Имя пользователя:
Пароль:  
Помощь | Регистрация | Забыли пароль?  | Правила  

Компьютерный форум OSzone.net » Железо » Накопители (SSD, HDD, USB Flash) » SSD - Твердотельные накопители (SSD, Solid-State Drive)

Ответить
Настройки темы
SSD - Твердотельные накопители (SSD, Solid-State Drive)

Ушел из жизни


Сообщения: 26925
Благодарности: 3924

Профиль | Сайт | Отправить PM | Цитировать


Изменения
Автор: ShaddyR
Дата: 23-11-2014
Вложения
Тип файла: rar 20 фактов о SSD.rar
(567.6 Kb, 288 просмотров)
Твердотельные диски (Solid-State Drive, SSD) являются быстрыми, но вместе с тем очень дорогими устройствами, поэтому они долгое время оставались недоступными рядовым пользователям. Но по мере развития технологий, появления альтернативных производителей и различных по объему\скоростным характеристикам моделей использование данного типа накопителей медленно, но уверенно переходит из разряда эксклюзива в разряд "еще дорого, но зато быстро".
Данная тема создана для ответа на вопросы, касающиеся SSD, обсуждения преймущества данных накопителей, их недостатков, нюансов их работы етс.

Итак, вкратце:
Цитата:
SSD - это компьютерное запоминающее устройство на основе микросхем памяти; кроме них, SSD содержит управляющий контроллер. Не содержит движущихся механических частей.
Различают два вида твердотельных накопителей: SSD на основе памяти, подобной оперативной памяти компьютеров, и SSD на основе флеш-памяти.
(Твердотельный накопитель — Википедия)

Преимущества и недостатки:
"+" ->>
  • отсутствие подвижных частей.
    В современным жестком диске их две — вращающиеся на скорости в 5400\7200 оборотов магнитные диски и головки записи/чтения. Твердотельный накопитель не содержит подобных компонентов потому нет и проблем, им присущих: перегрева, сбоев двигателя или его останова, характерных звуков при позиционировании головки, чтении и записи данных ;
  • скорость передачи данных.
    Для ж.диска, несмотря на все современные технологии, чаще всего недостижимы теоретические пределы пропускной способности даже IDE-интерфейса, разработанного более 5 лет назад - ATA133, т.е. 133Мб\с. Это обусловлено все той же механической составляющей ж.диска - частота вращения шпинделя и скорость позиционирования головок практически не менялись с момента выпуска IDE-дисков 10-летней давности. В случае SSD, в отсутствие данной преграды, скорость передачи данных зачастую вплотную приближается к пропускной способности интерфейса (SATAII(3 Gb/s) / SATAIII (6 Gb/s) и т. д.);
  • скорости чтения и записи.
    Для записи и чтения в HDD используется одна или группа синхронно движущихся головок. В один момент жесткий диск может читать фактически только один файл — головка-то на каждой пластине одна. Поэтому если требуется одновременно прочитать два файла, находящихся на одной пластине, но на разных ее частях, головка попеременно мечется из одной части диска в другую. В SSD такой проблемы нет. Можно считывать данные хоть из шестнадцати чипов одновременно — производительность в любом случае будет одна и та же.
  • скорость доступа к данным.
    HDD тратит в среднем 12-13 миллисекунд на позицирование головки и докрутку диска до нужного места. SSD практически не требуется дополнительного времени на поиск и доступ к данным - на все про все уходит 0,01 миллисекунды.
  • энергопотребление.
    В режиме записи/чтения SSD-диски потребляют всего 1 Вт. Для сравнения — настольные HDD требуют 10 Вт, а ноутбучные — в среднем 2 Вт. Мало того, массиву из 4-6 ж.дисков большой емкости для начальной инициализации может не хватить блока питания в 500Вт (точнее, определенной его реализации), для SSD подобной проблемы не существует;
  • полное отсутствие шума и необходимости активного охлаждения.
    В отсутствие дополнительного охлаждения температура современного жесткого диска может приближаться к 60 градусам, что очень негативно сказывается на его сроке жизни. Твердотельный накопитель редко переходит планку «чуть теплый»;
  • высокая механическая стойкость.
    SSD-накопитель при падении никогда не стукнет головкой о пластины, испортив таким образом несколько десятков (а то и сотен) файлов - ни того, ни другого там попросту нет;
  • широкий диапазон рабочих температур.
    Магнитные винчестеры крайне не рекомендуется эксплуатировать при температуре ниже нуля или выше +50. SSD работает в диапазоне от -25 до +85;
  • малые габариты и вес.
    Вес твердотельного накопителя может составлять от несколько грамм до 70-80. Для справки: вес современного внутреннего ж.диска в зависимости от формфактора и начинки может колебаться от 100 грамм до 700;
  • большой потенциал для совершенствования характеристик накопителей и технологий их производства.
    Если технологии, используемые в ж.дисках, находятся практически на пределе имеющихся на сегодня возможностей, то твердотельные накопители только начинают свое развитие. Они становятся дешевле, быстрее, надежнее, объемнее. Возможно, в скором будущем SSD сможет полностью вытеснить ж.диски с рынка, как были вытеснены дискеты, электро-лучевые мониторы и т.д.

"-" ->>
  • ограниченное количество циклов перезаписи.
    Главный недостаток SSD — износ запоминающего устройства. Обычная (MLC, Multi-level cell, многоуровневые ячейки памяти) флеш-память позволяет записывать данные примерно 10 000 раз, более дорогостоящие виды памяти (SLC, Single-level cell, одноуровневые ячейки памяти) — более 100 000 раз. Для борьбы с неравномерным износом применяются схемы балансирования нагрузки - контроллер хранит информацию о том, сколько раз какие блоки перезаписывались и при необходимости «меняет их местами»;
  • совместимость.
    Работа ОС с твердотельным накопителем имеет ряд нюансов - отличий относительно обычных ж.дисков. Большинство имеющихся на сегодняшний день ОС семейства Microsoft Windows не учитывают специфику SSD накопителей, что приводит к дополнительному износу устройств. Например, использование операционными системами механизма свопинга (подкачки) в случае SSD-накопителя уменьшает срок эксплуатации устройства;
  • цена.
    Твердотельный накопитель существенно дороже обычного жесткого диска в пересчёте цены на единицу объёма. К тому же, стоимость SSD прямо пропорциональна их ёмкости, в то время как стоимость традиционных жёстких дисков зависит от количества пластин и медленнее растёт при увеличении объёма накопителя.
  • ошибки в реализации устройств.
    Поскольку технология достаточно новая, методы работы еще не отработаны. Потому первые из реализаций имеют ошибки, очень часто приводящие к различного рода сбоям - начиная от неадекватной работы устройств (медленное чтение\запись, сбои поверхности етс.) и заканчивая полным выходом устройства из строя

В случае установки на твердотельный накопитель ОС Windows 7..
Цитата:
По умолчанию на SSD-накопителях с высокой производительностью произвольных чтения, записи и перезаписи будут также отключены технологии Superfetch, ReadyBoost и Рrefetch для операций загрузки ОС и программ. Все эти функции были разработаны для традиционных НЖМД, где произвольное чтение может быть узким местом.
Cсылки на русскоязычные страницы сайтов производителей твердотельных накопителей.
Производители SSD:
Ссылки по теме:
Связанные темы:

-------
ВНИМАНИЕ ознакомьтесь, прежде чем создать тему! Процессор - мозг компьютера, блок питания - сердце и печень.


Отправлено: 19:46, 28-10-2011

 

Ветеран


Сообщения: 2029
Благодарности: 704

Профиль | Отправить PM | Цитировать


Цитата Fikys:
оставлять неразмеченную область - это общая рекомендация для всех SSD? Это есть где-то в документации или это личные наработки/опыт пользователей? »
Такие рекомендации по отдельным моделям давали производители. Они полностью совпадают с мнением экспертов в обзорах SSD. Дело в том, что для записи данных требуется наличие пула свободных блоков (обычно размером 512 кБ), которые постепенно расходуются по мере записи. При этом для записи любого, даже самого маленького объема данных, как правило требуется отдельный пустой блок. При изменении данных в каком-либо секторе, пустой блок будет использован (вполне возможно, что не сразу - данные могут быть временно помещены в журнальный блок) в 100% случаев.
Когда пул становится слишком маленьким или когда контроллеру нечего делать, он занимается тем, что объединяет данные разбросанные по всему SSD в блоки данных содержащих непрерывную последовательность логических (512-тибайтных блоков). То есть, из пула свободных блоков выбирается один (допустим, с минимальным значением счетчика записи, чтобы обеспечить более-менее равномерный износ ячеек), в него переносятся данные из других блоков, а те блоки освобождаются и помещаются в пул свободных. Таким образом, лучше всего создавать условия при которых пул свободных блоков мог бы восстанавливаться во время отсутствия дисковой активности. А единственный способ добиться этого - сделать этот самый пул побольше размером.
Это было краткое изложение принципов работы SSD.
Теперь нам будет легче ответить на вопрос, зачем нужно оставлять какое-то количество объема свободным.
Причин минимум четыре.
1. Поскольку пространство на SSD выделяется 512-тикбайтными блоками и любое изменение данных в пределах этого блока требует выделения еще одного 512-тикбайтного блока, то для хранения заданного объема информации фактически требуется заметно больший объем места на SSD.
2. SSD работает быстрее HDD до тех пор, пока у него есть этот самый пул свободных блоков. Если пул исчерпается, скорость записи на SSD сразу снизится в несколько раз и может стать ниже скорости записи на жесткий диск.
3. Чем меньший объем SSD занят данными, тем лучше работает алгоритм распределения записи по разным блокам с целью обеспечения равномерного износа ячеек (wear leveling).
4. Особенностью технологии SSD является неизбежное снижение производительности по мере эксплуатации. Наличие достаточного количества свободного пространства на SSD существенно замедляет этот процесс, вплоть до того, что деградация производительности оказывается в пределах статистической погрешности.

-------
Господа! Убедительная просьба не обращаться за консультациями в ЛС. Поверьте, создать ветку в соответствующем разделе форума гораздо эффективнее.

Это сообщение посчитали полезным следующие участники:

Отправлено: 18:00, 21-02-2013 | #301



Для отключения данного рекламного блока вам необходимо зарегистрироваться или войти с учетной записью социальной сети.

Если же вы забыли свой пароль на форуме, то воспользуйтесь данной ссылкой для восстановления пароля.


Аватара для Sirko9

Ветеран


Сообщения: 1676
Благодарности: 226

Профиль | Цитировать


Цитата AMDBulldozer:
легче ответить на вопрос, зачем нужно оставлять какое-то количество объема свободным »
это известно уже давно, мне только не понятно, почему происходит подмена понятий: не размеченная область и не занятое пространство?
И что, создатели драйверов для контроллера нигде не написали про нужду в не размеченной области, а рассчитывали на смекалку юзеров SSD? бред, извиняюсь

-------
Дякуйте Богу за прожитий день. За спожитий хліб, за здоров`я, і ласки які Він нам посилає.


Отправлено: 21:43, 21-02-2013 | #302


Аватара для minos66

дилетант


Сообщения: 4270
Благодарности: 1092

Профиль | Отправить PM | Цитировать


Статья: Как свободное место на SSD влияет на его производительность и срок службы | Вадим Стеркин
Обсуждение статьи в форуме

Последний раз редактировалось Vadikan, 22-02-2013 в 02:11. Причина: переименовал ссылки


Отправлено: 22:33, 21-02-2013 | #303


Ветеран


Сообщения: 2029
Благодарности: 704

Профиль | Отправить PM | Цитировать


Цитата Sirko9:
это известно уже давно, мне только не понятно, почему происходит подмена понятий: не размеченная область и не занятое пространство?
И что, создатели драйверов для контроллера нигде не написали про нужду в не размеченной области, а рассчитывали на смекалку юзеров SSD? »
1. Нераспределенная область удобнее тем, что она гарантированно не будет занята. И Вы всегда знаете её объем. Объем свободного пространства области, занятой файловой системой определить значительно сложнее.
По очень простой причине. Если Вы удаляете файл, файловая система вычеркивает запись о нем из каталога, в котором он содержится (эта процедура выглядит по-разному в разных ФС) и добавляет блоки, которые были заняты этим файлом к списку свободных. (В операционных системах производства Microsoft блок часто называют "кластером").
Для жесткого диска этого достаточно. Но не для твердотельного накопителя. Для освобождения блоков на SSD система должна выполнить операцию TRIM (если это SATA диск) с каждым из освобождаемых блоков. Если она не сможет этого сделать (допустим, отключилось электропитание), блоки превратятся в "потерянные". Они будут везде отмечаться как свободные, хотя на самом деле заняты.
Это первое. Есть и вторая причина - если распределить весь объем диска под раздел в котором будет создана файловая система, свободного пространства останется меньше, чем в предложенном варианте. Ведь часть этого свободного пространства будет занята метаданными файловой системы. Чем больше размер ФС - тем больше размер метаданных, логично? Конечно, эта величина невелика, но, тем не менее, какой смсыл впустую расходовать дисковое пространство, которое можно сэкономить?
2. Про "создателей драйверов". А что, простите, автор драйвера должен давать рекомендации по использованию этого драйвера в каждом конкретном случае? Может быть Вы забыли, что SSD и HDD управляются одним и тем же драйвером?
(конечно, любой производитель вправе выпустить для своего диска специальную версию драйвера, но мы не об этом сейчас говорим).
Резюме: "создатели драйверов нигде не написали про нужду в не размеченной области" потому, что этот вопрос не в их компетенции. А вот производители SSD об этом писали. Потому что только производитель может сказать какой процент емкости диска он зарезервировал под нужды контроллера.
Вы же встречали SSD емкостью 60 или 120ГБ, верно? Откуда берется такая ёмкость? Это всё те же диски 64 или 128ГБ у которых доступный пользователю диапазон страниц искусственно ограничен, а зарезервированных блоков - увеличен.
Хотя зарезервированный объем есть и у дисков с "круглой" (в двоичном исчислении) ёмкостью.
Давайте посмотрим. 64ГБ это 64,000,000,000 байт. В то же время, количество ячеек в том же диске (в пересчете на SLC) будет 64*2^30=68,719,476,736. То есть даже на таком диске 7.374% объема зарезервировано.
Если тот же диск имеет форматируемую емкость 60ГБ, значит производитель зарезервировал вдвое больше - 14.532% ёмкости.
Теперь понятно, почему авторы драйверов не могут дать никаких рекомендаций? Они не только не знают, какой объем ячеек зарезервирован (это знает только производитель), они даже не в курсе каким именно устройством в данный момент этот драйвер управляет.
Конечно, пользователь может в любой момент получить паспорт диска, но драйверы пишутся так, чтобы они могли управлять любым устройством данного типа. Им просто незачем знать конкретную модель.

-------
Господа! Убедительная просьба не обращаться за консультациями в ЛС. Поверьте, создать ветку в соответствующем разделе форума гораздо эффективнее.

Это сообщение посчитали полезным следующие участники:

Отправлено: 22:55, 21-02-2013 | #304


Аватара для Sirko9

Ветеран


Сообщения: 1676
Благодарности: 226

Профиль | Цитировать


Цитата AMDBulldozer:
Может быть Вы забыли, что SSD и HDD управляются одним и тем же драйвером? »
я вообще-то про firmware для контроллера на самом жестком диске
ну и про не размеченную область, получается данные могут располагаться вне файловой системы?

-------
Дякуйте Богу за прожитий день. За спожитий хліб, за здоров`я, і ласки які Він нам посилає.


Отправлено: 00:04, 22-02-2013 | #305


Ветеран


Сообщения: 2029
Благодарности: 704

Профиль | Отправить PM | Цитировать


Цитата Sirko9:
ну и про не размеченную область, получается данные могут располагаться вне файловой системы? »
У SSD нет взаимно-однозначного соответствия между номерами блоков файловой системы (допустим, они имеют размер 4кБ) и номерами страниц (тоже 4кБ) накопителя.
Если такое соответствие существовало, механизм wear leveling'а не смог бы работать.
Когда Вы записываете логический блок с каким-то номером на SSD, запись происходит, очень упрощенно говоря, в первый попавшийся свободный 512-тикилобайтный блок, который помечается как занятый. А номер логического блока фактически превращается в атрибут и так же записывается на SSD.
Принцип тот же, что у кэш-памяти процессора. Ведь в одной и той же строке кэш-памяти могут сначала храниться данные из одного диапазона адресов ОЗУ, а потом - совершенно из другого.
Поэтому, когда происходит запись на SSD блоки из нераспределенной области точно так же используются для хранения данных файловой системы.
Возьмем для примера оперативную память. Вы можете запросить ОС выделить Вам участок памяти в каком-то диапазоне логических адресов. Но физические адреса выделенной памяти не будут иметь ничего общего с логическими и могут оказаться разбросаны по всему физическому адресному пространству. Вам кажется, что Вы получили адреса в непрерывном диапазоне, но это только логический диапазон. А в действительности Вам дали несколько фрагментов физических адресов в разных местах.
Или возьмем файловую систему. С точки зрения пользователя файл представляет собой непрерывную последовательность байт. Однако соответствующие различным смещениям в файле блоки могут быть разбросаны по всей файловой системе.

Ну я уж даже не знаю как еще продемонстрировать разницу между логической и физической адресацией. Уже три примера привел...

Поэтому да, данные файловой системы не только могут, но и непременно будут располагаться в нераспределенной области SSD. Она для того и оставляется, чтобы хранить данные, которые Вы записываете в раздел, содержащий файловую систему.

Прошу прощения за повторы и нудное изложение.

-------
Господа! Убедительная просьба не обращаться за консультациями в ЛС. Поверьте, создать ветку в соответствующем разделе форума гораздо эффективнее.

Это сообщение посчитали полезным следующие участники:

Отправлено: 00:38, 22-02-2013 | #306


(*.*)


Сообщения: 36490
Благодарности: 6675

Профиль | Сайт | Отправить PM | Цитировать


Цитата AMDBulldozer:
Нераспределенная область удобнее тем, что она гарантированно не будет занята »
И неудобнее тем, что при необходимости вы не сможете ей воспользоваться моментально. Зачем искусственно ограничивать себя? Контроллеру же все равно, размечена область или нет. Если TRIM есть в ОС, просто поддерживайте свободное пространство на разделе

Цитата Sirko9:
это известно уже давно, мне только не понятно, почему происходит подмена понятий: не размеченная область и не занятое пространство? »
Потому что "неразмеченное пространство" - это старый гарантированный совет на все случаи жизни.

AMDBulldozer, можно было просто сослаться на статью, чтобы не повторять нудное изложение про гигабайты и круглые цифры в размерах дисков Заодно стало бы ясно, в дисках с какими именно контроллерами эти круглые цифры присутствуют.

P.S. В шапке три минуса SSD из четырех явно устарели. Пора обновить.

-------
Канал Windows 11, etc | Чат @winsiders


Отправлено: 02:00, 22-02-2013 | #307


Аватара для ShaddyR

Железных Дел Мастер


Moderator


Сообщения: 24527
Благодарности: 4498

Профиль | Сайт | Отправить PM | Цитировать


Цитата Vadikan:
В шапке три минуса SSD из четырех явно устарели. »
... в частности?

Отправлено: 02:54, 22-02-2013 | #308


Ветеран


Сообщения: 2029
Благодарности: 704

Профиль | Отправить PM | Цитировать


Цитата Vadikan:
AMDBulldozer, можно было просто сослаться на статью, чтобы не повторять нудное изложение про гигабайты и круглые цифры в размерах дисков »
Простите, какую именно статью Вы имеете в виду?
Если Вашу, то я её читал и, прошу меня извинить, но с некоторыми утверждениями в ней не согласен. Хотя, не буду спорить, что статья хорошая, нужная и полезная. Однако, я не люблю ссылаться на публикации, авторы которых в каких-то вопросах придерживаются мнения, которое я считаю ошибочным. Свои собственные взгляды я набросал в серии сообщений в данной ветке ( http://forum.oszone.net/post-2025797-221.html - http://forum.oszone.net/post-2026504-227.html ), но ссылаться на них тем более не было смысла: они писались на скорую руку, по памяти, отличаются ужасной стилистикой и очень эклектичным изложением - многое из того, что хотел, я просто забыл туда добавить. Плюс, насажал кучу ошибок и опечаток, что окончательно сделало текст неудобочитаемым.

-------
Господа! Убедительная просьба не обращаться за консультациями в ЛС. Поверьте, создать ветку в соответствующем разделе форума гораздо эффективнее.


Последний раз редактировалось AMDBulldozer, 22-02-2013 в 03:50.


Отправлено: 03:17, 22-02-2013 | #309


Аватара для minos66

дилетант


Сообщения: 4270
Благодарности: 1092

Профиль | Отправить PM | Цитировать


Цитата Vadikan:
В шапке три минуса SSD из четырех явно устарели. Пора обновить. »
Цитата ShaddyR:
... в частности? »
Явно два минуса напрашиваются на редактирование:
Цитата Ment69:
совместимость. »
и
Цитата Ment69:
ошибки в реализации устройств. »
И вот это
Цитата Ment69:
По умолчанию на SSD-накопителях с высокой производительностью произвольных чтения, записи и перезаписи будут также отключены технологии Superfetch, ReadyBoost и Рrefetch »
не совсем верно. Например у меня на Windows 8 (OC установлена "по умолчанию") и Рrefetch не отключен и Superfetch в одном из svchost постоянно проживает. ReadyBoost действительно отключен.

Отправлено: 09:00, 22-02-2013 | #310



Компьютерный форум OSzone.net » Железо » Накопители (SSD, HDD, USB Flash) » SSD - Твердотельные накопители (SSD, Solid-State Drive)

Участник сейчас на форуме Участник сейчас на форуме Участник вне форума Участник вне форума Автор темы Автор темы Шапка темы Сообщение прикреплено

Похожие темы
Название темы Автор Информация о форуме Ответов Последнее сообщение
Crucial выпустила на рынок твердотельные накопители M4 OSZone News Новости железа 2 19-01-2015 13:32
Toshiba представила сверхбыстрые твердотельные SSD-накопители OSZone News Новости железа 5 27-12-2012 16:36
LaCie анонсировала твердотельные накопители с интерфейсом Thunderbolt OSZone News Новости железа 0 25-02-2011 13:30
Твердотельные накопители Toshiba рекордной емкости boss911 Новости железа 15 22-12-2008 18:17
SSD - solid state disk Speedy Хочу все знать 2 19-12-2002 12:25




 
Переход