Кому и зачем нужны SSD диски?
Магнитная запись - пожалуй, одна из самых "престарелых" технологий в компьютерном мире. Она появилась задолго до появления первых персональных компьютеров, и употребляется до сих пор. Однако, несмотря на проверенность, традиционные жесткие диски преизрядно отстали в развитии от процессоров, памяти. Уже сегодня есть альтернатива - SSD. Что это такое, как работают твердотельные жесткие диски, какие у них есть минусы и плюсы?
Эта статья основана на материалах, полученных от компании Intel на заседании Клуба экспертов 14.07.2010.Вторая доля материала: Тестируем SSD-диски Intel X25-M G2 160 GB
Если вы чутко следите за компьютерными технологиями, то, конечно, знаете, что формирование жестких дисков не стоит на месте. Производителям удается упаковать на произвольный квадратный дюйм все больше байт, повысить надежность, снабдив устройства акселерометрами. При всем при том с увеличением скорости работы HDD все обстоит неблизко не так радужно. Взгляните на тот самый график.
Разрыв между ростом производительности CPU и жестких дисков
С 1996 года фактическая производительность жестких дисков увеличилась всего в 1,3 раза! Достаточно как снег на голову - оттого что мы все помним, что раньше системы работали значительно медленнее, запись на диск шла дольше. Многое было достигнуто за счет использования кэш-памяти, а кроме того оптимизации процессов записи и чтения. Но факт остается фактом - при впечатляющем росте объемов, производительность HDD возросла незначительно. При этом скорострельность процессоров выросла в 60 раз, а с учетом использования многоядерных сборок и нисколько в 175 раз.
Видно, что употребление флеш-накопителей прямо-таки напрашивается, в особенности в случае приложений с высокими требованиями к скорости случайного чтения. Ибо производительность современных HDD ограничена 300 операциями ввода-вывода в секунду (для дисков 7200 RPM это важность ещё меньше), а современные SSD могут снабдить до 35 000 операций ввода-вывода (это цифра справедливо для быстрых серверных твердотелых накопителей, и все-таки и в случае с медленными SSD превосходство всотни раз).
Плюсы замены HDD на SSD
Есть и еще единственный недочет HDD - низкая отказоустойчивость при использовании в полевых условиях. Процент их отказов составляет 8,6% за 3 года (Google Labs, Failure Trends in a Large Disk Drive Population), и это весьма много, особенно с учетом того что этот процент может быть больше для жестких дисков ноутбуков (Google проводил изучение своих массивов стационарных HDD).
Впрочем, еще пару-тройку лет вспять о том, чтобы заместить жесткие диски твердотельными накопителями, не могло быть и речи. В 2007 году большинство производителей выпускало только 1 гигабитные чипы NAND памяти - для того, чтобы сформировать систему хранения более-менее приличного объема требовалось сверх меры немало элементов. К тому же, надежность их оставляла жаждать лучшего (вспомните проблемы с первыми Acer Aspire One - до сегодняшнего дня дожила дай бог половинка тех нетбуков с SSD, особенно у тех, кто, несмотря на рекомендации компании, поставил на устройства Windows XP). Конечно, проблемы не в последнюю очередность были связаны и с несовершенством драйверов. Нынче обстановка исподволь меняется.
Начиная 2010 года, в массовое фабрика пошли чипы емкостью 32 Гигабита (4 Гигабайта). Из них уже гораздо проще набирать хранилища данных больших объемов. 18 мая 2010 года группа Intel ещё объявила о переходе на технологию производства 25нм для NAND флеш - это вскоре позволит удвоить емкость чипа, а значит, снизить цену на SSD.
Еще одна важная черта - флеш-диски стали больше живучими, не только за счет повышения количества циклов перезаписи NAND-микросхем, но и благодаря снижению требований к ячейкам за счет оптимизации, интеллектуализирования процессов записи и чтения.
Способы оптимизации работы с SSD, применяемые Intel
Для пониманияизменений в индустрии флеш-памяти с 2007 года, необходимо хотя бы в общих чертах представлять себе, как работают подобные диски.
Конечно, никаких дисков как таковых во флеш-памяти нет, вместо этого - ячейки, запоминающие состояние. Фактически, флеш гораздо больше схож с традиционной памятью (RAM), нежели с HDD, только RAM ориентирована на быстродействие, а флеш-память - на предельный объем, дешевизну и энергонезависимость.
Самое основное различие же флеша от жесткого диска в том, что он изнашивается при записи (без разницы, в какую ячейку), и на практике не изнашивается при чтении. К тому же, быстродействие флеша не зависит от того, в какой последовательности мы пишем данные (в случае с жесткими дисками, напомню, немаловажно было сделать запись данные как позволительно ближе приятель к другу, чтобы минимизировать перемещения головки). Вследствие этого для работы с флеш-дисками применяется так называемая непрямая запись или организация перенаправлений (Indirection System). Как раз эта система записи ассоциирует логические блоки (LBA) с физическими блоками в NAND-памяти. При этом, в отличие от HDD, ассоциация LBA с физическим адресом меняется при каждой записи.
Методика записи Indirection System
Зачем была нужна такая сложная система?
Дело в трех особенностях. Во-первых, инфа записывается в SSD довольно большими фрагментами, а во-вторых, для того, чтобы вписать информацию в какой-то сегмент SSD, ее нужно в первую очередь стереть (затратив время), а особенно немало времени затратится в случае, если информация занимает сегмент не на все сто (ее придется считать, записать в другое место, и только затем стереть предназначенный для записи сегмент). И, наконец, как уже упоминалось заранее, любой сегмент SSD разрешено перезаписать только определенное число раз, вслед за тем этого он деградирует.
Таким образом, оптимизированный алгоритм работы SSD не только ускоряет работу диска, но и бережет его, снижает требования к количеству перезаписей.
В современных SSD также используется так называемая свободная область (Spare Area). Это зарезервированная количество диска, в которую пользовательские данные не пишутся. Нужно понимать, что эта часть диска виртуальная (то есть не привязана прямо к каким бы то ни было физическим адресам). Она используется при записи - на нее помещается новая информация. Благодаря наличию свободной области у нас отпадает надобность переносить фрагментированные данные всякий раз при новой записи. Понятно, что чем больше охват этакий все время стертой области, тем меньше изнашивается диск, и тем быстрее он работает на запись.
Зависимость производительности и срока службы дисков Intel X25-M от размера свободной области
Современные ОС также делают все для того, чтобы SSD диски менее изнашивались. Занятие в том, что в изначальном стандарте IDE по сути дела отсутствовала команда о стирании кластера - в случае с магнитной поверхностью это было не нужно, кластер нетрудно помечался как вольный в FAT. С появлением же SSD появилась необходимость физически стирать освободившуюся область (и переносить фрагментированные данные, которые не нужно стирать, на свободное пространство). Подобное поведение поддерживается ОС с ядром Windows 7 (с Intel RST старше 9.6). Для Windows XP и Vista также необходим этот драйвер, а также периодический запуск Intel SSD Optimizer - программы, которая анализирует таблицу размещения файлов, находит данные, помеченные как удаленные, стирает кластеры, в которых находятся эти данные, и переносит оставшуюся информацию на свободное место.
Изменение производительности работы SSD при периодическом запуске программы Intel SSD Optimizer
Таким образом, затем доработки программной части, SSD диски не возбраняется советовал всем пользователям. По исследованиям Intel, 160 Гб диск X-25M, при использовании 144 Гб для данных пользователя, будет трудиться со скоростью 3500 операций ввода-вывода в секунду (это на строй больше, чем что ни на есть стремительный твердый диск), при этом на него разрешается будет суммарно записать 68 Тбайт данных (хватит на немного лет сильно интенсивного использования). В ближайшее миг мы опубликуем результаты инструментальных тестов SSD от Intel - SSDSAM160G2GC - в разных режимах. Забегая вперед, скажем сразу, что они нас поразили.
P.S. Да, кто-то может спросить, зачем мы говорили только об SSD Intel? Отвечаем - аккурат эта корпорация снабдила нас семплами и подробной информацией об алгоритмах работы своих устройств. В текущее время мы договариваемся с другими компаниями о тестировании моделей SSD-дисков их производства.
По материалам: http://ferra.ru/online/storage/102426/
Опубликовано: 21 мая 2011
Специалисты Marvell создали первый в мире контроллер SSD со встроенным интерфейсом PCIe
iXBT.com Специалисты Marvell создали первый в мире контроллер SSD со встроенным интерфейсом PCIe iXBT.com По данным компании Marvell, представленный ею на этой неделе контроллер Marvell 88NV9145 стал первым в мире серийным модульным масштабируемым нативным контроллером PCIe SSD . Микросхема 88NV9145 призвана выступить центральным элементом при построении твердотельных накопителей в виде карт ... OCZ и Marvell разработали контроллер для SSD с врождённой поддержкой PCI ExpressТолщина SSD Crucial m4 уменьшена до 7 мм
iXBT.com Толщина SSD Crucial m4 уменьшена до 7 мм iXBT.com Как утверждает производитель, это делает новые SSD особенно подходящими для использования в мобильных компьютерах, которые постоянно становятся все тоньше и легче. При этом новые накопители не уступают по объему и производительности накопителям Crucial m4 стандартной толщины 9,5 мм. ...LSI завершает приобретение SandForce
iXBT.com LSI завершает приобретение SandForce iXBT.com Корпорация LSI объявила о завершении сделки по приобретению компании SandForce, специализирующейся на разработке контроллеров для твердотельных накопителей ( SSD ). В результате сделки, LSI планирует занять ведущую позицию на растущем рынке контроллеров, тесно связанном с ультрабуками, ... LSI завершает сделку по покупке SandForceSSD OCZ Deneva 2 mSATA сдали экзамен на совместимость с платформой Intel для ультрабуков образца 2012 года
iXBT.com SSD OCZ Deneva 2 mSATA сдали экзамен на совместимость с платформой Intel для ультрабуков образца 2012 года iXBT.com К достоинствам SSD OCZ Deneva 2 mSATA применительно к их возможному использованию в ультрабуках следует отнести малую толщину. Также важно малое энергопотребление и невосприимчивость к механическим воздействиям. Вышеупомянутая технология Smart Response Technology обеспечивает ускорение работы ...CES 2012: новые SSD RunCore Pro V 7mm с шиной SATA 6.0 Gbps подойдут для ультрабуков
Ferra CES 2012: новые SSD RunCore Pro V 7mm с шиной SATA 6.0 Gbps подойдут для ультрабуков Ferra Новинки под названиями Xapear, Falcon и Pro V 7mm представляют собой твердотельные накопители, которые должны в будущем году пополнить ассортимент SSD , представленных на потребительском рынке. Что касается известных характеристик этих SSD , то, к примеру, модели Pro V 7mm станут обладателями ... RunCore покажет на CES 2012 новые SSDSSD-новинки ORICO HM01 Series с SATA III на контроллере Marvell
3DNews SSD -новинки ORICO HM01 Series с SATA III на контроллере Marvell 3DNews В ассортименте продуктов, выпускаемых китайской компанией ORICO Technologies Co.,Ltd, появились твердотельные диски из новой продуктовой линейки HM01 Series, выполненные в 2,5-дюймовом форм-факторе. Накопители изготовлены с применением многоуровневых (Multi-Level Cell, MLC) чипов флеш-памяти ...Тонкие SSD накопители Galaxy Razor Series позируют на камеру
Ferra Тонкие SSD накопители Galaxy Razor Series позируют на камеру Ferra По всей вероятности, компания Galaxy, известная нам в основном как разработчик графических карт в нереференсном дизайне, планирует расширить присутствие на относительно новом для себя рынке SSD , куда она вышла в текущем году с серией Laser. Согласно информации наших азиатских коллег с портала ... В Сети появились фото тонкого SSD Galaxy Razor EX Galaxy планирует выпустить твердотельный накопитель линейки Razor EXSuper Talent Storage POD Mini — внешний SSD с интерфейсом USB 3.0
SSD OCZ Petrol с Indilinx Everest и SATA 6.0 Gbps представлены официально
Ferra SSD OCZ Petrol с Indilinx Everest и SATA 6.0 Gbps представлены официально Ferra Как и ожидалось, компания OCZ Technology Group официально выпустила свои новейшие SSD накопители Petrol, о подготовке которых мы недавно писали. Новинки представляют собой относительно недорогие решения в стандартном форм-факторе 2,5 дюйма и выполнены на базе платформы Indilinx Everest, ... OCZ представила быструю и недорогую линейку SSD OCZ RevoDrive Hybrid: гибридный накопитель SSD +HDD для PCI Express Бюджетные накопители OCZ Petrol представлены официально -Verbatim предлагает наборы SATA-II SSD Upgrade Kit для модернизации ноутбуков
iXBT.com Verbatim предлагает наборы SATA-II SSD Upgrade Kit для модернизации ноутбуков iXBT.com Учитывая растущий интерес потребителей к твердотельным накопителям, компания Verbatim выпустила наборы для модернизации ноутбуков SATA-II SSD Upgrade Kit. К достоинствам SSD относится высокая скорость, повышенная и ударопрочность, малое энергопотребление и полное отсутствие шума. ... Verbatim SATA-II SSD Upgrade Kit: комплект для миграции на быстрый накопитель SSD