Solid State Drives (SSD's) zijn al lange tijd op de markt, maar winnen steeds meer aan populariteit. De laatste tijd. SSD-schijven zijn vrij duur, maar verbeteren tegelijkertijd de systeemprestaties aanzienlijk, dankzij very hoge snelheid gegevens lezen en schrijven.

Anders dan normaal harde schijven hier wordt het gebruikt in plaats van magnetische sporen nieuwe technologie- Flash-geheugen. Maar naast het grote prestatievoordeel zijn er nog verschillende andere nadelen: dit zijn servicelijnen, klein volume en hoge prijs. In dit artikel zullen we proberen erachter te komen hoe we een SSD-schijf voor een computer kunnen kiezen, en ook kijken naar wat ze zijn en hoe ze van elkaar verschillen. Maar eerst moet je weten wat SSD-schijven zijn.

SSD-of Solide staat Drive is een opslagapparaat zonder bewegende elementen, gebaseerd op geheugenchips of met andere woorden, een solid-state drive.

Normaal HDD bestaat uit een hogesnelheidsrotatie magnetische schijf en koppen voor het lezen en schrijven van gegevens. Gegevensopslag wordt uitgevoerd door de gewenste cellen te magnetiseren en te demagnetiseren. Maar het werken met de cel, het veranderen van de rotatiesnelheid van de schijf en, belangrijker nog, het verplaatsen van de opnamekop kost te veel tijd. Daarom kan de harde schijf niet erg snel zijn.

Maar een SSD schijf lost dit probleem op. Hier wordt in plaats van dit hele complexe mechanisme flash-geheugen gebruikt. Hierdoor is het niet langer nodig om de opnamekop te verplaatsen; de opname naar een willekeurig punt op de schijf vindt onmiddellijk plaats.

Maar op chips gebaseerde geheugentechnologie is duurder dan conventionele harde schijven. Bovendien heeft flash-geheugen één zeer ongewenste eigenschap: een beperkt aantal herschrijvingen. Daarom moeten fabrikanten verschillende manieren bedenken om de cellen te plaatsen en te compenseren om ervoor te zorgen dat hun schijven zo lang mogelijk meegaan.

Om ervoor te zorgen dat u de juiste SSD-schijf voor uw computer kunt kiezen, moet u eerst overwegen welke soorten schijven er bestaan.

Soorten SSD-schijven

Tijdens de ontwikkeling van deze technologie verschenen er verschillende typen SSD-schijven, ze verschillen in grootte, manier van verbinding met de computer, snelheid van werken en manier van plaatsen van geheugencellen.

Afmetingen en aansluitmethoden

Grootte, methode SSD-verbindingen schijf naar het moederbord en de bedrijfssnelheid zijn gerelateerd, omdat deze kenmerken specifiek afhankelijk zijn van de verbindingsinterface. Laten we eens kijken naar de meest voorkomende manieren om een ​​SSD aan te sluiten, zodat je weet welke SSD je moet kiezen:

• SATA- deze SSD-schijven maken verbinding met dezelfde interface als gewone HDD-schijven. Om compatibel te zijn met de inbouwruimte hebben deze schijven een behuizing van 9x7x2,5 centimeter, wat overeenkomt met HDD-formaat. Tegenwoordig worden ze het meest gebruikt omdat ze eenvoudig op elke computer of laptop kunnen worden geïnstalleerd in plaats van op een gewone harde schijf. Maar deze optie heeft een beperking: maximum snelheid gegevensoverdracht - 6 Gb/seconde. Voor een HDD is dit een zeer groot cijfer, maar sommige SSD's kunnen zelfs nog meer ontwikkelen.
• mSATA- exact dezelfde verbindingsinterface als SATA, en dus dezelfde werksnelheid. Alleen staat hier niet zo'n groot gebouw. Dit type SSD wordt vaak gebruikt voor laptops. Het enige verschil tussen dit type schijf is de grootte.
• PCIe- deze schijven zien eruit gewone kaart PCI en dankzij het gebruik van deze interface kunnen gegevensoverdrachtssnelheden tot 30 Gb/sec worden bereikt. Maar ze kunnen vanwege hun formaat alleen in personal computers worden gebruikt en kosten ook twee of zelfs drie keer meer dan gewone SATA SSD's.
• NVMe- aanpassing van PCIe SSD-schijven, die dankzij speciale optimalisaties nog betere prestaties bieden, maar op dit moment het is alleen compatibel met nieuwe moederborden. De behuizing ziet er precies hetzelfde uit als die van PCIe.
• M.2. is een kleinere versie van een SSD-schijf voor PCI. Het werkt volgens hetzelfde protocol en stelt je in staat dezelfde snelheid te ontwikkelen bij het werken met gegevens, maar in plaats van een grote behuizing is het gemaakt in de vorm van één kleine vergoeding. Meerderheid moderne borden ondersteunen dit soort slots al, maar kunnen ook eenvoudig via PCI worden aangesloten.

Methoden voor het organiseren van geheugencellen

Door cellen te organiseren SSD-geheugen Schijven worden gedeeld door het aantal bits dat in één cel is opgeslagen. Hoe minder, hoe groter de herschrijfhulpbron en de werkingssnelheid, maar hoe hoger de prijs. Daarom proberen fabrikanten de productiekosten te verlagen door de hoeveelheid gegevens in één cel te vergroten. Momenteel zijn er de volgende soorten geheugen:

• SLC NAND- Dit type geheugen is al een hele tijd geleden ontwikkeld. Eén cel bevat één bit aan gegevens. Hij garandeert maximale prestatie en tot tienduizend data overschrijft, maar is erg duur en wordt daarom niet vrijgegeven.
• MLC NAND is de volgende generatie flashgeheugen, waarin er twee bits per cel zijn. Het aantal mogelijke herschrijvingen wordt teruggebracht tot drieduizend keer en de werksnelheid wordt gehalveerd. Maar de prijs van dergelijke apparaten is al min of meer acceptabel.
• TLC NEN- in deze standaard bevat één cel al 3 bits aan gegevens en daalt de herschrijfbron naar 1000. Maar ze zijn zelfs goedkoper. Fabrikanten hebben een uitweg uit de situatie gevonden door verschillende balanceringscontrollers toe te voegen, die de defecte cellen vervangen door reservecellen, en ook proberen alle cellen dezelfde belasting te geven. Er wordt ook gebruik gemaakt van een cache uit het SLC-geheugen. Dit alles zorgt ervoor dat wij de werking van de SSD tot wel 3 jaar of langer kunnen garanderen.

Tegenwoordig worden TLC en MLC met verschillende optimalisaties het meest gebruikt.

Hoe kies je een SSD-schijf?

Nu u al weet wat SSD-schijven zijn, gaan we kijken hoe u een SSD-schijf voor uw computer kiest. Nieuwe gebruikers letten alleen op volume, prijs en maat. Maar u moet ook rekening houden met het type geheugenplaatsing, de verbindingsmethode en de fabrikant van de controller.

SSD-geheugencapaciteit

Hoe grotere maat die meer prijs apparaten, maar tegelijkertijd is de herschrijfhulpbron groter, omdat de controller meer ruimte heeft om de belasting over alle cellen te herverdelen. Meestal zijn SSD-schijven verkrijgbaar in de maten 128, 256 GB en 1 TB. Meestal nemen gebruikers een SSD van 128 GB voor het systeem.

Verbindingsmethode

In feite zijn er slechts twee verbindingsmethoden: via de SATA-interface en PCI. SATA komt vaker voor en is veelzijdiger. Deze SSD schijf kan zowel in een computer als in een laptop worden geïnstalleerd. Maar als je heel hoge snelheden wilt, kun je beter voor de PCI-interface kiezen.

Geheugentype

Om erachter te komen welke ssd is beter Om 2016 voor uw computer te kiezen, moet u letten op het type geheugen. Het eerste type geheugen, SLC, is niet langer beschikbaar. Er zijn twee typen die veel op de markt voorkomen: MLC en TLC. De eerste is duurder, maar heeft een opnamebron van 3000 duizend keer en de snelheid van het werken met gegevens is 50 milliseconden. Dergelijke schijven kunnen bij normaal gebruik 5-7 jaar meegaan, maar zijn duurder.

Schijven met TLC-geheugen hebben een schrijfduur van 1000 keer, een leestijd van 75 milliseconden en een levensduur van ongeveer drie tot vijf jaar. Voor thuis computer Het is heel goed mogelijk om voor TLC-geheugen te kiezen. Maar kopieer je heel vaak grote bestanden, dan kun je beter voor MLC kiezen.

Chipfabrikant

Er is nog een heel belangrijke parameter, wat de moeite waard is om op te letten. Dit is de fabrikant van de controllerchip. Aan de ene kant lijkt het misschien dat dit er niet toe doet, maar elke fabrikant heeft zijn eigen kenmerken en nadelen.

• Zandkracht- Dit is een van de meest populaire controllers. Het is vrij goedkoop en heeft goed optreden. belangrijkste kenmerk- gebruik van compressie bij het schrijven van gegevens naar media. Maar er is een nadeel: als de schijf vol is, daalt de opnamesnelheid aanzienlijk;
• Wonder- vergelijkbaar met SandForce, heeft uitstekende snelheid werken, maar het hangt niet langer af van het volpercentage van de schijf. Nadeel - te duur;
• Samsung- ook behoorlijk populaire controllers. Heb steun AES-codering op hardwareniveau, maar soms kun je een snelheidsdaling waarnemen als gevolg van problemen met het algoritme voor het verzamelen van afval;
• Fizon- Het heeft uitstekende prestatie, lage prijs en de afwezigheid van problemen die de snelheid zouden verminderen. Maar er is hier een nadeel. Hij presteerde slecht tijdens operaties met willekeurige opname en lezen;
• Intel- beter dan Fizon, maar veel duurder.

De belangrijkste fabrikanten van geheugenkaarten zijn Samsung, SanDisk, Intel en Toshiba. Maar geheugenkaarten zijn niet zo verschillend, dus uitermate belangrijk Er is geen keuze qua boardfabrikant.

Solid State Drives (SSD) - Voor- en nadelen

Laten we eerst eens kijken naar de definities. Hard en solide - wat is het verschil?

Wat is een harde schijf?, dat ook vaak HDD, harde schijf, harde schijf, schroef, etc. wordt genoemd?

HDD (Engels) harde schijf drive) is een apparaat voor gegevensopslag gebaseerd op het principe van magnetische opname. Informatie wordt vastgelegd op platen bedekt met een ferromagnetische laag. De schijven zijn gemonteerd op een spindel, die met zeer hoge snelheden draait (tot 15.000 tpm). Naast het mechanische gedeelte is er ook een elektronica-eenheid, die feitelijk de gehele mechanica van het apparaat aanstuurt.

De eerste in massa geproduceerde harde schijf werd in 1956 door IBM geproduceerd, woog 971 kg, had totaalvolume geheugen ongeveer 3,5 megabyte. De geschiedenis ontwikkelde zich snel en in 2011 werd 1 terabyte de norm voor een harde schijf. Op dit moment zijn er schijven van twee en zelfs drie terabyte.

Het werkingsprincipe van een harde schijf is gebaseerd op het registreren van veranderingen in het magnetische veld nabij de schijfkop.
De belangrijkste spelers op de markt voor harde schijven zijn Fujitsu, Seagate, Western Digital, Samsung en Hitachi.

Hoe groter het volume harde schijven werd, hoe groter het volume werd doorgegeven informatie. De algemene mechanische structuur van de harde schijf is het grootste nadeel: het relatief lage gegevensvolume dat per seconde wordt overgedragen (gemiddelde modellen van fabrikanten hebben momenteel een constante gegevensoverdrachtsnelheid van ongeveer 100-150 MB/s). Bovendien geldt: hoe hoger de gegevensoverdrachtsnelheid, hoe heter de harde schijf wordt.

Ook voor veel taken Dagelijks gebruik Deze snelheden zijn voldoende voor een computer, maar wanneer gespecialiseerd gebruik(grafische stations, professioneel spelcomputers, computercentra, enz.) Het is de harde schijf die aanzienlijke beperkingen oplegt de performance over het geheel systemen.

De eerste ontwikkelingen voor de uitvinding van een fundamenteel nieuwe drager begonnen in de jaren zeventig. In 1978 introduceerde StorageTek het eerste halfgeleideropslagapparaat. moderne soort, waarmee de basis werd gelegd voor de ontwikkeling van SSD-solid-state drives. En pas in 2008 Zuid-Koreaans bedrijf erin geslaagd om de eerste te creëren SSD-capaciteit 128 GB, vergelijkbaar met moderne analogen, die ze demonstreerde op een tentoonstelling in Seoul.

Massaproductie werd pas in 2009 georganiseerd. Op dit moment zijn er schijven van 720 GB, waarvan de kosten beginnen vanaf 60.000 roebel, bijvoorbeeld het IBIS OCZ 3HSD1IBS1-720G-model van het bedrijf OCZ.

Dus wat is een SSD?

Vertaald uit het Engels betekent solid-state drive ‘een schijf zonder bewegende delen’. Een solid-state drive is een opslagapparaat waarvan het werkingsprincipe is gebaseerd op het gebruik van herschrijfbare chips en een controller. Vaak verwarren gebruikers de terminologie en noemen SSD een harde schijf. Dit is verkeerd, omdat technische kenmerken stevige schijven. Onderscheidend kenmerk Het voordeel van dit type media van HDD is dat er bij het lezen van gegevens van een SSD geen mechanische handelingen nodig zijn, alle tijd wordt alleen besteed aan het overbrengen van het adres en het blok zelf. Dienovereenkomstig geldt: hoe sneller het geheugen van het apparaat en de controller zelf, hoe sneller de algemene toegang naar de gegevens.

Het proces van het wijzigen of wissen van gegevens op SSD-schijven is echter niet zo eenvoudig. Dit komt door het feit dat het geheugen in blokken van 4 KB wordt geschreven en in blokken van 512 KB wordt gewist.

Wanneer u blokken wijzigt, volgende reeks acties:

1. Het blok met de wijzigingen wordt in de interne buffer ingelezen.
2. De noodzakelijke wijziging van de bytes wordt uitgevoerd.
3. Het blok wordt uit het flashgeheugen gewist.
4. De nieuwe locatie van dit blok wordt berekend.
5. Het blok wordt naar een nieuwe locatie geschreven.

Bij het verwijderen van bestanden worden ze niet fysiek verwijderd, maar worden ze alleen door het systeem als verwijderd gemarkeerd, maar de SSD weet niet welke gegevens gebruikersgegevens zijn en welke worden verwijderd, en in feite moeten alle blokken worden verwerkt volgens het bovenstaande. genoemd schema. Dit systeem leidt tot het feit dat wanneer grote hoeveelheden gegevens op de schijf, neemt de totale gebruikstijd aanzienlijk toe, wat al het werk vertraagt.

SSD-beveiliging en betrouwbaarheid

Als we het hebben over de mogelijkheid om gegevens van een SSD te herstellen, kunnen we de volgende punten opmerken:

• De gegevens worden niet onmiddellijk verwijderd, zoals op de harde schijf, zelfs als u het bestand erbovenop overschrijft met andere gegevens.
• Het proces van gegevensherstel is behoorlijk arbeidsintensief, vanwege het feit dat het nodig is om de juiste volgorde te selecteren, de resultaten te combineren en ook het benodigde algoritme te selecteren dat de werking van de mediacontroller emuleert.

De betrouwbaarheid van een SSD hangt direct af van de betrouwbaarheid van de controller en de bijbehorende firmware, aangezien het de controller is die zich tussen de interface en de geheugenchips bevindt en de kans op beschadiging bij stroomproblemen zeer groot is.

Regels voor het werken met vaste media om hun levenscyclus te verlengen en de algehele snelheid te verhogen:

• Alle gegevens die regelmatig veranderen (diverse tijdelijke gegevens, wisselbestanden, enz.) moeten naar een gewone harde schijf worden overgebracht.
• Schakel schijfdefragmentatie uit.
• Update regelmatig de controllerfirmware.
• Als u te allen tijde ongeveer 20% van uw schijfpartitie vrijhoudt, verbetert u de algehele prestaties.

Voordelen van SSD's ten opzichte van harde schijven:

• Zeer hoge leessnelheid van datablokken, die eigenlijk alleen wordt beperkt door doorvoer controller-interface.
• Laag energieverbruik.
• Stilte.
• Gebrek aan mechanische onderdelen, wat leidt tot minder mogelijke storingen.
• Kleine algemene afmetingen.
• Bestand tegen hoge temperaturen.

Nadelen van SSD:

• Beperkt aantal herschrijfcycli van geheugencellen (van 10.000 tot 100.000 keer). Zodra de limiet is bereikt, stopt uw ​​schijf gewoon met werken.
• Hoge prijs. Vergeleken met de prijs van een HDD voor 1 GB (ongeveer 1,6 roebel/GB voor een 1 TB HDD versus 48 roebel/GB voor een 128 GB SSD).
• Lage schijfcapaciteit vergeleken met HDD.
• Probleem van compatibiliteit met sommige versies van besturingssystemen (sommige besturingssystemen houden eenvoudigweg geen rekening met de specifieke kenmerken van solid-state media, wat leidt tot een zeer snelle slijtage van de media).

Bedrijven en SSD-fabrikanten waarop u veilig kunt vertrouwen:

Modelvoorbeelden:

Gemiddelde kosten - 15.000 roebel.

Een uitstekend lid van de solid-state familie, met leessnelheden tot 355 MB/s en schrijfsnelheden tot 215 MB/s, aangesloten via een SATA 6 Gb/s-klasse interface.

128Gb Kingston SV100S2/128G SATA 2,5" V100-serie

Gemiddelde prijs - 6000 roebel.

Een goede SSD-schijf met een SATA-2-aansluitinterface. Door technische specificaties van de fabrikant - schrijfsnelheid tot 230 MB/s, leessnelheid tot 250 MB/s.

SSD Corsair CSSD-V64GB2-BRKT

Meer goedkope opslag, kleiner volume, met een SATA-aansluitinterface.

Gemiddelde kosten - 3700 wrijven. Het heeft schrijfsnelheden tot 130 MB/s en leessnelheden tot 215 MB/s.

conclusies

Op in dit stadium technologische ontwikkelingen, nu solid-state media bijna 30 keer duurder zijn dan harde schijven met een prijs per 1 gigabyte, de haalbaarheid van het gebruik van SSD’s in Alledaagse leven regelmatige gebruiker controversieel, maar als je de laadtijd van het besturingssysteem wilt versnellen en daarover wilt opscheppen bij je vrienden, dan is een SSD zeker iets voor jou. Gerechtvaardigd met behulp van SSD V mobiele toestellen, servers hebben hoge lading op schijf systeem, evenals in gevallen waarin professionele applicaties worden gebruikt die snelle gegevenstoegang vereisen.

Als je kijkt moderne laptop of een personal computer, zult u waarschijnlijk een SSD-station in de lijst met componenten tegenkomen. Deze vorm van dataopslag is al jaren op de markt, maar wordt pas onlangs door de industrie en consumenten omarmd als een haalbaar alternatief voor traditionele harde schijven.

Dus, wat is een SSD SSD-schijf en hoe verhoudt deze zich tot klassieke schijven? harde schijven— HDD?

Wat is een solid-state schijf

Wat is dit voor een vreemd woord? Solide staat? De naam komt van het Engelse woord ‘Solid’, wat ‘Solid state’ betekent. Met solid state bedoelen we een elektronisch circuit, volledig opgebouwd uit halfgeleiders en dat in feite een gewone microschakeling is (de groene, met een aantal vreemde ‘sporen’ erop).

halfgeleider chip

"Hmm, ja, maar dit is altijd het geval geweest bij alle apparaten die we in onze kindertijd kapot hebben gemaakt", dachten sommigen, en misschien velen. Maar nee, of beter gezegd: ja, maar nee. Dat wil zeggen, ja, in de apparaten die jij en ik in de kindertijd hebben kapotgemaakt, waren er inderdaad al behoorlijk wat groene microschakelingen, maar daarvoor, lang geleden, bestonden de meeste apparaten uit vacuümbuizen, verschillende draden, schakelaars en een nog een heleboel anderen, allerlei details. Een goed voorbeeld Zo'n apparaat is een transistorradio, waarvan kopieën zich misschien herinneren door muziekliefhebbers uit de tijd van de USSR en het begin van de jaren 90.

Dus, SSD schijf is een solid-state drive, een apparaat voor digitale gegevensopslag op basis van een halfgeleidergeheugenchip. Ik zal niet ingaan op de subtiliteiten (en ik ken deze subtiliteiten niet echt - hehe), om je hersenen niet te verstoppen met onnodige, onnodige rommel.

De tijden van vintage transistors zijn al lang in de vergetelheid geraakt, en tegenwoordig bijna allemaal elektronische apparaten gemaakt op basis van halfgeleiders, inclusief diezelfde radio.

Maar als we het hebben over zo'n marktniche als 'gegevensopslagmedia', dan waren tot voor kort de bekende harde schijven, waarvan het werkingsprincipe gebaseerd is op interactie, de baas. magnetische schijven en niet halfgeleiders, zoals bij SSD's.

Nu kun je tegenwerpen dat dergelijke gegevensopslag al heel lang bestaat in de vorm van flashdrives die zijn aangesloten op een USB-connector. En over het algemeen heb je gelijk, want SSD en flash gebruiken hetzelfde type energiebesparende geheugencircuits die hun informatie behouden, zelfs als er geen stroom is. Het verschil ligt in de vormfactor en capaciteit van de schijven, maar ook in het feit waarvoor de flashdrive is ontworpen extern gebruik V computer systeem en een SSD voor plaatsing in de computer, in plaats van een traditionele harde schijf, of ernaast.

De meeste SSD's lijken qua uiterlijk sterk op klassieke HDD's, met als enige verschil de vormfactor (grofweg de grootte van de stoel). Harde schijven hebben in de regel een vormfactor van 3,5 inch en zijn uitgerust met precies deze stoelen systeem eenheden recente jaren. U SSD-formaten respectievelijk compacter, kleinere vormfactor - 1,8 '' en 2,5 ''. Maar dit betekent niet dat dergelijke SSD's niet in oude gevallen kunnen worden geïnstalleerd, omdat het compatibiliteitsprobleem wordt opgelost met behulp van een speciale wagen, of met behulp van geïmproviseerde middelen en verbeeldingskracht.

Sommige SSD's lijken meer op geheugenkaartchips dan op HDD's, omdat ze gewoon een chip zijn met een connector voor verbinding. Deze SSD's omvatten modellen met M.2- en PCI-Express-vormfactoren.

Er zijn er ook die combineren voordelige aspecten HDD en solid-state schijven. Ze hebben dezelfde vormfactor en opslagcapaciteit als HDD's, maar ze hebben enkele van de mooie mogelijkheden van SSD's.

Waarom een ​​SSD gebruiken

Solid State-schijven hebben een aantal voordelen ten opzichte van magnetische harde schijven en deze zijn te danken aan het feit dat SSD's geen bewegende delen hebben, terwijl HDD's motoren hebben om de magnetische schotels en schijfkoppen te roteren. Alle opslag op een SSD wordt afgehandeld door flashgeheugenchips, en dit biedt drie duidelijke voordelen:

• Minder stroomverbruik- dit is een sleutelfactor waarom het gebruik van SSD's in laptopcomputers zo populair is geworden, omdat SSD's, in tegenstelling tot harde schijven, geen stroom nodig hebben voor motoren, en dienovereenkomstig het stroomverbruik aanzienlijk wordt verminderd;
• Snellere toegang tot gegevens- Omdat de schijf de schijf niet hoeft te laten draaien en de koppen niet hoeft te bewegen, worden gegevens met ongelooflijke snelheid gelezen en geschreven hoge snelheid, wat veel aangename sensaties toevoegt aan het gebruik van een pc of laptop;
• Hoge betrouwbaarheid- harde schijven zijn erg kwetsbaar en gevoelig voor verschillende factoren externe factoren apparaten. Zelfs een lichte schok of val is voldoende om problemen te veroorzaken HDD-werking. Omdat een SSD geen bewegende delen heeft en de gegevens op de chip zijn opgeslagen, is de kans veel kleiner dat de schijf beschadigd raakt door een val of transport in een auto.

Alles bij elkaar zorgen deze factoren voor wat er nu gebeurt: een geleidelijke verdringing uit de markt magnetisch hard schijven. Maar aangezien de kosten van SSD nog steeds behoorlijk hoog zijn, zal de volledige migratie van gebruikers van HDD naar SSD meer dan een jaar of zelfs decennia duren. Trouwens, hierover.

Waarom SSD niet op alle pc's wordt gebruikt

De belangrijkste beperkende factor bij het gebruik van SSD's in draagbare en desktop computers is hun hoge prijs. Als laatste SSD-tijd zijn natuurlijk betaalbaarder geworden omdat de prijs van apparaten is gedaald tot redelijke waarden, maar één megabyte op een SSD kost nog steeds ongeveer drie keer meer dan dezelfde megabyte op een harde schijf. Of zelfs meer, want hoe hoger de schijfcapaciteit, hoe groter het prijsverschil wordt.

De capaciteit is dat ook belangrijke factor in de acceptatie van solid-state drives als de enige niet-alternatieve technologie voor gegevensopslag. Gemiddeld laptop, uitgerust met een SSD, zal een geheugencapaciteit hebben van 128 tot 256 GB. Dit komt ongeveer overeen met wat een paar jaar geleden in laptops werd geïnstalleerd - tegenwoordig zijn de meeste laptops uitgerust met HDD's met een capaciteit van 500 GB of meer. Desktopsystemen hebben een nog grotere onbalans tussen SSD’s en harde schijven, aangezien de gemiddelde pc is uitgerust met een HDD van 1 TB of meer.

Daarom is een volledige transitie van gebruikers naar SSD op dit moment niet aan te raden hoge kosten en klein volume. Maar in feite is de kans zelfs groter dat het de eerste is dan de tweede, omdat er SSD's van 4 GB zijn, maar deze kosten een behoorlijk serieuze investering. In dit opzicht volgt de tweede reden eerder uit de eerste: de zeer hoge prijs van de apparaten.

Ter vervanging van magnetisch harde schijven solid state drives komen eraan, afgekort als SSD (Solid State Drive). En hoewel het woord drive in de afkorting wordt genoemd, kunnen nieuwe apparaten voor informatieopslag nauwelijks schijven worden genoemd, omdat er niets in zit dat op een schijf lijkt.

Laten we eens kijken wat goede solid-state drives (SSD's) zijn en hoe ze verschillen van de bekende harde magnetische schijven (HDD's).

Voordelen van SSD ten opzichte van HDD.

Het allerbelangrijkste voordeel van SSD voor de HDD is dat hun prestatie veel hoger dan “klassieke” harde schijven. Feit is dat SSD’s een geheel andere technologie gebruiken voor het opnemen, opslaan en uitlezen van informatie. De technologie is geleend van flashgeheugen, dus SSD kan een gespecialiseerde flashdrive met hoge capaciteit worden genoemd.

Het tweede voordeel van SSD is geen bewegende delen en details. Het is geen geheim dat magnetisch harde schijven zeer gevoelig voor trillingsbelastingen, vooral in werkende staat. Als u per ongeluk valt, kunt u voor altijd afscheid nemen van de harde schijf. Het is ook niet ongebruikelijk dat de aandrijving die diezelfde magnetische ‘pannenkoeken’ laat draaien, stopt met staan. Mechanische onderdelen zijn de achilleshiel van elk hightechapparaat.

Omdat SSD's eenvoudigweg geen bewegende delen of onderdelen hebben, is hun weerstand tegen trillingen en schokken veel hoger dan die van conventionele HDD's.

Ten derde en belangrijk voor draagbare apparatuur SSD-kwaliteit is hun lichtgewicht. Zet je een 2,5” SSD met een capaciteit van bijvoorbeeld 128Gb op de ene handpalm, en een 2,5” HDD met 180Gb op de andere handpalm, dan komt de solid state drive voor jou alleen maar “pluis” over. Ze zijn ongelooflijk licht.

Het vierde voordeel van SSD's ten opzichte van HDD's is dat ze verbruiken minder energie, A werktemperatuur ze zijn veel lager.

Dat is waarschijnlijk de hele kwaliteit SSD-verschillen vanaf harde schijf.

SSD-schijfapparaat.

Zo ziet een gemiddelde SSD eruit. Uiteraard zijn er modellen in open frame-uitvoering te koop. De meest voorkomende SSD-schijven hebben de 2,5-inch vormfactor.

Een typische solid-state drive is een printplaat waarop een set chips is geïnstalleerd. Deze set bestaat uit een microschakeling NAND-controller en in feite microschakelingen NAND-geheugen.

Het printplaatgedeelte van de solid-state drive wordt volledig benut. Het grootste deel wordt ingenomen door NAND-geheugenchips.

Zoals u kunt zien, zitten er geen mechanische onderdelen of schijven in een SSD-schijf, alleen microcircuits. Het is niet voor niets dat SSD’s de laatste tijd steeds vaker ‘elektronische’ schijven worden genoemd.

Soorten geheugen in SSD.

Nu we de structuur van SSD-schijven hebben begrepen, laten we er meer in detail over praten. Zoals eerder vermeld bestaat een gewone SSD uit twee onderling verbonden delen: geheugen en controller.

Laten we beginnen met het geheugen.

Om informatie op te slaan, gebruiken SSD's NAND-geheugen, dat bestaat uit een groot aantal MOSFET-transistoren met een zwevende poort. Ze worden ook wel cellen (geheugen) genoemd. Cellen worden gecombineerd in pagina's van 4 kB (4096 bytes), vervolgens in blokken van 128 pagina's en vervolgens in een array van 1024 blokken. Eén array heeft een capaciteit van 512 MB en wordt bestuurd door een aparte controller. Zo een model met meerdere niveaus Het aandrijfapparaat legt bepaalde beperkingen op aan de werking ervan. Informatie kan bijvoorbeeld alleen worden gewist in blokken van 512 kBytes, en opnemen is alleen mogelijk in blokken van 4 kBytes. Dit alles leidt ertoe dat een speciale controller het opnemen en lezen van informatie van geheugenchips regelt.

Het is vermeldenswaard dat veel afhangt van het type controller: lees- en schrijfsnelheid, weerstand tegen storingen, betrouwbaarheid. We zullen het later hebben over welke controllers in SSD's worden gebruikt.

SSD's gebruiken drie hoofdtypen NAND-geheugen: SLC, MLC en TLC. In geheugentype SLC (Cel op één niveau) Er worden transistoren met één niveau gebruikt. Dit betekent dat één transistor 0 of 1 kan opslaan. Kortom, zo'n transistor kan maar 1 bit aan informatie opslaan. Het zal niet genoeg zijn, nietwaar?

Hier krabden mannen met een groot hoofd "aan hun rapen" en ontdekten hoe ze een transistorcel met 4 niveaus konden maken. Elk niveau vertegenwoordigt 2 bits informatie. Dat wil zeggen dat een van de vier combinaties van 0 en 1 op één transistor kan worden geschreven, namelijk: 00 , 01 , 10 , 11 . Dat wil zeggen, 4 combinaties, versus 2 voor SLC. Tweemaal zoveel als SLC-cellen! En ze noemden ze cellen met meerdere niveaus - MLC (Cel met meerdere niveaus).

Op hetzelfde aantal transistors (cellen) is het dus mogelijk om 2 keer meer informatie op te nemen dan wanneer SLC-cellen zouden worden gebruikt. Dit verlaagt de kosten van het eindproduct aanzienlijk.

Maar MLC-cellen hebben dat wel gedaan aanzienlijke tekortkomingen. De levensduur van dergelijke cellen is korter dan die van SLC en bedraagt ​​gemiddeld 100.000 cycli. Voor SLC-cellen bedraagt ​​deze parameter 1.000.000 cycli. Het is ook vermeldenswaard dat MLC-cellen langere lees- en schrijftijden hebben, wat de prestaties van de SSD vermindert.

Omdat technologieën voor het opslaan van informatie op solid-state media zich zeer snel ontwikkelen, is het mogelijk dat alles wat u hier hebt geleerd al als verouderd wordt beschouwd.

Toen dit artikel nog werd geschreven, waren SSD-schijven gemaakt met MLC-technologie bijvoorbeeld toonaangevend in de verkoop. Maar nu zijn ze bijna vervangen door SSD-schijven met geheugen zoals TLC– cellen met drie niveaus ( Cel op drie niveaus). TLC-geheugen heeft 8 niveaus en daarom kan elke cel 3 bits aan informatie opslaan (000, 001, 011, 111, 110, 100, 101, 010).

Vergelijkingstabel van typen flashgeheugen: SLC, MLC en TLC.

De tabel laat zien dat hoe meer niveaus er in een cel worden gebruikt, hoe langzamer het daarop gebaseerde geheugen werkt. TLC-geheugen is duidelijk inferieur, zowel qua snelheid als qua "levensduur" - herschrijfcycli.

Ja, trouwens, USB-flashdrives maken al lang gebruik van TLC-geheugen, dat, hoewel het sneller verslijt, ook veel goedkoper is. Dat is de reden waarom de kosten van USB-flashdrives en geheugenkaarten gestaag dalen.

Ondanks dat SSD-schijven door verschillende bedrijven onder hun eigen merk worden geproduceerd, kopen veel mensen NAND-geheugen van een klein aantal fabrikanten.

Fabrikanten van NAND-geheugen:

Intel/Micron;

• Toshiba/SanDisk;

  Samsung.

We hebben dus geleerd dat SSD-schijven met drie worden geleverd verschillende soorten Geheugen: SLC, MLC en TLC. Geheugen op basis van SLC-cellen is sneller en duurzamer, maar duur. Geheugen op basis van MLC-cellen is merkbaar goedkoper, maar heeft minder middelen en prestaties. Alleen SSD-schijven op basis van MLC en TLC-flashgeheugen zijn te vinden in de algemene verkoop (op het moment dat het artikel wordt bewerkt). Schijven met SLC-geheugen worden vrijwel nooit gevonden.

3D XPoint-geheugen en Intel Optane-opslag.

Het is ook vermeldenswaard dat onlangs schijven op basis van een nieuw type niet-vluchtig geheugen in de handel zijn verschenen. 3D X-punt(lees als "drie di kruispunten"). Gebaseerd op 3D XPoint, produceert Intel solid-state drives onder het merk Intel Optane. De ontwikkeling van een nieuw type geheugen werd door twee uitgevoerd Intel en Micron.

3D XPoint is van fundamenteel belang nieuw type niet-vluchtig geheugen, in tegenstelling tot NAND-geheugen, dat al sinds 1989 bekend is.

3D XPoint heeft hogere lees- en schrijfsnelheden omdat de cel rechtstreeks wordt benaderd. Zoals gezegd heeft het 3D XPoint-geheugen helemaal geen transistors en kan elke cel 1 bit aan informatie opslaan. Dankzij directe toegang zijn er geen complexe controllers nodig, die gewoon nodig zijn bij NAND-schijven met multi-level transistors (MLC, TLC). Bovendien is de hulpbron (slijtvastheid) van dit geheugen veel hoger dan die van NAND, dat zo'n basisdefect heeft als elektronenlekkage uit cellen.

Omdat de prestaties van Intel Optane-schijven de mogelijkheden van de SATA-interface overtreffen, worden ze meestal in vormfactoren geproduceerd M.2, evenals in de vorm van een solid-state drive onder PCI-slot Express (PCI-E AIC ( extra kaart)). Om met dergelijke schijven te werken, wordt het gebruikt nieuwe interface NVMe, dat SATA vervangt.

SSD-schijfcontrollers.

Op het moment van schrijven werden de volgende controllers het meest gebruikt:

Over het installeren van Windows op een SSD.

Het wordt daarom afgeraden om Windows XP op een SSD te installeren besturingssysteem niet ontworpen om met SSD te werken. Op Windows 7, 8 en 10 SSD-ondersteuning volledig aanwezig. Toegegeven, voor een duurzamer en “correcter” SSD-werking Met Windows-systeem 7 wordt aanbevolen om enkele parameters van dit besturingssysteem te controleren/aan te passen.

Welkom op mijn blog!
Een SSD-schijf wordt al een verplicht kenmerk, niet alleen voor laptops en netbooks, maar ook voor desktopcomputers.
In dit artikel zal ik proberen te begrijpen wat een SSD-schijf is en de sterke en zwakke punten ervan beschrijven. We zullen ook het gebruik ervan in homecomputers overwegen.

Wat je leert door dit artikel te lezen:

Wat is een SSD-schijf?

Een SSD is een solid-state schijf die gebruik maakt van flashgeheugen (NAND) om gegevens op te slaan. De afkorting SSD kun je ontcijferen als Solid State Disk of Solid State Drive, maar de tweede optie lijkt mij juister.

Een SSD schijf heeft geen mechanische of bewegende delen, waardoor hij betrouwbaarder is dan een mechanische HDD.

De eerste prototypes van modern solid-state schijven werden geproduceerd op basis van RAM-geheugen en om geen informatie te verliezen na het uitschakelen van de computer, werd er een batterij op aangesloten.
Nu worden SSD-schijven natuurlijk gemaakt met een andere technologie en het uitschakelen van de computer leidt niet tot informatieverlies.

Waaruit bestaat een SSD schijf?

De belangrijkste onderdelen waaruit een SSD bestaat, zijn een flashgeheugenchip, een controller, een schijfverbindingsinterface en een behuizing.

Flash-geheugenchip.

IN momenteel Moderne SSD's gebruiken drie soorten geheugen: SLC, MLC en TLC.

SLC (Single-Level Cell) - er wordt één bit aan informatie naar elke cel van dit geheugen geschreven. Het aantal herschrijfcycli bedraagt ​​100.000. Het heeft de grootste herschrijfmarge, maar is ook het duurste geheugen en wordt gebruikt in dure serversystemen.

MLC (Multi-Level Cell) – er worden twee bits informatie naar elke cel geschreven. Het aantal herschrijfcycli bedraagt ​​3000. Dit geheugen wordt gebruikt voor de productie van de meeste SSD-schijven, omdat het goedkoper is en het potentieel heeft voor grote volumes schijfruimte.

TLC (Triple-Level Cell) – Er worden drie bits aan informatie naar elke cel geschreven. Het aantal herschrijfcycli is 1000. Het goedkoopste type geheugen wordt al lang gebruikt bij de productie van flashdrives. Het begint ook te worden gebruikt bij de productie van SSD-schijven, waardoor de productie ervan nog goedkoper wordt, bijvoorbeeld de Samsung 840 EVO.

Het aantal herschrijfcycli kan variëren, afhankelijk van grote kant, het hangt af van de productietechnologie en het staat niet stil.
Wanneer geheugencellen verslijten, raken ze geblokkeerd, waardoor de schijf zelf functioneel blijft, hij verliest alleen maar capaciteit. Maar als je hem correct gebruikt en rekening houdt met de grootte, dan zal de levensduur van een SSD meerdere jaren zijn.
De belangrijkste fabrikanten van geheugenchips zijn Intel, Hynix, Micron, Samsung, SanDisk en Toshiba.

Als we het hebben over de geheugengroottes van SSD-schijven, dan kun je op dit moment schijven vinden met een capaciteit van 1TB. Maar de prijs van zo'n schijf is nog steeds te hoog, bijvoorbeeld een schijf van 800 GB erbij SATA-interface 3 kost ongeveer 80.000 roebel, en met PCI-E-interface, ongeveer 160.000 roebel. Niet iedereen wil voor dat bedrag een snelle flashdrive kopen.

Controleur.

De controller is de processor die lees- en schrijfbewerkingen beheert. Dit is het tweede belangrijkste element in een SSD-station, na geheugen.
Tot de taken van de verwerkingsverantwoordelijke behoren onder meer:
Constante monitoring van de toestand van geheugencellen en blokkering ervan wanneer ze volledig versleten zijn;
Uniforme verdeling van bestanden over de schijf voor uniforme slijtage van geheugencellen;
Gegevens overbrengen van het geheugen naar RAM-geheugen, indien beschikbaar;
Bestanden comprimeren om de overdracht te versnellen;

De snelheid van lezen en schrijven hangt niet alleen af ​​van het geheugen, maar ook van de controller. Op goedkope schijven kunnen ze bijvoorbeeld de snelheid van de controller beperken als die er is snel geheugen Als gevolg hiervan zal de lees- en schrijfsnelheid van de schijf lager zijn.

SSD-vormfactor.

SSD-schijven zijn verkrijgbaar in verschillende formaten. In totaal zijn dat er momenteel vijf.

SATA – Dit is het meest voorkomende type 2,5-inch schijven. Ze kunnen zowel op een desktop-pc als op een laptop worden geïnstalleerd. Alleen bij een laptop zul je een grotere HDD of CD-ROM moeten verwijderen. 1,8-inch schijven met een SATA-interface komen minder vaak voor. Ik raad u aan schijven in het SATA-3-formaat te nemen, hun lees-/schrijfsnelheid is veel hoger dan die van SATA-2, ongeveer 500 MB/s en hoger.

mSATA – Schijven van dit formaat worden in de regel in laptops geïnstalleerd, waar een speciaal compartiment voor is ontworpen. Qua snelheid zijn sommige modellen inferieur aan SATA-schijven.

PCI-E – Hoogste lees-/schrijfsnelheid dankzij PCI-E-bus, toon schijven van dit specifieke formaat, tot 2000 MB/s. Maar ze zijn ook de duurste van de solid-state-modellen.

Hybride (SSHD) – Dit zijn schijven waarop de hoofdmedia zich bevinden regelmatig moeilijk schijf, en als cachegeheugen, SSD-schijf. Met deze methode kunt u snel toepassingen starten die u vaak gebruikt. Over het algemeen is de snelheid van zo'n schijf ongeveer gewone harde schijf, maar sommige programma's werken erg snel.

USB – Externe schijven zijn niet anders hoge snelheid, omdat USB poort is hier de zwakke schakel. Ik raad je aan om schijven mee te kopen USB-interface 3.0, dus de snelheid zal veel hoger zijn dan USB 2.0. Maar voor externe schijf nooit dezelfde snelheid nodig als voor intern. Dus als snelheid niet zo belangrijk voor je is, is het beter om een ​​gewone harde schijf te kopen, die goedkoper is en meer capaciteit heeft.

Voordelen van SSD-schijven.

Snelle toegang tot bestanden – SSD's hebben geen bewegende kop of schijf en kunnen vrijwel onmiddellijk worden gelezen.
Hoge gegevensoverdrachtsnelheid – Om dezelfde reden hebben SSD's zeer hoge snelheid dataoverdracht.
Goede schokbestendigheid - Nogmaals, er zijn geen kwetsbare mechanismen en er is niets dat kapot kan gaan bij lichte schokken.
Minder stroomverbruik – Er zijn geen schijven of bewegende delen en er is veel minder energie nodig om solid-state apparaten te laten werken.
Laag geluidsniveau – Hetzelfde verhaal hier, niets beweegt of maakt geluid.

Nadelen van SSD-schijven.

Hoge kosten van solid-state schijven.
Minder schijfruimte vergeleken met HDD.
Beperkte cyclus voor het herschrijven van gegevens.

Natuurlijk zijn al deze tekortkomingen een tijdelijk fenomeen en binnenkort zullen de solid-state tekortkomingen de mechanische tekortkomingen inhalen en overtreffen, en op hun beurt hopeloos achterhaald raken.
Nu kun je er natuurlijk een SSD-schijf in gebruiken persoonlijke computer, maar alleen als de belangrijkste waarop het systeem is geïnstalleerd, en niet als opslag voor uw bestanden.
Hoe je de levensduur van een SSD kunt verlengen, vertel ik je in een van de volgende artikelen. Als je je nog niet hebt geabonneerd op updates, kun je dat nu doen.

Als je een computer gaat kopen en niet weet hoe je een processor moet kiezen, raad ik je aan dit te lezen, waarin de belangrijkste criteria worden beschreven voor het kiezen van een processor voor een computer.
Succes!