Dyski półprzewodnikowe lub dyski SSD to najnowsza wydajna pamięć masowa do systemów komputerowych. Oferują znacznie wyższe szybkości przesyłania danych niż tradycyjne dyski twarde, zużywając przy tym mniej energii, a także charakteryzując się wyższym poziomem niezawodności dzięki brakowi ruchomych części. Atrybuty te sprawiają, że są one niezwykle atrakcyjne dla osób korzystających z komputerów przenośnych, ale również zaczynają się pojawiać na komputerach o wysokiej wydajności.
Funkcje i wydajność mogą się znacznie różnić na rynku półprzewodników. Z tego powodu bardzo ważne jest, aby uważnie zastanowić się, jeśli kupujesz dysk SSD do komputera. W tym artykule przyjrzymy się niektórym kluczowym funkcjom i ich wpływowi na wydajność i koszt dysków, aby pomóc kupującym w podjęciu bardziej świadomej decyzji o zakupie.
Berło
Interfejs na dysku SSD najprawdopodobniej będzie miał postać Serial ATA. Dlaczego ten interfejs będzie wtedy ważny? Cóż, aby uzyskać najwyższą wydajność z najnowszej generacji dysków półprzewodnikowych, oznacza to, że będziesz potrzebował interfejsu SATA o prędkości 6 Gb / s. Starsze interfejsy SATA nadal oferują wysoką wydajność, szczególnie w porównaniu z dyskami twardymi, ale mogą nie być w stanie osiągnąć najwyższego poziomu wydajności. Z tego powodu osoby ze starszymi kontrolerami SATA na swoim komputerze mogą chcieć kupić dysk SSD starszej generacji, który uzyskał maksymalną prędkość odczytu i zapisu bliższą ich maksymalnej szybkości interfejsu, aby zaoszczędzić trochę na kosztach.
Kolejną rzeczą do zapamiętania jest to, że interfejsy są oceniane w gigabajtach na sekundę, podczas gdy czasy odczytu i zapisu na dyskach są podawane w megabajtach na sekundę. W celu określenia ograniczeń interfejsów wymieniliśmy poniżej przekonwertowane wartości dla różnych implementacji SATA dla czytników, aby lepiej dopasować dyski do ich wersji SATA na komputery:
- SATA III (6 Gb / s): 750 MB / s
- SATA II (3Gbps): 375MB / s
- SATA I (1,5 Gb / s): 187,5 MB / s
Pamiętaj, że są to teoretyczne maksymalne przepustowości dla różnych standardów interfejsu SATA. Po raz kolejny wydajność w świecie rzeczywistym będzie zazwyczaj niższa niż te oceny. Na przykład większość dysków półprzewodnikowych SATA III osiąga wartości od 500 do 600 MB / s.
Kilka nowych technologii interfejsów zaczynają przenikać do komputerów osobistych, ale wciąż są one na bardzo wczesnym etapie. SATA Express to podstawowy interfejs, który ma zastąpić SATA na rynku komputerów stacjonarnych. Interfejs w systemie jest zgodny wstecz ze starszymi dyskami SATA, ale nie można używać dysku SATA Express ze starszym interfejsem SATA. M.2 to specjalny interfejs, który jest naprawdę przeznaczony do użytku z aplikacjami mobilnymi lub cienkimi, ale jest zintegrowany z wieloma nowymi płytami głównymi. Choć może korzystać z technologii SATA, jest to bardzo odmienny interfejs, który przypomina bardziej wsad pamięci wsunięty do gniazda. Oba umożliwiają szybsze prędkości, jeśli dyski są zaprojektowane do korzystania z szybszych metod transmisji PCI-Express. W przypadku SATA Express jest to około 2 Gb / s, a M.2 może osiągnąć 4 Gb / s, jeśli korzysta z czterech pasów PCI-Express.
Ograniczenia wysokości / długości dysku
Jeśli planujesz zainstalować dysk półprzewodnikowy w laptopie w celu wymiany dysku twardego, musisz także pamiętać o fizycznych ograniczeniach rozmiaru. Na przykład 2,5-calowe dyski są zwykle dostępne w wielu zakresach wysokości od tak cienkich jak 5 mm do 9,5 mm. Jeśli twój laptop może pomieścić tylko do 7,5 mm wysokości, ale otrzymasz napęd o wysokości 9,5 mm, to nie będzie pasował. Podobnie, większość napędów kart mSATA lub M.2 ma wymagania dotyczące długości i wysokości. Przed zakupem należy sprawdzić maksymalną obsługiwaną długość i wysokość, aby upewnić się, że pasuje do systemu. Na przykład niektóre cienkie laptopy mogą obsługiwać tylko jednostronne karty M.2 lub karty mSATA.
Pojemność
Pojemność to dość łatwa do zrozumienia koncepcja. Napęd ocenia się na podstawie całkowitej pojemności pamięci. Całkowita pojemność dysków półprzewodnikowych jest znacznie mniejsza niż w tradycyjnych dyskach twardych. Cena za gigabajt stale spada, co czyni je bardziej przystępnymi, ale nadal pozostają w tyle za dyskami twardymi, szczególnie w przypadku największych pojemności. Może to powodować problemy dla tych, którzy chcą przechowywać dużo danych na dysku SSD. Typowe zakresy dysków półprzewodnikowych wynoszą od 64 GB do 4 TB.
Problem polega na tym, że pojemność dysków półprzewodnikowych może również odgrywać ważną rolę w wydajności dysku. Dwa dyski w tej samej linii produktów o różnych pojemnościach będą prawdopodobnie miały inną wydajność. Jest to związane z liczbą i typem układów pamięci na dysku. Zwykle pojemność jest powiązana z liczbą żetonów. Dysk SSD o pojemności 240 GB może więc mieć dwukrotnie większą liczbę chipów NAND niż 120 GB. Umożliwia to napędowi rozłożenie odczytu i zapisu danych między układami, co skutecznie zwiększa wydajność, podobnie jak w przypadku macierzy RAID z wieloma dyskami twardymi. Teraz wydajność nie będzie dwa razy większa ze względu na konieczność zarządzania czytaniem i pisaniem, ale może być znacząca. Koniecznie spójrz na specyfikacje prędkości znamionowej napędu na poziomie wydajności, którego szukasz, aby uzyskać najlepszy pogląd na to, jak pojemność może mieć wpływ na wydajność.
Kontroler i oprogramowanie układowe
Wydajność dysku SSD może zostać znacznie zmieniona przez kontroler i oprogramowanie układowe zainstalowane na dysku. Niektóre firmy produkujące kontrolery SSD to Intel, Sandforce, Indilinx (obecnie należące do firmy Toshiba), Marvel, Silicon Motion, Toshiba i Samsung. Każda z tych firm ma również wiele kontrolerów dostępnych do użycia z dyskami półprzewodnikowymi.Dlaczego to ma znaczenie? Sterownik jest odpowiedzialny za zarządzanie danymi między różnymi układami pamięci. Kontrolery mogą również określać całkowitą pojemność dysku w oparciu o liczbę kanałów dla układów.
Porównanie kontrolerów nie jest łatwe. Jeśli nie jesteś bardzo zaawansowany technicznie, wszystko, co naprawdę zrobisz, to powiadomienie, jeśli dysk jest dyskiem półprzewodnikowym prądu lub ostatniej generacji. Na przykład Sandforce SF-2000 jest nowszą generacją sterowników niż SF-1000. Powinno to oznaczać, że nowszy może obsługiwać większe pojemności i mieć wyższą wydajność.
Problem polega na tym, że dwa dyski z różnych firm mogą mieć ten sam kontroler, ale wciąż mają znacznie inną wydajność. Wynika to z oprogramowania wbudowanego dołączonego do dysków SSD i określonych układów pamięci, z których mogą korzystać. Jedno oprogramowanie układowe może w inny sposób podkreślać zarządzanie danymi niż inne, co może zwiększyć jego wydajność w przypadku określonych typów danych w porównaniu z innymi. Z tego względu ważne jest zbadanie znamionowych prędkości oprócz samego regulatora.
Prędkości zapisu i odczytu
Ponieważ dyski półprzewodnikowe oferują znaczną szybkość działania na dyskach twardych, prędkości odczytu i zapisu są szczególnie ważne przy zakupie dysku. Istnieją dwa różne rodzaje operacji odczytu i zapisu, ale większość producentów podaje jedynie sekwencyjne szybkości odczytu i zapisu. Dzieje się tak, ponieważ sekwencyjne prędkości są szybsze dzięki większym blokom danych. Drugi typ to losowy dostęp do danych. Zazwyczaj składa się z wielu małych odczytów i zapisów danych, które są wolniejsze, ponieważ wymagają więcej operacji.
Oceny prędkości producenta są dobrym podstawowym miernikiem porównywania napędów półprzewodnikowych. Ostrzegamy jednak, że oceny są w najlepszym przypadku w ramach testów producenta. Rzeczywiste wyniki na świecie będą prawdopodobnie niższe od podanych ocen. Ma to częściowo związek z różnymi aspektami omawianymi w dalszej części artykułu, ale także dlatego, że na dane mogą wpływać inne źródła. Na przykład kopiowanie danych z dysku twardego na dysk SSD ograniczy maksymalne prędkości zapisu dla dysku SSD do szybkości odczytu danych z dysku twardego.
Napisz cykle
Jedną z kwestii, o których nabywcy dysków półprzewodnikowych mogą nie być świadomi, jest to, że ich układy pamięci mają ograniczoną liczbę cykli kasowania, które mogą obsługiwać. Z biegiem czasu komórki w chipie ostatecznie przestaną działać. Zazwyczaj producent układów pamięci ma nominalną liczbę cykli, na które są one objęte gwarancją. Aby zminimalizować awarię chipów zużywanych podczas ciągłego kasowania określonych komórek, kontroler i oprogramowanie układowe nie usunie natychmiast starych usuniętych danych.
Przeciętny użytkownik prawdopodobnie nie zauważy, by układy pamięci dysku twardego uległy awarii w ciągu typowego okresu użytkowania (powyżej pięciu lat) ich systemu. Dzieje się tak dlatego, że zazwyczaj nie mają wysokich zadań odczytu i zapisu. Ktoś wykonujący ciężką pracę z bazami danych lub edytującymi może jednak zauważyć wyższe poziomy zapisu. Z tego powodu mogą wziąć pod uwagę znamionową liczbę cykli zapisu ocenianych przez napęd. Większość dysków będzie mieć oceny w zakresie od 3000 do 5000 cykli kasowania. Większe niż cykle, im dłuższy dysk powinien trwać. Niestety, wiele firm nie podaje już tych informacji na swoich dyskach, zamiast tego wymaga od użytkowników oceny przewidywanego czasu pracy napędów na podstawie długości gwarancji dostarczonej przez producentów.
TRIM i czyszczenie
W ramach oprogramowania układowego można użyć procesu czyszczenia pamięci, aby spróbować wyczyścić dysk w celu zwiększenia wydajności. Problem polega na tym, że jeśli odbiór śmieci wewnątrz napędu jest zbyt agresywny, może spowodować wzmocnienie zapisu i skrócić żywotność układów pamięci. Odwrotnie, konserwatywne gromadzenie śmieci może wydłużyć żywotność napędu, ale znacznie zmniejszyć ogólną wydajność napędu.
TRIM to funkcja poleceń, która pozwala systemowi operacyjnemu lepiej zarządzać oczyszczaniem danych w pamięci półprzewodnikowej. Zasadniczo śledzi, jakie dane są w użyciu, a jakie można usunąć. Ma to tę zaletę, że utrzymuje wydajność napędu, nie zwiększając jednocześnie wzmocnienia zapisu, które prowadzi do wczesnej degradacji. Z tego powodu ważne jest, aby uzyskać napęd zgodny z TRIM, jeśli system operacyjny obsługuje tę funkcję. System Windows obsługuje tę funkcję od czasu systemu Windows 7, podczas gdy Apple obsługuje tę funkcję od wersji OS X 10.7 lub Lion.
Gołe dyski kontra zestawy
Większość dysków półprzewodnikowych jest sprzedawana z napędem. Jest to w porządku, ponieważ jeśli budujesz nowy komputer lub po prostu dodajesz dodatkowe miejsce do systemu, nie potrzebujesz niczego więcej niż tylko dysk. Jeśli jednak planujesz uaktualnienie starszego komputera z tradycyjnego dysku twardego na dysk SSD, możesz chcieć przyjrzeć się zestawowi. Większość zestawów dysków zawiera dodatkowe fizyczne elementy, takie jak 3,5-calowy wspornik dysku do instalacji w komputerach stacjonarnych, kablach SATA i najważniejszych narzędziach do klonowania. Aby poprawnie uzyskać korzyści z dysku SSD jako zamiennika, musi on zająć miejsce jako dysk rozruchowy istniejącego systemu. Aby to zrobić, dostarczono kabel SATA na USB, aby umożliwić podłączenie dysku do istniejącego systemu komputerowego. Następnie instalowane jest oprogramowanie do klonowania, które zasadniczo odzwierciedla istniejący dysk twardy na dysku SSD. Po zakończeniu tego procesu stary dysk twardy można usunąć z systemu, a napęd półprzewodnikowy umieścić na swoim miejscu.
Zestaw generalnie doda około 20 do 50 USD na koszt dysku.
