Что такое твердотельный накопитель ssd: Что такое SSD? Твердотельный накопитель

Твердотельный накопитель SSD 1,92TB SATA III 2.5-дюйма Enterprise DC500R Kingston, SEDC500R/1920G

Серия твердотельных накопителей Data Center 500 (DC500R/DC500M) компании Kingston представляет высокопроизводительные твердотельные накопители SATA 6Гбит/с, в которых используется новейшая технология 3D TLC NAND. Накопители предназначены для обработки серверной рабочей нагрузки смешанного типа и ориентированной на чтение рабочей нагрузки. Они сконструированы с соблюдением строгих требований качества обслуживания (QoS) компании Kingston и способны обеспечить предсказуемую производительность при выполнении произвольных операций ввода-вывода, а также предсказуемо низкое время задержки при обработке широкого спектра рабочих нагрузок чтения и записи. Накопители могут повысить производительность в сферах задач ИИ, машинного обучения, анализа больших данных, облачных вычислений, программно определяемых хранилищ, операционных баз данных (ODB), приложений баз данных и хранения данных.

     Твердотельные накопители корпоративного уровня Kingston отвечают бизнес-требованиям, обеспечивая время безотказной работы и надежность 24/7. Накопители представляют собой производительные хранилища, которые характеризуется предсказуемой производительностью и надежностью, проверенную строгими испытаниями. Твердотельные накопители серии DC500 компании Kingston обладают характеристиками, благодаря которым центры обработки данных могут выбирать наиболее экономичные твердотельные накопители для своей рабочей нагрузки. Компаниям требуются результаты в процессе предоставления своих продуктов, решений и осуществления деятельности в рамках соглашений об уровне обслуживания (SLA). Твердотельные накопители серии DC500 компании Kingston созданы именно для осуществления этих ожиданий.

DC500R — твердотельный накопитель, ориентированный на чтение

DC500M — это мощный твердотельный накопитель, разработанный для приложений со смешанной рабочей нагрузкой, которые требуют более сбалансированного сочетания производительности операций чтения и записи. Твердотельный накопитель обеспечивает больший ресурс записи для широкого спектра рабочих нагрузок, в то же время отвечая строгим требованиям относительно стабильности производительности, как и все твердотельные накопители компании Kingston для центров обработки данных. Центры обработки данных, в которых размещаются базы данных и различные веб-приложения, могут воспользоваться преимуществами предсказуемой производительности ввода-вывода и времени задержки, при этом контролируя затраты на инфраструктуру.

В твердотельных накопителях серии DC500 предусмотрена сквозная защита маршрута передачи данных, чтобы гарантировать защиту от временных ошибок всех пользовательских данных, передаваемых на твердотельный накопитель. DC500R/DC500M имеют встроенную защиту от потери питания (PLP) (посредством силовых конденсаторов и встроенного ПО). Таким образом передаваемые данные записываются во флеш-память NAND в случае внезапной потери питания. В дополнение к этому, функция PLP обеспечивает обновление таблицы соответствия накопителей (FTL) до отключения питания от накопителя.

Эти средства защиты от сбоев питания снижают вероятность потери данных и обеспечивают успешность повторной инициализации накопителя при следующем включении подачи питания в систему.

 

Код производителя:

SEDC500R/1920G

Производитель:

Kingston

Серия диска:

DC500R

Емкость:

1920 GB

Интерфейс:

SATA III (6 Гб/с)

Форм-фактор:

2.5 дюйма

Тип диска:

Внутренний

Время наработки на отказ (MTBF):

2 000 000 часов

Скорость записи:

до 525 МБ/с

Скорость чтения:

до 555 МБ/с

Рабочая температура (°C):

от 0°C до +70°C

Температура хранения (°C):

от -40°C до +85°С

Тип чипа:

TLC 3D NAND

Габаритные размеры:

69,9 x 100 x 7 мм

Гарантия:

2 года

Вес:

92 г

Развитие рынка промышленных твердотельных накопителей

Разделы НОВОСТИ СТАТЬИ ВИДЕО

Отрасли Авиация Автотранспорт Горная добыча Городская инфраструктура ЖД Корпоративный сектор и торговля Космос Машиностроение Медицина Металлургия Микроэлектроника Навигация и связь Наука и инженерия Нефтегаз ОПК Робототехника Сельское хозяйство и пищепром Судостроение Химическая промышленность Энергетика

Техсредства Бесперебойное питание Биометрия и СКУД Встраиваемые системы Датчики и вторичные преобразователи Измерительные системы Интернет вещей Искусственный Интеллект Источники питания Клеммы, кабель, монтажные конструктивы Мобильные устройства ПЛК Программное обеспечение Промышленные и коммерческие компьютеры Серверы и ЦОД Сети и телекоммуникации Функциональная безопасность SIL Человеко-машинный интерфейс

Производители

3onedata AAEON ACME ADDI-DATA ADLink Advantech AdvantiX Aetina Akiwa AMC AMP Apacer APC APLEX AUO Austriamicrosystems Avocent Axiomtek BD SENSORS BDCOM Beckhoff Belden Beneq BioSmart Bopla Connect Tech Control Techniques CoreAVI CRANE CyberPower Dataforth Degson Electronics Delta Electronics Diamond Systems Duagon EA Elektro-Automatik EKF Emdoor Emerson Ensmas etherWAN Eurotech Evoc Fastwel FLIR GaGe GCAN GDS GE DE GeoVision Getac Gett GMI GoodView Electronics Harting HBT Hilscher HiRel Hirschmann HollySys i-sft IBASE Iconics IEE iEi IKEY Indukey InnoDisk International Rectifier Keller AG Key Technology Kyland Libelium Lippert Litemax Lumineq MAIWE Maple Systems MasterSCADA Men Mikro Mitsubishi Electric MOXA NSI Octagon Systems Omron Oring Panasonic Pepperl & Fuchs Pepperl & Fuchs Elcon Perfectron Printec DS Prosoft Biometrics ProVS QNAP QNX Raystar Revisor Lab Rittal RST Sandisk Scaime Schaefer Schneider Electric Schroff Sharp Siemens Signatec Sigur Simotics Smartek Vision Spectrum Swissbit SYSGO TDK-Lambda Thermokon Tiepie Tri-M Engineering TTTech VIPA Visiosens Vivotek WAGO WAGO I/O Wecon WECON Weidmuller Weintek Wind River Wuhan Maiwe XP Power XP-EMCO Yaskawa DMC БД СЕНСОРС РУС КОНСТЭЛ Ленпромавтоматика МПС Софт ПассатИнновации ПЛКСистемы ПРОСОФТ Прософт-Системы Энергон

#Авиация

#Автотранспорт

#Городская инфраструктура

#ЖД

#Машиностроение

#Нефтегаз

#Встраиваемые системы

#Apacer

Флэш-память

На примере продукции одного из ведущих в отрасли производителей SSD-накопителей компании Apacer Technology в статье рассматриваются основные тенденции развития рынка и технологий промышленных твердотельных накопителей. Анализируются ключевые различия между промышленными и бытовыми SSD.

Кабачник Дмитрий

690

В ЗАКЛАДКИ

Статья
в электронной версии
«СТА» №3 / 2016 стр. 96

Статья в PDF
1 МБ

Введение 

Проведём небольшой экскурс в недавнюю историю развития твердотельных накопителей (Solid State Drive – SSD). В начале 2010-х годов на рынке были представлены SSD-накопители объёмом 64, 80, 120, 256, 512 Гбайт, отдельные модели имеют ёмкость 0,7, 0,8, 1, 1,6 Тбайт или более. Основными интерфейсами подключения стали SATA III (до 6 Гбайт/с), набирали популярность интерфейсы на базе PCI Express (до 0,5, 1 или 2 Гбайт/с для PCIe Gen2, 1–4 Гбайт/с для PCIe Gen3). Компактные накопители для ноутбуков начали переход от mSATA на NGFF формата M.2 (рис. 1).

За 2012 год совокупные поставки SSD в мире составили около 34 млн устройств, основные рынки – это потребительский, серверный и промышленные применения.  
В журнале «СТА» уже не раз публиковались материалы об устройстве твердотельных накопителей, поэтому в данной статье мы постараемся не углубляться в техническое устройство SSD-дисков [1, 2], а приведём основные отличия промышленных SSD от бытовых и рассмотрим основные тенденции развития рынка этой продукции. 
Сегодня существует большое количество твердотельных накопителей. Они изготавливаются в различных форм-факторах и с самыми разными интерфейсами подключения, от слегка устаревшего PATA, самого распространённого SATA (включая CFast), до скоростных PCI Express.
В целом твердотельный накопитель – это немеханическое полупроводниковое запоминающее устройство на основе микросхем памяти, которое входит в состав различных ПК и других устройств. Управление SSD осуществляется контроллером. Наиболее распространённый вид твердотельных накопителей использует для хранения информации флэш-память типа NAND.
В настоящее время твердотельные накопители применяются не только в компактных устройствах: ноутбуках, нетбуках, коммуникаторах и смартфонах, планшетах, но могут быть использованы и в различных стационарных компьютерах для повышения производительности.

Что такое промышленный твердотельный накопитель, и чем он отличается от бытового

Основной функцией промышленного твердотельного накопителя, как и обычного бытового SSD, является долгосрочное энергозависимое хранение данных. Отличия промышленного и бытового накопителя начинаются ещё на стадии проектирования и производства устройства (рис. 2).

Производители, которые ориентируются на промышленные или ответственные применения, закладывают в проект накопителя максимально надёжные компоненты, в том числе рассчитанные на расширенный диапазон температур (от –40 до +85°C), если это необходимо для заказчика. Помимо своей надёжности компоненты должны находиться в производстве довольно длительные периоды времени, чтобы производитель мог гарантировать неизменность компонентной базы изделия (так называемый Fixed BOM – Fixed Bill of Materials – перечень материалов/компонентов) в течение 5–10 лет. Такие требования обусловлены зачастую долгим жизненным циклом промышленных изделий – встраиваемых, бортовых, промышленных мобильных ПК и другой продукции, где востребованы твердотельные накопители.  

Особенности производства промышленных накопителей

Помимо неизменности компонентной базы производители промышленных накопителей, как правило, обеспечивают качественную техническую поддержку своих пользователей. Распространены такие сервисы, как информирование клиента о снятии модели с производства и формирование склада компонентов для производства старой модели вплоть до окончания проекта у заказчика.
Зачастую заказчику из-за особенностей применяемого ПО или других требований необходимо провести тестирование всей системы в сборе: промышленного ПК, накопителей в нём, оперативной памяти и других компонентов системы на этапе проектирования устройства. Производители твердотельных накопителей, ориентированные на промышленный рынок, например Apacer Technology, всегда идут навстречу клиентам в подобных вопросах и предоставляют образцы своей продукции вкупе с технической поддержкой и консультацией по выбору продукции.
Для бытового применения (ноутбуков, планшетов, смартфонов и т. д.) обычно используются MLC-решения (Multi-Level Cell – многоуровневые ячейки памяти), имеющие ограниченное количество циклов перезаписи (гарантируется в среднем 3000 циклов), которых, тем не менее, вполне хватает для обычных задач, где жизненный цикл изделия не превышает 2–3 лет. Зачастую в бытовой флэш-памяти используются и TLC (Triple Level Cell – трёхуровневые ячейки памяти), известные также как трёхбитовые MLC (MLC-3). TLC обладает меньшей надёжностью, медленной скоростью чтения и записи и существенно меньшим количеством циклов перезаписи по сравнению с SLC и MLC. До настоящего момента память типа TLC NAND использовалась в основном во флэш-карточках, однако совершенствование технологий производства делает возможным её использование и в стандартных SSD.
В промышленных же задачах часто приходится использовать более дорогой вариант флэш-памяти – SLC (SLC, Single-Level Cell – одноуровневые ячейки памяти), количество циклов перезаписи в которых достигает 100 000 (обычно гарантируется 50 000–60 000 циклов). Из-за существенной разницы в стоимости компания Apacer предложила своим клиентам промежуточное решение – технологию SLC Lite (рис. 3), основанную на архитектуре MLC, но с производительностью и надёжностью, улучшенными в несколько раз (гарантированное количество циклов перезаписи составляет 15 000) с помощью специального встроенного программного обеспечения.

При этом стоимость такого решения примерно на 40–50% ниже, чем у продукции с SLC-архитектурой.
Apacer проверяет каждый произведённый SSD-модуль. 100% тестирование означает, что вы всегда приобретаете только проверенные модули. Это наиболее полная проверка в данной отрасли. Компания Apacer поставляет только испытанные и совместимые решения, поэтому SSD-накопители и оперативная память от Apacer указаны как рекомендованная продукция у многих производителей промышленных и встраиваемых ПК. В ходе создания устройств компания применяет ряд технологий, которые как раз и позволяют соответствовать требованиям производителей промышленных ПК, призванным повысить надёжность и сопротивляемость модулей различным неблагоприятным воздействиям и угрозам.

Технические характеристики промышленных твердотельных накопителей

Промышленным твердотельным накопителям обычно присущи особые технические характеристики, которые должны быть подтверждены соответствующими испытаниями. Производители промышленных накопителей предпринимают целый комплекс мер для достижения требуемой надёжности.
Основной характеристикой является, безусловно, диапазон рабочих температур – наиболее простой и понятный критерий, который позволяет идентифицировать принадлежность изделия к промышленному классу. Диапазон рабочих температур промышленной флэш-памяти составляет от –40 до +85°C, а диапазон температур хранения от –50 до +95°C. Обычные твердотельные накопители обладают также весьма неплохим диапазоном рабочих температур от 0 до +70°C, которого, тем не менее, не всегда хватает для промышленной эксплуатации. У обоих типов памяти практически одинаковы рабочие диапазоны влажности: 5–95% и 10–90% без конденсации влаги – и атмосферного давления на высоте 21 км над уровнем моря. Таких показателей, как правило, достаточно для эксплуатации SSD в авиации. 
Наработка на отказ (MTBF, Mean Time Between Failures) – расчётный параметр, определяемый качеством микросхемы флэш-памяти и эффективностью коррекции случайных ошибок ECC, а также алгоритмами управления дефектными блоками, которые зависят в том числе и от контроллера, применяемого в SSD-накопителе. Кроме того, схемотехника и программное обеспечение контроллеров промышленных SSD сложнее, чем в бытовых или коммерческих SSD. Для промышленных флэш-устройств наработка на отказ превышает 2 млн часов.
Механические испытания проводятся, как правило, по американскому военному стандарту MIL-STD-810G, который пришёл на смену стандарту MIL-STD-810F в октябре 2008 года. Основными критериями, по которым тестируются промышленные твердотельные накопители, являются вибрация (15g), ударная прочность (1500g) и свободное падение на любую грань или угол с высоты более 1,5 м. Металлический корпус позволяет обеспечить для промышленной флэш-памяти высокую степень защиты от проникновения воды и пыли, вплоть до IP57. Улучшить степень механической и электрической защиты позволяет нанесение на печатную плату и микросхемы специального конформного покрытия (Conformal Coating), которое не применяется в бытовых устройствах флэш-памяти, подробнее об этом способе будет рассказано в следующем разделе статьи.

Заказные разработки

Заказные разработки можно назвать одной из важнейших тенденций рынка твердотельных накопителей, так как развитие компьютерной техники постоянно бросает всё новые и новые вызовы производителям комплектующих: уменьшение размера компьютерных устройств, жёсткие условия эксплуатации и др. Производители промышленных накопителей всегда готовы рассмотреть особые требования к своим изделиям. Компания Apacer обладает собственным научно-исследовательским центром, который, помимо разработки новых серийных продуктов, готов осуществить специальную разработку или доработку с учётом особых требований заказчика. 
Инженерная группа компании Apacer Technology, занимающаяся созданием твердотельных накопителей, включает в себя высококлассных специалистов, способных разработать надёжное высокоскоростное оборудование для хранения данных. Это даёт возможность производителю предлагать изделия, которые признаны одними из лучших в отрасли. Непрерывно осуществляя конструкторские инновации, компания Apacer улучшает надёжность, безопасность и иные характеристики изделий, значительно увеличивая привлекательность своей продукции.
Простейшим вариантом заказных разработок может служить пыле- и влагозащитное исполнение твердотельных накопителей, так как применение твердотельных накопителей в промышленных вычислительных системах часто связано с суровыми условиями эксплуатации. Затраты на такую защиту минимальны, при этом накопителям может быть присвоена степень защиты вплоть до IP57. Помимо пыли и влаги возможно обеспечить накопитель защитой от воздействия различных химических элементов и даже радиации. Более подробно с технологиями пыле- и влагозащиты читатели могут ознакомиться в предыдущей статье, посвящённой продукции Apacer [3]. 
Например, подобное решение потребовалось международной компании Thalys – оператору скоростных поездов, занимающемуся перевозками по линии Париж–Брюссель–Кёльн–Амстердам. Компания Apacer изготовила бескорпусные твердотельные накопители формата 2,5″ со степенью защиты от пыли и влаги IP23 и расширенным диапазоном температур от –40 до +85°C. Помимо этого было доработано программное обеспечение для мониторинга рабочего состояния твердотельного накопителя.
Довольно часто производителю накопителей приходится сталкиваться и с ограничениями по габаритам для своих устройств, например, для встраиваемых систем высотой 1U. Результатами решения подобных проблем стали целые линейки продуктов, такие как серия SDM компании Apacer (рис. 4). 

Необходимость в заказных решениях возникает не только из-за ограничений в размерах накопителя или других требований, вынуждающих прибегать к дополнительным разработкам, которые приводят к определённым затратам для заказчика. Ярким примером кастомизации, удешевляющей используемое решение, может служить применённое компанией Apacer решение для одного из отделений SIEMENS. Клиентом использовались две карты памяти SD-формата с различным доступом: одна с защитой от перезаписи и удаления информации, куда ставилось программное обеспечение заказчика, а вторая без защиты, куда загружался медиаконтент. Компания Apacer предложила использовать одну SD-карту памяти с двумя разделами с идентичными режимами доступа. Таким образом стоимость конечного решения сократилась почти в два раза.
Ещё одним хорошим примером уменьшения итоговой стоимости изделия за счёт кастомизации может послужить создание компанией Apacer накопителя Combo SSD для чешской компании Akkerman. Было предложено использование комбинированного накопителя на основе SLC- и MLC-дисков с ёмкостями 2 и 128 Гбайт соответственно, что также позволило снизить стоимость решения на 30–40%. Также были созданы специальные антивибрационные кронштейны, что позволило ещё больше повысить надёжность крепления и защиту от вибрации.

Дополнительное программное обеспечение

Другим трендом в развитии рынка промышленных SSD является создание и совершенствование производителем собственного программного обеспечения для различных платформ и ОС, которое позволяет осуществлять контроль и диагностику твердотельного накопителя в реальном времени.  
Программное обеспечение компании Apacer состоит из двух компонентов – CoreAnalyzer и SSD Widget. Apacer CoreAnalyzer – это инновационная технология, призванная помогать клиентам применять оптимальные SSD и проектировать ещё более надёжные системные решения. Благодаря технологии CoreAnalyzer SSD-накопитель может сам записывать фактические сценарии использования, включая сценарии последовательного/случайного чтения или записи, анализировать пользовательское поведение, нагрузку и структуру данных (рис. 5).

Данное приложение позволяет анализировать актуальные сценарии использования и получать советы по записи/удалению данных. По сути данное ПО помогает подобрать оптимальное SSD-решение для конкретного применения.
Утилита SSD Widget представляет собой ПО для мониторинга состояния SSD-накопителя в реальном времени на различных ОС, в том числе и для iOS компании Apple. Администратор может получать важные данные с помощью клиента, установленного на настольном компьютере. С развитием мобильных и облачных технологий имеющиеся программные средства пополнились уникальными мобильными приложениями для смартфонов и планшетных компьютеров. После установки такого приложения администратор будет в режиме реального времени получать информацию о состоянии развёрнутых в системах твердотельных накопителей независимо от их местоположения и времени суток (рис. 6).

Подобное ПО позволяет отслеживать возможные неполадки в работе SSD-накопителей и обеспечивать сохранность важных данных. Мобильная версия приложения позволяет получать доступ к важным данным системы в любое время и в любом месте. При развёртывании твердотельных накопителей Apacer в различных странах заказчики могут централизованно контролировать их работу и управлять ими с помощью мобильной версии приложения с удобным интерфейсом. Кроме того, SSD Widget предоставляет доступ к функциям быстрого удаления информации – CoreEraser (рис. 7). 

Функция очистки накопителя используется в том случае, если пользователь желает утилизировать твердотельный накопитель, но опасается утечки данных.

SSD и защищённые мобильные ПК

Твердотельные накопители прекрасно известны на рынке защищённых мобильных ПК, но до относительно недавнего времени они были слишком дороги для использования в подобной технике, так как увеличивали и без того не маленькую стоимость защищённых ноутбуков и планшетов. Проблема с ограниченным количество циклов записи решается путём использования архитектуры SLC и SLC Lite, что способствует всё более широкому распространению SSD в мобильной защищённой технике. Дополнительным стимулом для продвижения SSD-накопителей на рынке защищённых мобильных ПК является то, что флэш-память имеет тенденцию к удешевлению с ежегодным падением цены на 10–25 процентов.
Для многих практических приложений важны меньшие по сравнению с жёсткими дисками масса и размер флэш-накопителей при сохранении того же объёма информации и пониженная чувствительность к электромагнитным излучениям. Что особенно важно в полевых условиях, так это более низкое энергопотребление твердотельных накопителей.  
Неоспоримым является и то, что использование SSD в мобильной защищённой технике куда предпочтительнее, по сравнению с жёсткими дисками, ведь в SSD нет движущихся механических частей, которые могут быть повреждены при падении ноутбука или планшета, что постоянно происходит при их эксплуатации. 
Особенно важной является и функция быстрого уничтожения данных при угрозе их утечки, доступная на SSD. Ведь чтобы уничтожить информацию на жёстком диске, было бы необходимо либо физически его разрушить, либо размагнитить, что не так уж просто и в любом случае занимает слишком много времени, что неприемлемо в ответственных применениях.
В завершение хочется сказать, что в операционных системах старше Windows 8 уже проведена специальная оптимизация для работы с твердотельными накопителями и реализована функция быстрого старта, что зачастую очень важно в промышленных и оборонных применениях.

Заключение

Подводя итог, скажем, что на данный момент рынок SSD продолжает расти ударными темпами, постепенно вытесняя традиционные жёсткие диски и всё больше переводя их в разряд хранилищ информации с минимальной долей в мобильной, в том числе и защищённой технике. Рынок промышленных SSD помимо традиционных направлений развития, таких как увеличение ёмкости и надёжности, характерных и для рынка коммерческих накопителей, развивается в сторону выпуска заказной продукции, создания и совершенствования специализированного программного обеспечения. ● 

Литература

1. А. Баишев. Твердотельные диски – надёжное решение для ответственных применений. Часть 1 // Современные технологии автоматизации. – 2007. – № 3. 
2. А. Баишев. Твердотельные диски – на-дёжное решение для ответственных применений. Часть 2 // Современные технологии автоматизации. – 2007. – № 4.
3. Д. Кабачник. Особенности продуктовой линейки промышленных накопителей Apacer // Современные технологии автоматизации. – 2015. – № 3. 

Автор – сотрудник
фирмы ПРОСОФТ
Телефон: (495) 234-0636
E-mail: [email protected]

Показать больше

SSD — Глоссарий | CSRC

• Проекты
• Публикации Развернуть или свернуть
• Темы Развернуть или свернуть
• Новости и обновления
• События
• Глоссарий
• О CSRC Развернуть или свернуть

Поиск

Сортировать по

Релевантность (наилучшее соответствие)Срок (A-Z)Срок (Z-A)

Пункты на странице 100200500Все

Глоссарий

А | Б | С | Д | Е | Ф | г | ЧАС | я | Дж | К | л | М | Н | О | п | Вопрос | р | С | Т | U | В | Вт | Икс | Д | Z

SSD

Сокращения и синонимы:

ITL Software and Systems Division

NIST SP 800-211

Отдел программного обеспечения и систем

НИСТ СП 800-203

Твердотельный накопитель

NIST SP 800-101 ред. 1, NIST SP 800-203

Твердотельный накопитель

NIST SP 800-209

Определения:

  Твердотельный накопитель (SSD) – это устройство хранения, которое использует твердотельную память для хранения постоянных данных.
Источник(и):
NIST SP 800-88 Ред. 1

5 Различные типы твердотельных накопителей с объяснением типа подключения.

Одним из нововведений в области хранения данных для ноутбуков и настольных компьютеров стало включение твердотельных накопителей. Но не все типы твердотельных накопителей и типы подключения SSD одинаковы, и они не могут быть встроены в любой компьютер .

Твердотельные накопители представляют собой некоторые усовершенствования по сравнению с жесткими дисками. Твердотельный диск быстрее, надежнее и в некоторых случаях меньше, чем традиционный HD, но разнообразие марок и типов твердотельных накопителей усложняет выбор.

Установка SSD — это обновление, которое больше, чем рекомендуется для большинства пользователей, особенно на ноутбуках, настолько, что у большинства из них уже есть удобный порт для установки SSD. Но есть еще некоторые вопросы по этим устройствам.

Чтобы упростить задачу, я представляю типов SSD и указываю, как выбрать SSD, которым будет оснащен ваш компьютер . В этой статье вы разберетесь досконально: какие типы SSD-накопителей существуют, типы разъемов SSD и типы подключения, а также форм-фактор SSD в простой для понимания форме.

Что такое твердотельный накопитель (SSD) простыми словами?

Чем SSD отличается от HDD?

5 типов твердотельных накопителей (SSD) с разъемами

1. SATA SSD (SATA I, II, III)

2. M.2 SATA SSD

3. mSATA SSD

4. M.2 PCI -E SSD

5. M.2 NVMe SSD

Какой тип SSD самый быстрый?

Плюсы и минусы SSD дисков перед HDD

Как выбрать SSD и их типы?

Часто задаваемые вопросы

Заключение

Что такое твердотельный накопитель (SSD) в SIMple Words ?

Твердотельный накопитель или SSD — это новое, более современное устройство для хранения информации по сравнению с механическими (HDD) аналогами. Термин «твердотельный» на самом деле относится к использованию твердого материала для передачи электрических сигналов между транзисторами вместо прохода на основе электронных ламп, как это делалось в прошлом.

SSD представляет собой статическое устройство без подвижных частей вместо этого он построен с ИС (интегральными схемами) для хранения информации внутри SSD. Эти устройства хранения значительно быстрее, чем жесткие диски , поскольку ваша ОС будет быстрее загружать их и загружать программы.

С технической точки зрения SSD — это постоянное запоминающее устройство компьютера на основе микросхем энергонезависимой памяти, управляемое уникальным контроллером, полностью исключающее механические системы для его работы. В результате агрегаты этого типа оказываются более экономичными по энергопотреблению; в конце концов, им не нужно электропитание/двигатели или подобные компоненты.

Кроме того, твердотельные накопители различаются по форме и внутренним компонентам, но выполняют те же функции, что и наши жесткие диски. Но если SSD и HDD выполняют одну и ту же функцию, какая между ними большая разница? Позвольте мне показать вам:

Компоненты SSD

Чтобы иметь более четкое представление об устройстве, для начала рассмотрим, из каких компонентов состоит твердотельный накопитель:

• Печатная плата .
• Флэш-память отвечает за хранение данных (широко используется тип энергонезависимой памяти NAND) .
• Контроллер представляет собой специальный микропроцессор, который связывает флэш-память с основной шиной компьютера, выполняет операции чтения/записи (скорость работы зависит от версии прошивки).
• Кэш используется для временного хранения данных при работе с флэш-памятью.
• Интерфейсы подключения физический разъем и сам интерфейс для взаимодействия контроллера SSD с основной системой (SATA, PCI-Express).

Чем SSD отличается от HDD?

Вот показатели, которые отличают HDD от SSD:

• Чтение/запись данных

Жесткий диск имеет механический рычаг для чтения и записи данных, и его работа происходит с помощью магнита с использованием магнитных систем (технология, аналогичная используемой в CD и DVD).

Напротив, SSD построен на основе полупроводниковой интегральной схемы , отвечает за хранение и имеет флэш-память (технология, аналогичная используемой в картах памяти и USB-накопителях). Это существенно отличает SSD от HDD. Эта схема также помогает кэшировать, очищать, хранить и восстанавливать данные.

• Сборка:

Основное отличие твердотельных накопителей от жестких дисков заключается в том, что твердотельные накопители не имеют движущихся частей, что делает их антивибрационными и ударопрочными, в то время как в обычных жестких дисках используется магнитный диск, раз в минуту. Это замедляет запись на эти устройства и повышает вероятность их повреждения, поскольку многие хрупкие компоненты со временем изнашиваются.

Поскольку твердотельный накопитель работает от электричества, он может сделать чтение и запись быстрее и тише, увеличивая срок службы флэш-памяти и управляя кэшем для чтения и записи файлов.

• Теплостойкость:

Твердотельные накопители более термостойкие, предотвращают перегрев компьютера/ЦП, чем жесткие диски, поскольку компоненты жесткого диска быстро нагреваются.

• Скорость обработки:

Поскольку твердотельные накопители не имеют движущихся частей и, кроме того, что делают их более устойчивыми, чем жесткие диски, доступ к файлам и операциям осуществляется с помощью электричества, что представляет собой заметное сокращение времени работы этих функций по сравнению с на жесткий диск (однако есть несколько эффективных способов ускорить работу жесткого диска, например, дефрагментация жесткого диска). Но никогда не дефрагментируйте SSD.

Вот почему твердотельные накопители могут ускорить передачу файлов от 10 до 20 раз быстрее, чем жесткие диски. Скорость обработки для SSD может достигать 3500 Мбит/с, а для жестких дисков — только до 160 Мбит/с.

• Вес:

Твердотельные накопители легкие, а жесткие диски немного тяжелее. Даже портативные внешние твердотельные накопители для игр легче, чем внешние жесткие диски.

5 типов твердотельных накопителей (SSD) с разъемами

Теперь, когда вы знаете, что такое твердотельный накопитель и чем он отличается от жесткого диска, пришло время узнать о типах и форматах твердотельных накопителей. На сегодняшний день существует пять наиболее распространенных форм-факторов SSD, используемых в коммерческом сегменте.

Давайте посмотрим, какие интерфейсы, разъемы питания, форм-факторы и функции существуют для твердотельных накопителей на современном рынке.

1.

SATA SSD (SATA I, II, III)

SATA — это сокращение от «Serial Advanced Technology Attachment». Говоря о типах SSD, SSD типа SATA сегодня являются самыми популярными, а также одной из первых моделей SSD, появившихся на рынке. Он имеет размер 2,5 дюйма, тот же размер, что и обычный HD, и тот же тип разъема.

В качестве интерфейса подключения SSD использует SATA (Serial ATA) для обмена данными с системой. Если у вас есть твердотельный накопитель SATA, я могу почти гарантировать, что его можно использовать с любым настольным компьютером или ноутбуком, который у вас есть сейчас, даже если этому компьютеру десять лет.

Твердотельные накопители на основе SATA также больше подходят для старых компьютеров, в которых отсутствуют новые типы разъемов для твердотельных накопителей и которые имеют только соединения SATA. Отличный способ ускорить работу старого ноутбука или настольного компьютера — заменить старый вращающийся жесткий диск новым твердотельным диском, увеличив способность компьютера читать/записывать данные, возможно, в пять раз.

SATA — модель, которая постоянно менялась и достигла трех основных версий: SATA I, SATA II и SATA III. Скорость передачи всех трех версий приведена ниже: 9 90 018 Для установки SATA SSD (I, II, III) на вашем ноутбуке или настольном компьютере, вам потребуется 2,5-дюймовый отсек для дисковода и кабель SATA.

2.

Твердотельный накопитель M.2 SATA

Твердотельный накопитель M.2 новее, его формат легче и меньше, чем у твердотельного накопителя SATA. Твердотельные накопители M.2 состоят из небольшой печатной платы с микросхемами, чем-то напоминающей форму планки обычной оперативной памяти DDR4 или DDR5.

Большинство дисков M.2 имеют ширину 22 мм и длину 80 мм с микросхемами NAND с обеих сторон. Диски M.2 SATA просто удобнее, так как устанавливаются в слот на материнской плате и не требуют проводов, а на материнской плате ПК или ноутбука должен быть соответствующий слот M. 2.

Еще одним преимуществом M.2 является гибкость формата , что позволяет использовать этот диск на небольших ноутбуках и настольных компьютерах. Эти устройства очень похожи на небольшие пластины шириной 22 мм, но разной длины: 22 мм х 60 мм, 22 мм х 80 мм и 22 мм х 110 мм. Таким образом, твердотельные накопители M.2 обозначаются как 2230, 2242, 2260, 2280 и 22110.

Вот краткий обзор различных наиболее распространенных форматов M.2 и их соответствующих размеров:

M.2 22110 : 110 x 22 мм
M.2 2280 : 80 x 22 мм (возможно, самый распространенный)
M. 2 2260 : 60 x 22 мм
M.2 2242 : 42 x 22 мм

А скорость M.2 SATA SSD такая же, как и у обычного SATA SSD, т.е. до 600 МБ/с.

Важное примечание . Слот M.2 на некоторых материнских платах настольных компьютеров и ноутбуков может принимать либо шину SATA, либо шину PCI-E, т. е. такие устройства имеют либо слот M.2 SATA, либо слот M.2 PCI-E. . Но на отдельных материнских платах слоты M. 2 могут обслуживать только один из них; либо в режиме M.2 SATA, либо в режиме M.2 PCI-E. Вот почему вам нужно это выяснить; Ваш компьютер совместим или нет для твердотельных накопителей M.2 SATA.

И, соответственно, к таким материнским платам можно подключать либо диски M.2 SATA, либо диски M.2 PCI-E.

Подключение твердотельных накопителей типа M.2 более сложное, но его можно осуществить тремя способами, в зависимости от типа разъема на материнской плате.

Интерфейс M.2 может иметь три основных варианта:

• Коммутатор B
• Коммутатор M
• Коммутатор B&M

Если вы приобрели M.2 SATA (B&M) SSD и материнская плата поддерживает M.2 PCI- Экспресс (B&M), SSD не подойдет! Ключи слота M.2 на материнской плате и ноутбуке должны соответствовать слоту M.2 SATA, а также размеру диска.

При покупке накопителя с разъемом M.2 важно очень точно понимать, какой у нас слот на материнской плате ПК или ноутбука – для какого он интерфейса, какой у него ключ и какие размеры диски он поддерживает. Кроме того, используйте радиаторы M.2, когда температура достигает 70 градусов или более.

3.

mSATA SSD

mSATA SSD — это мини-версия SATA. Он имеет меньший форм-фактор, в основном используется в ультракомпактных компьютерах, ноутбуках и мобильных устройствах (планшетах) со слотом mSATA, в которых установка SATA SSD увеличенного размера невозможна.

Последняя версия mSATA имеет емкость до 1 ТБ и скорость чтения/записи до 6 Гбит/с . mSATA потребляет меньше энергии. Производительность не ниже, чем у SATA SSD, да и цена очень экономичная.

Дисководы этого формата представляют собой небольшую плату с припаянными микросхемами, устанавливаемую в уникальные слоты некоторых устройств. Основное преимущество mSATA — его миниатюрность; однако во всех других аспектах это тот же SATA SSD. Специалисты рекомендуют приобретать такие накопители только для апгрейда тех устройств, в которых 9Предоставляется разъем mSATA 0033 .

Разъем mSATA на ноутбуках в настоящее время практически вытеснен с рынка разъемом M.2. Однако самих дисков mSATA на рынке очень мало.

4.

M.2 PCI-E SSD

PCIe — один из типов твердотельных накопителей, подключаемых к компьютерной системе с помощью интерфейса PCIe, который стал новым способом увеличения скорости серверов и устройств хранения .

Твердотельные накопители в форме PCIe вставляются в порты графической карты материнской платы так же, как вы устанавливаете внутренние звуковые или сетевые карты/компоненты. А когда вы используете твердотельный накопитель NVMe с твердотельным накопителем PCIe, вы получаете самую высокую скорость вычислений. Его максимальная пропускная способность для чтения/записи составляет 2000 Мбит/с и может поддерживать до 32 Гбит/с.

Твердотельные накопители PCI Express часто являются дорогостоящими, поэтому они обычно используются только в высокопроизводительных приложениях. Вы также можете найти другие типы небольших твердотельных накопителей, которые используют соединение PCI Express (PCIe), что обеспечивает скорость передачи данных до 4 раз выше, чем у твердотельных накопителей SATA 3.

Для установки твердотельных накопителей PCIe необходимы слоты PCIe M.2 на материнской плате. Ключи слота M.2 на материнской плате должны соответствовать ключам, а также размеру слота M.2, и диск M.2 должен быть такого же размера.

5.

M.2 NVMe SSD

NVMe — это тип SSD, который расшифровывается как Non-Volatile Memory Express (NVMe). Он в пять раз быстрее, чем SATA SSD, благодаря своему протоколу для SSD, который обеспечивает скорость обмена данными до 2600 Мбит/с. Твердотельные накопители NVMe появились позже, чем SATA, и эти слоты изначально были предназначены для видеокарт, поэтому они невероятно быстрые.

Целью здесь является повышение производительности устройства. Твердотельный накопитель M.2 NVMe может иметь большую скорость передачи данных (по сравнению с твердотельным накопителем SATA) благодаря соединению этого протокола с новейшей и самой быстрой технологией PCI Express.

Они дороже SATA и потребляют больше энергии. Крупные предприятия, интенсивно работающие компьютеры и большие серверы используют NVMe. Он также работает с флэш-памятью, а также уменьшает мост ввода-вывода и задержку.

Скорость на дисках NVMe может достигать скорости интерфейса 32 Гбит/с при пропускной способности 3,9 ГБ/с. Это может быть очень полезно, если вы делаете что-то, что требует большой производительности диска, например, игры или редактирование видео с высоким разрешением. Он имеет емкость до 4 ТБ.

Для установки PCIe NVMe чаще всего требуется материнская плата с форм-фактором PCIe, M.2, U.2.

Несмотря на свою скорость, NVM имеют некоторые недостатки:

• Они в основном доступны на настольных компьютерах и очень дороги для начинающих, в то время как их можно использовать в качестве дополнительных дисков, чтобы полностью использовать их потенциал.
• В настоящее время большинство BIOS не поддерживают загрузку с NVMe. Все еще можно получить тот, который работает, но это может означать замену всей материнской платы.

Если новейшие и самые высокие скорости и эффективность, которые обеспечивают твердотельные накопители NVMe, являются обязательными, то следует помнить о нескольких вещах .

• Убедитесь, что компьютер оснащен разъемом M.2. Большинство потребительских накопителей NVMe поддерживают только ключ M.2 «M» (5-контактный), который является физическим коннектором M.2. В твердотельных накопителях на основе SATA используется ключ «B» (6-контактный), но есть некоторые разъемы с «B + M», которые могут принимать как диски SATA, так и диски NVMe.
• Компьютер должен поддерживать совместимость и загружаться с диска NVMe. Из-за того, насколько он новый, многие старые компьютеры и операционные системы могут не поддерживать загрузку или даже не распознавать диск NVMe.
• Накопители PCIe NVMe — это новинка на потребительском рынке твердотельных накопителей, поэтому за передовые решения приходится платить высокую цену.
• И, наконец, убедитесь, что диск NVMe соответствует варианту использования. Повышение производительности будет наблюдаться только при большом количестве операций чтения/записи на диск и с диска или при большом количестве операций чтения/записи небольшого размера. Компьютеры будут запускаться быстрее, файлы будут передаваться и искаться быстрее, программы будут запускаться быстрее, но это не ускорит загрузку страницы Facebook.

Какой тип SSD самый быстрый?

Твердотельные накопители NVMe PCIe являются самыми быстрыми и имеют большую пропускную способность при передаче данных, а также при записи/чтении. Скорость и производительность NVMe PCIe в 3–4 раза выше, чем у твердотельных накопителей SATA, и в 10–20 раз выше, чем у жестких дисков SATA, что делает их самыми быстрыми твердотельными накопителями.

903 67

160 МБ/с

903 61

Тип диска	Максимальная скорость чтения данных
Жесткий диск SATA
SATA 3 SSD	600 МБ/с
NVMe PCIe SSD	3500 МБ/с

Если ваш основной интересует более быстродействующее хранилище.

Плюсы и минусы SSD вместо HDD

Сравнительная таблица между SSD и HDD:

9 0533

SATA 2. 5, M.2 SATA, mSATA., 2,5– 3,5

Фактор	SSD (твердотельный накопитель)	HHD (жесткий диск)
	Быстрее	Медленнее
Скорость последовательного чтения	МБ/с	150-1350
Количество циклов перезагрузки	3000-10
9 0018 Потребляемая мощность	Меньше
Подвижные части
Более устойчивы к физическим ударам.
	Компактный
Вместимость	9001 8 Ограниченная	Расширенная
Максимальная емкость	500 МБ — 4 ТБ	До 6 ТБ
	Довольно дорого	Доступно
Форм-фактор	не определено

Благодаря быстрому чтению-записи данных и устойчивости к физическим и магнитным повреждениям решение о покупке SSD-накопителя для ПК или ноутбука или даже Chromebook при его наличии станет отличным вариантом для апгрейда вашего компьютера.

Конечно, твердотельные накопители дороже жестких дисков, хотя цены снижаются по мере увеличения их использования. Из-за этого — во многих случаях и из-за технологических ограничений — подавляющее большинство SSD-накопителей, предлагаемых на рынке, имеют гораздо меньшую емкость, чем жесткие диски того же ценового диапазона.

В чем разница между дорогим и дешевым SSD?

Качество твердотельных накопителей, которые мы покупаем на рынке, может сильно различаться. Есть несколько громких, а некоторые из них бюджетные. Вот некоторые аспекты, на которые мы можем обратить внимание, чтобы понять разницу:

1. Возраст : Хороший SSD может стоить вам дороже, но он также защищает вас от быстрого износа. Дорогой SSD может прослужить более 20 лет; Между тем, более дешевый SSD изнашивается вскоре после 5-10 лет.

2. Быстрее Задачи : Задачи выполняются чуть быстрее на дорогих SSD. Причина в более быстрой загрузке SSD, что дает им преимущество.

3. Cell-Level : наиболее часто используемым SSD является трехуровневая ячейка или TLC, и вероятность его отказа выше. Тоже самый дешевый вариант. Другими являются многоуровневая ячейка и одноуровневая ячейка, которые немного дороже, имеют более расширенные гарантии и более быструю обработку.

Как выбрать SSD и их типы ?

Прежде чем выбирать типы твердотельных накопителей, необходимо помнить о некоторых вещах:

• Бюджет,
• Предпочтения по сборке,
• Материнская плата вашего ноутбука/настольного компьютера должна быть совместима, так же как ваш процессор совместим с материнской платой,
• Требования к производительности.

Для современного ПК :

Если у вас есть настольный компьютер или ноутбук с современной или немного более старой инфраструктурой, ваша система может поддерживать как M.2, так и 2,5-дюймовые диски. Вы можете выбрать один или даже комбинацию — M.2 для загрузочного диска и последний для дополнительного хранилища. Это уменьшит беспорядок в кабелях и добавит молниеносной скорости вашему ПК.

Для более старых ПК :

Для более старых настольных компьютеров вы, скорее всего, выберете 2,5-дюймовый диск с некоторыми дисками M.2. Если на вашей материнской плате есть слоты PCIe 3.0, вы можете использовать дополнительные карты адаптера PCIe. Это также позволит вам принимать диски M.2.

Вы можете рассмотреть твердотельный накопитель M.2 SATA, если вы обновляете свой ноутбук и вам требуется быстрое хранилище объемом менее 2 ТБ.

Для диска NVMe :

Твердотельные накопители NVMe могут подойти вам лучше, если вы создаете высокопроизводительный рабочий центр или игровой ПК без ограничений по бюджету, а также если вы хотите создать сервер, на котором будет размещаться хранилище -интенсивное применение.

Основные причины для покупки SSD

SSD-накопители не просто так стали известны, постепенно заменяя классические жесткие диски. Они обладают широким спектром качеств, обеспечивающих скорость и надежность работы. Поэтому спрос на них постоянно растет. Вот причины, по которым вам стоит купить твердотельные накопители:

• Для загрузки ОС потребуется значительно меньше времени.
• Ваши скорости передачи, копирования и дублирования файлов будут молниеносными – именно этот показатель делает покупку SSD наиболее привлекательной.
• SSD оптимизирован для сохранения документов без задержек.
• Пользователи могут быстро запустить любое приложение без ожидания.
• Низкий уровень шума за счет отсутствия движущихся механических частей.
• Позволяет запускать несколько программ одновременно без задержек.
• Твердотельные накопители надежны благодаря своей восприимчивости к повреждениям.
• Обеспечивает расширенные игровые возможности.
• Маленький размер и вес. Не первостепенный фактор при покупке, но в случае выбора диска для ноутбука — приятный бонус.
• Низкое энергопотребление компьютеров. Еще один плюс при выборе SSD для апгрейда ноутбука. Даже если ноутбук не новый, время автономной работы значительно увеличится.

Часто задаваемые вопросы

Имеет ли значение, какой тип SSD я приобрету?

Да, разные типы твердотельных накопителей по-разному влияют на производительность вашего компьютера. Это повлияет на время загрузки, загрузку программ и совместимость. Твердотельные накопители также имеют разный срок службы, поэтому их долговечность также будет разной.

Можно ли одновременно использовать SSD и HDD?

Да, SSD и HDD можно использовать вместе, и это дает множество преимуществ. Вы получаете более высокую скорость загрузки, низкое энергопотребление и возможность резервного копирования важных файлов. Используйте SSD для быстрой загрузки и HDD для хранения больших файлов.

Что такое разъем SATA Express?

Разъем SATA Express представляет собой гибридное соединение, сочетающее стандарт SATA с возможностью прямого подключения к материнской плате через порты PCIe. Самое интересное в этом подходе заключается в том, что если слот SATAe на материнской плате не используется, к нему можно подключить до двух устройств через «обычный» SATA, что обеспечивает более высокую производительность — что-то похожее на RAID. Этот метод делает систему более быстрой и безопасной. Теоретически SATA Express может обеспечить скорость передачи данных до 16 Гбит/с.

Что такое U.2 SDD и разъем U.2?

U.2 SSD поставляется с интерфейсом U.2 (ранее известным как SFF-8639) и является стандартом интерфейса, определенным Рабочей группой по форм-фактору SSD (SWG). U.2 разработан для корпоративного рынка и поддерживает стандарты интерфейсов PCI-E, SATA, SATA-E и SAS, обеспечивая высокую скорость передачи данных. Для работы SSD с разъемом U.2 он должен быть предусмотрен материнской платой компьютера.

Повышает ли SSD FPS?

Ваш SSD не увеличит FPS напрямую, но поможет предотвратить заикание и рывки в более тяжелых играх. Хранение игры на SSD-накопителе поможет быстро открывать и загружать игру и ее карты.

Твердотельный накопитель емкостью 256 ГБ лучше жесткого диска емкостью 1 ТБ?

Если вам нужно больше места для хранения при ограниченном бюджете, выберите жесткий диск емкостью 1 ТБ; в противном случае, если вам нужна высокая скорость вычислений, вам идеально подойдет SSD на 256 ГБ, поскольку он по-прежнему в 4–10 раз лучше, чем HDD.

Можно ли установить SSD на любой ноутбук?

Да, твердотельный накопитель может поместиться в любом ноутбуке, но для правильной установки твердотельного накопителя необходимо проверить размеры и технические характеристики из руководства по эксплуатации вашего ноутбука. Большинство ноутбуков поддерживают 2,5-дюймовые твердотельные накопители SATA.

Заключение

Многие задаются вопросом, знаменует ли технология SSD конец эры жестких дисков.