SSD

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

Твердотілий накопичувач (англ. SSD, solid-state drive) — комп'ютерний запам'ятовувальний пристрій на основі мікросхем пам'яті та контролера керування ними, що 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.

Нині 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 вищу вартість твердотілових накопичувачів і поєднують в одному пристрої як основний накопичувач на жорстких магнітних дисках (HDD), так і твердотіловий накопичувач відносно невеликого обсягу (4-8 ГБ) в ролі кешу (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 темпи зростання обсягів продаж SSD значно перевищує темпи 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 та з підтримкою 8, 16 або 32 та 64 млн 64 розрядних слів [4].
  • 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[5] [6].
  • 2008 рік — Південнокорейській 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 його — 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.

Зараз 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 (проти RAM SSD) вартістю (від 2 доларів США [7] за гігабайт) почали впевнено завойовувати ринок. До недавнього часу істотно поступалися традиційним накопичувачам — жорстким дискам — у швидкості запису, але компенсували це високою швидкістю пошуку інформації (початкового позиціювання). Зараз уже випускаються твердотілові накопичувачі Flash зі швидкістю читання й запису, що в рази перевершують можливості жорстких дисків.

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.

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

SSD характеризуються меншою масою й нижчим енергоспоживанням у порівнянні з HDD того ж типорозміру.

Переваги та недоліки[ред.ред. код]

Переваги перед жорсткими дисками (HDD):

  • Відсутність рухомих частин;
  • Висока швидкість читання / запису, нерідко перевершує пропускну здатність інтерфейсу жорсткого диска (SATA II — 3 ГБ/с, SATA III — 6 ГБ/с, SCSI тощо);
  • Низьке енергоспоживання;
  • Повна відсутність шуму (немає рухомих частин і вентиляторів охолодження);
  • Висока механічна стійкість;
  • Широкий діапазон робочих температур;
  • Стабільність часу зчитування файлів незалежно від їх розташування або фрагментації;
  • Малі габарити й вага;
  • Великий модернізаційний потенціал як у самих накопичувачів, так і в 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 кількість перезаписів кожного з блоків і при необхідності «міняє їх місцями»;
  • Проблеми сумісності SSD накопичувачів із 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) також зменшує термін експлуатації накопичувача SSD;
  • Ціна гігабайту SSD-накопичувачів істотно вище ціни за гігабайт у HDD. До того ж, вартість SSD прямо пропорційна їх ємності, тоді як вартість традиційних жорстких дисків залежить від кількості пластин і повільніше росте при збільшенні об'єму накопичувача.

Linux та комп'ютери цієї платформи з твердотіловими накопичувачами[ред.ред. код]

Файлові системи ext4BtrfsXFSJFS та F2FS включають в себе підтримку функції скидання (так зване «прибиррання сміття» — TRIM). Станом на листопад 2013 року ext4 можна рекомендувати як безпечний вибір. F2FS — це сучасна файлова система, оптимізована для роботи на базі флеш-пам'яті. З технічної точки зору це дуже хороший вибір, але вона все ще перебуває в експериментальній стадії.

З 2010 року стандартні дискові утиліти Linux почали дбати про відповідне вирівнювання розділів за типовими налаштуваннями.[8]

Microsoft Windows та комп'ютери цієї 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 зі звичайними HDD-дисками. Наприклад, Windows 7 не застосовує до SSD-диска дефрагментацію, технології Superfetch і ReadyBoost та інші техніки попереджувального читання, які прискорюють завантаження додатків зі звичайних HDD.

Попередні версії Microsoft Windows такої спеціальної оптимізації не мають і розраховані на роботу тільки зі звичайними жорсткими дисками. Тому, наприклад, деякі файлові операції Windows Vista, якщо їх не вимкнути, можуть зменшити термін 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. До 2010 р. покупець ще міг обрати для цьоого комп'ютера комплектацію зі звичайним жорстким диском, але подальший розвиток лінійки на користь максимального полегшення та зменшення корпусів комп'ютерів цієї 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]