Что такое SSD — преимущества и недостатки

15.03.2019

Что такое SSD?

Твердотельный накопитель (от англ. Solid-State Drive, SSD) – запоминающие устройство немеханического типа, выполненное на основе микросхем памяти и управляющего контролера.

Хотя данные устройства весьма компактны, сфера их применения не ограничивается использованием в ноутбуках, нетбуках и других портативных устройствах.

Их также устанавливают в обыкновенные настольные ПК, когда хотят достичь максимального быстродействия.

Содержание:

Что такое SSD — архитектура SSD-накопителей
Преимущества и недостатки SSD-накопителей

Помимо основных преимуществ твердотельных накопителей, таких как быстродействие, компактность (размер и вес), SSD имеют и ряд существенных недостатков: значительно меньшую износостойкость и существенно более высокую стоимость в пересчете на 1 Гб емкости.

Помимо замены основного жесткого магнитного диска SSD-накопителем, существует схема их комбинации, получившие название гибридных жестких дисков – Solid State hybrid drive.

При использовании такой схемы твердотельный накопитель, как правило, небольшой емкости (30 ГБ) используется в качестве буфера обмена, реже как отдельный накопитель (Dual Drive Hybrid System).

Такая схема компоновки позволяет использовать преимущество флеш-памяти – быстроту случайного доступа при сохранении невысокой стоимости хранения больших объемов данных.

На данный момент SSD-накопители доступные для широкого круга потребителей, имеют следующие объемы: 30/32 Гб, 60/64 Гб, 120/128 Гб, 240/256 Гб, 480/500/512 Гб, 1 Тб.

Основным интерфейсом подключения служит SATA III, хотя в последнее время производители ноутбуков отказываются от использования mSATA в пользу NGFF.

Основные рынки потребления твердотельных накопителей – серверный, потребительский, индустриальные решения.

Стоимость твердотелых накопителей постепенно снижается, если в 2013 году SSD-диск емкостью 128 Гб имел стоимость 70-80 долларов, то сейчас аналогичное устройство можно найти за 55-65.

Что такое SSD — архитектура SSD-накопителей

SSD-накопители могут быть построены с использованием энергонезависимой NAND SSD и энергозависимой памяти RAM SSD.

Накопители NAND SSD появились на рынке относительно недавно, но уверенно заняли свою нишу на рынке SSD-накопителей из-за относительно невысокой стоимости.

До 2012 года преимуществом NAND SSD-накопителей перед обычными жесткими дисками была лишь компактность и высокая скорость поиска информации, скорость записи существенно уступала HDD.

После 2012 года данный недостаток был устранен и на сегодняшний день возможности NAND SSD-накопителей по скорости чтения/записи в несколько раз превышают возможности обычных жестких дисков, сохраняя компактность и минимальные размеры устройства.

Для широкого круга пользовательских задач используется именно NAND SSD-накопители.

Важно! Как отмечалось выше, RAM SSD построены c использованием энергозависимой памяти. Такая же память используется в оперативной памяти компьютера (ОЗУ). Данная архитектура характеризуется сверхбыстрой скоростью чтения, записи и поиском информации.

Из-за довольно высокой стоимости, решения с использованием RAM SSD достаточно узконаправленные и используются для ускорения работы крупных систем управления базами данных (СУБД), а также высокопроизводительных графических станций.

Для решения проблемы сохранения данных после потери питания, используются аккумуляторы, а более дорогостоящие реализации оснащены системами резервного и/или оперативного копирования.

к содержанию ↑

Преимущества и недостатки SSD-накопителей

Упомянув в начале статьи преимущества твердотельных накопителей, мы отметили лишь ключевые из них.

Ниже будет дан наиболее полный перечень преимуществ, которые несет использование твердотельных накопителей для решения повседневных задач.

Итак, к достоинствам SSD-накопителей относят:

1. Отсутствие подвижных частей и как следствие полное отсутствие шума и довольно высокая стойкость к механическим нагрузкам.

2. Высокая скорость чтения и записи, которая существенно выше HDD-дисков и близка к пропускной способности SATA-интерфейсов.

3. Постоянная величина времени считывания файлов вне зависимости от их расположения, фрагментации.

4. Низкое энергопотребление.

5. Низкое тепловыделение и широкие диапазоны рабочих температур.

6. Невысокая чувствительность к внешним электромагнитным полям.

7. Компактность (небольшие габариты, вес).

Нет ничего совершенного, поэтому помимо преимуществ также коснемся недостатков, с которыми столкнется пользователь компьютера, оснащенного SSD-диском:

1. Ограниченное количество циклов перезаписи. Данный недостаток характерен для NAND архитектуры SSD-накопителей, в RAM SSD он отсутствует. На данный момент большинство SSD-накопителей поддерживают возможность перезаписи на уровне 100 тыс. циклов.
Например, срок эксплуатации для накопителя объемом 120 ГБ при условии каждодневной записи информации объемом 20 ГБ, составляет 6 лет. При меньшем количестве ежедневно записываемой информации, срок службы соответственно возрастает.
Для устранения этого недостатка используются 2 вспомогательных решения: балансировка нагрузки, т.е. равномерная запись информации во все имеющиеся ячейки памяти, благодаря специальному контролеру, а также возможность мониторинга в режиме on-line за сроком службы ячеек памяти.
При исчерпании ресурса циклов перезаписи, накопитель переводится в режим только чтение, а вся информация остается доступной для создания резервной копии. Большинство SSD-накопителей известных брендов имеют гарантию 3 года.

2. Цена. Хотя существует четкая динамика снижения стоимости 1 ГБ твердотельных накопителей, разрыв в стоимости по сравнению с HDD-накопителями, на данный момент, составляет 3 раза (для сравнения выбирались 500 Гб HDD и SSD-диски).
Также следует отметить, что ценообразование в твердотельных жестких дисках жестко привязано к их емкости и растет прямо пропорционально ее увеличению. В то же время изменение цены HDD-диска от его объема растет медленнее SSD-конкурентов.

3. Невозможность восстановления информации при перепаде напряжения.
Поскольку контролер и SSD-носитель выполнены на одной плате, при превышении максимально допустимого предела напряжения или его перепаде, в большинстве случаев страдает весь SSD-накопитель, без возможности последующего восстановления информации.
В то же время HDD диски в аналогичной ситуации ограничиваются лишь сгоревшим контролером и информация доступна для восстановления.

Как видим недостатки SSD-дисков неритические и при должном подходе могут быть устранены, предоставляя пользователю широкие преимущества использования твердотельных накопителей для решения повседневных задач.