Покупая новый ноутбук, вы, возможно, видели, как люди спорят о том, будет ли устройство с HDD лучше или один с SSD . При чем здесь HDD? Все мы знаем о жестком диске. Это запоминающее устройство, обычно используемое в ПК, ноутбуках. В нем хранится операционная система и другие прикладные программы. SSD или твердотельный накопитель — это более новая альтернатива традиционному жесткому диску. Он появился на рынке совсем недавно вместо жесткого диска, который уже несколько лет является основным запоминающим устройством.
Хотя их функция аналогична функции жесткого диска, они не построены как жесткие диски и не работают как они. Эти различия делают твердотельные накопители уникальными и дают устройству некоторые преимущества перед жестким диском. Расскажите нам больше о твердотельных накопителях, их архитектуре, функционировании и многом другом.
Содержание[ Спрятать ]
- Что такое твердотельный накопитель (SSD)?
- SSD — краткая история
- Как работают твердотельные накопители?
- Почему используется SSD?
- Типы твердотельных накопителей
- Можно ли использовать SSD для всех ПК?
- Ограничения
Что такое твердотельный накопитель (SSD)?
Мы знаем, что память может быть двух типов: летучие и нелетучие . SSD — это энергонезависимое запоминающее устройство. Это означает, что данные, хранящиеся на SSD, остаются даже после отключения питания. Из-за своей архитектуры (состоят из контроллера флэш-памяти и микросхем флэш-памяти NAND) твердотельные накопители также называются флэш-накопителями или твердотельными дисками.
SSD — краткая история
В течение многих лет жесткие диски преимущественно использовались в качестве устройств хранения данных. Люди до сих пор работают на устройствах с жестким диском. Итак, что подтолкнуло людей к поиску альтернативного запоминающего устройства? Как появились SSD? Давайте немного заглянем в историю, чтобы узнать мотивацию SSD.
В 1950-х годах использовались 2 технологии, аналогичные тому, как работают твердотельные накопители, а именно: память на магнитных сердечниках и постоянное хранилище на карточных конденсаторах. Однако вскоре они канули в лету из-за появления более дешевых барабанных накопителей.
Такие компании, как IBM, использовали твердотельные накопители в своих первых суперкомпьютерах. Однако твердотельные накопители использовались нечасто из-за их дороговизны. Позже, в 1970-х годах, устройство под названием Electricly Alterable ПЗУ был сделан General Instruments. Это тоже длилось недолго. Из-за проблем с долговечностью это устройство также не приобрело популярности.
В 1978 году нефтяные компании впервые использовали SSD для сбора сейсмических данных. В 1979 году компания StorageTek разработала первый в мире RAM SSD.
баран SSD-накопители использовались в течение длительного времени. Хотя они были быстрее, они потребляли больше ресурсов процессора и были довольно дорогими. В начале 1995 года были разработаны твердотельные накопители на основе флэш-памяти. С момента появления твердотельных накопителей на основе флэш-памяти некоторые отраслевые приложения, требующие исключительного MTBF (среднее время наработки на отказ) скорость, заменили HDD на SSD. Твердотельные накопители способны выдерживать сильные удары, вибрации, перепады температуры. Таким образом, они могут поддерживать разумные Показатели наработки на отказ.
Как работают твердотельные накопители?
Твердотельные накопители строятся путем объединения взаимосвязанных микросхем памяти в сетку. Чипы сделаны из кремния. Количество фишек в стеке изменяется для достижения различной плотности. Затем они оснащены транзисторами с плавающим затвором для удержания заряда. Таким образом, сохраненные данные сохраняются на твердотельных накопителях, даже если они отключены от источника питания.
Любой SSD может иметь один из три типа памяти – одноуровневые, многоуровневые или трехуровневые ячейки.
один. Одноуровневые ячейки являются самыми быстрыми и самыми прочными из всех клеток. Таким образом, они и самые дорогие. Они созданы для хранения одного бита данных в любой момент времени.
два. Многоуровневые ячейки может содержать два бита данных. Для заданного пространства они могут содержать больше данных, чем одноуровневые ячейки. Однако у них есть недостаток — низкая скорость записи.
3. Трехуровневые ячейки являются самыми дешевыми из множества. Они менее долговечны. Эти ячейки могут содержать 3 бита данных в одной ячейке. Скорость записи у них самая медленная.
Почему используется SSD?
Жесткие диски были устройством хранения по умолчанию для систем в течение довольно долгого времени. Таким образом, если компании переходят на твердотельные накопители, возможно, для этого есть веская причина. Давайте теперь посмотрим, почему некоторые компании предпочитают твердотельные накопители для своих продуктов.
В традиционном жестком диске у вас есть двигатели для вращения диска, а головка чтения/записи движется. В SSD память обеспечивается микросхемами флэш-памяти. Таким образом, нет движущихся частей. Этот повышает долговечность устройства.
В ноутбуках с жесткими дисками запоминающее устройство будет потреблять больше энергии для вращения диска. Поскольку твердотельные накопители не содержат движущихся частей, ноутбуки с твердотельными накопителями потребляют относительно меньше энергии. В то время как компании работают над созданием гибридных жестких дисков, которые потребляют меньше энергии при вращении, эти гибридные устройства, вероятно, будут потреблять больше энергии, чем твердотельный накопитель.
Что ж, похоже, что отсутствие движущихся частей дает множество преимуществ. Опять же, отсутствие вращающихся пластин или движущихся головок чтения/записи означает, что данные можно считывать с накопителя почти мгновенно. С твердотельными накопителями задержка значительно уменьшается. Таким образом, системы с SSD могут работать быстрее.
Рекомендуемые: Что такое Microsoft Word?
С жесткими дисками нужно обращаться осторожно. Поскольку они имеют движущиеся части, они чувствительны и хрупки. Иногда даже небольшая вибрация от падения может повредить жесткий диск . Но твердотельные накопители здесь имеют преимущество. Они могут выдерживать удары лучше, чем жесткие диски. Однако, поскольку они имеют конечное число циклов записи, они имеют фиксированный срок службы. Они становятся непригодными для использования после исчерпания циклов записи.
Типы твердотельных накопителей
Некоторые характеристики твердотельных накопителей зависят от их типа. В этом разделе мы обсудим различные типы SSD.
один. 2,5 – По сравнению со всеми SSD в списке, это самый медленный. Но это все равно быстрее, чем HDD. Этот тип доступен по лучшей цене за ГБ. На сегодняшний день это самый распространенный тип SSD.
два. mSATA- м означает мини. Твердотельные накопители mSATA быстрее, чем 2,5. Их предпочитают в устройствах (таких как ноутбуки и ноутбуки), где пространство не является роскошью. Имеют небольшой форм-фактор. В то время как печатная плата в версии 2.5 закрыта, в твердотельных накопителях mSATA она голая. Их тип соединения также отличается.
3. САТА III- Это соединение совместимо как с SSD, так и с HDD. Это стало популярным, когда люди впервые начали переходить на SSD с жестких дисков. Это медленная скорость 550 Мбит/с. Диск подключается к материнской плате с помощью шнура, называемого кабелем SATA, поэтому он может быть немного загроможден.
Четыре. PCIe – PCIe расшифровывается как Peripheral Component Interconnect Express. Это название слота, в который обычно устанавливаются графические карты, звуковые карты и тому подобное. SSD-накопители PCIe используют этот слот. Они самые быстрые из всех и, естественно, самые дорогие. Они могут развивать скорость, почти в четыре раза превышающую скорость SATA-диск .
5. М.2 – Как и у накопителей mSATA, у них голая печатная плата. Диски M.2 физически самые маленькие из всех типов SSD. Они плавно прилегают к материнской плате. Они имеют крошечный штырь разъема и занимают очень мало места. Из-за небольшого размера они могут быстро нагреться, особенно при высокой скорости. Таким образом, они поставляются со встроенным радиатором/распределителем тепла. Твердотельные накопители M.2 доступны как с SATA, так и с Типы PCIe . Поэтому диски M.2 могут быть разных размеров и скоростей. В то время как диски mSATA и 2.5 не могут поддерживать NVMe (что мы увидим далее), диски M.2 могут.
6. NVMe – NVMe означает Экспресс энергонезависимая память . Фраза относится к интерфейсу, через который SSD, такие как PCI Express и M.2, обмениваются данными с хостом. С интерфейсом NVMe можно достичь высоких скоростей.
Можно ли использовать SSD для всех ПК?
Если твердотельные накопители могут так много предложить, почему они не полностью заменили HDD в качестве основного запоминающего устройства? Существенным сдерживающим фактором для этого является стоимость. Хотя цена SSD сейчас меньше, чем была, когда он вышел на рынок, Жесткие диски по-прежнему являются более дешевым вариантом . По сравнению с ценой на жесткий диск SSD может стоить почти в три-четыре раза дороже. Кроме того, по мере увеличения емкости диска цена быстро растет. Поэтому он еще не стал финансово жизнеспособным вариантом для всех систем.
Читайте также: Проверьте, является ли ваш диск SSD или HDD в Windows 10
Еще одна причина, по которой твердотельные накопители не полностью заменили жесткие диски, — емкость. Типичная система с SSD может иметь мощность от 512 ГБ до 1 ТБ. Однако у нас уже есть системы с жесткими дисками емкостью несколько терабайт. Таким образом, для людей, которые ищут большие емкости, жесткие диски по-прежнему являются предпочтительным вариантом.
Ограничения
Мы видели историю разработки SSD, как он создается, преимущества, которые он предоставляет, и почему он еще не используется на всех ПК/ноутбуках. Однако у каждой инновации в технологии есть свои недостатки. Каковы недостатки твердотельного накопителя?
один. Скорость письма - Благодаря отсутствию движущихся частей SSD может мгновенно получать доступ к данным. Однако низкая только задержка. Когда данные должны быть записаны на диск, сначала необходимо стереть предыдущие данные. Таким образом, операции записи на SSD выполняются медленно. Разница в скорости может быть незаметна обычному пользователю. Но это довольно недостаток, когда вы хотите передать огромные объемы данных.
два. Потеря данных и восстановление – Данные, удаленные на твердотельных накопителях, теряются безвозвратно. Поскольку нет резервной копии данных, это огромный недостаток. Постоянная потеря конфиденциальных данных может быть опасной. Таким образом, тот факт, что невозможно восстановить данные, потерянные с SSD, является еще одним ограничением.
3. Расходы - Это может быть временное ограничение. Поскольку твердотельные накопители являются относительно новой технологией, вполне естественно, что они дороже, чем традиционные жесткие диски. Мы видим, что цены снижаются. Возможно, через пару лет стоимость не будет сдерживающим фактором для перехода на твердотельные накопители.
Четыре. Продолжительность жизни - Теперь мы знаем, что данные записываются на диск путем стирания предыдущих данных. Каждый SSD имеет определенное количество циклов записи/стирания. Таким образом, по мере приближения к предельному циклу записи/стирания производительность SSD может снижаться. Средний SSD имеет около 1 00 000 циклов записи/стирания. Это конечное число сокращает срок службы SSD.
5. Хранилище - Как и стоимость, это снова может быть временным ограничением. На данный момент SSD доступны только в небольшой емкости. За SSD большей емкости надо выложить кучу денег. Только время покажет, сможем ли мы иметь доступные твердотельные накопители с хорошей емкостью.
Илон Декер Элон — технический писатель в Cyber S. Он пишет практические руководства уже около 6 лет и затронул множество тем. Он любит освещать темы, связанные с Windows, Android, а также последние хитрости и советы.