Принцип работы SSD
Кроме того, в предыдущей статье рассматривали основные преимущества названных дисков и технологии в целом. А в этой статье рассмотрим ее недостатки.
Как всегда, целый список
В основном SSD диски могут разочаровать:
- из-за своей стоимости. По сравнению с HDD дисками они стоят дороже, а вот информации хранят меньше.
- Эти диски уязвимы. Опять же по сравнению с устройствами, имеющих магнитный принцип записи. Они чувствительны к перепадам и отключениям электричества, магнитным полям и так далее.
- На SSD диске всегда должно сохраняться около 20% свободного места. Полностью заполнять его нельзя.
- Продолжительность срока службы диска зависит от количества производимых записей.
Теперь посмотрим на весь список подробнее. Выясним, по какому принципу происходит работа диска.
Мы уже отмечали, что это твердотельный накопитель информации. Здесь нет тех пластин с ферромагнитным слоем, которые используются в жестких дисках. Здесь применяют NAND чипы.
Что такое NAND память?
Это «продвинутая» флеш-память, имеющая более высокую производительность и долговечность. Раньше эти чипы были больше и отличались конструктивно.
Цепочка эволюции простая и короткая. Впервые флеш-память была выпущена в 1984 году компанией Toshiba. Потом, в 1988 году это был уже коммерческий вариант от Intel. Но в 1989 году появилась флеш-память NAND и стала считаться новым типом.
Различают три уровня памяти NAND:
- трехуровневая TLC, или Three Level Cell;
- двухуровневая MLC, или Multi Level Cell;
- одноуровневая SLC, или Single Level Cell.
Специалисты рекомендуют использовать устройство с чипом SLC. Это самый надежный вариант. Информации в ячейке хранится не более одного бита. И по сравнению с этим решением, два дургих хранят в одной ячейке по два или три бита информации. Для этого используются на затворах ячеек памяти разные уровни заряда электричества.
Все это можно посмотреть на схеме, расположенной ниже.
Когда структура имеет много уровней, тогда увеличивается вместимость чипов. При этом объем не меняется, а вот гигабайт информации удешевляется. Но не все так просто. Срок жизни чипов становится меньше, ведь зависит он от того, сколько перезаписей было произведено.
Если одноуровневый диск выдерживает сто тысяч перезаписей, двухуровневый только десять тысяч, а трехуровневый всего-то пять тысяч. Дело в том, что диэлектрический слой, находящийся в затворе ячейки, постепенно разрушается. Происходит это под воздействием электричества. И при большой моличестве уровней, каждый раз распознавание усложняется. Таким образом, чтобы найти нужную ячейку, требуется больше и больше времени. Отсюда возникновение ошибок при прочитывании информации.
Нельзя сказать, что проблему эту не решают. Уже разработаны специальные контролеры. Это микроконтроллеры высокоинтеллектуальные и они управляют SSD дисками. Их задачей является запись информации, процедуры вывода и ввода. Таким образом происходит контроль за износом ячеек, распределение нагрузки равномерное и коррекция ошибок.
Но не износ ячеек SSD может стать проблемой для пользователя, а контролер. Оказывается, к перепадам энергоснабжения он наиболее чувствителен и при скачке напряжения или полного внезапного отключения он просто выходит их строя. При этом может оказаться потерянной вся информация. Восстановить ее в некоторых случаях можно, но в основном это оказывается слишком трудоемко и дорого. Чего не сказать о дисках HDD.
И совершенно не случайно в сети можно увидеть в свободном доступе обновленные прошивки для SDD дисков. Так производители заботятся о пользователях. Так постепенно можно сделать диск работоспособным в случае «аварии».
Чаще всего рекомендуют обновлять прошивку firmware. Найти ее можно на специализированном сайте от производителя.
Как еще можно продлить срок службы накопителя?
Производители рекомендуют часть ячеек оставлять незадействованными. Это примерно 20%. Так можно использовать метод, применяемый в дисках с магнитным способом записи. Когда некоторые ячейки оказались изношенными, они динамично заменяются на резервные.
Но каждый пользователь может самостоятельно контролировать срок службы своего диска. Можно таким образом настроить операционную систему, чтобы она лишний раз не обращалась к диску.
Как это делается?
Вот несколько советов или примеров. Все знают, что ОП Windows часто использует файл pagefile.sys скрытый системой. Это файл подкачки. И происходит этот процесс с использованием некоторой части ячеек твердотельного диска. Таким образом, быстро исчерпывается отведенное количество записи/перезаписи. Ячейки просто изнашиваются.
Избежать неприятностей можно. Просто этот файл подкачки должен быть перенесен на другой диск. Можно от этого файла даже отказаться совсем и есть объем оперативной памяти большой, то ничего страшного не произойдет.
Далее учтите следующее. Дефрагментацию диска делать не нужно. Для данного типа устройств она не просто не нужна, а даже вредна. И все потому, что это будет ненужно обращение к диску, и как следствие, изной преждевременный ячеек. Поэтому службу дефрагментации попросту отключите. Сделайте это и со службой индексирования файлов. Она нужна для того, чтобы файлы находились быстро. Но на деле она практически не используется.
В принципе все понятно. Но есть еще возможность оптимизировать работу накопителя SSD. Сделать это возможно с помощью программы SSD Mini Tweaker. Просто поставьте нужные галочки и примените изменения, нажав соответствующую кнопку.
После перезагрузки компьютера изменения станут «законными». Это удобная программа и прежде всего потому, что интерфейс на русском языке. Даже справка тоже на русском и понятна пользователю. С каждой отключенной или включенной заново функцией можно познакомиться при желании подробно.
Но скачивать утилиту нужно из проверенных источников. сегодня доступны версии для систем 64 и 32-х разрядных.
Надо упомянуть и еще об одной разработке. Это программа SSD Life Pro. Она должна следить за тем, какое время используется диск и вовремя просигнализировать о его возможной «кончине». Но на практике подсчет времени не всегда оказывается точным.
На изображении видна довольно интересная информация. Смотрите, «FW: 1.00» показана версия прошивки диска firmware. Так же показано, насколько диск свободен или занят информацией. Далее, подсчитано количество включений диска, начиная с первого запуска. Если есть строка TRIM, то диск будет иметь хорошую производительность.
А следующее изображение показывает, как работает та же самая программа, но на сайте производителя. Прогноз состояния диска Intel здесь несколько отличается и все потому, что свои данные диск передал корректно.
Если верить программе, то диск выйдет из строя в 2020 году.
Как производится расчет времени? С этим можно подробно ознакомиться на сайте производителя. Для этого достаточно нажать в окне программы на кнопку «Как вы это считаете?».
Всеми уважаемая компания Intel пользователям своих дисков дает рекомендации. Там четко описана работа диска SSD, ее принцип и желательное количество информации. Обычно это 75% от всего объема. Резерв в 15-20% свободного места оставлять нужно обязательно. Так устройство будет работать быстрее и стабильнее.
Если подводить итог, то можно сказать с уверенностью, что диск SSD уместен там, где есть ОП и необходимые программы. Хорошо покажет себя этот диск на сервере, когда будет кешировать статичные данные.
Самое главное преимущество
Теперь несколько слов о том, почему именно SSD диски оказываются такими быстрыми и в чем их основное отличие от всех предыдущих разработок.
Первой причиной можно назвать чип контролера. Кроме того, что он интеллектуальный, он еще и многоканальный. Это позволяет производить запись одновременно в каждый чип диска. Отсюда хорошие скоростные данные.
Если вы имеете не самую дешевую модель диска, то можете не сомневаться, что там есть элементы, дополнительно устанавливаемые на плату. например, конденсаторы, сохраняющие данные в кеш памяти, если вдруг происходит сбой в питании.
Когда в диске большая часть ячеек станет непригодной для записи, то при условии, что прошивка качественная, диск блокируется для записи. С этого момента он работает в режиме чтения данных и только. Таким образом, все данные пользователя сохраняются. Появляется возможность создать копию, пока диск полностью не вышел из строя.
В заключении хотелось бы рассказать о таком твердотельном диске как RAM SSD. Это гибридное устройство, имеющее энергонезависимый чип. В принципе он такой же как модуль оперативной памяти компьютера. Преимущество этого устройства в чрезвычайно высокой скоростью записи и чтения данных. Использование его помогает ускорить работу при больших базах данных.
В таком устройстве есть свой аккумулятор, он особенно актуален, когда нет электроэнергии или питание не стабильно. Есть так же и системы, осуществляющие резервное копирование, но этим обладают только дорогие модели. При этом копирование происходит на носитель HDD.
Система это устройство считает жестким диском. И выглядит он примерно так.
Иногда можно увидеть и такой вариант, как PCI Express X1.
И везде один и тот же принцип работы. И чипами флеш-памяти здесь являются RAM модули.
Видео: SSD диск
4.81
14
Идёт загрузка...