Čo je to SSD disk SSD. Čo je to SSD a je to potrebné? Základy pevných diskov

Kde sme analyzovali, čo to je, ako to funguje atď. Nepovedali sme, že pevné disky v skutočnosti prežili svoj rastový potenciál v objeme aj výkone a boli nahradené modernými pevnými diskami alebo SSD. Aj keď sú HDD stále pomerne bežné, SSD sa tiež stali pomerne populárnymi a postupne vytláčajú z trhu zastaranú technológiu.

Keďže téma je populárna a relevantná, v dnešnom článku sa budeme zaoberať SSD: zistíme, čo to je, aké vlastnosti ich práce, vlastnosti, vo všeobecnosti - ako obvykle. Začnime.

Čo je SSD

SSD disk - počítačové nemechanické pamäťové zariadenie pozostávajúce z pamäťových čipov a mikrokontroléra. Pochádza z anglického Solid State Drive, čo doslova znamená SSD.

V tejto definícii má každé slovo svoj význam. Nemechanické zariadenie znamená, že v ňom nie sú žiadne mechanické časti – vo vnútri sa nič nehýbe, nebzučí a nevydáva hluk. Tým pádom nič nie je opotrebované, nič nie je opotrebované. Keďže SSD disky nahradili tradičné mechanické mechaniky, je táto vlastnosť veľmi dôležitá. Staré disky sa počas prevádzky báli vibrácií, disky SSD nie.

Na ukladanie informácií sa používajú pamäťové čipy. Radič na disku vám umožňuje prijímať dáta z pamäťových buniek a zapisovať do nich, pričom dáta prenáša do bežného rozhrania počítača, bez ohľadu na špecifiká multimediálnej pamäte. Obrovský flash disk – taký je SSD disk, môže sa na prvý pohľad zdať, no len s kopou zbytočných komponentov.

Na čo slúži SSD?

V každom počítači je SSD náhradou za bežný HDD. Funguje rýchlejšie, má malé rozmery a nevydáva zvuky. Vysoká rýchlosť načítania aplikácií a operačného systému zvyšuje komfort práce s PC.

Čo je to SSD v notebooku, kde sa počíta každý watt energie? Samozrejme, v prvom rade ide o veľmi ekonomické pamäťové médium. Na jedno nabitie batérie dokáže pracovať dlhšie. Okrem toho má veľmi malú veľkosť, čo umožňuje zahrnúť SSD do najkompaktnejších hardvérových konfigurácií.

Z čoho je vyrobený SSD disk?

Malé puzdro, v ktorom je umiestnená malá doska plošných spojov, je externe SSD disk. Na túto dosku je prispájkovaných niekoľko pamäťových čipov a radič. Na jednej strane tohto boxu je špeciálny konektor – SATA, ktorý umožňuje pripojiť SSD disk ako každý iný disk.

Na ukladanie informácií sa používajú pamäťové čipy. Nie je to ten, ktorý je v každom počítači. Pamäť na SSD disku je schopná ukladať informácie aj po jeho vypnutí. Pamäť SSD diskov je energeticky nezávislá. Rovnako ako pri bežnom disku sa dáta ukladajú na magnetické platne, tu sa dáta ukladajú do špeciálnych mikroobvodov. Zápis a čítanie dát je rádovo rýchlejšie ako pri práci s mechanickými diskovými platňami.

Radič na disku je taký vysoko špecializovaný, ktorý dokáže veľmi efektívne distribuovať dáta v mikroobvodoch. Vykonáva aj niektoré domáce operácie na vyčistenie pamäte disku a prerozdelenie buniek, keď sa opotrebujú. Pre prácu s pamäťou je veľmi dôležité vykonávať servisné operácie včas, aby nedošlo k strate informácií.

Na ukladanie údajov do vyrovnávacej pamäte sa používa vyrovnávacia pamäť, podobne ako na bežných diskoch. Ide o rýchlu RAM na SSD disku. Dáta sa najskôr načítajú do vyrovnávacej pamäte, upravia sa v nej a potom sa už len zapisujú na disk.

Ako funguje SSD disk

Princíp fungovania SSD disku je založený na špecifikách fungovania pamäťových buniek. Najbežnejším typom pamäte je teraz NAND. Spracovanie údajov prebieha v blokoch, nie v bajtoch. Pamäťové bunky majú obmedzený zdroj cyklov prepisovania, to znamená, že čím častejšie sa údaje zapisujú na disk, tým rýchlejšie zlyhajú.

Čítanie údajov je veľmi rýchle. Riadiaca jednotka určí adresu bloku, ktorý sa má načítať, a pristúpi na požadované miesto v pamäti. Ak sa v SDD načíta niekoľko blokov, ktoré nie sú za sebou, potom to žiadnym spôsobom neovplyvní výkon. Jednoducho pristúpi k inému bloku na svojej adrese.

Proces zápisu údajov je komplikovanejší a pozostáva z niekoľkých operácií:

• čítanie bloku do vyrovnávacej pamäte;
• zmena údajov vo vyrovnávacej pamäti;
• vývoj postupu na vymazanie bloku v energeticky nezávislej pamäti;
• zápis bloku do flash pamäte na adresu vypočítanú špeciálnym algoritmom.

Zápis bloku vyžaduje viacero prístupov k pamäťovým miestam na SSD. Existuje ďalšia operácia na vyčistenie bloku pred nahrávaním. Aby sa bunky flash pamäte rovnomerne opotrebovali, ovládač používa špeciálny algoritmus na výpočet čísel blokov pred zápisom.

Operáciu vymazania blokov (TRIM) vykonávajú jednotky SSD počas nečinnosti. Toto sa robí s cieľom skrátiť čas potrebný na zápis bloku na disk. Pri zápise je algoritmus optimalizovaný odstránením kroku vymazania: blok je jednoducho označený ako voľný.

Operačné systémy vykonávajú inštrukciu TRIM samy, čo vedie k vyčisteniu takýchto blokov.

Typy SSD diskov

Všetky SSD disky sú rozdelené do niekoľkých typov v závislosti od rozhrania, ktoré sú pripojené k počítaču.

• SATA - disky sú pripojené k počítaču cez rovnaké rozhranie ako bežné HDD. Vyzerajú ako mechaniky notebookov a majú veľkosť 2,5 palca. Variant mSATA je miniatúrnejší;
• PCI Express - sú pripojené ako bežné grafické karty alebo zvukové karty do rozširujúcich slotov počítača na základnej doske. Majú vyšší výkon a najčastejšie sa umiestňujú na servery alebo výpočtové stanice;
• M.2 - miniatúrna verzia rozhrania PCI-Express.

Moderné SSD disky využívajú väčšinou pamäť NAND. Podľa typu sa dajú rozdeliť do troch skupín, ktoré sa objavovali chronologicky: SLC, MLC, TLC. Čím novšia bola pamäť, tým nižšia bola spoľahlivosť jej buniek. Zároveň rástla kapacita, čo pomohlo znížiť náklady. Spoľahlivosť disku úplne závisí od činnosti radiča.

Nie všetci výrobcovia SSD vyrábajú flash pamäte pre svoje zariadenia sami. Ich pamäte a ovládače vyrábajú: Samsung, Toshiba, Intel, Hynix, SanDisk. Len málo používateľov počulo o SSD disku Hynix. Známy výrobca flash diskov Kingston používa vo svojich diskoch pamäť a radiče Toshiba. Samotný Samsung sa zaoberá vývojom technológií na výrobu pamätí a radičov a dopĺňa nimi ich SSD disky.

Špecifikácie SSD

S diskami SSD sme sa takmer zaoberali, zostáva len hovoriť o vlastnostiach. Takže:

• Kapacita disku . Zvyčajne je táto charakteristika označená hodnotou, ktorá nie je násobkom mocniny dvoch. Napríklad nie 256 GB, ale 240. Alebo nie 512 GB, ale 480 GB. Je to spôsobené tým, že radiče disku vyhradzujú časť pamäte flash na nahradenie blokov, ktoré vyčerpali svoje zdroje. Pre používateľa takáto náhrada prebieha nepostrehnuteľne a nestráca dáta. Ak je veľkosť disku 480 GB alebo 500 GB, potom je flash pamäť na disku 512 GB, len rôzne radiče si jej rezervujú rôzne množstvá.
• Rýchlosť disku . Takmer všetky disky SSD majú rýchlosti: 450 - 550 Mb / s. Táto hodnota zodpovedá maximálnym rýchlostiam rozhrania SATA, cez ktoré sú pripojené. Práve SATA je dôvodom, prečo sa výrobcovia nesnažia masívne zvyšovať rýchlosť čítania. Rýchlosť zápisu v aplikáciách je výrazne nižšia. Výrobca zvyčajne v špecifikáciách presne uvádza rýchlosť zápisu na prázdne médium.
• Počet pamäťových čipov . Výkon priamo závisí od počtu pamäťových čipov: čím viac ich je, tým väčší je počet operácií, ktoré je možné spracovať súčasne na jednom disku. V jednom riadku diskov sa rýchlosť zápisu zvyčajne zvyšuje s veľkosťou disku. Vysvetľuje to skutočnosť, že priestrannejšie modely majú viac pamäťových čipov.
• Typ pamäte . Drahšie a spoľahlivejšie pamäte MLC, menej spoľahlivé a lacné TLC, ako aj vlastný vývoj Samsungu – „3D-NAND“. Tieto tri typy pamäte sa v súčasnosti najčastejšie používajú v úložných jednotkách. V mnohých ohľadoch na moderných jednotkách SSD závisí spoľahlivosť prevádzky od kvality ovládača.

závery

Napriek podobnosti s obrím flash diskom nesú SSD disky celý rad moderných technológií, vďaka ktorým vykazujú výrazný nárast výkonu bez straty spoľahlivosti. Práca s počítačom sa po inštalácii systému na takýto disk stáva oveľa pohodlnejšou.

V poslednej dobe sú stále populárnejšie SSD alebo SSD. Ako fungujú SSD disky, aké majú výhody a je SSD vždy lepší ako pevný disk?

SSD zariadenie

SSD je energeticky nezávislé, nemechanické úložné zariadenie založené na pamäťových čipoch. Z hľadiska vnútornej štruktúry sa SSD disk príliš nelíši od bežného flash disku. Informácie v ňom sú uložené v niekoľkých blokoch flash pamäte, pre vyrovnávaciu pamäť slúži čip DDR DRAM a radič SSD riadi proces čítania záznamu a štruktúru umiestnenia dát.

Ako funguje SSD

Princíp činnosti jednotky SSD je trochu odlišný od princípu činnosti jednotky pevného disku, teda HDD. Pri čítaní informácií na pevnom disku sa najskôr vypočíta umiestnenie dátového bloku, potom sa blok magnetických hláv presunie na požadovanú stopu a následne prebehne samotný proces čítania. A ak sú požadované súbory fragmentované a umiestnené v rôznych sektoroch pevného disku, proces čítania údajov sa výrazne spomalí. V jednotkách SSD je vďaka absencii pohyblivých častí čítanie informácií oveľa rýchlejšie - potom, čo ovládač vypočíta adresu požadovaného bloku, je prístup k údajom poskytnutý takmer okamžite.

Výhody SSD

Obľúbenosť SSD diskov na dnešnom trhu je spôsobená množstvom významných výhod, ktorými tieto disky disponujú.

• Vysoká rýchlosť čítania a zápisu, ktorá je niekoľkonásobne vyššia ako priemer väčšiny HDD.
• Lepší výkon ako HDD. SSD IOPS (Input/Output Operations Per Second) je výrazne vyššia ako u pevných diskov.
• Relatívne nízka spotreba energie.
• Jednotky SSD nemajú žiadne pohyblivé časti, čo vedie k úplnej absencii hluku a vibrácií.
• SSD sú menej citlivé na mechanické namáhanie a vonkajšie elektromagnetické polia (kvôli absencii magnetických diskov).
• Pevné disky majú širší rozsah prevádzkových teplôt.
• SSD má relatívne nízky odvod tepla, čo zlepšuje výkon samotného disku aj systému ako celku.

Nevýhody SSD

Nanešťastie, napriek všetkým výhodám, pevné disky nie sú bez nevýhod, z ktorých niektoré sa môžu zdať dosť významné.

• Hlavným problémom SSD diskov je obmedzený počet cyklov zápisu, od 10 000 pri lacných modeloch SSD po 100 000 cyklov pri SSD s drahším typom pamäte. A hoci sa výrobcovia SSD diskov snažia s týmto nedostatkom bojovať napríklad pomocou schém vyrovnávania záťaže a nahrádzaním pamäte DRAM pamäťou cache vyrobenou technológiou FRAM, problém opotrebovania SSD je stále aktuálny.
• Druhou nevýhodou SSD je ich vysoká cena. Vďaka použitiu inovatívnych technológií je cena SSD disku výrazne vyššia ako cena HDD s rovnakou kapacitou a podobnými vlastnosťami. Náklady na SSD sú navyše priamo úmerné jeho kapacite, pričom cena pevného disku nie vždy priamo závisí od množstva jeho pamäte.
• Po vyčistení SSD disku pomocou príkazu TRIM nie je možné obnoviť zmazané dáta ani s použitím špecializovaných utilít. Pre tých, ktorí potrebujú z disku odstrániť dôverné informácie, je však táto funkcia skôr výhodou.
• Je tiež nemožné obnoviť údaje z disku SSD po náhlom prepätí napájania. Keďže pamäťové čipy v SSD sú na rovnakej doske ako radič, pri výpadku siete sa spravidla vypáli radič aj pamäť, zatiaľ čo na HDD v podobných situáciách iba doska radiča disku.

Optimalizácia SSD

Aby SSD vydržal dlhšie, musíte dodržiavať niektoré odporúčania:

• Je vhodné vypnúť všetky funkcie, ktoré pri ich práci znamenajú častý prístup k údajom na disku. To zahŕňa defragmentáciu (na SSD nie je vôbec potrebná), indexovanie súborov Windows a funkciu Prefetch. Môžete tiež zakázať hibernáciu, ktorá uvoľní miesto na disku a pomôže znížiť počet prístupov k pamäti SSD.
• Najlepšie je mať v počítači dva disky: HDD a SSD. Na SSD môžete ukladať systémové a programové súbory, ale aj herné aplikácie (samozrejme pre zvýšenie výkonu) a HDD je možné použiť na ukladanie používateľských dát (dokumenty, filmy, fotografie a podobne). Zároveň je lepšie preniesť priečinky s dočasnými súbormi a vyrovnávacou pamäťou prehliadača na HDD. Môžete tam umiestniť aj súbor hiberfil.sys.
• Ak je to možné, mali by ste sa vyhnúť úplnému zaplneniu priestoru oddielu SSD. Posledných 10-20% voľného miesta na SSD sa odporúča nechať prázdnych, pretože funkcia TRIM potrebuje miesto na preskupenie dát a plná kapacita disku môže nepriaznivo ovplyvniť jej výkon.

Objavenie sa relatívne novej technológie ukladania dát na trhu vyvoláva u používateľov veľa otázok. Čo je to SSD? Mám ho dať namiesto bežného pevného disku? Je taký dobrý, ako sa o ňom hovorí? Po prečítaní tohto článku až do konca odpoviete na všetky položené otázky, čo vám umožní rozhodnúť sa, či potrebujete niečo zmeniť na fungovaní počítača.

Začnime konceptom: SSD je disk SSD, ktorý využíva pamäť NAND, ktorá na ukladanie údajov nevyžaduje elektrickú energiu. SSD je v skutočnosti priestranný flash disk, ktorý má vysokú rýchlosť zápisu a čítania informácií.

Porovnanie s HDD

Ak chcete nakresliť paralely s bežným pevným diskom, musíte sa najskôr ponoriť trochu hlbšie do teórie a zistiť, ako funguje HDD.

HDD je sada kovových diskov, ktoré sa otáčajú na vretene. Informácie sa na povrch diskov zapisujú malou mechanickou hlavicou. Keď niečo skopírujete, vytvoríte nový súbor alebo spustíte program, hlava sa pohybuje a hľadá miesto, kde to bolo napísané. Pre názornosť si predstavte vinylovú platňu – len namiesto ihly bude mechanická čítacia hlava.

Jednotky SSD nemajú žiadne pohyblivé mechanické časti.

Ďalšie výhody SSD:

• Rýchla reakcia na akcie používateľa.
• Tichá práca.
• Nízka spotreba energie (polovičná oproti HDD).
• Žiadne prehrievanie.

To sú len hlavné výhody SSD diskov, ktoré môže používateľ „ohmatať“. Mnohí používatelia si však stále kladú otázku, ktorý je lepší HDD alebo SSD, takže porovnajme vlastnosti týchto dvoch typov jednotiek:

1. Rýchlosť SSD je vyššia, keďže odpadá fáza mechanického hľadania správneho miesta na povrchu disku. Čas prístupu k dátam sa skráti 100-krát – systém nainštalovaný na SSD začne doslova lietať v porovnaní s použitím HDD.
2. Absencia mechanických pohyblivých častí prispieva k tichému chodu pohonu a zvýšeniu jeho životnosti. HDD najčastejšie zlyháva kvôli mechanickému poškodeniu - SSD takýto problém nemá.
3. Teplota SSD je vždy udržiavaná na optimálnej úrovni, aj keď nie je chladená chladičom. HDD sa bez chladenia prehrieva, čo vedie k problémom so softvérom a hardvérom.

Buďme však objektívni: SSD disky majú aj nevýhody. V prvom rade je to cena, ktorá je stále dosť vysoká a priamo závisí od objemu. Ďalším problémom je obmedzenie počtu prepisovacích cyklov. HDD je možné preplniť dátami a vyčistiť, koľko chcete; SSD má obmedzenie, no v praxi je to ťažko dosiahnuteľné.

Všetky SSD disky sú dodávané s 3-5 ročnou zárukou, ale zvyčajne vydržia oveľa dlhšie, takže sa nemusíte zavesiť na tieto čísla.

Ak sa neviete rozhodnúť medzi SSD a HDD, potom je tu hybridná možnosť – SSHD. Takéto mechaniky kombinujú výhody oboch technológií, no zvýšenie rýchlosti zaznamenáte až pri bootovaní operačného systému. Zápis a čítanie dát bude prebiehať na rovnakej úrovni ako pri HDD, takže tieto hybridy nie sú medzi používateľmi príliš obľúbené.

Pravidlá výberu

Rozhodli ste sa teda, že je čas opustiť zastaraný pevný disk a nainštalovať do počítača disk SSD – prišli ste na to, prečo je to potrebné a aké výhody má oproti HDD. Tu však vyvstáva ďalšia otázka: ako si vybrať SSD?

V obchodoch sú disky s rôznymi formami, ovládačmi a cenami, takže je ťažké hneď na začiatku zistiť, čo je pre vás to pravé. Aby ste sa pri rozhovore s poradcom, ktorý chce SSD disk predať drahšie, necítil neisto, skúste si vybrať disk podľa nižšie uvedených parametrov.

Objem

Ako už bolo uvedené, jednou z hlavných nevýhod SSD je cena, ktorá je prísne viazaná na objem disku. Minimálna kapacita je dnes 60 GB. Ak vezmeme do úvahy, že nainštalovaný Windows 7 vyžaduje 16-20 GB, v závislosti od bitovej hĺbky je jasné, že 60 GB stačí len na inštaláciu systému a tuctu programov potrebných na prevádzku.

Ak chcete napáliť hry a náročné grafické aplikácie ako Corel alebo Photoshop na SSD, zvážte jednotky s viac ako 120 GB.

Rýchlosť

Každá jednotka (SSD nie je výnimkou) má dva indikátory rýchlosti: zápis a čítanie. Čím vyššie sú tieto hodnoty, tým lepšie, no pamätajte, že špecifikácie zvyčajne uvádzajú maximálnu rýchlosť. Skutočnú hodnotu je možné naučiť sa v praxi iba pomocou špeciálnych programov. Ak je disk na trhu už dlho, potom na internete môžete skúsiť nájsť jeho rýchlostné testy od používateľov.

Rozhranie a tvarový faktor

Väčšina moderných SSD diskov sa vyrába vo formáte 2,5 s podporou rozhrania SATA 3. Môžu však existovať aj iné, drahšie možnosti:

• PCI karta inštalovaná priamo v slote základnej dosky.
• Externý SSD disk.
• Disk s rozhraním mSATA pre inštaláciu do notebookov a kompaktných počítačov.

Čo sa týka rozhrania: všetky nové SSD sa dodávajú s rozhraním SATA 3, no ak máte na základnej doske nainštalovaný starší radič (1. alebo 2. generácie), stále môžete disk pripojiť. Existuje však jedno obmedzenie: rýchlosť prenosu je určená najnižšou hodnotou. To znamená, že ak pripojíte SATA 3 k SATA 2, rýchlosť bude určená priepustnosťou SATA 2.

HDD pre počítače majú 3,5-palcový tvarový faktor, potom na inštaláciu 2,5-palcového SSD budete potrebovať špeciálny adaptér, ktorý sa často nazýva „sánka“. Je to malá polica vyrobená z kovu, ktorá je zavesená na mieste inštalácie disku.

Mimochodom, pomocou špeciálneho adaptéra môžete do notebooku nainštalovať SSD namiesto DVD. Mnoho používateľov vytiahne nepoužívaný disk a na jeho miesto vloží disk SSD, na ktorý sa potom nainštaluje operačný systém. Súčasne sa štandardný pevný disk prenosného počítača úplne vyčistí a potom sa použije ako úložisko pre osobné súbory.

Pamäť a ovládač

Existujú tri typy pamätí, ktoré sa líšia počtom bitov informácií v jednej bunke – SLC (1 bit), MLC (2 bity) a TLC (3 bity). Prvý typ je zastaraný a v súčasnosti sa prakticky nepoužíva, takže ak ho vidíte v špecifikáciách, prejdite okolo takéhoto disku.

MLC je v súčasnosti najbežnejším typom pamäte, vyberte si ju. Má to svoje nevýhody, no adekvátna alternatíva zatiaľ neexistuje, keďže TLC sa na trhu SSD len začína objavovať a je stále veľmi drahé.

Pri radičoch je situácia podobná: medzi výrobcami najobľúbenejšia a medzi používateľmi rozšírená je technológia SandForce, ktorá zvyšuje výkon disku komprimáciou dát pred zápisom.

Ale radiče SandForce majú jednu nevýhodu, ktorá sa niekomu môže zdať podstatná: ak sa disk naplní informáciami až po limit, tak po jeho vyčistení sa rýchlosť zápisu nevráti do pôvodného stavu, čiže sa zníži. Tento problém je však vyriešený jednoducho: nezapĺňajte pamäť do posledného bajtu a rýchlosť neklesne.

Existujú aj iné, drahšie možnosti: Intel, Indilinx, Marvell. Ak to rozpočet dovoľuje, je lepšie venovať pozornosť SSD s radičmi od týchto spoločností.

Výrobca

Posledný parameter, ktorý si vyžaduje vašu pozornosť, je výrobca. Samozrejme, na rôznych fórach nájdete veľa príspevkov o tom, čo je lepšie zvoliť Kingston alebo povedzme Silicon Power, pretože sa špecializujú na výrobu rôznych typov pohonov.

Nie je to však úplne pravdivé tvrdenie: firiem, ktoré skutočne vyrábajú NAND flash pamäte, je oveľa menej ako značiek na trhu. Vlastná výroba (a vývojové oddelenie) má:

• Intel.
• Samsung.
• SanDisk.
• Rozhodujúce.

Napríklad spoločnosť OCZ donedávna neprešla žiadnym vývojom a len nedávno získala výrobcu ovládačov Indilinx. Preto je lepšie venovať pozornosť vyššie uvedeným charakteristikám a mať na pamäti výrobcov ako posledné.

Práca s jednotkou SSD

Po úspešnom nákupe a úspešnej inštalácii systému na SSD zapnete počítač a budete prekvapení, ako rýchlo začalo všetko fungovať. Aby ste si udržali takúto agilitu čo najdlhšie, dodržujte jednoduché pravidlá prevádzky SSD diskov:

• Nainštalujte systém, ktorý podporuje príkaz TRIM (Windows 7 a vyššie, Mac OS X 10.6.6, Linux 2.6.33).
• Pokúste sa nezaplniť disk úplne - rýchlosť zápisu sa zníži a neobnoví sa (relevantné pre radič SandForce).
• Ukladajte osobné súbory na HDD. Nevyberajte pevný disk, ak funguje – ukladajte naň hudbu, filmy, fotografie a ďalšie údaje, ktoré nevyžadujú vysokorýchlostný prístup.
• Zvýšte množstvo pamäte RAM a ak je to možné, nepoužívajte odkladací súbor.

Dodržiavaním týchto jednoduchých pravidiel predĺžite životnosť vášho SSD a vyhnete sa predčasnému zníženiu jeho výkonu.

Dnes je väčšina počítačov používateľov vybavená pevnými diskami. Ide o obľúbený typ, ktorý má svoje výhody, no postupne ho z trhu vytláčajú SSD disky. Takmer každý moderný prenosný alebo stolný počítač sa predáva s takýmto úložiskom vo vnútri, ale väčšina kupujúcich celkom nerozumie tomu, čo je jednotka SSD. Poďme sa s tým vysporiadať a určiť, čo je tento pevný disk zač, aké má plusy a mínusy oproti klasickým a už zastaraným HDD diskom.

Čo je to SSD?

Jednoducho povedané, ide o počítačové pamäťové zariadenie, ktoré pozostáva z mikrokontroléra a mikroobvodov. Táto skratka znamená Solid State Drive (alebo Solid State Disc), čo v angličtine znamená „solid state drive“.

Upozorňujeme, že toto nie je mechanické zariadenie. Na rozdiel od štandardných pevných diskov sa v jednotkách SSD nenachádzajú žiadne pohyblivé mechanické časti: vreteno, čítacia hlava. Preto, keď je toto zariadenie v prevádzke, nič sa vo vnútri nehýbe, neotáča sa veľkou rýchlosťou a nevydáva hluk. Preto tu nie je nič opotrebované. Všetky tieto parametre sú mimoriadne dôležité, pretože tieto dve technológie odlišujú. Staré modely HDD boli príliš citlivé na všetky druhy vibrácií, nové nie.

Takže pevný disk SSD neukladá všetky informácie do sektorov na pevných doskách, ale priamo do pamäťových čipov. Špeciálny ovládač umožňuje zapisovať dáta do buniek a odtiaľ ich prijímať a prenášať ich do rozhrania PC. V skutočnosti je SSD veľký flash disk s obrovským množstvom pamäte, len jeho výkon alebo šírka pásma je oveľa vyššia ako nielen výkon jednoduchého flash disku, ale aj zastaraných HDD diskov.

Prečo je to vôbec potrebné?

Efektívnejšia a produktívnejšia náhrada zastaraných HDD diskov je hlavným cieľom, ktorý sledujú vývojári týchto digitálnych médií. Majú menšie rozmery, pracujú veľmi rýchlo a pri prevádzke nevydávajú hluk. Na počítači, ktorý používa jednotku SSD, sa operačný systém načítava oveľa rýchlejšie a vo všeobecnosti sa zvyšuje výkon v rôznych programoch.

Čo sa týka notebooku, kde záleží na každom watte energie, je inštalácia SSD disku viac ako opodstatnená. Tu spotrebúva málo energie, čo umožňuje výrobcom notebookov poskytovať vyššiu autonómiu modelov. Navyše vďaka malým rozmerom týchto zariadení a menšiemu teplu môžete vytvárať kompaktnejšie notebooky a nemusíte sa zvlášť obťažovať implementáciou systému chladenia pevného disku.

Zloženie

Navonok SSD vyzerá banálne: je to malá zelená doska s mikroobvodmi a ovládačom, ktorý je umiestnený v plastovom alebo kovovom obale. Na jednej strane skrine je SATA konektor, cez ktorý je disk pripojený k základnej doske počítača. Neďaleko je napájací konektor. Všetko je rovnaké ako na bežnom HDD.

Pamäťové čipy umiestnené na doske sú teda úložiskami informácií. Na rozdiel od zastaraných pevných diskov používaných v modeloch HDD je čítanie informácií z takýchto médií oveľa rýchlejšie. V dôsledku toho GPU rýchlejšie získavajú potrebné informácie na spracovanie z pevného disku, čo zrýchľuje celý systém.

Ovládač

Radič na doske je analógom procesora, len je vysoko špecializovaný. Jeho hlavnou úlohou je distribúcia informácií v mikroobvodoch. Môže tiež vykonávať rôzne servisné úlohy: čistenie pamäte, prerozdeľovanie buniek atď. Všetky servisné úlohy musia byť dokončené včas, inak môže nedokončenie viesť k strate informácií.

Zloženie médií SSD pre notebooky a stacionárne počítače tiež zahŕňa vyrovnávaciu pamäť na ukladanie údajov do vyrovnávacej pamäte. Ide o vysokorýchlostnú pamäť RAM, do ktorej sa najskôr odošlú dáta, potom sa upravia a zapíšu na disk.

Inštalácia

Väčšina používateľov spočiatku vie, ako nainštalovať SSD. Tento postup je úplne odlišný od procesu inštalácie konvenčného HDD disku.

Tento disk nie je možné správne nainštalovať. Stačí ho vložiť do puzdra, upevniť zostavu skrutkami a pripojiť SATA kábel k základnej doske a ku konektoru médií. Kábel od napájacieho zdroja sa zasunie do susedného konektora. V systéme nie sú žiadne káble s konektormi, ktoré by sa dali omylom pripojiť k zariadeniu, takže s inštaláciou by nemali byť žiadne problémy.

Ako to funguje?

Je dosť ťažké vysvetliť princíp fungovania tohto zariadenia. Vychádza zo špecifík fungovania určitých pamäťových buniek. Spracovanie údajov sa tu nevykonáva po bajtoch, ale po blokoch. Okrem toho má každá bunka určitý zdroj cyklov zápisu a čím častejšie sa údaje zapisujú a vymazávajú z pamäte, tým skôr disk vyčerpá svoj zdroj a zlyhá.

Čítanie údajov je rýchle. Všetky operácie sa vykonávajú prostredníctvom ovládača, ktorý „rozumie“ požadovanej adrese bloku a pristupuje k požadovanej pamäťovej bunke. Existujú prípady, keď je potrebné prečítať niekoľko blokov, ktoré nie sú za sebou, naraz, ale to neovplyvní výkon. Pri HDD médiách takáto výhoda nebola.

Proces zaznamenávania informácií sa vykonáva v nasledujúcom poradí:

1. Načítať blok do vyrovnávacej pamäte.
2. Zmena informácií vo vyrovnávacej pamäti.
3. Vymazanie bloku v pamäti.
4. Zápis nového bloku do pamäte na adresu, ktorá bola predtým vypočítaná špeciálnym algoritmom.

Nahrávanie zahŕňa prístup k pamäťovým bunkám na digitálnom médiu SSD. Pred záznamom sa blok vymaže a aby sa disk postupne opotreboval, ovládač vypočíta čísla blokov pomocou špeciálnych algoritmov.

Upozorňujeme, že vymazanie blokov sa vykonáva počas nečinnosti média. Tým sa skráti čas potrebný na zápis na disk. V tomto prípade nie je potrebný zásah používateľa, systém automaticky vykoná príkaz na vymazanie blokov.

Typy SSD médií

Existuje niekoľko typov týchto zariadení. Sú rozdelené podľa typu rozhrania, ktoré sa používa na pripojenie k PC:

1. SATA. SATA disky sú najbežnejšie. Rovnaký konektor sa používa na pripojenie bežných HDD. Existuje aj menšia verzia tohto konektora – mSATA.
2. PCI Express. Cez tieto konektory sa zvyčajne pripájajú grafické karty, môžete však pripojiť aj mechaniku s príslušným konektorom. Toto rozhranie sa nachádza na základnej doske. Pri pripojení disku cez PCI-Express sa zvýši jeho výkon vďaka vyššej šírke pásma tohto rozhrania. Zvyčajne sú týmto spôsobom pripojené SSD médiá pre servery.
3. M.2 je ďalšou miniatúrnou možnosťou pripojenia diskov.

Charakteristika

Takže teraz chápete, čo je SDS. Zostáva len spomenúť hlavné charakteristiky týchto zariadení:

1. Kapacita. Jeden z dôležitých parametrov, ktorý udáva najčastejšie hodnota nenásobnej mocniny dvojky. Ak bola kapacita pevných diskov 256 alebo 512 GB, potom je kapacita SSD zariadení zvyčajne 240 alebo 480 GB. Deje sa tak z dôvodu vyhradenia časti pamäte radičom, čo je potrebné na výmenu blokov, ktoré vyčerpali svoj zdroj. Používateľ nevidí výmenu blokov a nepríde o dáta. To znamená, že ak charakteristiky uvádzajú objem 480 alebo 500 GB, v skutočnosti je tam k dispozícii 512 GB. Len rôzne ovládače si rezervujú určité množstvo.
2. Rýchlosť. Väčšina zariadení má rýchlosť 450-550 Mb/s. Táto rýchlosť sa rovná šírke pásma rozhrania SATA, cez ktoré je disk pripojený k základnej doske. To je však dosť na všetky úlohy. Veď aj rýchlosť nahrávania v aplikáciách je nižšia. V charakteristikách sa najčastejšie uvádza rýchlosť zápisu a nie šírka pásma.
3. Počet žetónov. Čím viac pamäťových čipov je, tým viac operácií možno spracovať za jednu jednotku času. To znamená, že počet čipov určuje výkon. Rýchlosť zápisu je zvyčajne vyššia pre modely s väčšou pamäťou. Je to spôsobené tým, že so zvyšujúcim sa množstvom pamäte rastie aj počet čipov.
4. Typ pamäte. Najlacnejšie SSD majú TLC pamäť, drahé MLC. Samsung používa a vylepšuje vlastnú pamäť 3D-NAND. Rozdiely v type použitej pamäte nie sú v praxi viditeľné.

Záver

Napriek tomu, že takéto digitálne úložiská informácií nejasne pripomínajú moderný veľký flash disk, existujú medzi nimi rozdiely. Najmä tieto pohony disponujú širokou škálou implementovaných moderných technológií, vďaka ktorým je dosahovaný veľký nárast výkonu bez straty spoľahlivosti. Rýchlosť celého systému sa výrazne zvyšuje pri výmene starého pevného disku za nový SSD. Teraz sme konečne prišli na to, čo je SDS a aké sú jeho vlastnosti.