Что такое ssd диск и чем он лучше hdd

Содержание:

Оценка программного обеспечения SSD

Многие опытные пользователи считают, что можно обойтись без идущего в комплекте поставки SSD программного обеспечения. Несмотря на это, производители предлагают подобные программы и они могут оказаться полезными. Всё началось много лет назад с Samsung и Intel, которые стали выпускать свои накопители с приложениями для анализа различных аспектов работы, включая общее состояние накопителя, объёма записанных на него данных и настроен ли он на максимальную производительность. После этого сложность программ только увеличилась.

Samsung Magician

Польза от таких программ может быть разная. Одни предлагают обширную функциональность, другие берут красивым интерфейсом. У некоторых накопителей в составе лишь простые утилиты для обновления прошивки и больше ничего. Если проблем с производительностью нет, без обновления прошивки вполне можно обойтись.

Если вы любите заниматься настройками, купите накопитель с качественным программным обеспечением и ознакомьтесь с ним. Samsung предлагает одно из лучших приложений, также неплохие программы у Crucial/Micron, SanDisk/Western Digital и ADATA/XPG.

Если вы купили накопитель для установки в существующий компьютер и хотите перенести операционную систему, потребуется утилита для клонирования дисков вроде Acronis TrueImage. В бюджетных накопителях таких программ может не быть, но в интернете немало бесплатных программ подобного рода. Например, Disk Copy EaseUS.

Скорость SSD и HDD

Что лучше

https://youtube.com/watch?v=7mkUz4w3y-M

Да, именно за этот показатель переплачивает пользователь, когда отдает предпочтение SSD-хранилищу. Его скорость многократно превосходят показатели, которыми может похвастать HDD. Система способна загружаться всего за несколько секунд, на запуск тяжеловесных приложений и игр уходит значительно меньше времени, а копирование больших объемов данных из многочасового процесса превращается в 5–10 минутный.

Единственное «но» — данные с SSD накопителя удаляются настолько же быстро, насколько копируются. Поэтому при работе с SSD вы можете просто не успеть нажать кнопку отмена, если однажды внезапно удалите важные файлы.

Что такое ССД диск

Что лучше для ноутбука ssd или hdd

SSD диск — это твердотельный накопитель, который сохраняет информацию на микросхемах, сделанных по технологии энергонезависимой NAND флеш памяти. Именно такой тип памяти используется в флеш накопителях и SD картах. Т.е. по своей сути ССД можно назвать большой флешкой.

В сравнении с привычным жестким диском HDD, данный носитель намного быстрее считывает и записывает информацию, благодаря технологии хранения данных на микросхемах, а не на магнитных дисках со считывающей головкой — может быть изготовлен в разных форм факторах и с разными типами подключения, что дает возможность устанавливать такой тип носителя в огромное количество устройств, мини компьютеров и ноутбуков. Подробнее о том, как работают HDD можете прочитать в статье о дефрагментации диска.

Конструкция

В данном накопителе можно выделить три основных элемента:

1. Контроллер — главный компонент — мозг всего ССД устройства. Именно от него будет зависеть скорость записи и чтения, какая поддерживается память, следить за износом ячеек, распределять равномерно нагрузку и т.д.

2. Микросхемы памяти. Чаще всего используется энергонезависимая NAND память, но бывает и зависимая RAM. NAND память различается по типам — подробнее об этом читайте ниже.

3. Буферная память (RAM). Предназначена для временного хранения данных и корректной работы носителя. Важна для скорости работы самого устройства — стабилизирует при сильных нагрузках.

Преимущества SSD дисков

1. Отличная скорость работы. Она настолько ощутима, что это самый главный плюс в пользу приобретения такого диска. Так, например, скорость полной загрузки Windows 7 со всеми программами на таком диске 19 сек., а на HDD 49 сек.

2. Много форм-факторов, компактный размер. Можно установить в mini ITX корпус, в старенький ноутбук или другое устройство.

3. Нет шума, совсем. Такие накопители не обладают движущимися деталями.

4. Не такие хрупкие и ломающиеся, как привычные HDD накопители. Так, если уронишь простой HDD, то скорее всего магнитная пластина в нем будет повреждена, а вот ССД нужно будет постараться сломать.

5. Низкое потребление энергии. Так, установив такой накопитель себе в ноутбук, вы можете немного увеличить время его автономной работы.

Минусы SSD

1. Одна и та же емкость будет дороже по сравнению с HDD. Но, я бы не назвал это минусом, так как, нет смысла на таких носителях хранить, например, фильмы. Их стоит устанавливать для системы, программ и игр. А для таких целей хватит и моделей от 120 Гб.

2. Небольшое количество циклов записи. Срок официальной гарантии обычно от 3 до 5 лет, но на самом деле они работают намного дольше, по крайне мере пользователи в сети пользуются ими очень долго и отзывы только положительные. Ведь все зависит от того, сколько данных вы прогоняете через такой диск. В любом случае почти все ССД диски про запас оставляют 20% резервной памяти на случай утраты каких-либо ячеек памяти, чтобы вы не вдруг не потеряли свои данные.

3. При скачке напряжения и повреждении — очень тяжело восстановить информацию если повредится микросхема, восстановить данные из нее крайне сложно. Не стоит переживать владельцам ноутбуков, так как, там есть защита от таких ситуаций и обладателям бесперебойного блока питания.

Фрагментация

Любимое «лакомство» любого HDD-винчестера — большие файлы: фильмы в формате MKV, большие архивы и образы BlueRay-дисков. Но стоит вам загрузить винчестер сотней-другой мелких файлов, фотографий или MP3-композиций, как считывающая головка и металлические блины приходят в замешательство, в результате чего значительно падает скорость записи.

После заполнения HDD, многократного удаления/копирования файлов, жесткий диск начинает работать медленнее. Это связано с тем, что по всей поверхности магнитного диска разбросаны части файла и когда вы дважды щелкаете мышкой по какому-либо файлу, считывающая головка вынуждена искать эти фрагменты из разных секторов. Так тратится время. Это явление и называется фрагментацией, а в качестве профилактических мер, позволяющих ускорить HDD, предусмотрен программно-аппаратный процесс дефрагментации или упорядочивания таких блоков/частей файлов в единую цепочку.

Дефрагментацию периодически рекомендуется выполнять на всех типах HDD-накопителей, тем самым поддерживая их оптимальную скорость.

Принцип работы SSD кардинально отличается от HDD, а любые данные могут записываться в любой сектор памяти с дальнейшим моментальным считыванием. Именно поэтому для накопителей SSD дефрагментация не нужна.

Как работает SSD диск

Принцип работы SSD диска основан на специфике работы ячеек памяти. Больше всего распространена сейчас память типа NAND. Обработка данных осуществляется блоками, а не байтами. Ячейки памяти имеют ограниченный ресурс циклов перезаписи, то есть чем чаще данные пишутся на диск, тем быстрее он выйдет из строя.

Чтение данных выполняется очень быстро. Контроллер определят адрес блока, который нужно считать, и обращается к нужной ячейке памяти. Если в SDD диске читается несколько непоследовательных блоков, то это никак не сказывается на производительности. Просто происходит обращение к другому блоку по его адресу.

Процесс записи данных сложнее и он состоит из ряда операций:

чтение блока в кэш;
изменение данных в кэш памяти;
отработка процедуры стирания блока на энергонезависимой памяти;
запись блока во флеш-память по адресу, вычисленному специальным алгоритмом.

Запись блока требует нескольких обращений к ячейкам памяти на диске SSD. Появляется дополнительная операция по чистке блока, перед записью. Для того, чтобы ячейки флеш-памяти изнашивались равномерно, контроллер специальным алгоритмом вычисляет номера блоков перед записью.

Операция стирания блоков (TRIM) выполняется SSD дисками во время простоя. Это делается для того, чтобы уменьшить время выполнения записи блока на диск. При записи алгоритм оптимизируется путем удалением этапа стирания: блок просто помечается как свободный.

Операционные системы выполняют самостоятельно команду TRIM, которая приводит к чистке подобных блоков.

Правила выбора

Итак, вы решили, что пора отказаться от устаревшего жесткого диска и установить в компьютере твердотельный накопитель – разобрались, зачем он нужен и какие у него преимущества перед HDD. Однако здесь возникает другой вопрос: как выбрать SSD?

В магазинах представлены накопители с разными форм-факторами, контроллерами и ценами, так что трудно с ходу разобраться, что вам подойдет. Чтобы не чувствовать себя неуверенно в разговоре с консультантом, который наверняка захочет продать SSD подороже, старайтесь выбирать накопитель по приведенным ниже параметрам.

Объем

Как уже было отмечено, одним из главных недостатков SSD является цена, жестко привязанная к объему накопителя. Минимальная ёмкость на сегодняшний день – 60 Гб. Если учесть, что установленная Windows 7 требует 16-20 Гб в зависимости от разрядности, то становится ясно, что 60 Гб хватит разве что для инсталляции системы и десятка необходимых для работы программ.

Если вы хотите записывать на SSD игры и тяжелые графические приложения типа Corel или Photoshop, то рассматривайте накопители с объемом более 120 Гб.

Скорость

У любого накопителя (SSD здесь не исключение) есть два показателя скорости: запись и чтение. Чем выше эти значения, тем лучше, однако помните, что в характеристиках обычно указывается максимальная скорость. Реальное же значение можно узнать только на практике с помощью специальных программ. Если накопитель давно на рынке, то в интернете можно попробовать найти его тесты на скорость от пользователей.

Интерфейс и форм-фактор

Большинство современных SSD накопителей производится в форм-факторе 2,5 с поддержкой интерфейса SATA 3. Но могут быть и другие, более дорогие варианты:

PCI-карта, устанавливаемая напрямую в слот материнской платы.
Внешний SSD накопитель.
Диск с интерфейсом mSATA для установки в ноутбуки и компактные компьютеры.

Что касается интерфейса: все новые SSD выпускаются с интерфейсом SATA 3, но если у вас на материнской плате установлен более старый контроллер (первого или второго поколения), то накопитель всё равно можно подключить. Однако есть одно ограничение: скорость передачи определяется наименьшим значением. То есть если вы подключите SATA 3 к SATA 2, то скорость будет определяться по пропускной способности SATA 2.

Кстати, с помощью специального адаптера можно установить SSD вместо DVD в ноутбуке. Многие пользователи вытаскивают неиспользуемый привод и ставят на его место твердотельный накопитель, на который затем инсталлируется операционная система. Стандартный жесткий диск ноутбука в то же время полностью очищается и затем используется как хранилище личных файлов.

Память и контроллер

Существует три вида памяти, отличающиеся между собой количеством бит информации в одной ячейке – SLC (1 бит), MLC (2 бита) и TLC (3 бита). Первый тип устарел и сейчас практически не используется, поэтому если увидите его в характеристиках, проходите мимо такого накопителя.

С контроллерами похожая ситуация: наиболее популярным среди производителей и распространенным среди пользователей является технология SandForce, увеличивающая быстродействие диска за счет сжатия данных перед записью.

Но у контроллеров SandForce есть один недостаток, который может кому-то показаться существенным: если накопитель до предела заполняет информацией, то после его очистки скорость записи не возвращается к первоначальному состоянию, то есть становится ниже. Однако эта проблема решается просто: не забивайте память до последнего байта, и скорость не упадет.

Есть и другие, более дорогие варианты: Intel, Indilinx, Marvell

Если бюджет позволяет, лучше обратить внимание на твердотельные накопители с контроллерами от этих компаний

Производитель

Последний параметр, требующий вашего внимания – это производитель. Конечно, на различных форумах можно найти много постов о том, что лучше выбрать Kingston или, допустим, Silicon Power, так как они специализируются именно на производстве накопителей разных видов.

Однако это не совсем верное утверждение: компаний, реально производящих флэш-память NAND намного меньше, чем брендов на рынке. Собственным производством (и отделом разработок) обладают:

Intel.
Samsung.
SanDisk.
Crucial.

Компания OCZ, например, до недавнего времени не имела никаких разработок и лишь недавно приобрела производителя контроллеров Indilinx

Поэтому лучше обращаться внимание на приведенные выше характеристики, а производителей держать в уме в последнюю очередь

Какую гарантию на накопитель считать хорошей?

Перед покупкой нужно узнать, какую гарантию дают на SSD. Многие протестированные бюджетные модели имеют трёхлетнюю гарантию, у более дорогих гарантия дольше. Samsung со своей популярной моделью SSD 850 EVO одной из первых дала продолжительную гарантию на бюджетный накопитель, а именно на 5 лет.

Samsung смогла усовершенствовать память TLC. Она объединила её с вертикальной памятью V-NAND и создала дешёвые накопители, по долговечности приближённые к более дорогим моделям на чипах MLC. В общем, необходимо стремиться к получению гарантии на 5 лет, хотя среди бюджетных часто встречается 3 года или достижение предела TBW, в зависимости от того, что случится раньше.

Из чего состоит SSD

Небольшой корпус, в котором расположена маленькая печатная плата – это SSD диск внешне. На эту плату припаяно несколько микросхем памяти и контроллер. На одной из сторон этой коробки находится специальный разъем – SATA, который позволяет подключать SSD диск как любой другой накопитель.

Микросхемы памяти используются для хранения информации. Это не оперативная память, которая есть в каждом компьютере. Память в SSD диске способна хранить информацию и после выключения. Память SSD дисков энергонезависима. Как у обычного диска данные хранятся на магнитных пластинах, здесь данные хранятся в специальных микросхемах. Запись и чтение данных происходит на порядок быстрее, чем при работе с пластинами механических дисков.

Контроллер на диске – такой себе узкоспециализированный процессор, который умеет очень эффективно распределять данные в микросхемах. Также он выполняет часть служебных операций по чистке дисковой памяти и перераспределении ячеек при их изнашивании

Для работы с памятью очень важно выполнять своевременно служебные операции, чтобы не произошло потери информации

Буферная память, как и на обычных дисках, используется для кэширования данных. Это быстрая оперативная память на SSD накопителе. Данные, вначале читаются в буферную память, изменяются в ней, а затем только пишутся на диск.

Форм-фактор и интерфейс SSD

Наиболее популярными на сегодня являются SSD форм-фактора 2.5″ с интерфейсным разъемом SATA3 (6 Гбит/с).

Такой SSD можно установить в компьютер или ноутбук. Материнская плата или ноутбук должны иметь разъем SATA3 (6 Гбит/с) или SATA2 (3 Гбит/с). Корректная работа при подключении к разъему первой версии SATA (1.5 Гбит/с) возможна, но не гарантируется.

При подключении к разъему SATA2 скорость чтения/записи SSD будет ограничена на уровне около 280 Мб/с. Но вы все равно получите значительный прирост производительности в сравнении с обычным жестким диском (HDD).

Плюс ко всему никуда не денется время доступа, которое в сотни раз ниже, чем у HDD, что также значительно повысит отзывчивость системы и программ.

Более компактным форм-фактором SSD является mSATA, основанный на шине SATA, но имеющий другой разъем.

Использование такого SSD оправдано в сверхкомпактных компьютерах, ноутбуках и мобильных устройствах (планшетах), имеющих разъем mSATA, установка обычного SSD в которых невозможна или нежелательна.

Основными компактными SSD сегодня являются модели под слот M.2 форм-фактора 2280 (22×80 мм).

Накопители M.2 бывают с интерфейсом SATA 3, PCI-E x2 и PCI-E x4 с поддержкой протокола NVMe. Накопители M.2 SATA просто удобнее, так как ставятся в слот на материнке и не требуют проводов, а PCI-E (NVMe) еще и значительно быстрее. Разъем М.2 на материнке или в ноутбуке должен поддерживать соответствующий интерфейс.

Ну и еще один тип SSD представлен в виде платы расширения PCI-E.

Такие SSD обладают очень высокой скоростью, но стоят значительно дороже и поэтому используются в основном в очень требовательных профессиональных задачах.

Какому форм-фактору SSD отдать предпочтение?

SSD больше не являются исключительно дисками размером 2,5 дюйма, как похожие жёсткие диски для ноутбуков. Такие версии остались, но есть много накопителей другой формы.

Если у вас есть ноутбук или устройство 2 в 1, для них может потребоваться накопитель форм-фактора M.2. Конечно, если в этих устройствах вообще можно менять или добавлять накопители. Последние поколения материнских плат и компьютеров тоже имеют один или несколько слотов для установки накопителей M.2. Они подходят не только для ноутбуков. При выборе подобного накопителя имеется немало нюансов, которые нужно изучать дополнительно.

Наличие слота M.2 не означает, что такой накопитель будет работать именно в вашем ноутбуке или компьютере. Нужно проверить, что система примет накопитель подобного физического размера. Накопители M.2 бывают разной длины и даже толщины. Также нужно понимать, используется шина Serial ATA или PCI Express. Далее, в разных системах поддерживаются разные поколения PCI Express (PCIe 3.0 и PCIe 4.0). Это оказывает влияние на максимальную скорость передачи данных.

Скрытая область SSD

Каждый SSD диск имеет довольной большой объем памяти в скрытой (недоступной пользователю) области. Эти ячейки используются взамен выходящих из строя, благодаря чему объем диска со временем не теряется и обеспечивается сохранность данных, которые предварительно переносятся диском из «больных» ячеек в «здоровые». Также скрытая область используется в качестве кэша и различных нужд контроллера.

В качественных SSD этот скрытый объем может достигать 30% от заявленного объема диска. Некоторые производители с целью экономии и получения конкурентного преимущества делают скрытый объем диска меньше (до 10%), а доступный пользователю больше. Благодаря этому пользователь получает больший доступный объем за те же деньги, но может немного потерять в скорости.

У такой уловки производителей есть и другая негативная сторона. Дело в том, что скрытая область используется не только как неприкосновенный резерв, но и для работы функции TRIM. Слишком маленький объем скрытой области приводит к недостатку памяти, необходимой для фонового переноса данных (очистки мусора) и скорость SSD диска при высоком заполнении (80-90%) сильно деградирует, порой в несколько раз. Такова цена «халявного» дополнительного объема и именно поэтому качественные SSD диски имеют большую скрытую область.

Функция TRIM должна поддерживаться со стороны операционной системы. Все версии начиная от Windows 7 поддерживают функцию TRIM.

Преимущества SSD-дисков

Самое время поговорить о достоинствах и недостатках SSD-накопителей…

1. Скорость работы

Это самый жирный плюс этих устройств! Сменив свой старенький жёсткий диск на флеш-накопитель не узнаете компьютер!

До появления SSD-дисков, самым медленным устройством в компьютере был как-раз жёсткий диск.

Он, со своей древней технологией из прошлого века, невероятно тормозил энтузиазм быстрого процессора и шустрой оперативной памяти.

2. Уровень шума=0 Дб

Логично — нет движущихся деталей. Вдобавок, эти диски не греются при своей работе, поэтому охлаждающие кулеры реже включаются и работают не так интенсивно (создавая шум).

3. Ударо- и вибропрочность

Смотрел видео в сети — подключенный и работающий SSD-диск трясли, роняли на пол, стучали по нему… , а он продолжал спокойно работать! Без комментариев.

SLC-кэш

Это один из наиболее важных показателей, сильно влияющий на реальную скорость записи SSD. Технология SLC-кэширования заимствует принцип записи у флеш-памяти типа SLC, которая уже практически не используется из-за дороговизны.

Дело в том, что флеш-память SLC позволяет хранить лишь 1 бит данных в одной ячейке памяти, но имеет высокую скорость записи. MLC позволяет хранить 2 бита в одной ячейке, но из-за этого работает медленнее, а TLC – 3 бита и еще медленнее.

При использовании SLC-кэширования в ячейку флеш-памяти MLC или TLC записывается лишь 1 бит данных. Получается, что флеш-память работает в режиме псевдо-SLC, что значительно ускоряет скорость записи. Затем контроллер выполняет уплотнение ячеек до 2 бит (MLC) или 3 бит (TLC), что также происходит достаточно быстро.

В результате более медленная память MLC или TLC может записывать данные практически со скоростью более быстрой и дорогой SLC. Именно эта скорость обычно и фигурирует в заявленной производителем максимальной линейной скорости записи.

Однако, в качестве SLC-кэша может использоваться ограниченный объем флеш-памяти. У некоторых бюджетных SSD вообще нет SLC-кэша. Другие имеют совсем небольшой статический SLC-кэш порядка 2 Гб на каждые 250 Гб объема, расположенный в скрытой области. Накопители с поддержкой динамического SLC-кэша умеют использовать с этой целью свободное пространство SSD, но его размер может существенно отличаться (от 3% до всего свободного объема).

Таким образом, на максимальной заявленной скорости данные можно записывать до исчерпания SLC-кэша. Затем скорость падает до скорости записи флеш-памяти в ее родном режиме (MLC или TLC). Если SSD не самый дешевый и в нем установлена достаточно быстрая флеш-память, то скорость может упасть в 2-3 раза (с 450 до 150-200 Мб/с). Но в бюджетных моделях с дешевыми чипами падение скорости может быть катастрофическим (с 450 до 20-60 Мб/с) и SSD будет записывать со скоростью в разы меньше, чем обычный жесткий диск (HDD).

Поэтому для бюджетного SSD так важен объем SLC-кэша, чем он будет больше, тем реже вы будете сталкиваться с большим падением скорости записи. Желательно, чтобы он был порядка 30% от емкости накопителя и более.

Для более дорогих SSD с более быстрой флеш-памятью объем SLC-кэша не так критичен. К примеру, хорошим показателем для SATA накопителя емкостью 250 ГБ будет SLC-кэш порядка 30-50 ГБ со скоростью записи около 450 МБ/с и 200 МБ/с за его пределами.

Для хорошего SSD с интерфейсом SATA объемом 500 ГБ, за счет большего количества чипов (параллелизма), эти показатели должны составлять порядка 450 и 400 МБ/с соответственно. Тут уже объем SLC-кэша не играет особой роли, так как прямая запись во флеш-память и так идет довольно быстро.

К сожалению, производители редко указывают объем SLC-кэша и скорость записи за его пределами. Эту информацию нужно искать в обзорах с тестами и графиками на подобие приведенного выше.

Обзоры и тесты SSD-дисков на авторитетных технических порталах вы сможете найти в разделе «».

Надежность и срок службы

Помните главное преимущество SSD-накопителей? Верно, отсутствие движущихся элементов. Именно поэтому вы можете использовать ноутбук с SSD в транспорте, по бездорожью или условиях, неизбежно связанных с внешними вибрациями. На стабильности работы системы и самого накопителя это не скажется. Хранящиеся на SSD данные не пострадают даже в случае падения ноутбука.

У HDD все с точностью наоборот. Считывающая головка располагается всего в нескольких микрометрах от намагниченных болванок, и поэтому любая вибрация может привести к появлению «битых секторов» — областей, которые становятся непригодными для работы

Регулярные толчки и неосторожное обращение с компьютером, который работает на базе HDD, приведет к тому, что рано или поздно такой винчестер попросту, говоря на компьютерном жаргоне, «посыпется» или перестанет работать

Несмотря на все преимущества SSD, у них есть тоже весьма существенный недостаток — ограниченный цикл использования. Он напрямую зависит от количество циклов перезаписи блоков памяти. Другими словами, если вы ежедневно будете копировать/удалять/вновь копировать гигабайты информации, то очень скоро вызовите клиническую смерть своего SSD.

Современные SSD-накопители оснащены специальным контроллером, который заботится о равномерном распределении данных по всем блокам SSD. Так удалось значительно повысить максимальное время работы до 3000 – 5000 циклов.

Насколько долговечен SSD? Просто взгляните на эту картинку:

А потом сравните с гарантийным сроком эксплуатации, который обещает производитель конкретно вашего SSD. 8 – 13 лет для хранения, поверьте, не так и плохо. Да и не стоит забывать о том прогрессе, который приводит к постоянному увеличению емкости SSD при неизменно снижающейся их стоимости. Думаю, через несколько лет ваш SSD на 128 ГБ можно будет отнести к музейному экспонату.

Комплектация

Если вы приобретаете SSD для компьютера и в корпусе нет креплений для дисков формата 2.5″, то обратите внимание на наличие в комплекте крепежной рамки

Большинство SSD не комплектуются крепежной рамкой и даже винтиками. Но крепление с винтиками в комплекте можно приобрести отдельно.

Наличие крепления не должно быть весомым критерием при выборе SSD, но иногда более качественный SSD в комплекте с креплением можно приобрести за те же деньги, что и бюджетный SSD с отдельным креплением.

Что касается SSD для ноутбуков, то сейчас все делаются толщиной 7 мм, иногда в комплекте есть утолщающая рамка на 9 мм (зависит от ноутбука), но ее можно приобрести и отдельно.