Добрий день, шановні читачі мого блогу сайт! Сьогодні я розповім усе про твердотільні SSD накопичувачі, яким із задоволенням користуюся сам і рекомендую це диво сучасної технології вам! Протягом багатьох років стало звичним, що всю інформацію на портативному комп'ютері зберігається на HDD – hard disk drive. Вінчестер здається дуже надійним, містким, просто вічним. Але зараз все більш поширений твердотільний накопичувач жорсткий диск ssd, заснований на мікросхем пам'яті.

Що таке твердотільний накопичувач?

Далеко не всі знають, що це за звір, і чому багато розробників, системні адміністраториі просто просунуті користувачі співають дифірамби невеликому пристрою.

Подібні накопичувачі ґрунтуються на двох типах пам'яті:

• флеш;
• подібності до оперативної.

Всередині ssd накопичувача є контролер для управління, рухомих частин пристрою немає. Дехто каже, що це подоба великої флешки, в чому від істини недалекі.

Невеликий розмір дозволяє використовувати пристрої у компактних приладах: ноутбуки, нетбуки, смартфони, планшети.

Як працює накопичувач?

Якщо порівнювати із чимось жорсткий диск SSD, можна навести спосіб роботи вінчестера. Він спочатку обчислює, де розташований необхідний сектор з інформацією, потім переміщає блок магнітних головок, що рухається, на доріжку. Немов мисливець терпляче чекає ( звичайно, швидкості високі, але очікування буває помітним), коли потрібний сектор потрапить у місце над магнітної голівкою. Нарешті, HDD рахує і видасть інформацію. Чим більше хаотичних запитів ( з різницею в секунду запитати файли з сектора диска D, і відразу вирішити почитати системні дані з C), тим повільніше працює "віник". Головки весь час "мічаються" по областях диска, що уповільнює роботу.

А ось SSD для ноутбука працює за іншим принципом: ця "нерухомість" просто обчислює адресу потрібного блоку з інформацією (він унікальний та розпізнаваний), отримує доступ безпосередньо для читання або запису. Жодних рухів частин накопичувача щодо один одного. Чим вище швидкість flash-пам'яті, контролера та зовнішнього інтерфейсу, Тим швидше дані виявляться на робочому столі. Та й комп'ютер працює набагато тихіше і раз на 10 швидше. Всі, мабуть, чули дратівливий звук при напруженій роботі комп'ютера, ніби хтось рухає каміння у пошуках потрібної інформації? Це і є HDD, а так як у твердотільного пристрою рухатися нема чому, все відбувається тихо, як у шпигуна.

А от якщо потрібно змінити щось у даних або зовсім видалити їх, SSD працює не так просто. Мікросхеми NAND призначені для виконання операцій строго за секторами. Пам'ять на флеш пишеться блоками по 4 кілобайти, а стирається по 512 кілобайт.

Тому пристрою доводиться робити таку роботу:

• Зчитується той блок, де міститься ділянка модифікації. Переносить його у внутрішній буфер обміну;
• Змінює необхідні байти, стирає блок у мікросхемі пам'яті;
• Визначає нове положення блоку (обов'язково відповідність алгоритму перемішування);
• Ура - блок пишеться на нове місце, і жорсткий диск SSD відправляється відпочивати.
• Переваги та недоліки SSD накопичувача

Природно, що подібні пристрої мають як плюси, так і мінуси. Почнемо, звичайно, із приємного:

• висока швидкість читання блоку даних, що залежить від того, де він фізично розташований. Це цілих 200 Мб/с і більше;
• невисоке енергоспоживання приблизно на 1 Ватт нижче, ніж у HDD;
• низьке тепловиділення навіть компанія Інтел це підтвердила. Дослідження показали, що жорсткий диск SSD нагрівається на 12 градусів менше, ніж звичні. Ще б пак, метання магнітних головок – досить напружена механічна дія;
• при бенчмаркінгу виявлено, що твердотільний накопичувач в 1 Гб пам'яті здатний працювати так само ефективно, не поступаючись моделям з HDD 4 гігабайти;
• працюють дуже тихо, рідко ламаються;
• при оптимізації чудово поєднуються з Windows XP/7.

Мінуси такі:

• енергоспоживання сильно зростає зі зростанням обсягу накопичувача при запису цілих блоків інформації;
• невисока ємність за високої ціни. Це якщо порівнювати з HDD;
• кількість циклів запису обмежена.

Як то кажуть, думайте самі, вирішуйте самі, що краще – hdd чи ssd. Більшість пристроїв вже комплектується твердотільних пристроїв, тому розбирати їх небажано. А от іноді жорсткий диск можна замінити. Питання, що саме важливо: відсутність шуму, споживання енергії або швидкість роботи комп'ютера?

Мій особистий досвід роботи з накопичувачем SSD

Близько року тому я купив собі SSD накопичувач фірми OCZ Vertex на 60 GB зі швидкістю 430MB/s, поставив на нього лише систему, а звичайний HDD зробив як сховище різної інформації. Наполегливо раджу всім робити так само, тому що працездатність мого комп'ютера на базі процесора i3, зросла не в 2 не в 3 рази, а приблизно в 10 разів! Звичайно для якісної роботи системи на накопичувачі SSD потрібно спочатку налаштувати саму систему (якщо у вас Windows XP видалити її і забути, а поставити Windows 7 або 8). Як це зробити, розповім далі.

Налаштування, оптимізація SSD для Windows 7/8

Про які налаштування йдеться і навіщо їх робити? – Відповідаю: Якщо не зробити ці налаштування, то ваш накопичувач вийде з ладу через 1-2, тому що на ньому на відміну від звичайного HDD, обмежена кількість циклів запису (приблизно 10000 тисяч), саме це на сьогоднішній день головний мінус, але при правильному використання він пропрацює у вас 4-5 років! У мене він працює вже 2 рік і все чудово!

Порада: Не слухайте тих хто каже вам знайти для вашого твердотільного нову прошивку та оновити її! Він із заводу чудово працює. Налаштувати потрібно лише систему!

Приступимо до налаштування:

Крок 1.

Після того як підключили накопичувач і збираєтесь встановлювати на нього систему, зробіть дві важливі дії:

• Вимкніть інші жорсткі дискищоб уникнути проблеми з установкою системи, у мене був випадок, коли я встановив систему і у мене завантажувальний розділ системи створився на звичайному HDD і я ламав голову чому система все одно завантажується ніби нічого і не змінили!
• І друге, зайдіть в BIOS і встановіть на роз'єм куди підключений твердотільник режим AHCI, якщо ж у вас материнська плата куплена після 2011-2012 року, швидше за все, цей режим виставиться у вас автоматично.

Крок 2

Коли розмічатимете диск залиште не зворушеними 10-15% загального обсягу диска, згодом диск зношується і бере кластери з цього нерозміченого простору.

Тепер оптимізуємо:

Крок 1.

Необхідно вимкнути системний кеш Prefetch та Superfetch. Вони не потрібні під час роботи SSD накопичувача. У більшості випадків Prefetch автоматично вимикається системою, але рекомендую це перевірити:

Відкрий редактор реєстру(натискаємо поєднання клавіш Windows+ R і пишемо у виконати: Regedit)

HKEY_LOCAL_MACHINE -> SYSTEM -> CurrentControlSet -> Control -> Session Manager -> Memory Management -> PrefetchParameters

Встановлюємо – EnablePrefetcher = dword:00000000

HKEY_LOCAL_MACHINE -> SYSTEM -> CurrentControlSet -> Control -> Session Manager -> Memory Management -> PrefetchParameters

Встановлюємо –EnableSuperfetch =dword:0000000

Крок 2

Вимкнемо автоматичну дефрагментацію файлів. Вона нам не потрібна, вона лише зменшує ресурс SSD накопичувача. ( Тільки дляWindows 7, вWindows 8 цієї функції немає, вона вже використовується для інших функцій, і віндоус 8 вже відмінно працює зSSD без будь-яких оптимізацій)

Натискаємо Пуск >> у поле пошуку вводимо – Дефрагментація. Тиснемо на кнопку «Налаштувати розклад» та знімаємо прапорець з «Виконувати за розкладом».

Крок 3

Можливо у вас 64-розрядна операційна система та оперативної пам'яті більше 8Гб, то рекомендую відключити файл підкачування. Заходимо:

Комп'ютер -> Властивості -> Додаткові параметри системи -> Додатково -> Швидкодія Параметри -> Додатково -> Віртуальна пам'ять -> Змінити. Встановлюємо - Без файлу підкачування

Крок 4.

Потрібно змінити параметр Memory Management:

Заходимо до редактора реєстру Пуск >> виконати >> regedit

І другий спосіб відкриття реєстру, натискаємо поєднання клавіш Windows + R і виконаємо пишемо Regedit

HKEY_LOCAL_MACHINE -> SYSTEM -> CurrentControlSet -> Control -> Session Manager -> Memory Management

Встановлюємо –DisablePagingExecutive =dword:00000001

Крок 5.

У процес оптимізація SSD також можна включити відключення журналування файлової системи NTFS

Знову заходимо в Пуск > у рядку пошуку вводимо > > натискаємо на значку програми ПРАВУ кнопку миші і вибираємо > Запуск від імені адміністратора.

У вікні командного рядкавводимо: fsutil usn deletejournal /D C:

Крок 6

При тому, що з використанням накопичувача SSD ваш комп'ютер буде завантажуватися дуже швидко, потрібно відключити сплячий режим.

У відкритому вікні командного рядка вводимо: powercfg -h offта натискаємо ВВЕДЕННЯ.

Також відключимо індексування твердотільника:

Знову > Пуск >> Комп'ютер >> натискаємо на системний диск (зазвичай буква системного диска -C) правою кнопкоюі вибираємо властивості, потім знімаємо галочку з параметра "Дозволити індексувати вміст файлів на цьому диску на додаток до властивостей файлу"

Крок 7.

Заходимо до Комп'ютера >> (правою кнопкою миші) Властивості >> Додаткові параметри системи >> Додатково >> Змінні середовища.

Введемо нову адресу для змінних середовищ TEMP та TMP, розміщуючи їх на другому жорсткому диску.

Крок 8

І, нарешті, останній крок оптимізації SSD, перенесемо папки користувача (Відео, Музика, Документи, Завантаження) на HDD жорсткий диск.

Заздалегідь створюємо на жорсткому HDD папку, тепер у ній будуть бібліотеки користувача.

Натискаємо правою кнопкою миші на всіх папках, розташування яких ми хочемо змінити. На вкладці Розташування >> тиснемо кнопку «Перемістити», потім переносимо на HDD у щойно створену папку.

На цьому все, тепер я думаю ви розумієте, що немає нічого складного, налаштувати, оптимізувати, SSD під будь-який Windows чи це 7 або 8.

Поява на ринку щодо нової технологіїзберігання даних викликає багато запитань у користувачів. Що таке SSD? Чи варто його ставити замість звичного жорсткого диска? Чи такий він добрий, як про нього говорять? Прочитавши цю статтю до кінця, ви відповісте на всі поставлені запитання, що дозволить вам вирішити, чи потрібно змінювати щось у роботі свого комп'ютера.

Почнемо з поняття: SSD є твердотільний накопичувач, що використовує пам'ять NAND, яка не вимагає електрики для збереження даних. По суті, SSD - це містка флешка, яка відрізняється високою швидкістю запису та читання інформації.

Порівняння з HDD

Щоб провести паралелі зі звичайним жорстким диском, спочатку потрібно трохи заглибитись у теорію та подивитися, як працює HDD.

HDD є набір металевих дисків, що обертаються на шпинделі. Інформація записується на поверхню дисків невеликою механічною головкою. Коли ви копіюєте щось, створюєте новий файл або запускаєте програму, головка рухається, вишукуючи місце запису. Для наочності уявіть вінілову пластинку - тільки замість голки буде механічна головка, що зчитує.

Твердотільні накопичувачі не мають жодних механічних деталей, що рухаються.

Інші переваги SSD:

• Швидкий відгук на дії користувача.
• Беззвучна робота.
• Низьке енергоспоживання (удвічі менше, ніж HDD).
• Відсутність перегріву.

Це лише основні переваги твердотільних накопичувачів, які користувач може відчути. Однак питання, що краще за HDD або SSD, продовжують задати багато користувачів, тому давайте порівняємо характеристики цих двох видів накопичувачів:

1. Швидкість роботи SSD вища, тому що зникає етап механічного пошуку потрібного місця на поверхні диска. Час доступу до даних зменшується у 100 разів – встановлений на SSD системапочинає буквально літати, порівняно з використанням HDD.
2. Відсутність механічних рухомих деталей сприяє беззвучній роботі накопичувача та збільшення тривалості його життя. HDD найчастіше виходить з ладу через механічне пошкодження – у SSD такої проблеми не існує.
3. Температура SSD завжди тримається на оптимальному рівні навіть якщо його не охолоджувати кулером. HDD ж перегрівається без охолодження, що призводить до неполадок програмної та апаратної властивості.

Але будемо об'єктивними: є у SSD і недоліки. Насамперед це ціна, яка все ще залишається досить високою і безпосередньо залежить від обсягу. Ще одна проблема – обмеження кількості циклів перезапису. HDD можна переповнювати даними та очищати скільки завгодно; у SSD є обмеження, проте на практиці його досягти важко.

Усі SSD накопичувачі мають гарантійний термін служби 3-5 років, проте зазвичай вони функціонують набагато більше, тому не варто акцентувати увагу на цих цифрах.

Якщо ви не можете вибрати між SSD та HDD, тобто гібридний варіант – SSHD. Такі накопичувачі поєднують у собі переваги обох технологій, проте збільшення швидкості роботи ви помітите лише при завантаженні операційної системи. Запис та читання даних будуть проводитися на тому ж рівні, що й у HDD, тому такі гібриди не користуються особливою популярністю серед користувачів.

Правила вибору

Отже, ви вирішили, що настав час відмовитися від застарілого жорсткого диска і встановити в комп'ютері твердотільний накопичувач - розібралися, навіщо він потрібен і які у нього переваги перед HDD. Однак тут постає інше питання: як вибрати SSD?

У магазинах представлені накопичувачі з різними форм-факторами, контролерами та цінами, тому важко з ходу розібратися, що вам підійде. Щоб не відчувати себе невпевнено у розмові з консультантом, який напевно захоче продати SSD дорожче, намагайтеся вибирати накопичувач за наведеними нижче параметрами.

Об `єм

Як вже було зазначено, одним із головних недоліків SSD є ціна, що жорстко прив'язана до обсягу накопичувача. Мінімальна ємність сьогодні – 60 Гб. Якщо врахувати, що встановлена ​​Windows 7 вимагає 16-20 Гб залежно від розрядності, стає ясно, що 60 Гб вистачить хіба що для інсталяції системи і десятка необхідних роботи програм.

Якщо ви хочете записувати на SSD ігри та важкі графічні програми типу Corel або Photoshop, то розглядайте накопичувачі з об'ємом більше 120 Гб.

Швидкість

У будь-якого накопичувача (SSD тут не виняток) є два показники швидкості: запис та читання. Чим вище ці значення, тим краще, проте пам'ятайте, що в характеристиках зазвичай вказується максимальна швидкість. Реальне значення можна дізнатися тільки на практиці за допомогою спеціальних програм. Якщо накопичувач давно на ринку, то в інтернеті можна спробувати знайти тести на швидкість від користувачів.

Інтерфейс та форм-фактор

Більшість сучасних SSD накопичувачів виробляється у форм-факторі 2,5 з підтримкою інтерфейсу SATA 3. Але можуть бути й інші, дорожчі варіанти:

• PCI-карта, що встановлюється безпосередньо в слот материнської плати.
• Зовнішній накопичувач SSD.
• Диск з інтерфейсом mSATA для встановлення в ноутбуки та компактні комп'ютери.

Що стосується інтерфейсу: все нові SSD випускаються з інтерфейсом SATA 3, але якщо у вас на материнської плативстановлений старіший контролер (першого чи другого покоління), то накопичувач все одно можна підключити. Однак є одне обмеження: швидкість передачі визначається найменшим значенням. Тобто якщо ви підключите SATA 3 до SATA 2, швидкість буде визначатися за пропускною здатністю SATA 2.

HDD для комп'ютерів мають форм-фактор 3,5 дюйми, то для встановлення SSD 2,5 вам знадобиться спеціальний перехідник, який часто називають «салазки». Він є невеликою полицею, виконаною з металу, яка підвішується на місці установки диска.

До речі, за допомогою спеціального адаптера можна встановити SSD замість DVD у ноутбуці. Багато користувачів витягують привід, що не використовується, і ставлять на його місце твердотільний накопичувач, на який потім встановлюється операційна система. Стандартний жорсткий диск ноутбука одночасно повністю очищається і потім використовується як сховище особистих файлів.

Пам'ять та контролер

Існує три види пам'яті, що відрізняються між собою кількістю біт інформації в одному осередку – SLC (1 біт), MLC (2 біти) та TLC (3 біти). Перший тип застарів і зараз практично не використовується, тому якщо побачите його в характеристиках, проходьте повз такий накопичувач.

MLC – найбільш поширений на даний момент тип пам'яті, вибирайте його. Має свої недоліки, проте адекватної альтернативи поки що немає, оскільки TLC тільки починає з'являтися на ринку SSD і поки що коштує дуже дорого.

З контролерами схожа ситуація: найбільш популярним серед виробників та поширеним серед користувачів є технологія SandForce, що збільшує швидкодію диска за рахунок стиснення даних перед записом.

Але у контролерів SandForce є один недолік, який може комусь здатися істотним: якщо накопичувач до краю заповнює інформацією, то після його очищення швидкість запису не повертається до початкового стану, тобто стає нижчою. Однак ця проблема вирішується просто: не забивайте пам'ять до останнього байта і швидкість не впаде.

Є й інші, дорожчі варіанти: Intel, Indilinx, Marvell. Якщо бюджет дозволяє, краще звернути увагу на твердотілі накопичувачі з контролерами від цих компаній.

Виробник

Останній параметр, що вимагає вашої уваги, – це виробник. Звичайно, на різних форумах можна знайти багато постів про те, що краще вибрати Kingston або, скажімо, Silicon Power, оскільки вони спеціалізуються саме на виробництві накопичувачів різних видів.

Однак це не зовсім вірне твердження: компаній, які реально виробляють флеш-пам'ять NAND набагато менше, ніж брендів на ринку. Власним виробництвом (і відділом розробок) мають:

• Intel.
• Samsung.
• SanDisk.
• Crucial.

Компанія OCZ, наприклад, донедавна не мала жодних розробок і лише недавно придбала виробника контролерів Indilinx. Тому краще звертати увагу на наведені вище характеристики, а виробників пам'ятати в останню чергу.

Робота з твердотілим накопичувачем

Після вдалої покупки та успішної установки системи на SSD ви увімкнете комп'ютер і здивуєтеся, як швидко все почало працювати. Щоб подібна спритність зберігалася якомога довше, дотримуйтесь простих правил з експлуатації твердотільних накопичувачів:

• Встановлюйте систему, яка підтримує команду TRIM (Windows 7 та вище, Mac OS X 10.6.6, Linux 2.6.33).
• Намагайтеся не заповнювати диск повністю – швидкість запису знизиться та не відновиться (актуально для контролера SandForce).
• Зберігайте особисті файли на HDD. Не забирайте жорсткий диск, якщо він працює – зберігайте на ньому музику, фільми, фотографії та інші дані, доступ до яких не потребує високої швидкості.
• Збільште обсяг оперативної пам'яті та по можливості не використовуйте файл підкачування.

Дотримуючись цих простих правил, ви продовжите термін служби твердотільного накопичувача та зможете уникнути передчасного зниження швидкості його роботи.

Для того щоб зрозуміти, як працюють SSD накопичувачі, в першу чергу потрібно знати роботу ПК. Точніше, як система працює з пам'яттю. Адже SSD накопичувачі в комп'ютері працюють не лише як сховище даних, а й як місце розташування.

Пам'ять у комп'ютері ієрархічна, тобто вона складається з кількох рівнів. Перший рівень - процесор, який відповідає за виконання інструкції та роботу з даними на жорсткому диску. Чим ближче пам'ять до процесора, тим вона дорожча, менша, але набагато швидше. Система найчастіше використовувані дані має у своєму розпорядженні якомога ближче до мікропроцесора.

Далі в ієрархії стоїть оперативна пам'ять. Час доступу до якої в тисячі разів менше, ніж на жорсткому диску. Зверніть увагу, якщо процесору для запуску програми потрібні дані на жорсткому диску, вам доведеться якийсь час почекати.

SSD та найсучасніші Pcie SSD-накопичувачі цей ефект пом'якшують, забезпечуючи швидкість доступу до даних та їх передачу вище, ніж звичайні жорсткі диски.

Жорсткий диск SSD складається з кількох осередків пам'яті NAND, які схожі на флеш USB та карти пам'яті для цифрової апаратури. Основна особливість цього типу пам'яті - збереження даних, за відсутності живлення.

Всі дані доступні одночасно, як при конфігурації, що іноді використовується на ПК RAID. Конфігурації, яка не зберігає інформацію на одному пристрої, а записує та читає одночасно з декількох дисків, що дозволяє збільшити швидкість передачі даних та сприяє стійкості системи.

Наприклад, з чотирма накопичувачами (одна з багатьох можливих конфігурацій), збільшує швидкість доступу до даних у порівнянні з одним накопичувачем у три рази і стійкіша до аварій.

У чому перевага SSD накопичувача?

Він не має частин, що рухаються, і тому, працюючи SSD накопичувач, виробляє менше шуму, споживає менше енергії. Диск SSD менше розміромі тому ідеальний для використання у портативних пристроях.

Як недолік, вони значно дорожчі і з часом втрачають швидкість роботи. Останнє відбувається лише у режимі запису.

Як працює накопичувач SSD.

Вбудований контролер обробляє доступ до різної флеш-пам'яті. Він отримує команди з операційної системи та інтерпретує їх для доступу до даних. Для програм все це прозоре і не торкається їх.

Щоб зрозуміти, як SSD накопичувач необхідно знати, як він зберігає інформацію. Пристрій розділений на комірки зазвичай розміром 8KB. 256 осередків організовані в блок, загальним розміром 2 MB. Бувають інші варіанти.

Мінімальний розмір доступної для читання інформації, один осередок. Процес читання дуже швидкий, оскільки твердотілі накопичувачі завжди краще читають, ніж пишуть. Тому пристойно прискорить завантаження операційної системи і запуск додатків, тому що в цьому випадку більшість операцій - читання.

Процес запису відрізняється від читання. Мінімальний розмір доступної інформації аналогічний до процесу читання. Якщо комірка порожня, запис йде безпосередньо. Якщо комірка вже містить інформацію та потрібен перезапис, комірка спочатку очищається. Проблема в тому, що очищення проводиться на рівні блоків, а не осередків.

Наприклад, уявіть, що потрібно змінити дані у файлі. Для того щоб його переписати, комп'ютер повинен спочатку прочитати весь блок, передати його як кеш на згадку (щоб не втратити інформацію), потім повністю очистити блок, змінити дані та записати їх.

З цієї причини, новий SSDнакопичувач працює швидше. Тобто абсолютно порожній SSD працює швидше вже заповненого.

Що робиться для того, щоб жорсткий диск SSD працював швидше.

Природно, виробники намагаються зменшити спад продуктивності накопичувача. Для цього вони вбудовують у SSD більше пам'яті, що робить пристрій складнішим. До того ж, SSD накопичувач періодично реалізує. технічне обслуговування(збирання сміття), щоб в очікуванні нових даних отримати максимальна кількістьпорожні блоки.

Реалізуються необхідні для підтримуваного рівня операційної системи та самого пристрою команди TRIM. Ця команда повідомляє операційній системі, що конкретний файл було видалено, а відповідні осередки очищені, і жорсткий диск може діяти відповідно.

Завжди майте на увазі все це не впливає на операції читання, які завжди працюють на максимальній швидкості.

Чи можна відновити швидкість SSD накопичувача.

Для повного очищення накопичувача є інструменти. При цьому ви втрачаєте всю інформацію, що знаходиться на накопичувачі, але швидкість роботи диска повертається до початкової.

Обов'язково зверніть увагу на те, що, як і будь-яка має максимальну кількість очищень, так і частий повтор процедури скидання зменшить термін життя SSD.

Чи можу я втратити дані?

На перший погляд можна подумати, що у зв'язку з використанням NAND флеш-пам'яті, що має обмежений цикл перезапису, у SSD більше проблем, ніж у звичайних жорстких дисківта збільшується можливість втрати даних.

Однак це не так, SSD накопичувач набагато безпечніше звичайних жорстких дисків. Як було зазначено, в SSD підключено безліч блоків флеш-пам'яті. Тому деякі помилки, фатальні для звичайних дисків, для жорсткого диска SSD не такі страшні.

У всякому разі, як і в роботі з будь-яким іншим накопичувачем, єдиний спосібне втратити дані – своєчасно робити резервні копії.

Ідеальне застосування SSD.

SSD накопичувач, особливо в даний час, коли більш об'ємні жорсткі диски краще використовувати як розділ, ідеально підходить для операційної системи та програм, що найбільш часто використовуються.

На заміну магнітним жорстким дискамприходять твердотільні накопичувачі, скорочено - SSD (Solid State Drive). І хоча в скороченні згадується слово drive - "диск", нові пристрої зберігання інформації важко назвати дисками, тому що в них немає диска, що нічого нагадує.

Давайте розберемося в тому, чим хороші твердотільні накопичувачі (SSD) і чим вони відрізняються від усіх нам знайомих жорстких магнітних дисків – HDD.

Переваги SSD перед HDD.

Найголовнішою перевагою SSD перед HDD є те, що їх швидкодіянабагато вище, ніж "класичних" вінчестерів. Справа в тому, що SSD використовують зовсім іншу технологію запису, зберігання та зчитування інформації. Технологія запозичена у флеш-пам'яті, тому SSD можна назвати спеціалізованою флешкою ​​великої ємності.

Друга перевага SSD – це відсутність рухомих частинта деталей. Ні для кого не секрет, що жорсткі жорсткі диски дуже чутливі до вібраційних навантажень, особливо в робочому стані. Випадкове падіння і HDD можна розпрощатися назавжди. Також нерідкий вихід із стоячи приводу, який крутить ті самі магнітні "млинці". Механічні деталі – це ахіллесова п'ята будь-якого високотехнологічного пристрою.

Так як у SSD просто немає рухомих частин і деталей, то стійкість їх до вібрації та ударів значно вища, ніж звичайних HDD.

Третім і важливим для портативної техніки якістю SSD є їх мала вага. Якщо одну долоню покласти 2,5” SSD, ємністю, наприклад, 128Gb, ​​але в іншу долоню 2,5” HDD на 180Gb, то твердотельный накопичувач здасться вам просто " пушинкою " . Вони надзвичайно легкі.

Четвертою перевагою SSD перед HDD є те, що вони витрачають менше енергії, а робоча температура їх набагато нижча.

Ось, мабуть, і всі якісні відмінності SSD HDD.

Пристрій SSD диска.

Так виглядає середньостатистичний SSD-диск. Звичайно, у продажу є моделі в безкорпусному виконанні. Найбільш поширені SSD-накопичувачі форм-фактора 2,5".

Рядовий твердотільний накопичувач є друкованою платою з встановленим на ній набором мікросхем. Цей набір складається з мікросхеми NAND-контролераі, власне, мікросхем NAND-пам'яті.

Площа друкованої плати твердотельного накопичувача використовується повною. Більшу її частину займають мікросхеми NAND-пам'яті.

Як бачимо, у SSD-накопичувачі немає жодних механічних частин та дисків – лише мікросхеми. Не дарма останнім часом SSD все частіше називають "електронними" дисками.

Типи пам'яті у SSD.

Тепер, коли ми розібралися з пристроєм SSD-накопичувачів, поговоримо про них детальніше. Як мовилося раніше, рядовий SSD і двох взаємозалежних елементів: пам'яті і контролера.

Почнемо з пам'яті.

Для зберігання інформації в SSD використовується NAND-пам'ять, яка складається з величезної кількості транзисторів MOSFET з плаваючим затвором. Їх ще називають осередками (пам'яті). Осередки об'єднуються в сторінки по 4 кБайта (4096 байт), потім у блоки по 128 сторінок, а далі в масив по 1024 блоки. Один масив має об'єм 512 Мбайт та керується окремим контролером. Така багаторівнева модель пристрою накопичувача завдає певних обмежень на його роботу. Так, наприклад, прати інформацію можна лише блоками по 512 кБайт, а запис можливий лише по 4 кБайт. Все це призводить до того, що записом та читанням інформації з мікросхем пам'яті керує спеціальний контролер.

Тут варто відзначити, що від типу контролера залежить багато чого: швидкість читання та запису, стійкість до збоїв, надійність. Про те, які контролери використовуються в SSD, ми поговоримо трохи згодом.

У SSD застосовуються три основні типи NAND-пам'яті: SLC, MLC та TLC. У пам'яті типу SLC (Single-Level Cell) використовуються однорівневі транзистори. Це означає, що один транзистор може зберігати 0 або 1. Одним словом такий транзистор може запам'ятати тільки 1 біт інформації. Замало буде, чи не так?

Тут головасті мужики "почухали ріпу" і придумали, як транзистор-осередок зробити 4-х рівневим. При цьому кожен рівень становить 2 біти інформації. Тобто на одному транзисторі можна записати одну з чотирьох комбінацій 0 та 1, а саме: 00 , 01 , 10 , 11 . Тобто 4 комбінації, проти 2 у SLC. Вдвічі більше, ніж на SLC-комірках! І назвали вони їх багаторівневими осередками – MLC (Multi-Level Cell).

Таким чином, на тому самому кількості транзисторів (осередків) можна записати в 2 рази більше інформації, ніж, якби застосовувалися SLC-комірки. Це значно здешевлює кінцевий продукт.

Але у MLC-осередків є суттєві недоліки. Термін життя таких осередків менше, ніж у SLC і становить у середньому 100 000 циклів. У SLC-осередків цей параметр становить 1000000 циклів. Також варто зазначити, що час читання та запису у MLC-осередків більше, що зменшує швидкодію твердотільного накопичувача.

Оскільки технології зберігання інформації на твердотільних носіях дуже швидко розвиваються, то, можливо, все, що ви тут дізналися, вже вважається морально застарілим.

Наприклад, коли ще писалася ця стаття, у продажу лідирували SSD-диски, виготовлені за технологією MLC. Однак, зараз їх фактично витіснили SSD-накопичувачі з пам'яттю типу TLC- Трирівневих осередків ( Triple-Level Cell). Пам'ять TLC має 8 рівнів, а, отже, кожен осередок може зберігати вже 3 біта інформації (000, 001, 011, 111, 110, 100, 101, 010).

Порівняльна таблиця типів флеш-пам'яті: SLC, MLC та TLC.

З таблиці видно, що більше рівнів використовують у осередку, тим повільніше працює пам'ять її основі. TLC-пам'ять явно програє як за швидкістю, так і за "часом життя" - циклами перезапису.

Так, до речі, у USB-флешках вже давно використовується TLC-пам'ять, яка хоч і швидше "зношується", але й коштує набагато дешевше. Саме тому вартість USB-флеш та карт пам'яті неухильно знижується.

Незважаючи на те, що SSD-диски випускають різні компанії під своїм брендом, NAND-пам'ять багато хто купує у невеликої кількості її виробників.

Виробники NAND-пам'яті:

Intel/Micron;

• Toshiba/SanDisk;

  Samsung.

Таким чином, ми дізналися, що SSD-диски бувають з трьома різними типами пам'яті: SLC, MLC та TLC. Пам'ять на основі SLC-осередків більш швидка та довговічна, але дорога. Пам'ять на MLC-осередках помітно дешевше, але має менший ресурс і швидкодію. У широкому продажу можна знайти лише SSD-диски на основі флеш-пам'яті типу MLC та TLC (на момент редагування статті). Диски із SLC-пам'яттю практично не зустрічаються.

Пам'ять 3D XPoint та накопичувачі Intel Optane.

Варто зазначити і те, що з недавніх пір у продажу з'явилися накопичувачі, які базуються на новому типі енергонезалежної пам'яті. 3D XPoint(читається, як "три ді крос-поінт"). На базі 3D XPoint корпорація Intel випускає тверді накопичувачі під брендом Intel Optane. Розробкою нового типу пам'яті займалися дві компанії Intel та Micron.

3D XPoint – це принципово новий тип енергонезалежної пам'яті на відміну від NAND-пам'яті, яка відома аж з 1989 року.

3D XPoint має більшу швидкість читання-запису, так як доступ до осередку відбувається безпосередньо. Як стверджується, в пам'яті 3D XPoint взагалі немає транзисторів, а кожен осередок здатний зберігати 1 біт інформації. Завдяки прямому доступу відпадає потреба в складних контролерах, які просто потрібні в накопичувачах NAND з багаторівневими транзисторами (MLC, TLC). Крім цього, ресурс (зносостійкість) даної пам'яті набагато вищий, ніж у NAND, в якій є такий базовий дефект, як витік електронів з осередків.

Оскільки швидкодія накопичувачів Intel Optane перевершує можливості інтерфейсу SATA, їх, зазвичай, виробляють у форм-факторах M.2, а також у вигляді твердотільного накопичувача під слот PCI Express(PCI-E AIC ( add-in-card)). Для роботи з подібними накопичувачами використовується новий інтерфейс. NVMeякий приходить на зміну SATA.

Контролери SSD-накопичувачів.

На момент написання статті найбільшого поширення набули такі контролери:

Про інсталяцію Windows на SSD.

Встановлювати Windows XP на SSD не рекомендується, оскільки ця операційна система не заточена під роботу з SSD. У Windows 7, 8 та 10 підтримка SSD повністю присутня. Щоправда, для більш довговічної та "правильної" роботи SSD із системою Windows 7 рекомендується провести перевірку/налаштування деяких параметрів цієї ОС.

Де ми розбирали, що це таке, як працює і т.д. Але ми не сказали про те, що жорсткі диски насправді вже зжили свій потенціал зростання як обсягів, так і продуктивності, а їм на зміну прийшли сучасні твердотільні накопичувачі або SSD. Незважаючи на те, що HDD ще досить поширені, SSD також стали дуже популярними і поступово витісняють застарілу технологію з ринку.

Так як тема популярна і актуальна, в сьогоднішній статті розберемося з SSD: дізнаємося, що це таке, які особливості їх роботи, характеристики, загалом - як завжди. Почнемо.

Що таке SSD

SSD диск - Комп'ютерний не механічний пристрій, що складається з мікросхем пам'яті і мікроконтролера. Походить від англійської Solid State Drive, що в буквальному перекладі означає твердотільний накопичувач.

У цьому вся визначенні кожне слово має сенс. Не механічний пристрій означає, що в ньому немає механічних частин – усередині нічого не рухається, не дзижчить і не шумить. Як наслідок — нічого й не сточується, не зношується. Оскільки SSD диски прийшли на зміну традиційним механічним, то ця властивість дуже важлива. Старим дискам були страшні вібрації під час роботи, твердотільних накопичувачів – ні.

Мікросхеми пам'яті використовуються для зберігання інформації. Контролер на диску дозволяє отримувати дані з осередків пам'яті та записувати в них, передаючи дані на загальний інтерфейскомп'ютера, незалежно від специфіки пам'яті носія. Гігантська флешка - ось що таке SSD диск, може здатися на перший погляд, але тільки з купою марних компонентів.

Для чого потрібний SSD

У будь-якому комп'ютері SSD йде заміну звичайним HDD. Він працює швидше, має малі габарити і не видає звуків. Висока швидкість завантаження програм та операційної системи підвищує комфортність у роботі з ПК.

Що таке SSD в ноутбуці, де кожен ват енергії на рахунку? Зрозуміло, насамперед – це дуже економний носій інформації. Він здатний працювати із зарядом акумулятора довше. До того ж у нього дуже невеликі розміри, що дозволяє включати SSD в компактні апаратні конфігурації.

З чого складається SSD

Невеликий корпус, в якому розташована маленька друкована плата – це диск SSD зовні. На цю плату припаяно кілька мікросхем пам'яті та контролер. На одній із сторін цієї коробки знаходиться спеціальний роз'єм – SATA, що дозволяє підключати SSD диск як будь-який інший накопичувач.

Мікросхеми пам'яті використовуються для зберігання інформації. Це не те, що є в кожному комп'ютері. Пам'ять у SSD диску здатна зберігати інформацію і після вимкнення. Пам'ять дисків SSD енергонезалежна. Як у звичайного диска дані зберігаються на магнітних пластинах, дані зберігаються в спеціальних мікросхемах. Запис та читання даних відбувається на порядок швидше, ніж під час роботи з пластинами механічних дисків.

Контролер на диску – такий собі вузькоспеціалізований, який вміє дуже ефективно розподіляти дані у мікросхемах. Також він виконує частину службових операцій з чищення дискової пам'яті та перерозподілу осередків при їх зношуванні. Для роботи з пам'яттю дуже важливо виконувати своєчасно службові операції, щоб уникнути втрати інформації.

Буферна пам'ять, як і звичайних дисках, використовується для кешування даних. Це швидка оперативна пам'ять на SSD-накопичувачі. Дані спочатку читаються в буферну пам'ять, змінюються в ній, а потім тільки пишуться на диск.

Як працює SSD диск

Принцип роботи SSD диска ґрунтується на специфіці роботи осередків пам'яті. Найбільше поширена зараз пам'ять типу NAND. Обробка даних здійснюється блоками, а чи не байтами. Осередки пам'яті мають обмежений ресурс циклів перезапису, тобто чим частіше дані пишуться на диск, тим швидше він вийде з ладу.

Читання даних виконується дуже швидко. Контролер визначать адресу блоку, який потрібно рахувати, і звертається до потрібного осередку пам'яті. Якщо в SDD диску читається кілька непослідовних блоків, це ніяк не позначається на продуктивності. Просто відбувається звернення до іншого блоку на його адресу.

Процес запису даних складніший і складається з низки операцій:

• читання блоку у кеш;
• зміна даних у кеш пам'яті;
• відпрацювання процедури стирання блоку на енергонезалежній пам'яті;
• запис блоку у флеш-пам'ять за адресою, обчисленою спеціальним алгоритмом.

Запис блоку вимагає кількох звернень до осередків пам'яті на диску SSD. З'являється додаткова операція з чищення блоку перед записом. Щоб осередки флеш-пам'яті зношувалися рівномірно, контролер спеціальним алгоритмом обчислює номери блоків перед записом.

Операція стирання блоків (TRIM) виконується SSD дисками під час простою. Це робиться для того, щоб скоротити час виконання запису блоку на диск. При записі алгоритм оптимізується шляхом видалення етапу стирання: блок просто позначається як вільний.

Операційні системи виконують самостійно команду TRIM, що призводить до чищення таких блоків.

Види SSD дисків

Усі SSD диски поділяються кілька видів залежно від цього, за яким інтерфейсом вони підключаться до комп'ютера.

• SATA – диски підключаються до комп'ютера за тим самим інтерфейсом, як і звичайні HDD. Виглядають вони як диски для ноутбуків і мають розмір 2,5 дюйми. Варіант mSATA більш мініатюрний;
• PCI-Express – підключаються як звичайні відеокарти або звукові картиу слоти розширення комп'ютера на материнській платі. Мають вищу продуктивність і, найчастіше, ставляться на серверах чи обчислювальних станціях;
• M.2 - Мініатюрний варіант частіше за PCI-Express інтерфейсу.

У сучасних SSD накопичувачах використовується в основному пам'ять NAND. За її типом їх можна поділити на три групи, які з'являлися хронологічно: SLC, MLC, TLC. Чим новішою ставала пам'ять, тим нижчою ставала надійність її осередків. Місткість при цьому росла, що допомагало знизити собівартість. Надійність диска залежить від роботи контролера.

Не всі виробники дисків SSD самі виготовляють флеш-пам'ять для своїх пристроїв. Свою пам'ять та контролери виробляють: Samsung, Toshiba, Intel, Hynix, SanDisk. Мало хто з користувачів чув про SSD диск виробництва Hynix. Відомий виробник флеш накопичувачів Kingston використовує пам'ять та контролери фірми Toshiba у своїх дисках. Samsung сам займається розвитком технологій з виробництва пам'яті та контролерів та комплектує ними свої SSD накопичувачі.

Характеристики SSD

Ми майже розібралися з SSD накопичувачами, залишилося лише поговорити про характеристики. Отже:

• Місткість диска . Зазвичай ця характеристика вказується величиною некратного ступеня двійки. Наприклад, не 256 Гб, а 240. Або не 512 Гб, а 480 Гб. Це пов'язано з тим, що контролери дисків резервують частину флеш-пам'яті на заміну блоків, які вичерпали свій ресурс. Для користувача така підміна відбувається непомітно, і дані він не втрачає. Якщо розмір диска становить величину 480 Гб або 500 Гб, саме флеш-пам'яті на диску 512 Гб, просто різні контролери резервують її різний об'єм.
• Швидкість диска . Багато SSD накопичувачі мають швидкість: 450 - 550 Мб/сек. Ця величина відповідає граничним швидкостям інтерфейсу SATA, яким вони підключаються. Саме SATA є причиною, через яку виробники не намагаються масово збільшувати швидкість читання. Швидкість запису в додатках виявляється значно нижчою. Виробник зазвичай вказує на характеристики саме швидкість запису на чистому носії.
• Число мікросхем пам'яті . Від числа мікросхем пам'яті безпосередньо залежить продуктивність: що їх більше, то більше операцій може відпрацьовуватися одночасно одному диску. В одній лінійці дисків зазвичай швидкість запису зростає зі збільшенням обсягу диска. Пояснюється це тим, що з більш ємних моделей число чіпів пам'яті більше.
• Тип пам'яті . Більш дорога та надійна пам'ять MLC, менш надійна та дешева TLC, а також власна розробка Samsung – «3D-NAND». Ці три види пам'яті зараз найчастіше використовуються у накопичувачах. Багато в чому на сучасних твердотільних дискахнадійність роботи залежить від якості роботи контролера.

Висновки

Незважаючи на свою схожість із гігантською флешкою, SSD накопичувачі несуть у собі цілий спектр сучасних технологій, завдяки чому показують суттєвий приріст продуктивності, не втрачаючи надійності. Робота з комп'ютером, після встановлення системи на такий диск, стає значно комфортнішою.