Что такое SSD: история развития, особенности, перспективы, виды

SSD — электронный тип устройства, в котором цифровая информация хранится во flash-памяти формата NAND. В отличие от аналогов, Solid State Drive не имеет движущихся частей. За счет этого накопители становятся более быстрыми, надежными и выделяющими немного тепла. Флеш-диски предлагают значительные преимущества для 1С сервер. Они позволяют повысить производительность и уменьшить задержки — это ускоряет поиск данных и скорость работы персонала. Учитывая, что NAND-накопители потребляют меньше энергии, чем традиционные HDD, в долгосрочной перспективе они могут привести к заметной экономии.

История развития

Разработка флеш-накопителей началась в 1970-х годах, когда доктор Фуджио Масуока (Dr. Fujio Masuoka), инженер компании Toshiba, изобрел flash-память NAND. С того момента эти накопители значительно эволюционировали, а их популярность в последние годы существенно возросла. Solid State Drive произвели революцию в мире хранения информации, гарантировав достаточную производительность, низкое энергопотребление и надежность. Независимо от того, хотите ли вы модернизировать ноутбук, настольный ПК или изучаете, что такое сервер, NAND-накопители — отличный выбор для того, чтобы повысить производительность и надежность системы.

Форм-факторы и интерфейсы

Если вы хотите купить сервер, то важно знать о форм-факторах Solid State Drive. Этот параметр определяет его размер и форму. Самыми распространенными для серверов считаются 2,5- и 3,5-дюймовые. Первый — это более компактный вариант (можно легко вставить несколько SSD в сервер для увеличения общей емкости). Второй имеет большую емкость для хранения.

Интерфейс NAND-накопителя определяет, как он подключается к серверу и насколько быстро может передавать данные. Самыми распространенными интерфейсами для серверных SSD являются SATA, SAS и PCIe. Первый считается самым распространенным, поэтому он нашел применение в большинстве настольных ПК (обеспечивает скорость передачи до 6 Гбит/с).

Архитектура и функционирование

Также необходимо учитывать объем памяти, который необходим, и количество операций, выполняемых в секунду (IOPS), на которые способен сервер. Архитектура и функциональность флеш-дисков играют решающую роль в повышении скорости чтения и его долговечности. Правильный выбор сервера поможет в полной мере использовать преимущества этой инновационной технологии и значительно повысить общую производительность системы.

Преимущества

SSD или NAND-накопители с момента своего появления произвели революцию в технологии накопления информации. В отличие от своих предшественников, флеш-диски используют для хранения особую память (flash). NAND-накопители имеют важное преимущество — они быстрее жестких дисков. Также такие накопители обеспечивают более быстрое время доступа и мегаскорость передачи. Это делает их идеальными для серверов, поскольку они способны справляться с большими нагрузками без задержек. Эти диски более долговечны. Они реже выходят из строя из-за вибрации или физического износа. Это делает их оптимальными для использования в ЦОДах, работающих в режиме 24/7/365.

Недостатки

NAND-накопители имеют недостатки. Первый — стоимость. Они значительно дороже традиционных жестких дисков, особенно если необходимы большие объемы. Второй — срок службы. При том, что флеш-диски в целом более надежны, чем HDD, они имеют незначительное количество циклов перезаписи. Со временем это негативно отражается на их производительности и ведет к выходу из строя. В случае сбоя сложнее восстановить данные.

Поддержка в различных ОС

Твердотельные накопители совместимы с широким спектром операционных систем, включая Windows, macOS и Linux. Однако важно отметить, что некоторые старые ОС могут не поддерживать SSD или отдельные функции, такие как TRIM. Она позволяет флеш-диску заранее удалять ненужные данные, что положительно отражается на производительности. Хотя большинство современных ОС поддерживают указанную функцию, важно перепроверить, если установлена старая система.

Перспективы развития

В последние несколько лет NAND-накопители находятся на пике популярности, так как технологии хранения данных продолжают развиваться и становятся более совершенными. Это предопределено рядом преимуществ, которые дают эти диски, включая повышенную долговечность и скорость чтения. Одним из главных достоинств флеш-дисков является их скорость. Они основаны на технологии flash-памяти, в результате чего устройство получает доступ к данным в разы быстрее. В результате удается ускорить загрузку, передачу файлов и повысить системную производительность. Модуль памяти на основе флеш-технологии менее подвержен потере данных. Он более надежен, что делает его лучшим выбором для хранения.

Особенности SSD

Стоит выделить важные особенности:

1. Скорость. Флеш-диски намного быстрее аналогов как в плане скорости чтения, так и перезаписи. Это свидетельствует о том, что окна программ загружаются в разы быстрее.
2. Долговечность. Поскольку отсутствуют движущиеся элементы, NAND-накопители менее поддаются повреждениям в физическом плане. Это делает их отличным выбором для различных портативных устройств, которые по мере интенсивности эксплуатации подвергаются падениям, вибрациям, ударам.
3. Энергоэффективность. Диски на основе флеш-технологии энергоэффективны, что позволяет увеличить период автономной работы.
4. Емкость. Хотя диски HDDвсе еще остаются лучшим выбором для хранения больших объемов, флеш-накопители быстро нагоняют их. Сейчас доступны модели емкостью до 4 ТБ, чего более чем достаточно для большинства пользователей.

Конструкция

Центральным узлом является контроллер, который служит «мозгом» устройства. Контроллер управляет потоком инфоданных, поступающих в микросхемы flash-памяти, и выполняет различные операции (коррекция ошибок, удаление мусора). Он также взаимодействует с системой через интерфейс (например, SATA). Чипы flash-памяти собраны на печатной плате. При этом одна ячейка хранит несколько битов данных.

Существует два основных типа флеш-памяти: одно- (SLC) и многоуровневые ячейки (MLC). Первый тип хранит один бит на выделенном месте, что делает его более быстрым. MLC хранит несколько битов в отдельной ячейке, что делает его дешевле, но теряется скорость.

Твердотельный накопитель SSD – что это такое

NAND-накопитель — сложный, но эффективный тип устройств, который имеет множество преимуществ. Благодаря использованию микросхем во flash-памяти и сложных контроллерах, эти устройства ускоряют время доступа, а также обеспечивают высокую надежность. По мере дальнейшего совершенствования технологий флеш-накопители станут еще более доступными и повсеместно распространенными в цифровой индустрии. Если вы ищете высокопроизводительное, надежное и долговечное решение для хранения данных, SSD определенно стоит рассмотреть.

Виды жестких твердотельных дисков

На рынке представлено много различных типов NAND-накопителей, поэтому бывает трудно понять, какой из них подходит именно вам. Одним из самых основных различий считается то, являются ли они внутренними или внешними. Внутренние предназначены для установки в ПК или совместимое устройство, а внешние SSD можно подключать через порт USB или Thunderbolt.

Еще один важный критерий — интерфейс. Наиболее распространенным считается SATA — относительно старая технология со скоростью до 6 Гбит/с. Если же нужны более высокие скорости, то лучше отдать предпочтение модели с новым интерфейсом, например NVMe или PCIe, которые выдают скорость до 32 Гбит/с.

Какой SSD диск лучше купить

При выборе NAND-накопителей стоит учитывать следующее:

1. Величина емкости. Устройства бывают разной емкости, начиная от 128 Гб до нескольких терабайт. Подумайте, для каких целей вы будете использовать флеш-диск и сколько места потребуется. Например, если вы собираетесь использовать его для игр, то понадобится емкость от 1 ТБ.
2. Скорость. Этот параметр зависит от типа памяти и подключаемого интерфейса. Предпочтительнее выбирать модели с высокой скоростью чтения и записи. Это обеспечит быструю загрузку компьютера и программ.
3. Надежность. Не стоит вкладывать деньги в дешевую модель, которая выйдет из строя через несколько месяцев. Ищите накопители с хорошей репутацией в плане надежности.
4. Бренд. Некоторые фирмы имеют репутацию производителей высококачественных и надежных твердотельных накопителей. Проведите исследование и прочитайте отзывы, чтобы определить, какие компании являются лучшими.

Емкость и скорость диска

Емкость и скорость — два важных фактора, которые необходимо учитывать при покупке. Если ПК предназначен для повседневных задач, работы с почтой и выполнения основных офисных задач, то достаточно купить модели меньшего объема (256–512 ГБ). Но если необходимо решать более серьезные задачи, то понадобится SSD емкостью 1 ТБ или более. Важно учитывать и скорость работы накопителя. Этот параметр определяется скоростью чтения и записи, которая измеряется в мегабайтах в секунду (МБ/с). Быстрый SSD обеспечивает ускоренную загрузку и запуск программ, а также передачу файлов.

Тип микросхем памяти

Важнейшим компонентом технологии SSD являются микросхемы памяти, предназначенные для хранения.

Среди них выделяют:

1. SLC — самый дорогой и устаревший тип. Она хранит 1 бит, что делает ячейку надежной и способной обеспечить высокую скорость чтения и перезаписи. SLC NAND подходит для серверов.
2. MLC — самый распространенный тип твердотельной памяти. Она хранит 2 бита данных на ячейку, что делает ее максимально экономичной по сравнению с предыдущей.
3. TLС — хранят 3 бита данных на ячейку. Скорость записи и чтения у нее ниже, чем у SLC и MLC.
4. QLC — последний тип памяти. Она хранит 4 бита, что делает ее самым экономичным типом памяти. Однако он обладает самой низкой выносливостью, а скорость записи и чтения ниже, чем у других микросхем.

Особые правила эксплуатации

Использование SSD требует соблюдения определенных правил, которые позволяют максимально продлить их срок службы.

Важно включить на устройстве функцию TRIM, которая помогает поддерживать уровень производительности в течение долгого периода времени. Минимизируйте объем данных, которые записываете на флеш-накопитель, поскольку количество циклов записи ограничено. Для эффективной работы твердотельных накопителей требуется минимальный объем свободного пространства. Поэтому важно поддерживать не менее 10% свободного пространства на диске.

При установке ОС избегайте использования функции гибернации, которая записывает содержимое оперативной памяти на жесткий диск, что может привести к тем же проблемам, что и заполнение диска данными. Также отключите SuperFetch, ReadyBoost и другие подобные функции.

Чем SSD отличается от HDD

SSD (Solid-State Drive) является надежной и быстрой технологией хранения инфоданных на сегодняшний день. Флеш-диски оснащены микросхемами памяти, в отличие от Hard Disk Drive, которые используют вращающиеся магнитные диски. NAND-накопитель выносливее, поэтому лучше выдерживает случайные падения. Он компактнее и надежнее по сравнению с HDD. Благодаря новой технологии Negative-AND, заметно ускоряет работу системы. Память быстрее и выдерживает большое количество циклов перезаписи в зависимости от типа: QLC, TLC или MLC.

Что такое TRIM в SSD

TRIM — команда, которая используется для оптимизации производительности флеш-дисков и продления срока их службы. Когда данные удаляются, оставшиеся сведения могут оставаться в виде «мусора», который занимает место на диске и замедляет процесс чтения и записи данных. Задача TRIM – удалить мусор, позволяя тем самым увеличить скорость чтения и перезаписи, а также улучшить производительность флеш-накопителя. Когда ОС отправляет TRIM-команду на NAND-накопитель, контроллер использует для пометки блоков памяти, содержащих удаленные данные («свободные» кластеры). Это позволяет контроллеру задействовать такие блоки для новых инфоданных, не оставляя на диске мусора и улучшая производительность.

Купить сервер с SSD — отличный выбор для тех, кто ищет надежное хранилище данных с высокой скоростью доступа. При выборе обязательно учитывайте форм-факторы, интерфейсы и тип памяти для получения наилучшей производительности. IT-специалисты ittelo.ru отлично разбираются в данной теме, поэтому могут предложить оптимальное решение в разумном бюджете.