Ssd какой выбрать

Ssd какой выбрать

За последние несколько лет SSD из дорогостоящих накопителей с небольшим объемом памяти превратились в широкодоступные пользовательские решения, и, хотя цена за гигабайт у SSD все еще выше, чем у HDD, многие берут SSD хотя бы под установку системы. При этом возникает вполне логичный вопрос — как же не запутаться во всем многообразии твердотельных накопителей и выбрать самый лучший? Об этом и поговорим в этой статье.
Форм-фактор SSD
Первое, с чем следует определиться, это с типом подключения SSD. В случае с недорогими и (или) старыми ноутбуками выбор увы небольшой: если в нем есть HDD, то всегда вместо него можно поставить SSD форм-фактора 2.5″ и интерфейсным разъемом SATA. Так же, если в ноутбуке есть дисковод, его можно заменить на заглушку с SATA-интерфейсом внутри (вся конструкция называется Optibay): это позволит не убирать HDD, то есть в системе будет два накопителя.
В случае с более новыми ноутбуками и некоторыми ПК есть возможность поставить SSD M.2. В отличии от 2.5″ SSD, которые подключаются только по SATA, M.2 может подключаться еще и по шине PCI-Express. Поддержка PCI-E вполне понятна: SATA3 имеет максимальную пропускную способность на уровне 500-600 МБ/с — этого более чем достаточно для жестких дисков, однако некоторые SSD могут работать на больших скоростях, которые и обеспечивает PCI-E. В случае с M.2 есть два варианта:
Узнать, какой именно вариант реализован на вашей материнской плате, можно на сайте производителя — нужно смотреть на тип ключа, их всего два: может быть B-ключ и M-ключ. Если материнская плата имеет разъем с B-ключом, то на ней реализован первый вариант с PCI-E 2.0, соответственно если M-ключ — то второй вариант с PCI-E 3.0. Оба разъема поддерживают подключение SSD M.2 с интерфейсом SATA (такие SSD имеют вырез под оба ключа, то есть M+B):

Соответственно PCI-E SSD с ключом B и M выглядят так:

Как видно на фото выше, PCI-E SSD с разными ключами физически не совместимы, то есть поставить SSD в неподдерживаемый им разъем не получится.
На этом разнообразие M.2 SSD не заканчивается — они могут иметь еще и разные размеры. Всего есть три варианта — 2242, 2260 и 2280. Первые две цифры одинаковы у всех — это ширина SSD. Вторые две — соответственно длина. SSD меньшего размера можно ставить вместо большего: то есть, к примеру, если на материнской плате оставлено место для 2280, то 2242 встанет без проблем. Но если на плате место только для 2242 — 2260 уже не встанет, ему будут мешать другие элементы платы.
Ну и заканчивая с форм-факторами следует сказать про SSD, которые подключатся в самый обычный слот расширения PCI-Express, который есть на практически любой материнской плате ПК:

Обычно такие SSD представляют собой PCI-E M.2 SSD, просто вставленные в плату-переходник, поэтому по скоростям тут все тоже самое, что и с M.2.
Типы флэш-памяти в SSD
Главное отличие чипов памяти в различных SSD это количество бит, которое может хранить каждая ячейка памяти. Всего есть три типа ячеек:

Характеристика NAND SLC MLC TLC
Битов в ячейке 1 2 3
Циклов перезаписи 100000 3000 1000
Время чтения, нс 25 50 75
Время программирования, нс ~250 ~750 ~1000
Время стирания, нс 1.5 3 4.5

Как видно, накопители с SLC-ячейками (Single-Level Cell — одноуровневые ячейки) самые быстрые и надежные, но при этом одна ячейка вмещает всего 1 бит информации, поэтому объемы таких накопителей не превышают 64 ГБ. К тому же SLC память самая дорогая, и за ту сумму, которую придется отдать за SSD на 64 ГБ с SLC, можно взять 500 ГБ SSD с MLC. С учетом того, что надежность SLC для пользовательского использования избыточна, на рынке практически не продается SSD с SLC-памятью, и причин их покупать в обычный ПК или ноутбук нет.
SSD с MLC-ячейками (Multi-Level Cell — многоуровневая ячейка, хотя под «много» тут имеют ввиду всего два) имеют значительно более низкую надежность и несколько большие задержки, однако позволяют записывать уже 2 бита в ячейку. Цена за гигабайт таких SSD постоянно падает, к тому же на рынке представлен весь спектр объемов — от 8 ГБ до 2 ТБ. Эти SSD хорошо подходят для высокопроизводительных ПК и ноутбуков, где нужна высокая скорость работы и достаточно хорошая надежность (3000 циклов перезаписи в случае со 100 ГБ SSD дадут возможность записать 300 ТБ информации — чтобы скачать такой объем из интернета на скорости в 10 МБ/с потребуется год!)
TLC (Triple-Level Cell — трехуровневая ячейка) — самые старые ячейки, которые сначала использовались в флешках, а потом уже перекочевали в SSD. Они имеют всего 1000 циклов перезаписи и достаточно большие задержки, но при этом позволяют записывать 3 бита в ячейку и достаточно дешевые. Такие SSD имеет смысл ставить в простые ноутбуки и ПК, где нет большой нагрузки на накопитель и не важна его скорость работы: главное что такие SSD будут все еще значительно быстрее лучших HDD.
Так же есть SSD Optane от Intel с новой памятью 3D-Xpoint, однако пока еще они продаются только как кэш-память для ускорения системы с HDD, что по скорости будет хуже, чем установка системы на полноценный SSD. С учетом того, что такой SSD-кэш к тому же стоит очень дорого (от 70 долларов за 16 ГБ) и их поддержка есть только в системах с Intel Kaby Lake (седьмое поколение процессоров Intel Core) — пока что никакого смысла в их покупке нет.
Контроллеры SSD

Контроллеры — это «мозги» SSD, они должны быстро обрабатывать получаемую информацию и помещать (или извлекать) ее из памяти. И если контроллер медленный, то SSD даже с самой лучшей памятью SLC будет работать на скоростях обычных флешек. Всего на рынке достаточно много производителей контроллеров, рассмотрим основных:

  • SandForce — контроллер отличается отсутствием «внешней» кэш-памяти, отлично переносит многопоточное чтение/запись, имеет наиболее высокие (заявленные!) на сегодняшний день скорости и чтения, и записи. Производительность в линейных последовательных тестах и тестах случайного чтения/записи падает почти на треть на занятых областях и уже не восстанавливается после удаления данных.
  • Marvell — по статистике использования один из самых быстрых и сравнительно недорогих контроллеров, имеет «иммунитет» к степени компрессии данных, а общие скорости накопителя слабо падают со временем.
  • Intel — контроллер, отлично зарекомендовавший себя в серверном применении, где Intel традиционно на высоте. Неплох и в сценариях рабочей станции. Недостаток — низкая скорость записи, что фактически не заметно на повседневных задачах.
  • JMicron — контроллер первого поколения SSD, мало приспособлен для работы с флэш-памятью, имеет низкую производительности и всего 16КБ кэш-памяти (что приводит к ее переполнению в случае возрастания нагрузки на диск и система виснет на минуту-другую, ожидая очистки буфера). Единственное достоинство накопителей на этом контроллере – сравнительно низкая цена.
  • Indilinx — контроллер, адаптированный для SSD и не имеющий недостатков Jmicron. Отличная производительность записи — его главное свойство. Сбалансированная производительность (почти одинаковая скорость чтения и записи) позволяют рекомендовать накопители на этом контроллере для работы с крупными файлами. Поддержка чистки имеется, но работает менее эффективно чем в случае с Intel. Производительность сильно зависит от объема накопителя.
  • Samsung — корейский контроллер, разработанный с учетом недостатков JMicron. Несмотря на большой объем кэша, достойной альтернативы Indilinx не получилось. Система уже не зависает, производительность последовательных чтения/записи на уровне Indilinx и иногда даже выше, но проблема с непоследовательной записью, скорость которой не высока. В линейках 850 EVO и PRO проблемы с низкой скоростью непоследовательной записи были решены, так что контроллер в них является одним из лучших.

Долго загружается операционка и ресурсоемкие программы, хотя компьютер — модель современной сборки? Тогда имеет смысл поставить твердотельный накопитель. Как выбрать классный SSD диск — вопрос на миллион. Хочется ведь, чтоб накопитель не разочаровал, да и быстродействие ПК поднял на новый уровень. В этой статье — все, что нужно знать о выборе SSD-шек и их особенностях.

Объем

То, насколько вместителен твердотельный диск, является одним из основных критериев выбора для большинства пользователей. Это вполне логично, ведь каждый приобретает накопитель, исходя из личных нужд. Одним необходим SSD для установки операционной системы и базового пакета софта, другим — для игр, а третьи вообще решили избавиться от жестких дисков и установить в новую десктопную сборку пару SSD-дисков.

Важно: чем вместительнее девайс, тем выше его стоимость.

Оптимальный объем устройства для каждого индивидуален. Все зависит от целевого использования. Популярные варианты — в таблице ниже.

Какой объем выбрать Для какой цели
от 64 ГБ до 120-128 ГБ для установки ОС и ускорения «рабочей лошадки», а также большинства повседневных задач «офисного» типа
от 240 ГБ до 500 ГБ для хранения в памяти ПК/лэптопа фильмов, внушительной фонотеки в высоком качестве, а также графических программ
от 500 ГБ для решений задач, связанных с геймерскими сборками.
Примечание: это оптимальный минимум при условии, что в сборке предусмотрен еще и жесткий диск с приличным объемом хранилища. Если же его нет, лучше взять вариант на 1-2 ТБ.

Совет: не лишним будет присмотреть варианты с запасом. Программы для графического дизайна и монтажа видео, игры весят все больше, фильмы высокого качества тоже прибавляют в весе.

Читайте также: ТОП-10 лучших SSD на 120-128 Гб

Тип флеш-памяти

Тип памяти в накопителе влияет на его производительность, поэтому стоит обратить на этот параметр внимание при выборе SSD. Сразу стоит оговориться, что точно сказать, какой именно вариант лучше, не получится. Все зависит от того, как будет применяться устройство, а также от пожеланий самого пользователя.

Четыре вида памяти твердотельников и их особенности:

1. MLC — многоуровневая ячейка. Ее главные плюсы: долгий срок службы и доступность. Надежнее, чем следующий в списке тип — TLC, однако, проигрывает SLC. В целом это отличный вариант с впечатляющими показателями производительности с поддержкой перезаписи 3000-5000 раз: такой SSD лучше выбирать для игр.
2. TLC — имеет трехуровневую ячейку. Количество циклов записи аналогично предыдущему виду. Скорость немного уступает конкурентам, однако, такой вариант вполне подходит для бюджетных решений. Соотношение качества и стоимости приятно удивляет. Показатель производительности в десять раз превышает параметры классических жестких дисков. Изнашивается быстрее, чем более дорогие варианты, но вполне подойдет для системы.

3. V (3D-NAND) — сверхскоростная разработка от Samsung. Отличие от других типов — в вертикальном расположении ячеек, тогда как стандартом считается горизонтальное. Значимым преимуществом таких SSD-шек выступает солидный объем накопителей. На рынке уже представлены модели на 4 ТБ.
4. SLC — с одноуровневой ячейкой. Плюсы: долговечность (до 10 тысяч циклов перезаписи), устойчивость к разным температурам, высокая производительность. Недостаток — большая цена. Этот вариант устанавливать в «домашние» сборки, по сути, нет смысла. Такая аппаратная начинка подходит для масштабных задач профессионального уровня.

Пригодится: ТОП-10 лучших SSD-накопителей на 1 Тб — Рейтинг SSD дисков объемом 1000 GB

Форм-фактор

Размер и форма твердотельного диска подбирается, исходя из системы, в которую накопитель будет интегрирован. Если в случае со стандартными лэптопами или десктопными решениями популярный форм-фактор 2,5” — это норма, то с ультратонкими устройствами дела обстоят иначе. Для них лучше выбирать SSD, чей форм-фактор идентичен платам расширения для слотов PCIe.

Размер накопителя зависит от чипа памяти. Это самый габаритный компонент SSD. Стандарт MO-300 (50.8 мм x 29.85 мм) — один из самых компактных. Next Generation Form Factor (NGFF) — это еще одна миниатюрная модель. Сейчас он называется M2.

Скорость

Показатели производительности устройств зависят от типа памяти. Но базируется память всех накопителей исключительно на NAND Flash. То, насколько быстро SSD считывает и записывает информацию, влияет на его цену. Какой же вариант выбрать?

Интересно: 970 EVO быстро читает и быстро пишет, при этом подходит к ультратонким ноутам.

Тем, кто ставит SSD как хранилище и не собирается часто воспроизводить файлы с накопителя, не обязательно приобретать быстрочитающий вариант. Если часто скачивать файлы, лучше отдать приоритет скорости записи. Если же твердотельник — это не просто хранилище, тогда значима и быстрота чтения. Например, для игр это критически важно.

Инструкция: Как правильно установить SSD на компьютер и ноутбук? – 3 способа

Поддерживаемые технологии и функция TRIM

Сперва о TRIMе. Поскольку SSD — это такая большая флешка, запись новой информации поверх удаленных данных в этом случае недопустима. Благодаря этому накопитель не выполняет лишние задачи, как копирование и удаление файлов перед записью. Когда его ячейка пуста, то происходит только процесс записи данных. Благодаря этому твердотельный диск работает быстрее. Проще говоря, как только информация из MFT стирается, она тут же удаляется и из ячеек, а только потом пишется новая информация. Технология TRIM решает сразу две проблемы: поддерживает производительность SSD на максимуме весь срок его службы и продлевает этот срок.

Интересно: все версии Windows, начиная с семерки, поддерживают TRIM.

Обязательные условия для корректной работы функции:

  • Драйвер Microsoft Storage. Как правило, он устанавливается автоматически.
  • Поддержка SATA контроллером режима AHCI.
  • Работа TRIM невозможна при использовании RAID массивов и если активна функция «Восстановление системы».

S.M.A.R.T. (self-monitoring, analysis and reporting technology) — технология самоконтроля, анализа и отчётности и она весьма полезна. С ее помощью можно отследить состояние девайса и уровень производительности, выявить и своевременно устранить неполадки. Кроме того, пользователю доступна информация об истечении срока эксплуатации накопителя, что очень удобно. Когда «жить» SSD диску осталось недолго, можно заранее скопировать важные данные на альтернативный носитель, чтобы не потерять их. Подготовиться к покупке нового устройства морально и финансово, а также определиться с выбором время есть, что уже плюс.

Интересно: Radeon 120GB поддерживает обе технологии.

Смотрите также: Как проверить состояние SSD диска в Windows и Mac — 10 программ для мониторинга

Интерфейс подключения

Существует несколько вариантов соединения твердотельных накопителей с ПК/лэптопами. От типа подключения зависит максимальная пропускная способность девайса, так что этот критерий выбора тоже важен.

Так, подключение SSD разъема типа SATA или mSATA c заявленной пропускной способностью в 6 Гб обеспечивает скорость обработки данных в 600 Мб/с. PCIe 3.0 x4 — тип подключения, который встречается в девайсах, сделанных в формате M2, показывает максимальное значение в 3800 Мб/с, а в случае с интерфейсом подключения PCIe 3.0 x2 максимальный показатель скорости равен 1969 Мб/с. Какой выбрать — дело личное, но надо помнить, что сверхскоростные варианты стоят неслабо, зато отлично подходят для игр.

Материал корпуса

У наиболее компактных моделей, выполненных в форм-факторе M2, корпуса вообще нет. Внешне такой диск похож на плату расширения, к примеру, планку оперативной памяти. Модели, имеющие форм-фактор 2,5” — один из наиболее популярных — «упакованы» в прочный пластик или металл, например, у TRANSCEND 360 крепкий металлический корпус.

Надежность

Учитывая тот факт, что ресурс флэш-памяти ограничен, сомнения потребителей в надежности SSD вполне понятны. Но волноваться не стоит, как и отказываться от выбора SSD. Потеря способности хранения информации для накопителей свойственна, но вопрос в том, на сколько хватит ресурса устройства и когда он закончится.

Технология памяти не стоит на месте, контроллеры совершенствуются, над повышением производительности и надежности трудятся, не покладая рук, и современные модели — доказательство улучшений.

Интересно:850 PRO — один из самых живучих вариантов. Показатель его наработки на отказ равен двум миллионам часов.

Основная масса устройств для широкого потребления до отказа свободно выдерживает запись около 1 петабайта информации, но и это не предел. А брендовые модели более высокого класса демонстрируют максимум, в два раза превышающий предыдущий. Стандартный компьютер просто не способен нагрузить модель столь внушительным объемом и угробить его до того, как твердотельный диск понадобится менять. Да и большинство комплектующих попросту столько не «живут». Заменять их через 3-5 лет использования — обычное дело.

Срок службы накопителя и стабильность его работы также зависит от аккуратности хозяина. Соблюдая простые правила, пользователь может не переживать о внеплановом выходе устройства из строя.

Чего делать не стоит:

  • Запускать дефрагментацию.
  • Использовать объем накопителя на 100%: рекомендуемый запас свободного места — 25%.
  • Хранить редко используемые файлы.
  • Размещать каталоги с частозаписываемыми данными.
  • Использовать накопители в ОС старого образца (XP, Vista).

В тему: Особенности работы с SSD накопителями — ответы на 9 важных вопросов, чтобы ССД проработал дольше

Выбор производителя

Еще один важный момент. Дело вовсе не в бренде и престиже, дело в разумной инвестиции финансов в надежность и производительность. От качества сборки и используемых компонентов зависит стабильность работы SSD и его долговечность. Итак, вариант какой фирмы лучше выбрать?

Среди многих производителей твердотельных хранилищ все же есть «акулы», которые успели себя зарекомендовать. Нельзя оставить без внимания продукцию компании Samsung, которые вывели накопители подобного типа на принципиально новый уровень, разработав 3D-NAND память. Одним из достойных и доступных продуктов компании является модель 850 объемом в 120 GB, что для большинства повседневных задач подойдет как нельзя лучше. Его наработка на отказ составила 1,5 миллиона часов. Модель демонстрирует солидную производительность и оптимизацию, имеет все необходимое для комфортной работы и выполнена в форм-факторе 2,5”, что комфортно для установки не только в ПК, но и в лэптопы.

Компания Kingston также знает свое дело. Причина популярности накопителей — надежность и не кусающаяся цена. Довольно востребованный вариант фирмы — UV400 объемом 240 GB: надежный, с приличной скоростью.

CRUCIAL тоже делает достойные вещи. Например, MX 500 которая вмещает до двух терабайт информации, не оставит равнодушными геймеров. Современные компьютерные игры весят немало, а удалять их часто жалко. Этот накопитель позволит легко решить подобную проблему. Поддержка современных технологий, аппаратное шифрование, высокие показатели производительности и стабильная работа системы позволяют хранить даже «увесистый» софт, который будет запускаться в считанные секунды — то, что надо для игр.

Поможет в выборе: ТОП-10 лучших SSD-накопителей

Какой SSD лучше всего выбрать? Такой, чтоб надежный был и быстрый. Вопрос объема — вторичная вещь. Если для хранения системы хватит и 64 гигабайт, то для игр нужен вариант повместительнее, да и быстро читать, записывать информацию геймерский накопитель тоже должен. К форм-фактору тоже не помешает присмотреться: если для десктопа подойдет и 2,5-дюймовый, и 3,5-дюймовый твердотельный диск, то для ноутбука — только первый из двух этих вариантов. А счастливым владельцам легеньких и тоненьких ультрабуков подойдет только M2. Решить же, какая фирма выпускает лучшие SSD, непросто. В основном все известные компании делают отличные модели, а вот с ноунеймами стоит быть поосторожнее.

Совсем недавно пользователь ПК при покупке нового компьютера и выборе накопителя постоянной памяти имел всего один возможный вариант — жесткий диск (HDD). Основными критериями для выбора были емкость диска, объем кэша и скорость вращения шпинделя. Так было до 2009 года, пока на рынке не стали появляться новые, твердотельные накопители — SSD (аббревиатура от английского «solid state drive»), для хранения информации в которых использовались микросхемы флеш-памяти. О них и пойдет речь в нашем обзоре.

SSD-диск: эволюция накопителей

Проблема медленной работы жестких дисков существует давно, и тем более странно, что развитие в этой сфере долгое время шло в основном в направлении увеличения их объема. Скорость линейного (последовательного) чтения, конечно, десятикратно возросла в отдельных моделях — от 30–40 Мб/сек в 2000 году до 450 Мб/сек и более на сегодняшний день. Но вот при загрузке и работе программ необходимо читать и записывать несколько сотен файлов, находящихся в разных местах диска. Для этого в традиционном «винчестере» требуется механическое перемещение головок, которое занимает столько же времени, сколько и десяток лет назад. Исключительно по этой причине реальная скорость обмена данными с диском снижается в некоторых случаях до нескольких Мб/сек.

SSD-диск представляет собой RAID-контроллер (микропроцессор, «распределитель») и подключенные к нему микросхемы флеш-памяти. В этом случае скорость, по сравнению с HDD, возрастает за счет того, что объемные файлы читаются и записываются параллельно сразу на несколько микросхем флеш-памяти. Работа с большим количеством блоков или маленьких файлов идет одновременно, поскольку у SSD нет механических головок, требующих перемещения, и не нужно ждать оборота диска, как на виниловой пластинке, перед каждым доступом к информации. Только из-за этого количество операций ввода-вывода может быть на порядок выше, чем у обычного жесткого диска.

На практике это существенно сказывается, например, на скорости загрузки компьютера. Большая часть программ успеет загрузиться еще на этапе демонстрации экрана с приветствием. Затем появляется рабочий стол с программами, которые еще могут продолжать грузиться. Но если пользователь захочет запустить браузер, то он откроется с такой скоростью, как будто компьютер уже ничем не занят.

И это не все преимущества SSD-диска. В отличие от HDD (см. ниже табл. 1), задержки на действия пользователя при практической работе почти полностью отсутствуют, скорость загрузки увеличивается в среднем в 5–10 раз. Условно, если раньше приходилось ждать до 2 секунд, то теперь отклик дисковой подсистемы появляется практически мгновенно, а периоды ожидания сокращаются в разы. Скорость работы персонального компьютера с SSD недостижима с помощью обычных дисков даже теоретически (при прочих равных условиях). В некоторых операциях она может соответствовать пропускной способности интерфейсов SAS/SATA II 300 МБ/с, SAS/SATA III 600 МБ/с, SATA III, PCI Express, NGFF (M.2, в вариантах с PCIe), SATA Express, NVM Express (стандарт на подключение SSD по шинам PCI Express), U.2 .

Кроме того, к плюсам твердотельных дисков относится широкий диапазон рабочих температур, магнитоустойчивость и ударопрочность (устойчивость к вибрациям) — как раз те факторы, которые чаще всего наносят вред HDD-дискам. Надежность повышается и за счет отсутствия движущихся частей (механики) — в таком диске просто нечему изнашиваться физически. Среди других достоинств: низкое энергопотребление, небольшие габариты, вес. Твердотельные накопители разрабатываются в компактных форм-факторах, таких как mSATA, NGFF (M.2).

Но есть у SDD-накопителя и существенные недостатки , которые преодолеть пока (!) не получилось:

  • ограниченное количество циклов перезаписи (в среднем 10 000 раз);
  • относительно невысокая максимальная емкость (12–14 Тб — для серверов);
  • проблема восстановления утерянной информации;
  • высокая стоимость (вплоть до 60 000 руб. — для серверов ).

Средний объем HDD-дисков для компьютеров и ноутбуков, выпущенных в конце 2016 года, был на уровне от 500 Гб до 1Тб. Сегодня он выше и будет неуклонно расти, но емкость твердотельных накопителей в сравнении с HDD-дисками все равно составляет смешные цифры. Справедливости ради, следует заметить, что для бытовых нужд емкости недорогих SSD-дисков всегда хватает для размещения самой операционной системы и тех программ, которые требуют повышенного быстродействия.

Применение в SSD-накопителях команды TRIM для пометки удаляемой информации существенно усложняет, а иногда делает невозможным восстановление удаленных данных, поскольку данные в файле обнуляются физически в течение нескольких мгновений. Можно просто не успеть дать команду на отмену удаления.

Препятствует широкому распространению SSD-дисков высокая цена. Несмотря на тенденцию к снижению, стоимость гигабайта самой дешевой памяти этого типа до сих пор в 4–5 раз выше цены гигабайта HDD. Но эксперты прогнозируют уравнивание стоимости в 2019 году , так что ждать осталось не так уж долго.

Таблица 1. Сравнение накопителей «бытового» класса по ключевым показателям

Показатель SSD HDD
Скорость последовательного чтения,
Мб/сек
150–1350 120–150
Количество циклов перезагрузки 3000–10 000 Не указывается
Максимальная емкость 500 Мб–4 Тб До 6 Тб
Форм-фактор SATA, mSATA, M.2, 2,5″ 2,5″–3,5″

Типы твердотельных накопителей: межвидовой отбор

Выбор твердотельного накопителя должен основываться на действительно значимых для пользователя факторах — назначение, используемый интерфейс, тип флэш-памяти.

Дело в том, что производители предлагают, с точки зрения характера использования, два основных типа SSD-накопителей — потребительские и серверные . Вторые предназначены для работы под высокой и непрерывной нагрузкой, поэтому в них иногда устанавливается специальная eMLC-память, имеющая высокую стойкость к износу и ресурс, в несколько раз превосходящий ресурс потребительского диска. К тому же в серверных SDD используются технологии, повышающие их отказоустойчивость в форс-мажорных обстоятельствах, например, при перебоях в питании. Серверные диски, конечно, можно использовать в персональных ПК, но вот стоят они во много раз больше, чем потребительские модели, и в некоторых случаях игра просто не стоит свеч.

Еще одно важное различие между твердотельными накопителями — это интерфейс для подключения в систему.

Самые распространенные SSD (подавляющее большинство) имеют интерфейс SATA . Это тот же самый последовательный интерфейс, который применяется и для классических жестких дисков. Большинство SATA SSD даже внешне похожи на HDD — это 2,5-дюймовые корпуса высотой 7 или 9 мм. Их можно без проблем установить в компьютер вместо старого жесткого диска или даже использовать вместе с 3,5-дюймовым. Современные версии SATA рассчитаны на повышенную скорость передачи информации. Сегодня — это 6 Гбит/с. Этого c запасом достаточно для массового потребителя, но производители мощных и серверных решений интерфейс SATA стараются не использовать.

Для компактных мобильных устройств существует форм-фактор mSATA . Накопители этого формата представляют собой небольшую карту с напаянными микросхемами и устанавливаются в специальные слоты некоторых устройств. Основное преимущество mSATA — миниатюрность, во всем остальном это те же SATA SSD. Специалисты рекомендуют приобретать такие диски только для апгрейда тех устройств, в которых mSATA-разъем предусмотрен изначально.

Если пропускной способности SATA оказывается недостаточно, можно использовать SSD-диск с интерфейсом PCI Express . В зависимости от версии протокола и количества линий для передачи данных, пропускная способность PCI-E может в пять раз превышать возможности SATA. В таких дисках используются самые производительные технологии, поэтому и по стоимости они попадают в высшую ценовую категорию. Обычно PCI SSD выпускаются в виде карт расширения, устанавливаемых в слоты (разъемы), и подходят они только для персональных десктопов. В последнее время большой популярностью пользуются накопители, работающие по протоколу NVMe , дополнительно увеличивающему быстродействие и эффективность системы. Однако совместимы такие решения только с новейшими платформами и могут работать лишь в последних версиях операционных систем.

Промежуточным вариантом между недорогим, но «относительно медленным» SATA и быстрым, но дорогим PCI-E становятся накопители форм-фактора М.2 . Возможно, именно SSD М.2 станут новым общепринятым стандартом. Однако, это не еще один новый интерфейс, а только спецификация типоразмера диска и необходимого для его установки разъема. Работает же диск М.2 по одному из упомянутых интерфейсов — SATA или PCI-E. Накопитель М.2 — это небольшая плата с напаянными на нее элементами, а необходимые слоты сегодня есть на большинстве материнских плат. Если нужно модернизировать игровой ПК или ноутбук, то стоит обратить внимание на М.2 SSD с интерфейсом PCI-E.

Внешние твердотельные накопители рассчитаны на подключенииe через интерфейсы USB 3.0 и USB 3.1. Такие модели редко бывают действительно эффективными, но при использовании достаточно быстрого интерфейса, они будут работать быстрее. Интерфейс USB 3.0 вполне способен обеспечить скорость передачи данных до 600 Мб/с .

Следующий важный фактор — тип флэш-памяти . Именно от нее зависит производительность накопителя, его надежность и цена. Рассмотрим, какие типы флэш-памяти бывают (см. ниже табл. 2).

SLC NAND расшифровывается как single-level cell, то есть каждая ячейка такой памяти может хранить только один бит информации. Основная проблема подобного накопителя — малая емкость. Зато такой диск надежнее, поскольку свойства ячейки позволяют перезаписывать хранящуюся в ней информацию до 100 000 раз. Производство подобных микросхем обходилось дороже, а следовательно, увеличивалась и стоимость дисков. Сегодня на рынке найти подобные модели довольно сложно, потому что по соотношению цена/емкость они сильно уступают моделям на MLC и TLC флеш-памяти.

MLC NAND (multi-level сell) — многоуровневая ячейка — основа для большинства сегодняшних твердотельных накопителей. В основном в дисках используются двухбитовые ячейки, а емкость дисков варьируется от 8 Гбайт до 1 Тбайт. Диски отличаются высокой скоростью работы и несколько более низкой надежностью. Зато цена за 1 Гбайт такого диска постоянно снижается. Изначально в накопителях с MLC-памятью были представлены модели с 10 000 циклов перезаписи, позднее показатель снизился до 3000 и 5000 циклов. Для серверных дисков предлагаются решения на базе MLC NAND, и, хотя с точки зрения основного принципа работы, это — аналог MLC, память обладает повышенной устойчивостью к частой перезаписи и может выносить нагрузку в три раза больше, чем обычная память.

Чтобы сделать свою продукцию более востребованной у пользователей, производители дисков постепенно переходят на относительно дешевую технологию, по сравнению с MLC, TLC NAND (triple-level cell). В каждой ячейке в этом случае хранится уже по три бита данных, но сама память примерно в 1,5 раза медленнее, а перезаписать информацию можно только около 1000 раз. Тем не менее количество моделей SSD на основе TLC будет расти. Секрет востребованности этого типа памяти заключается в том, что производители добавляют в SSD дополнительный внутренний кэш, основанный на надежной и быстрой MLC, что позволяет создать TLC SSD c достаточной для трехлетней гарантии выносливостью и приемлемыми скоростями.

Таблица 2. Сравнение типов NAND по основным характеристикам

Характеристики NAND SLC MLC TLC
Количество битов в ячейке 1 2 3
Количество циклов перезаписи 100 000 3000 1000
Время чтения 25 мкс 50 мкс 75 мкс
Время программирования 200–300 мкс 600–900 мкс 900–1350 мкс
Время стирания 1,5–2 мс 3 мс 4,5 мс

Сегодня некоторые производители предлагают трехмерную модель памяти для SSD — 3D NAND, в которой ячейки располагаются не только в плоскости, но и друг над другом. Ресурс трехмерной памяти выше, чем у обычной, примерно на порядок.

Обзор 3D XPoint™-памяти (Intel ® Optane™): эволюционный скачок в сфере SSD

В 2017 году компания Intel ® предложила пользователям совершенно новый SSD-накопитель, основанный на технологии собственной разработки, — 3D XPoint™. При этом сам производитель называет свой продукт не просто накопителем, а комбинацией протоколов аппаратного и программного обеспечения, что позволяет превратить SDD в кэширующее решение («промежуточную оперативную» память быстрого доступа) для жестких дисков за счет специального софтового драйвера.

Память Intel ® Optane™ выпускается в форм-факторе M.2. По сути, это развитие представленной в 2011 году и широко известной сегодня технологи RST, направленной на ускорение производительности SSD через использование микросхем памяти. При этом Intel ® Optane™ является совершенно новой технологией хранения информации и первым за последние 25 лет (!) новым типом памяти, направленным в серийное производство. Как заявляет производитель, память была создана в качестве простого способа модернизации ПК для любых пользователей, в том числе и не обладающих глубокими техническими познаниями.

Intel ® Optane™ выпускается в двух вариантах — с емкостью контроллера 16 и 32 Гбайта (один или два чипа), имеющего высокую степень оптимизации. Число каналов производитель не уточняет, но, как показало тестирование, контроллер PCI Express 3.0 x выделяет для 3D XPoint™ один канал.

Кстати
С 3D XPoint™ не нужно использовать в качестве промежуточного слоя DRAM, как это делается в большинстве обычных SSD.

Пропускная способность 16-гигабайтной модели при последовательном чтении составляет 900 Мбайт/с, при последовательной записи — только 145 Мбайт. 32-гигабайтная модель имеет скорости 1350 Мбайт/с и 290 Мбайт/с соответственно. При произвольном («случайном») чтении 16-гигабайтный Intel ® Optane™ способен достичь скорости 190 000 операций ввода-вывода в секунду, 32-гигабайтный — 240 000 IOPS. Максимальная производительность произвольной записи соответственно 35 000 IOPS и 65 000 IOPS.

Что касается системных требований, то Intel ® сертифицировала новую память (см. табл. 3) для использования с процессорами Intel ® Core 7-го поколения и чипсетами 200-й серии. По утверждению представителей компании, у чипсетов 200-й серии имеется встроенная оптимизация именно под Intel ® Optane™ и четыре дополнительные линии PCI-E 3.0.

Таблица 3. Ключевые характеристики 3D XPoint™-памяти (Intel ® Optane™):

Параметр Память Intel ® Optane™ 16GB Память Intel ® Optane™ 32GB
Рекомендованная цена $ 45
(примерно
2591 рубль)
$ 75
(примерно
4319 рублей)
Емкость 16 Гбайт 32 Гбайта
Форм-фактор M.2 — 2280
Интерфейс/протокол NVMe через PCIe 3.0 x2
Контроллер Intel ®
DRAM Нет
Память 20-нм 3D XPoint™
Скорость последовательного чтения 900 Мбайт/с 1350 Мбайт/с
Скорость последовательной записи 145 Мбайт/с 290 Мбайт/с
Скорость произвольного чтения 190 000 IOPS 240 000 IOPS
Скорость произвольной записи 35 000 IOPS 65 000 IOPS
Шифрование Нет
Надежность (Total Bytes Written, или TWB — максимальный объем записанных терабайт) 182,5 Тбайт
Индекс продукта MEMPEK1W016GA MEMPEK1W032GA
Гарантийный срок 5 лет

По сути, Intel ® Optane™ — это один из шагов, причем весьма ощутимых, в направлении к созданию «памяти класса хранилища» (Storage class memory, SCM), смысл и цель которого — объединить системную память и накопитель в единую структуру.


Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *