быстрее, чем при работе с пластинами механических дисков.
Контроллер на диске – такой себе узкоспециализированный процессор, который умеет очень эффективно распределять данные в микросхемах. Также он выполняет часть служебных операций по чистке дисковой памяти и перераспределении ячеек при их изнашивании. Для работы с памятью очень важно выполнять своевременно служебные операции, чтобы не произошло потери информации.
Буферная память, как и на обычных дисках, используется для кэширования данных. Это быстрая оперативная память на SSD накопителе. Данные, вначале читаются в буферную память, изменяются в ней, а затем только пишутся на диск.
Микросхемы памяти используются для хранения информации. Это не оперативная память, которая есть в каждом компьютере. Память в SSD диске способна хранить информацию и после выключения. Память SSD дисков энергонезависима. Как у обычного диска данные хранятся на магнитных пластинах, здесь данные хранятся в специальных микросхемах. Запись и чтение данных происходит на порядок быстрее, чем при работе с пластинами механических дисков.
Контроллер на диске – такой себе узкоспециализированный процессор, который умеет очень эффективно распределять данные в микросхемах. Также он выполняет часть служебных операций по чистке дисковой памяти и перераспределении ячеек при их изнашивании. Для работы с памятью очень важно выполнять своевременно служебные операции, чтобы не произошло потери информации.
Буферная память, как и на обычных дисках, используется для кэширования данных. Это быстрая оперативная память на SSD накопителе. Данные, вначале читаются в буферную память, изменяются в ней, а затем только пишутся на диск.
Как работает SSD диск
Принцип работы SSD диска основан на специфике работы ячеек памяти. Больше всего распространена сейчас память типа NAND. Обработка данных осуществляется блоками, а не байтами. Ячейки памяти имеют ограниченный ресурс циклов перезаписи, то есть чем чаще данные пишутся на диск, тем быстрее он выйдет из строя.
Чтение данных выполняется очень быстро. Контроллер определят адрес блока, который нужно считать, и обращается к нужной ячейке памяти. Если в SDD диске читается несколько непоследовательных блоков, то это никак не сказывается на производительности. Просто происходит обращение к другому блоку по его адресу.
Процесс записи данных сложнее и он состоит из ряда операций:
- чтение блока в кэш;
- изменение данных в кэш памяти;
- отработка процедуры стирания блока на энергонезависимой памяти;
- запись блока во флеш-память по адресу, вычисленному специальным алгоритмом.
Запись блока требует нескольких обращений к ячейкам памяти на диске SSD. Появляется дополнительная операция по чистке блока, перед записью. Для того, чтобы ячейки флеш-памяти изнашивались равномерно, контроллер специальным алгоритмом вычисляет номера блоков перед записью.
Операция стирания блоков (TRIM) выполняется SSD дисками во время простоя. Это делается для того, чтобы уменьшить время выполнения записи блока на диск. При записи алгоритм оптимизируется путем удалением этапа стирания: блок просто помечается как свободный.
Операционные системы выполняют самостоятельно команду TRIM, которая приводит к чистке подобных блоков.
Чтение данных выполняется очень быстро. Контроллер определят адрес блока, который нужно считать, и обращается к нужной ячейке памяти. Если в SDD диске читается несколько непоследовательных блоков, то это никак не сказывается на производительности. Просто происходит обращение к другому блоку по его адресу.
Процесс записи данных сложнее и он состоит из ряда операций:
- чтение блока в кэш;
- изменение данных в кэш памяти;
- отработка процедуры стирания блока на энергонезависимой памяти;
- запись блока во флеш-память по адресу, вычисленному специальным алгоритмом.
Запись блока требует нескольких обращений к ячейкам памяти на диске SSD. Появляется дополнительная операция по чистке блока, перед записью. Для того, чтобы ячейки флеш-памяти изнашивались равномерно, контроллер специальным алгоритмом вычисляет номера блоков перед записью.
Операция стирания блоков (TRIM) выполняется SSD дисками во время простоя. Это делается для того, чтобы уменьшить время выполнения записи блока на диск. При записи алгоритм оптимизируется путем удалением этапа стирания: блок просто помечается как свободный.
Операционные системы выполняют самостоятельно команду TRIM, которая приводит к чистке подобных блоков.
Виды SSD дисков
Все SSD диски разделяются на несколько видов в зависимости от того, по какому интерфейсу они подключатся к компьютеру.
- SATA – диски подключаются к компьютеру по тому же интерфейсу, что и обычные HDD. Выглядят они как диски для ноутбуков и имеют размер 2,5 дюйма. Вариант mSATA более миниатюрен;
- PCI-Express – подключаются как обычные видеокарты или звуковые карты в слоты расширения компьютера на материнской плате. Обладают более высокой производительностью и, чаще всего, ставятся на серверах или вычислительных станциях;
- M.2 – миниатюрный вариант чаще PCI-Express интерфейса.
В современных SSD накопителях используется в основном NAND память. По ее типу их можно разделить на три группы, которые появлялись хронологически: SLC, MLC, TLC. Чем новее становилась память, тем ниже становилась надежность ее ячеек. Емкость при этом росла, что помогало снизить себестоимость. Надежность диска целиком зависит от работы контроллера.
Не все производители SSD дисков сами изготавливают флеш-память для своих устройств. Свою память и контроллеры производят: Samsung, Toshiba, Intel, Hynix, SanDisk. Мало кто из пользователей слышал о SSD диске производства Hynix. Известный производитель флеш накопителей Kingston использует память и контроллеры фирмы Toshiba в своих дисках. Samsung сам занимается развитием технологий по производству памяти и контроллеров и комплектует ими свои SSD накопители.
- SATA – диски подключаются к компьютеру по тому же интерфейсу, что и обычные HDD. Выглядят они как диски для ноутбуков и имеют размер 2,5 дюйма. Вариант mSATA более миниатюрен;
- PCI-Express – подключаются как обычные видеокарты или звуковые карты в слоты расширения компьютера на материнской плате. Обладают более высокой производительностью и, чаще всего, ставятся на серверах или вычислительных станциях;
- M.2 – миниатюрный вариант чаще PCI-Express интерфейса.
В современных SSD накопителях используется в основном NAND память. По ее типу их можно разделить на три группы, которые появлялись хронологически: SLC, MLC, TLC. Чем новее становилась память, тем ниже становилась надежность ее ячеек. Емкость при этом росла, что помогало снизить себестоимость. Надежность диска целиком зависит от работы контроллера.
Не все производители SSD дисков сами изготавливают флеш-память для своих устройств. Свою память и контроллеры производят: Samsung, Toshiba, Intel, Hynix, SanDisk. Мало кто из пользователей слышал о SSD диске производства Hynix. Известный производитель флеш накопителей Kingston использует память и контроллеры фирмы Toshiba в своих дисках. Samsung сам занимается развитием технологий по производству памяти и контроллеров и комплектует ими свои SSD накопители.
Характеристики SSD
Мы почти разобрались с SSD накопителями, осталось только поговорить о характеристиках. Итак:
- Емкость диска. Обычно эта характеристика указывается величиной не кратной степени двойки. Например, не 256 Гб, а 240. Или не 512 Гб, а 480 Гб. Это связано с тем, что контроллеры дисков резервируют часть флеш-памяти на замену блоков, исчерпавших свой ресурс. Для пользователя такая подмена происходит незаметно и данные он не теряет. Если размер диска составляет величину 480 Гб или 500 Гб, то именно флеш-памяти на диске 512 Гб, просто разные контроллеры резервируют ее разный объем.
- Скорость диска. Почти все SSD накопители имеют скорость: 450 — 550 Мб/сек. Эта величина соответствует предельным скоростям интерфейса SATA, по которому они подключаются. Именно SATA является причиной, по которой производители не пытаются массово увеличивать скорость чтения. Скорость записи в приложениях оказывается существенно ниже. Производитель обычно указывает в характеристиках именно скорость записи на чистом носителе.
- Число микросхем памяти. От числа микросхем памяти напрямую зависит производительность: чем их больше, тем большее число операций может отрабатываться одновременно на одном диске. В одной линейке дисков обычно скорость записи растет с ростом объема диска. Объясняется это тем, что у более емких моделей число чипов памяти больше.
- Тип памяти. Более дорогая и надежная память MLC, менее надежная и дешевая TLC, а также собственная разработка Samsung — «3D-NAND». Эти три вида памяти сейчас чаще всего используются в накопителях. Во многом на современных твердотельных дисках надежность работы зависит от качества работы контроллера.
- Емкость диска. Обычно эта характеристика указывается величиной не кратной степени двойки. Например, не 256 Гб, а 240. Или не 512 Гб, а 480 Гб. Это связано с тем, что контроллеры дисков резервируют часть флеш-памяти на замену блоков, исчерпавших свой ресурс. Для пользователя такая подмена происходит незаметно и данные он не теряет. Если размер диска составляет величину 480 Гб или 500 Гб, то именно флеш-памяти на диске 512 Гб, просто разные контроллеры резервируют ее разный объем.
- Скорость диска. Почти все SSD накопители имеют скорость: 450 — 550 Мб/сек. Эта величина соответствует предельным скоростям интерфейса SATA, по которому они подключаются. Именно SATA является причиной, по которой производители не пытаются массово увеличивать скорость чтения. Скорость записи в приложениях оказывается существенно ниже. Производитель обычно указывает в характеристиках именно скорость записи на чистом носителе.
- Число микросхем памяти. От числа микросхем памяти напрямую зависит производительность: чем их больше, тем большее число операций может отрабатываться одновременно на одном диске. В одной линейке дисков обычно скорость записи растет с ростом объема диска. Объясняется это тем, что у более емких моделей число чипов памяти больше.
- Тип памяти. Более дорогая и надежная память MLC, менее надежная и дешевая TLC, а также собственная разработка Samsung — «3D-NAND». Эти три вида памяти сейчас чаще всего используются в накопителях. Во многом на современных твердотельных дисках надежность работы зависит от качества работы контроллера.
Выводы
Несмотря на свою схожесть с гигантской флешкой, SSD накопители несут в себе целый спектр современных технологий, благодаря чему показывают существенный прирост производительности, не теряя надежности. Работа с компьютером, после установки системы на такой диск, становится значительнее комфортнее и быстрее.
Метки: #SDD #винчестер #жесткий диск #компьютеры #техники #технологии
У жены на компе накрылся ЖД, не раздумывая, поехал и купил ей на 64Гб накопитель - больше не надо, система, офис и файло по учёбе.
Себе купил на 120Гб. Поставил систему и нужные проги. Осталось место.
Тогда как раз вышел Fallout 4 и он дико тормозил на обычном HDD, с локации на локацию переходишь, а он сцуко подгружать продолжает, фризы - убивают. На SSD эта проблема ушла. Впрочем, Fallout 4 так и не прошёл :).
На UFO 2 это тоже здорово отразилось. Пока команда "летит" на задание, можно было пойти чай попить. На SSD время в полёте уменьшилось в 5 раз как минимум :).
После того, как оценил все прелести SSD, заказал на Ebay накопитель на 64Гб в мамин компьютер. Мама тоже довольна. Винда грузится - квадратики в окошко слететься не успевают (Win7).
Сейчас у меня уже не так быстро работает, видимо пора систему пеставлять, засрал знатно.
TLC - tripple level cell, MLC - multi level cell, как раз самая галимая, которая и сдыхает вечно. На работе уже гора смартфонов и планшетов с дохлыми emmc (поменять не проблема, но никто не хочет, дорого), которые как раз мульти-левел. Для тех кто в танке - трипл левел, это возможность хранить три состояния на одну ячейку, мульти левел - 4 и больше, но надёжность с кажлым уровнем уменьшается. Деградацию ячеек пока тоже не побороли, суть в том, что при стирании на ячейку подается высокое напряжение, отчего она разрушается со временем. Самая долгоживущая нанда - SLC (single level cell), но туда кучу гигабайтов не запихаешь, два состояния на ячейку, 0-1.
У меня SSD Sundisk стоит под систему на домашнем компе, очень удобно. Брал давно правда, когда объёмы были не очень большими, на 64 гига, на систему в самый раз хватает. Комп стал значительно быстрее загружаться и открывать программы, относительно классического жёсткого диска.
"Ничего не изнашивается" - ага, у меня древний винт Хитачи 500 гиговый пережил пару SSD уже. Хорошо на них только систему держал, основную инфу не похоронил.
феном строительным дунь на проц..
У меня на работе ИК станция)) А фен строительный забыть как страшный сон))) хотя я им умудрился пересадить мост на ноутбуке, на заводе, где даже сраную отвертку хрен выпросишь, про станцию молчу вообще)))
я ваще галогенкой когда-то посветил - и заработало..
Основная проблема SSD в том, что к нему быстро привыкаешь и вся эта быстрота начинает казаться обыденностью. А когда приходишь на работу и садишься за офисный десктоп, с не самым быстрым хардом, начинаешь страдать :)
Я не думаю, что технологии находятся на том уровне, о котором мы только знаем. Никогда - люди, зарабатывающие на этом, не расскажут всю правду. Это огромные деньги. А мы простые- думаем- о вот вышел SSD! Как хорошо, что мы об этом узнали. Потом придумают PPD какой нить на терабайт, мы опят в ладошки похлопаем
а чем ты недовольна,собссна ?
Извини, что вопрос не ко мне :) Но, собственно, процессом деградации.
Статья древним промтом была переведена с инглиша?
Фраза убила "Мало кто из пользователей слышал о SSD диске производства Hynix."
Просто мрак. Нафига рассказывать про контроллер, который и на HDD стоит? Почему не раскрыта тема современных и перспективных SSD, размеры и интерфейсы?
Статья ниочем.
А что мешало автору скопировать нормальную статью с 3dnews или ixbt?
Тема то не раскрыта, насчет того какие ссд лучше, какой объем оптимальный ну и тд.
Единственный минус ssd это малый объем памяти макс. 256 Гб!
Кто вам такую глупость сказал?
У меня основной SSD 1тб на М.2 висит, второй SSD внешний (usb 3 t-c), тоже на 1тб.
Оба 540 Мб/с
Есть в продаже даже на 7-8 терабайт SSD.
Правда там уже цена.
Ребенок познает мир...
Вопрос в техподдержку Микрософт:
- У меня Винда быстро работает на SSD. Что я делаю не так?
не успел включить, а она уже "завершение работы" показывает?
Ради чего опять это видео не в тему?
Да, SSD хорошая штука! С ним и без, как небо и земля.
Значит классический винт убит был. Либо низкоскоростной (5400 об/мин).
Нормальный полноценный винт (7200 об/мин) выжимает интерфейс SATA II примерно на 70-80%. Минус все погрешности, вот и получится разница в 10%, иными словами устаревший интерфейс является бутылочным горлышком. А вот SATA III имеет десятикратный прирост к скорости SATA II, тут уже SSD раскрываются полностью.
Заметь, нет ни одного SSD со спецификацией SATA II и заявленными скоростными характеристиками в полгига в секунду.
Да и в полтора раза - не показатель. ССД должен ХДД уделывать как минимум в 4 раза.
Прирост производительности идет в основном не за счет скорости последовательного доступа, которая 550Мб/с, а за счет значительно меньшего времени произвольного доступа, которое критично при чтении/записи большого количества мелких/средних файлов, особенно при одновременном доступе к файлам на диске с малым кешем. Плюс возможная фрагментация hdd, которая не страшна ssd.
каким боком это видео в конце?
SSD - Sука Sкоростной Dиск XD XD
Что это
Использовался, что б подключить монитор к AT блоку питания, что б вырубать все одной кнопкой. В данный момент используется как удлинитель для стандартного кабеля питания.
"используется как удлинитель для стандартного кабеля питания"
Это использование не по назначению. Вообще-то, это кабель - системный блок (или монитор) - UPS. Или сервер - USP.
Раньше, да, когда блоки питания не имели функцию ATX этот кабель использовался для подключения питания монитора к БП компьютера, что б их можно было одновременно выключить выключателем.
Что такое ССД (смерть советским детям) рассказано в посте про пионерские страшилки. Так что всем все понятно уже))
давай забацай теперь: монитор, бесперебойник, web-камера, сетевой фильтр, мышь и про коврик для мыши не забудь. ну а потом про кабели азные, юсб ашдимиай и т.п.
а минусов у нас хватит
да там iq как у хлебушка чем она сможет блеснуть