пнвтсрчтптсбвс
     12
3456789
10111213141516
17181920212223
24252627282930
31      

Реклама


  Техника/Техноистории

В твердой памяти

Твердотельные накопителиТвердотельным накопителем (англ. SSD, Solid State Drive, Solid State Disk) называют перезаписываемое запоминающее устройство без движущихся частей. Несмотря на то, что в названии присутствуют слова Drive/Disk (привод/диск, в разных интерпретациях) - так их называют больше по привычке, никаких дисков в нем не присутствует и «приводить» тоже нечего

Твердотельные накопители 29.09.2008
14:10
Александр Вирц

 

 

 

Следует сразу определиться, что несмотря на довольно внушительный список технологий изготовления твердотельной памяти (разработанных и только разрабатываемых), широкое (громко сказано) распространение получили пока лишь два из них: твердотельные накопители на энергозависимой RAM-памяти и энергонезависимой (Flash или NAND) памяти.

 

RAM SSD: Жажда скорости

 

Первый тип, RAM SSD, представляет собой не что иное, как массив обычных планок оперативной памяти для персонального компьютера, вынесенный в отдельный блок и оборудованный буферным аккумулятором, способным поддерживать модули некоторое время при отсутствии «штатного» питания, т.е. когда компьютер выключен. Более дорогие модели RAM SSD оснащаются системами резервного/оперативного копирования, сбрасывающими всю информацию из массива памяти на более неприхотливый к питанию носитель (чаще всего HDD).

 

Gigabyte i-RAMСовременные модели RAM SSD-устройств поддерживают до 128 ГБ оперативной памяти и определяются системой как обычный HDD. Только работает такой жесткий диск чрезвычайно быстро, что и определило их спрос в определенных сферах. Основной недостаток RAM SSD – высокая стоимость – сильно ограничивает его применение рядовыми пользователями. Не учитывая стоимости самих планок памяти, подобные «приводы» стоят около 800 долларов. Поэтому используются они в основном в корпоративном секторе для ускорения работы крупных систем управления базами данных и для мощных графических станций, либо среди узких специалистов по обработке видео или больших объемов данных, где на первый план выходят быстродействие, а не цена решения.

 

Больший интерес и споры вызывает второй тип твердотельных накопителей – энергонезависимый.

 

Flash SSD: Миссия невыполнима

 

Поначалу в энергонезависимых твердотельных накопителях использовалась уже всем уже привычная Flash-память, такая же, какая используется в флешках-брелоках, КПК, мобильных телефонах, фотоаппаратах и других цифровых устройствах. Одно время среди энтузиастов были популярны специальные адаптеры, позволяющие превратить одну или несколько обычных CF-карт от фотоаппарата в небольшой SSD-накопитель, на который можно было даже установить операционную систему.В твердой памяти

 

Но из-за сравнительно небольших скоростей чтения/записи и серьезно ограниченного количества циклов перезаписи Flash SSD не могли соперничать с жесткими дисками, и до сих пор используются в основном для расширения объема долговременной памяти, не требующей частых обращений.

 

Намного интереснее твердотельные накопители, построенные на так называемой NAND-памяти.

 

NAND SSD: Анализируй это

 

Первые твердотельные накопители на основе NAND, представленные в форм-факторе 2,5 и 3,5 дюйма, появились еще в 1995 году. Но из-за своей заоблачной цены использовались они лишь в военной и аэрокосмической индустрии, а также других сферах, где требовалась устойчивость оборудования к вибрации, ударам и критическим температурам, а его стоимость большого значения не имела. Теперь же цена микросхем NAND-памяти значительно упала, и накопители SSD начали свое лавинообразное движение «в массы».

 

Многие производители наперебой стали выпускать свои варианты подобных накопителей призванных, по их заявлению, заменить привычные HDD, а в дальнейшем и вовсе вытеснить их. Их энтузиазм вполне понятен - преимуществ у NAND твердотельных накопителей хоть отбавляй. Toshiba MLC NAND SSD 128 ГбЭто более высокие, по сравнению с HDD, скорости чтения/записи, стабильная скорость обмена информацией, меньшее энергопотребление, незначительное тепловыделение, отсутствие движущихся частей и, как следствие, большая механическая надежность, расширенный диапазон рабочих температур и т.д.

 

Благодаря своим характеристикам, SSD представляют интерес в первую очередь для производителей и владельцев ноутбуков, UMPC и серверов. Применению в ноутбуках и других мобильных устройствах способствует повышенная механическая прочность твердотельных накопителей и устойчивость к вибрациям. Плюс к этому, их использование уменьшает общий вес ноутбука и энергопотребление. Использование SSD в серверах и массивах хранения данных способно значительно повысить общую производительность системы и снизить затраты на энергообеспечение и охлаждение. Так же твердотельная память не имеет конкурентов в устройствах, работающих в неблагоприятных условиях, не позволяющих применять традиционные жесткие диски. Просто идиллия!

 

Но от недостатков и ограничений подобный тип памяти тоже не избавлен. А их, хоть и не много, но они довольно существенны.

 

Основным недостатком SSD на данный момент является его стоимость. Безусловно, цены постепенно снижаются, но не так быстро, как хотелось бы. Если говорить о максимальном Transcend SLC NAND SSD 64 Гбобъеме, то здесь традиционные винчестеры пока бесспорные лидеры. Производители только готовятся представить модели твердотельных накопителей объемом 256 и 512 GB, а жесткие диски уже покорили рубеж в 1 TB.

 

Немалой проблемой является и количество циклов перезаписи. Оно ограничено, и ограничено довольно серьезно: в среднем – 100–300 тыс. циклов записи, хотя существуют варианты устройств, способные выдержать от 1 до 5 млн. таких циклов, но по цене эти модели будут еще долго недоступны многим пользователям.

 

SSD дешевле HDD?

 

Но давайте взглянем на все это немного шире. Даже на сегодняшний день становится ясно, что, благодаря преимуществам твердотельных накопителей, значительно снижается общая стоимость владения мобильным устройством, например ноутбуком или сервером.

 

Общая стоимость владения обычно учитывает то, на что не обращают внимания рядовые пользователи, а именно совокупные расходы на протяжении всего жизненного цикла функционирования ПК, включая расходы на сервис и ремонт, а также потери вследствие простоев. В твердой памятиОсобенно это касается корпоративного сектора, где поломка жесткого диска у ключевого сотрудника и потеря информации может вызвать серьезные последствия. Не стоит забывать и о том, что замена вышедшего из строя накопителя и восстановление потерянных данных требует значительных трудозатрат.

 

Помимо повышения надежности, применение твердотельных накопителей сулит серьезный выигрыш в производительности. К примеру, время загрузки ноутбука в этом случае сокращается примерно в два раза, а приложения выполняются в полтора-три раза быстрее. Скорость выполнения операций чтения и записи может увеличиться в пять раз.

 

То же можно сказать и о высоконагруженных узлах больших производств или корпораций, таких, как серверная подсистема IT-инфраструктуры. У серверов и систем хранения данных выигрыш зависит от конкретного приложения, но в среднем скорость выполнения операций ввода/вывода по сравнению с жесткими дисками увеличивается примерно в три раза.

 

Благодаря столь весомому выигрышу в производительности один твердотельный накопитель способен заменить четыре или даже большее число жестких дисков, снижая тем самым стоимость и одновременно увеличивая производительность сервера. Следует заметить, что среднее время наработки на отказ у твердотельного накопителя составляет 2 млн. часов, в то время как у типичного жесткого диска соответствующий показатель равен всего лишь TDK HS1 SLC NAND SSD 64 Гб300-500 тыс. часов. И только специализированные (и более дорогие) серверные диски могут похвастать временем наработки на отказ в 1,5 млн. часов и более.

 

Еще один параметр, который следует принять во внимание, связан с энергопотреблением. Твердотельные накопители потребляют в ноутбуках на 30% меньше электроэнергии по сравнению с жесткими дисками. Благодаря этому продолжительность непрерывной работы от батарей у ноутбуков увеличивается примерно на 10%, которые наверняка не будут лишними. Энергопотребление серверов также заметно сокращается. Кроме того, в отличие от жестких дисков, твердотельные накопители практически не выделяют тепла, а следовательно, можно сэкономить на их охлаждении.

 

Для тех, кто в танке

 

Для рядового пользователя все эти доводы не так очевидны, но, как говорится, даже самая большая корпорация состоит из отдельных людей. Для скептически настроенных граждан есть промежуточное решение, более привычное и жужжащее – гибридные накопители (HHDHybrid Hard Drive). Подобные устройства, возможно, станут той самой золотой серединой, находящейся на стыке двух технологий и объединяющей их преимущества.

 

Industrial PQI Turbo SSD 64 ГбHHD – это по сути традиционный винчестер, но с небольшой доработкой в виде буфера обмена, состоящего из флэш-памяти объемом от 128 МB. Буфер такой емкости позволяет хранить в нем наиболее часто используемые данные, лишний раз не обращаясь к пластинам, тем самым снижая нагрузку на механику жесткого диска. Однако на текущий момент эффективно задействовать установленную флэш-память можно лишь в Windows Vista, обладающей технологией ReadyDrive.

 

В итоге имеем пониженный уровень шума, быстрый запуск операционной системы и приложений, уменьшенное почти в 2 раза энергопотребление и более приемлемую цену готового изделия.

 

Преимущества NAND SSD накопителей (по сравнению с HDD)

 

- более высокая скорость запуска, отсутствие движущихся частей;

- быстрый поиск информации;

- малое время считывания информации;

- быстрое время записи;

- низкая потребляемая мощность;

- отсутствие шума от движущихся частей и охлаждающих вентиляторов;

- высокая механическая стойкость;

- широкий диапазон рабочих температур;

- практически устойчивое время считывания файлов вне зависимости от их расположения;

- отсутствие фрагментации частей файлов;

- малый размер и вес.

 

Недостатки NAND SSD накопителей (по сравнению с HDD)

 

- высокая цена за 1 Гб;

- малая емкость;

- более высокая чувствительность к внезапной потере питания, магнитным и электрическим полям;

- ограниченное количество циклов перезаписи: 100–300 тыс. раз, самые дорогие модели — до 5 млн. раз;

- более высокое потребление энергии в режиме ожидания.



<< Предыдущая В начало рубрики Следующая >>



Конкурсы

Реклама