Твердотельный жесткий диск
13 февраля 2009
Рубрика: Технологии. Тэги:
Автор: .


Информационно-коммуникационные технологии рождают порой такие неологизмы, термины и понятия, что нужно в деталях знать предысторию их появления с тем, чтобы голова не закипела от отсутствия элементарной логики. Взять, например, понятие «беспроводной широкополосный доступ» или название устройства — «накопитель на жестком магнитном диске». Если не знать, что существует «узкополосный проводной доступ» или «накопитель на гибком магнитном диске», то без стакана информации из вездесущей Википедии ничего понять невозможно. Впрочем, название самой свободной энциклопедии «Википедия» еще тот неологизм :)

Итак, чем же отличаются жесткие диски от твердотельных накопителей?
Твердотельный накопитель (англ. SSD, Solid State Drive, Solid State Disk) — энергонезависимое, перезаписываемое компьютерное запоминающее устройство без движущихся механических частей. Это значит, что в отличие от обычных жестких дисков, у которых данные хранятся на вращающихся магнитных дисках, твердотельные накопители для хранения информации используют модули памяти. При этом есть накопители, использующие энергозависимую память (RAM SSD), и накопители, основанные на энергонезависимой (NAND или Flash SSD) памяти. Наиболее перспективными и ставшими популярными в последние два года стали накопители на энергонезависимой (NAND или Flash SSD) памяти. Мало того, аналитики считают, что уже в ближайшее время твердотельные накопители, если не заменят, то, по крайней мере, займут значительную часть рынка у обычных жестких дисков. 

Перспективы RAM SSD не столь радужны, потому что сегмент их применения не столь широк. Они используют такую же память, которая используется в качестве ОЗУ персонального компьютера. И хотя RAM SSD имеют сверхбыстрые чтение, запись и поиск информации, они энергозависимы, а потому должны иметь аккумуляторы для сохранения данных, что неудобно и ненадежно. Используются RAM SSD в основном для ускорения работы крупных систем управления базами данных и мощных графических станций.

Совсем другое дело энергонезависимые накопители. Накопители, построенные на использовании энергонезависимой памяти (NAND SSD), появились сравнительно недавно и получили огромную популярность. По большому счету большинство из нас уже имеет твердотельный накопитель в виде флешки. Но настоящий твердотельный накопитель имеет интерфейс жесткого диска, больший объем памяти, а, главное, высокие скорости записи, чтения и поиска информации. Уже сегодня на рынке присутствуют твердотельные накопители Flash со скоростью чтения и записи, сопоставимой с традиционными жесткими дисками. По скорости поиска информации они уже превосходят обычные HDD. Правда, отстают от последних по стоимости и максимальному объему хранения данных. Вопрос: а зачем вообще нужны твердотельные накопители? Давайте сравним их преимущества и недостатки с жесткими дисками.

К преимуществам можно отнести:
• более высокую скорость запуска. Переход «Power On — Ready» составляет 1 с
• отсутствие движущихся частей
• латентность в режиме чтения 85 мкс
• латентность в режиме записи 115 мкс
• производительность, чтение до 250 Мб/с (уже есть и более производительные модели)
• производительность, запись до 170 Мб/с (уже есть и более производительные модели)
• низкая потребляемая мощность
• полное отсутствие шума от движущихся частей и охлаждающих вентиляторов
• высокая механическая стойкость
• широкий диапазон рабочих температур
• практически устойчивое время считывания файлов вне зависимости от их расположения или фрагментации
• малый размер и вес
• совместимость с SATA-1, SATA-2.

Итак, твердотельные накопители потребляют мало энергии, их не нужно охлаждать, они не боятся падений и других механических нагрузок и очень быстро выходят из режима «сна». При этом имеют почти такие же технические параметры, как у HDD. Ну, а что касается недостатков? Они есть и к ним относятся:
• высокая цена за 1 Гб
• малая емкость (лишь экспериментальные твердотельные накопители имеют емкость 1 Тб и больше, в продаже доступны NAND SSD до 250 Гб)
• более высокая чувствительность к некоторым эффектам, например, внезапной потере питания, магнитным и электрическим полям
• ограниченное количество циклов перезаписи: обычная флеш-память позволяет записывать данные до 100 тыс. раз, более дорогостоящие виды памяти — до 5 млн. раз
• медленная скорость записи (для флеш-памяти).

Как видите, недостатки тоже существенные. Это, прежде всего, емкость, стоимость в расчете на 1 Гб и самое главное — продолжительность жизни, то есть надежность хранения данных в конечном итоге. Именно поэтому сегодня главными потребителями SSD-накопителей стали производители ноутбуков. Во-первых, SSD-накопители мало потребляют энергии, что увеличивает время автономной работы (а это главный критерий для большинства ноутбуков). Во-вторых, они не чувствительны к тряске и ударам при переноске и занимают очень малый объем. В-третьих, для ноутбука не столь критичны скромные объемы накопителя по сравнению с обычными жесткими дисками. 
Понятно, что разработчики в самое ближайшее время «лишат» почти всех недостатков твердотельные накопители и есть вероятность того, что через пару-тройку лет жесткие диски почти уйдут с рынка как CRT-мониторы, отдавшие пальму первенства жидкокристаллическим собратьям. 

Получается, что менее надежные по срокам службы твердотельные накопители более надежны в мобильных ПК, т.к. не боятся падений и тряски. Плюс экономия питания. 

Впрочем, не все так однозначно. Для того, чтобы обеспечить прирост производительности и увеличить время автономной работы, были разработаны гибридные жесткие диски, имеющие не только традиционные пластины, но и флеш-память.

Примером гибридного жесткого диска может служить модель Samsung SpinPoint MH80, у которого кроме обычных вращающихся пластин, шпинделя и т.п. имеются дополнительные 256 Мбайт энергонезависимой (NV) флеш-памяти. Флеш-память может работать там, где обычные жесткие диски не справляются: энергонезависимая флеш-память не боится механических ударов, у нее очень малое время доступа, она потребляет меньше энергии, чем шпиндель винчестера. Принцип H-HDD позволяет OEM-производителям записывать во флеш-память специфические часто используемые данные для ускорения доступа, а также превращает флеш-память в буфер чтения/записи и кэш-приложений, позволяя останавливать шпиндель винчестера во время бездействия и снижая тем самым энергопотребление.

Тем не менее, нельзя считать гибридные диски основным трендом, а потому приведем несколько примеров последних разработок SSD.

Модель PQI’s 1.8" microSATA SSD S518 

Достаточно известная на нашем рынке тайваньская компания Power Quotient International Co., Ltd. (PQI) прислала нашей редакции пресс-релиз, в котором рассказывается о новом твердотельном накопителе PQI’s 1.8” microSATA SSD S518. Производитель указывает, что данная модель является более быстрой альтернативой обычным жестким дискам для ноутбуков формата 1,8”. 

Данная модель имеет интерфейс microSATA (Serial ATA), скорость чтения 150Мб/с, записи 90 Мб/с, а объем от 32 до 128 Мбайт.
Пробежимся по лентам новостей за январь этого года.

A-DATA XPG — в 2,5" SSD-емкости становится еще больше

Не так давно компания A-DATA расширила серию SSD-устройств типоразмера 2,5” накопителем емкостью 128 Гб. В эпоху, когда даже не специализирующиеся на выпуске флеш-памяти или SSD-производители сплошь и рядом представляют подобные устройства, было бы странно останавливаться на достигнутом. 

Не забывая напоминать нам о том, что в мире растет популярность компактных мобильных компьютеров, а с ними и аппетиты пользователей на объем хранимых данных, эта компания выпускает накопитель SSD еще большего объема, впрочем, несколько необычного размера — 192 Гб.

Новинка получила кодовое обозначение модели (P/N) ASX1192GSUMAL и пополнила серию XPG SSD 2,5”. Скорость работы устройства составляет 170 Мб/с при операциях чтения и 100 Мб/с — записи. Источник: ixbt.com

Transcend SSD18M
В январе 2009 года компания Transcend Information представила новый 1,8” портативный твердотельный накопитель.

Transcend SSD18M выполнен на памяти типа NAND, является мобильным накопителем, подключаемым к ПК по eSATA и USB. К тому же хранить данные на SSD-накопителе нового образца надежнее, чем на аналогичных накопителях на HDD, а записывать и считывать их быстрее (50 и 90 Мб/с соответственно). Имеющий размеры 80 x 50 x 12,5 мм при весе 50 г SSD18M может иметь емкость 32, 64 или 128 Гб.

Intel выпустит 320-ГБ SSD в этом году
Финансовый ресурс Bloomberg опубликовал информацию о том, что уже в текущем году мы можем ждать от Intel начала продаж твердотельных накопителей, вдвое более емких, нежели те, что продаются сейчас.

320-Гб SSD будут выпускаться по самым совершенным на сегодня, 32-нм технологическим нормам. Информация взята из документа, разосланного Intel своим партнерам.

Завершая статью, хотелось бы отметить, что количество и ассортимент твердотельных накопителей будет только расти, а катализатором в этом процессе стали ноутбуки, темпы роста продаж которых уже два года подряд выше, чем у настольных ПК. Новые модели SSD будут дешеветь, скоростные характеристики совершенствоваться, а время работы на отказ сравнится с обычными HDD. В общем, как говорится, «в твердом теле — твердый дух» :)

История твердотельных накопителей
Первые накопители подобного типа (на ферритовых сердечниках) были созданы еще для ламповых вычислительных машин. Однако с появлением барабанных, а затем и дисковых накопителей вышли из употребления из-за чрезвычайно высокой стоимости.

В 1978 компания StorageTek разработала первый твердотельный накопитель современного типа (основанный на RAM-памяти).

В 1995 компания M-Systems представила первый твердотельный накопитель на flash-памяти.
В июне 2008 года южнокорейской компании Mtron Storage Technology удалось создать SSD-накопитель со скоростью записи 240 Мб/с и скоростью чтения 260 Мб/с, который она продемонстрировала на выставке в Сеуле. Объем данного накопителя — 128 Гб. По заявлению компании выпуск таких устройств начнется уже в 2009 году.

В настоящее время наиболее заметными компаниями, которые интенсивно развивают SSD-направление в своей деятельности, можно назвать Samsung Electronics и SanDisk. Кроме того, свой интерес к этому рынку демонстрируют Intel и Toshiba.
Источник: http://ru.wikipedia.org

Orphus system
В Telegram
В Одноклассники
ВКонтакте