SSD

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук
Запит «SSD» перенаправляє сюди; див. також інші значення.
SSD-накопичувач 2.5" і олівець

Твердотіловий накопичувач (англ. SSD, solid-state drive) — комп'ютерний запам'ятовувальний пристрій на основі мікросхем пам'яті. Крім них, SSD містить керівний контролер. Не містить рухомих механічних частин,

Розрізняють два види твердотілових накопичувачів: SSD на основі пам’яті, подібної до оперативної пам’яті комп’ютерів, і SSD на основі флеш-пам’яті.

В даний час твердотілові накопичувачі використовуються в компактних пристроях: ноутбуках, нетбуках, комунікаторах і смартфонах. Деякі відомі виробники переорієнтувались на випуск твердотілових накопичувачів вже повністю, наприклад Samsung продав бізнес з виробництва жорстких дисків компанії Seagate.

Існують і так звані гібридні жорсткі диски, що з'явилися, в тому числі, через поки що пропорційно більш високу вартість твердотілових накопичувачів. Такі пристрої поєднують в одному пристрої накопичувач на жорстких магнітних дисках (HDD) і твердотіловий накопичувач відносно невеликого обсягу (4-8 ГБ), в якості кеша (для збільшення продуктивності, швидкого холодного запуску системи, зниження енергоспоживання)[1]. Такі диски використовуються, в основному, в переносних пристроях (ноутбуках) і там, де продуктивність має більше значення, ніж ціна.

Ринкова частка SSD поки не досягла рівня ринкової частки жорстких дисків, але зростання обсягів продаж SSD значно перевищує зростання обсягів продаж жорстких дисків [2] [3].

Історія розвитку[ред.ред. код]

  • 1978 рік — американська компанія StorageTek розробила перший напівпровідниковий накопичувач сучасного типу (заснований на RAM-пам'яті).
  • 1982 рік — американська компанія Cray представила напівпровідниковий накопичувач на RAM-пам'яті для своїх суперкомп'ютерів Cray-1 зі швидкістю 100 Мбіт/с і Cray X-MP зі швидкістю 320 Мбіт/с, обсягом 8, 16 або 32000000 64 розрядних слів. Cray-1 and Cray X-MP computer systems solid-state storage device (SSD) reference manual HR-0031 1982</ref>
  • 1995 рік — ізраїльська компанія M-Systems представила перший напівпровідниковий накопичувач на flash-пам'яті.
  • 2007 рік — корпорація Intel випустила накопичувач Z-P140. Розміри 12х18х1,39 мм. Швидкість читання 40 мегабайтів на секунду, а швидкість запису — 30 мегабайтів на секунду. Низьке енергоспоживання[4] [5].
  • 2008 рік — Південнокорейською компанії Mtron Storage Technology вдалося створити SSD накопичувач зі швидкістю запису 240 МБ/с і швидкістю читання 260 МБ/с, який вона продемонструвала на виставці в Сеулі. Обсяг даного накопичувача — 128 ГБ. За заявою компанії, випуск таких пристроїв мав початися вже у 2009 році.
  • 2009 рік — Super Talent Technology випустила SSD об'ємом 512 гігабайт. 512-гігабайтний SSD-накопичувач запущений в серійне виробництво, OCZ представляє SSD об'ємом 1 терабайт.

В даний час найпомітнішими компаніями, які інтенсивно розвивають SSD-напрям в своїй діяльності, можна назвати Intel, Kingston, Samsung Electronics, SanDisk, Corsair, Renice, OCZ Technology, Crucial та ADATA. Крім того, свій інтерес до цього ринку демонструє Toshiba.

Архітектура і функціонування[ред.ред. код]

NAND SSD[ред.ред. код]

Порівняння: компоненти розібраного HDD (зліва) і розібраний SSD (праворуч)

Накопичувачі, побудовані на використанні енергонезалежної пам'яті (NAND SSD), з'явилися відносно недавно, але у зв'язку з набагато нижчою[джерело не вказано 1030 днів] вартістю (від 2 доларів США [6] за гігабайт) почали впевнене завоювання ринку. До недавнього часу істотно поступалися традиційним накопичувачів — жорстким дискам — в швидкості запису, але компенсували це високою швидкістю пошуку інформації (початкового позиціювання). Зараз вже випускаються твердотілові накопичувачі Flash зі швидкістю читання і запису, що в рази перевершують можливості жорстких дисків.

Порівняння накопичувачів HDD і SSD з точки зору зручності використання.[ред.ред. код]

Характеризуються меншою масою в порівнянні з hdd того ж типорозміру й низьким енергоспоживанням.

RAM SSD[ред.ред. код]

Ці накопичувачі, побудовані на використанні енергозалежної пам'яті (такої ж, яка використовується в ОЗП персонального комп'ютера) характеризуються надшвидкими читанням, записом і пошуком інформації. Основним їх недоліком є ​​надзвичайно висока вартість (від 80 до 800 доларів США за Гігабайт). Використовуються, в основному, для прискорення роботи великих систем управління базами даних і потужних графічних станцій. Такі накопичувачі, як правило, оснащені акумуляторами для збереження даних при втраті живлення, а більш дорогі моделі — системами резервного та / або оперативного копіювання.

Переваги та недоліки[ред.ред. код]

Переваги, як порівняти з жорсткими дисками (HDD):

  • Відсутність рухомих частин;
  • Висока швидкість читання / запису, нерідко перевершує пропускну здатність інтерфейсу жорсткого диска (SATA II 3 Gb / s, SATA III 6 Gb / s, SCSI і т. д.);
  • Низьке енергоспоживання;
  • Повна відсутність шуму через відсутність рухомих частин і охолоджувальних вентиляторів;
  • Висока механічна стійкість;
  • Широкий діапазон робочих температур;
  • Стабільність часу зчитування файлів незалежно від їх розташування або фрагментації;
  • Малі габарити і вага;
  • Великий модернізаційний потенціал як у самих накопичувачів так і у технологій їх виробництва.
  • Набагато менша чутливість до зовнішніх електромагнітних полів.

Недоліки:

  • Один з недоліків SSD — обмежена кількість циклів перезапису. Звичайна (MLC, Multi-level cell, багаторівневі комірки пам'яті) флеш-пам'ять дозволяє записувати дані приблизно 10 000 разів. Більш дорогі види пам'яті (SLC, Single-level cell, однорівневі осередки пам'яті) — понад 100 000 разів. Для боротьби з нерівномірним зносом застосовуються схеми балансування навантаження. Контролер зберігає інформацію про те, скільки разів які блоки перезаписуваними і при необхідності «міняє їх місцями»;
  • Проблеми сумісності SSD накопичувачів з застарілими і навіть багатьма актуальними версіями ОС сімейства Microsoft Windows, які не враховують специфіку SSD накопичувачів і додатково зношують їх. Використання операційними системами механізму свопінгу (підкачки) на SSD також, з великою ймовірністю, зменшує строк експлуатації накопичувача;
  • Ціна гігабайти SSD-накопичувачів істотно вище ціни за гігабайти в HDD. До того ж, вартість SSD прямо пропорційна їх ємності, в той час як вартість традиційних жорстких дисків залежить від кількості пластин і повільніше росте при збільшенні об'єму накопичувача.

Microsoft Windows та комп'ютери даної платформи з твердотіловими накопичувачами[ред.ред. код]

В ОС Windows 7 введена спеціальна оптимізація для роботи з твердотіловими накопичувачами. При наявності SSD-накопичувачів, ця операційна система працює з ними інакше, ніж із звичайними HDD-дисками. Наприклад, Windows 7 не застосовує до SSD-диска дефрагментацію, технології Superfetch та ReadyBoost та інші техніки попереджувального читання, які прискорюють завантаження додатків з звичайних HDD-дисків.

Попередні версії Microsoft Windows такої спеціальної оптимізації не мають і розраховані на роботу тільки з звичайними жорсткими дисками. Тому, наприклад, деякі файлові операції Windows Vista, якщо їх не вимкнути, можуть зменшити строк служби SSD-накопичувача. Операція дефрагментації повинна бути вимкнена, оскільки вона практично ніяк не впливає на продуктивність SSD-носія і лише додатково зношує його.

Компанія Dell 9 вересня 2011 заявила про першу на ринку комплектацію ноутбуків Dell Precision твердотіловою пам'яттю обсягами 512Гб одним накопичувачем і 1Тб двома накопичувачами для моделей комп'ютерів M4600 і M6600 відповідно. Виробник встановив ціну за один 512Гб SATA3 накопичувач на момент оголошення в $ 1120 доларів США.

На SSD-накопичувачі працюють планшети компанії Acer — моделі Iconia Tab W500 і W501, Fujitsu Stylistic Q550 під управлінням Windows 7.

Mac OS X та комп'ютери Макінтош із твердотільними накопичувачами[ред.ред. код]

Операційна система Mac OS X починаючи з версії 10.7 (Lion) повністю здійснює TRIM-підтримку для встановленої в системі твердотілової пам'яті.

З 2010 року компанія Apple представила комп'ютери лінійки Air, які повністю комплектуються тільки твердотіловою пам'яттю на основі Флеш-NAND пам'яті. До 2010 р. покупець ще міг вибрати для даного комп'ютера комплектацію зі звичайним жорстким диском, але подальший розвиток лінійки на користь максимального полегшення і зменшення корпусів комп'ютерів даної серії зажадав повної відмови від звичайних жорстких дисків на користь твердотілових накопичувачів. Обсяг комплектованої пам'яті в комп'ютерах серії Air становить від 64Гб до 512Гб.

Див. також[ред.ред. код]

Примітки[ред.ред. код]

Посилання[ред.ред. код]