Преимущества SSD дисков — апргейд ноутбука и/или компьютера

SSD накопитель позволит вам очень значительно проапргейдить ЛЮБОЙ компьютер или ноутбук, независимо от того насколько он древний либо новый. Вы можете бесконечно улучшать видеокарту и процессор, увеличивать объем оперативной памяти, но ничто из этого не будет очень сильно заметно в повседневной работе. Установка операционной системы совместно с приложениями и играми на SSD увеличит производительность компьютера в 3-10 раз сразу, что будет сразу заметно даже «на глаз».

Аббревиатура SSD — Solid State Drive, переводится на русский как «твердотельный накопитель», а это значит что в SSD дисках нет движущихся частей как в стандартных наиболее распространенных HDD, и вся информация хранится на специальных чипах памяти (как в флешках). Благодаря этому твердотельные накопители обладают несколькими преимуществами:

• Очень большая скорость чтения/записи — минимальной скоростью на сегодняшний день является примерно 200 Мб/сек.
• Быстрый старт — SSD диск не нуждаются в предварительном раскручивании, что соответственно позволяет им передавать/принимать данные сразу после подачи питания и инициализации.
• Маленькое энергопотребление и тепловыделение — особенно актуально для ноутбуков, т. е. немного возрастет автономность устройства. К слову, иследования от Intel показали что ноутбуки на SSD в среднем греются на 12,2 градусов меньше.
• Большая ударопрочность (отсутствие механических частей) — естественно если вы будете играть SSD в футбол то он благополучно сломается, но такой накопитель запросто переживет небольшое падение, которое будет фатальным для магнитных HDD накопителей.
• Маленький вес.
• Способность работать при низких температурах — сказывается все то же отсутствие механики совокупно с большой скоростью обработки данных.
• Большая надежность — в ходе исследований было установлено, что вероятность сбоев и критических поломок у твердотельных дисков значительно ниже нежили у магнитных (HDD).

Из недостатков SSD накопителей можно выделить очень высокую стоимость и ограниченное количество циклов перезаписи.

Для подключения SSD к старым материнским платам имеющим только интерфейс IDE можно воспользоваться переходником IDE to SATA который можно приобрести за 2-3$. Скорость будет естественно ниже, но все же это лучше нежели HDD.

Устройство SSD дисков

На картинке ниже изображено устройство обычной, знакомой всем, флешки и SSD накопителя. Как вы можете увидеть, отличий не так уже и много — дополнительно используется промежуточная кеш-память DDR DRAM для обработки данных контролером, и для повышения обмена информацией между микросхемами диска и непосредственно компьютером.

Контроллер SSD

Контроллер непосредственно обеспечивает чтение и запись в микросхемы памяти производя размещение данных между ячейками. Микросхемы памяти состоят из ячеек памяти, которые объедены в блоки по 4 Кб. Поэтому запись данных происходит блоками данных по 4 Кб, но есть одна проблема — стирать данные возможно только блоками по 512 Кб. Поэтому для того чтоб изменить пару килобайт внутри этого блока в 512 Кб необходимо полностью перенести этот блок в кеш, после его стереть, произвести необходимые изменения и только после этого снова записать блок назад.

Но как известно операционные системы Windows не удаляют физически файлы данных с дисков, а просто помечают для себя их как удаленные. В результате контролер думает что там находится полезная информация и когда ОС записывает в этот блок данные то эти данные проходят проходят цикл чтение/модификация/очистка/запись.

Поэтому для исправления этой ситуации была добавлена в интерфейс ATA команда Trim (официально она несет название DATA SET MANAGEMENT), которая производит заблаговременную очистку уже удаленной информации, таким образом скорость работы с SSD практически не изменяется во время его эксплуатации.
Но для реализации выполнения команды Trim необходима ее поддержка драйвером устройства и операционной системой компьютера. На данный момент эту команду поддерживают ОС Windows 7 и выше, ядро Linux 2.6.33 и выше, а также FreeBSD 9.0 и выше. Для других ОС (например Windows ХР) необходима инсталляция дополнительных программ и драйверов.

Также контролер производит резервирование, оптимизацию, коррекцию ошибок ECC, контролирует износ ячеек и перемешивает данные.

Типы используемой памяти

На данный момент наиболее распространенны следующие типы микросхем памяти.

• SLC (Single Level Cell) — каждая ячейка хранит только один бит информации. SSD с таким типом памяти очень быстрые и долговечные.
• MLC (Multi Level Cell) — наиболее распространенный тип памяти на данный момент — отличное соотношение цена/долговечность/скорость обработки данных.
• TLC (Three Level Cell) — я бы в принципе не рекомендовал покупать вам SSD с этим типом памяти, хотя и не нужно от него бежать, ибо SSD на нем самые дешевые.
• 3D Xpoint — память разработанная корпорациями Intel и Micron, намного (около 1000 раз) быстрее и надежнее Flash памяти. Она всего на порядок медление новейшей энергозависимой DDR4 памяти, более энергоэффективна, но при этом пока стоит в два и больше раза дороже. На данный момент в основном она ориентированна на корпоративный рынок, поэтому далее ее рассматривать не будем.

В таблице ниже представлены основные характеристики различных типов памяти.

Вам может показаться что это довольно мало циклов перезаписи, но по статистике ОС постоянно изменяет  всего около 10% всей информации. А также контролер имеет в своем распоряжении специально выделенную резервную память (около 4Гб для SSD на 60 Гб). Поэтому для SSD с TLC производители сделают больший резерв памяти и он прослужит не меньше аналогов на MLC.

Выбор SSD накопителя

Объем накопителя

Современные операционные системы типа Windows 7 и выше сразу после установки занимают 25 и больше Гб. А вам же еще нужно установить программы и игры, поэтому необходим SSD минимум на 60 Гб. Но покупка такого диска экономически нецелесообразна, ибо объем на 128 Гб стоит всего примерно на 1000 рублей больше.

Поэтому для домашнего ПК либо ноутбука наиболее оптимально по соотношению цена/необходимый объем является SSD емкостью 128 Гб. Но для очень мощного игрового компьютера необходимо посмотреть в сторону объема в 256 Гб. Для людей занимающихся графикой также очень неплохо производить обработку данных с/на диск SSD, это существенно увеличит скорость вашей работы (особенно при массовом применении фильтров, например).

Форм фактор и разъемы дисков SSD

Корпус 1.8“ — такие твердотельные накопителе применяются в основном в ультрапортативных моделях. Маленький размер сильно повышает общую стоимость SSD, поэтому таких моделей на рынке представлено немного.

Корпуса 2.5“ — наиболее распространенный вариант исполнения дисков SSD, для установки в корпус обычного стационарного ПК при отсутствии посадочного места под форм-фактор корпуса 2.5“ применяются специальные посадочные карманы с 3,5“ в 2.5“. Выпускаются с интерфейсами SATA 2 и SATA 3.

Корпус mini-SATA (не разъем!) — корпус в виде миниатюрной платы подключаемый непосредствено к материнской плате. Как разъемы для подключения могут использоваться как и mini-SATA v.2 и mini-SATA v.3, так и М.2.

M.2 — маленькая плата устанавливаемая на материнскую плату. Типоразмеры этой платы определяются фразой «type 2242/2260/2280». Первые две цифры обозначают ширину SSD M.2 диска — в данных случаях она составляет 22мм. Вторая же отображает его ширину, соответственно 42/60/80 мм. По ширине вы запросто можете поставить SSD меньшего размера, правда тогда под него не будет крепежных болтов.
Разъем М.2 является универсальным и поддерживает поддержку различных устройств: SSD, модулей Wi-fi, Bluetooth и т. д.

Для установки SSD типа M.2  применяются разъемы с ключами B key (M.2 Socket2) и M key (M.2 Socket3). Соответственно будут задействованы следующие интерфейсы:

• SATA с максимальной пропускной способностью в 550-600Мб/с (актуально для SATA 3);
• PCI Express 2.0 обладающий двумя линиями (PCI-E 2.0 x2) наделенный максимальной пропускной способностью 8 Гбит/с (примерно 800 Мбайт/с);
• PCI Express 3.0 наделенный четырьмя линиями (PCI-E 3.0 x4) обладающий пропускной 32 Гбит/с (примерно 3.2 Гбайт/с).

Подробнее о разъемах и сокетах М.2 которые поддерживают подключение SSD можно просмотреть в таблице ниже.

Внимание! Некоторые производимые SSD и материнские платы могут иметь поддержку ТОЛЬКО PCI Express или SATA. И если вы купите, например SSD типа М.2 с поддержкой SATA ключем М, а ваша материнская плата будет иметь разъем М.2 с тем же самым ключом М, но с интерфейсом PCI-E, у вас эта комбинация работать НЕ будет. Поэтому нужно очень внимательно читать спецификации на материнскую плату/ноутбук и покупаемый твердотельный накопитель. Хотя необходимо отметить, что в основном с интерфейсом SATA SSD диски М.2 выпускаются с формулой ключей M+B, а при шине PCIe x4 – с ключом M.

SATA (M+B ключ):

PCI-Express (M ключ):

Установка SSD непосредственно в слот PCI-Express. Скорость обмена значительно возрастает, но такие SSD более дорогие и занимают целый слот PCI-Express. В основном такие накопители используются в корпоративных решениях, например, для быстрой организации доступа к серверам.

Разъем U.2 выпускается с форм-факторами твердотельных дисков 2.5 дюймов и в виде миниатюрных плат. Это специально разработанный логический интерфейс NVMe (Non-Volatile Memory Host Controller Interface Specification) для подключения SSD, который использует четыре линии PCI-E 3.0 и соответственно имеет намного большую скорость передачи данных (максимальная скорость ограничивается уровнем до 4 Гб/с). При этом он такое подключение НЕ занимает слот PCI-Express при этом сохраняя все преимущества подключения через него. SSD с таким подключения можно присоединять «на горячую», т. е. во время работы компьютера, что достаточно сложно со слотом PCI-Express.

Скорость чтения/записи данных

Чем больше тем лучше. Минимально комфортным на сегодняшний день является около 400 МБ/с для чтения, и от 100 МБ/с на запись. Это показатели недорогого SSD.

Гарантия производителя

Современные выпускаемые SSD накопители имеют от 3 лет гарантии. Этого вполне достаточно для обычного пользователя. Хотя соответственно больше — намного лучше. Диски SSD с гарантией меньше 3 лет лучше не рассматривать. Также лучше брать накопители у известных производителей: Intel, Corsair, Plextor, Micron (продается под торговой маркой Crucial), Samsung, SanDisk, Toshiba.

Наработка на отказ

Производитель дает некоторое гарантированное минимальное время постоянной работы при котором его твердотельная модель не откажет. Чем выше тем лучше.

Оптимизация системы под SSD — обеспечиваем стабильную работу, высокую скорость обмена и долгую жизнь твердотельному диску

• Отключите дефрагментацию — контролер диска считывает данные по определенным адресам памяти, и ему абсолютно все равно если начало файла будет с одного конца диска а окончание в другом. Дефрагментация для SSD, не увеличивает скорости обмена данных, но существенно сокращает срок жизни вашего твердотельного накопителя.
• Установите официальные драйвера от производителя — в них заложены алгоритмы которые будут способствовать стабильности вашей системы с SSD и будут помогать контролеру накопителя содержать память в надлежащем состоянии.
• При отсутствии официальных драйверов убедитесь что ваша операционная система поддерживает команду Trim, при необходимости установите дополнительные драйвера (особенно актуально при использовании ОС Windows XP).
• Периодически производите обновление прошивки контролера — это позволит вам избежать многих неприятностей, ведь новые микропрограммы содержат исправления и новые алгоритмы.
• Оставляйте свободными 10-20% емкости от выделенного раздела. Это позволит контролеру свободно производить необходимые ему операции и в результате скорость обработки данных не будет снижаться.
• Также можно отключить обновление последнего доступа к каталогам, перенести кэш браузера и другие часто изменяющиеся файлы на внешний жесткий диск.

Надежность SSD дисков

В SSD выделяются две основные поломки — сбой прошивки/ошибка контролера либо его перегорание и износ непосредственно модулей памяти.

Для предотвращения сбоев контролера производите периодическое обновление его прошивки и используйте, при возможности, драйвера от производителя диска.

Ячейки памяти после определенного количества записи данных стекленеют — т. е. в них сохраняются ранее записанные данные, при этом невозможно записать новые. Поэтому данные не теряются и вы сможете их прочитать даже при максимальном износе SSD. Но как было уже сказано контролер следит за равномерным износом ячеек и увеличивает общий срок службы твердотельного диска.

Небольшая подборка SSD дисков форм-фактора 2.5“

Silicon Power Slim S60 [SP120GBSS3S60S25]

Этот диск имеет емкость 128 Гб и основан на контролере SandForce SF-2281 с MLC микросхемами памяти, скорость чтения/записи данных составляет 550/500 МБ/с соответственно. Подключение поддерживается только с интерфейсом SATA 3. Гарантией данное устройство наделено в 3 года, также оно имеет ударопрочный корпус (1500 G). И цена стартует всего от 3400 рублей.

Kingston SSDNow V300 [SV300S37A/120G]

Этот диск также наделен объемом в 120Гб с типом памяти MLC работающей с контролером SandForce SF-2281. Этот диск уже поддерживает интерфейсы как и SATA 3, так и SATA 2. Скорость на чтение и запись одинакова — она составляет 450 МБ/с. Гарантия также 3 года. Стоимость такой модели в розницу начинается от 4400 рублей.

Intel DC S3510 [SSDSC2BB120G601]

Также на 120 Гб с MLC чипами памяти. Скорость на запись 135 МБ/с, а считывания 475 Мб/с. Подключение производится по интерфейсам SATA 3 и SATA 2. Ударостоякость данной модели составляет 1000 G. Но гарантия уже имеется на все 5 лет, что сказывается на стоимости — старт ценового диапазона начинается от 6800 рублей.

Silicon Power Slim S60 [SP240GBSS3S60S25]

Следующая модель уже обладает 240 Гб дискового пространства со скоростью на считывание в 520 МБ/с и на запись — 460 МБ/с. Микросхемы памяти имеют тип MLC и работают совместно с контролером SandForce SF-2281. Корпус обладает ударопрочностью в 1500 G. Гарантия составляет 3 года, найти данную модель в магазинах можно со стоимостью от 5555 рублей.

Intel DC S3520 [SSDSC2BB240G701]

Ну и последняя модель с форм-фактором 2.5 дюймов также имеет объем в 240 Гб с памятью 3D MLC NAN. Подключени производится с поддерживаемыми интерфейсами SATA 2 и SATA 3. Ударостойкость составляет 1000 G, скорость считывания — 320 МБ/сек, а записи — 300 Мб/сек. Гарантия на данную модель имеется аж 5 лет, что отражается на цена — она стартует от 9000 рублей.

Небольшая подборка SSD дисков форм-фактора М.2

Kingston SSDNow G2 M.2 [SM2280S3G2/120G]

Довольно недорогой SSD — от 5000 рублей с емкостью в 120 Гб с ключом М+В — подключается по шине SATA 3 — 6Gbit/s. Память использована типа MLC, в результате скорость обмена с внешним миром у этого диска на считывание/запись — 560/310 Мб/сек. Ширина стандартная — 22 мм, длина 60 мм, гарантия 3 года.

Intel 535 Series M.2 [SSDSCKJW120H601]

Соотношение сторон в данной модели 22 мм к 80 мм при объеме памяти в 120 Гб с заявленной скоростью передачи данных в 480 МБ/сек на запись и 540 на считывание. Контролер в этом диске SandForce SF-2281 совместно с MLC памятью. Ключ для подключения М+В, соответственно шина SATA 3.  Производитель дает гарантию на 5 лет при розничной заявленной стоимостью от 5000 рублей.

Plextor PX-M8PeG M.2 [PX-256M8PeG]

Ну и в конце списка SSD накопителей форм-фактора М.2 рассмотрим модель с отличным радиатором с выделенным дисковым пространством в 256 Гб. Скорость записи такого устройства находится в переделах 900 МБ/сек, а чтения — 2000 МБ/сек. Гарантии вполне закономерно 5 лет, соотношение ширины к длине составляет 22/80 мм. Подключение выполнено по интерфейсу PCI Express 3.0 x4, соответственно ключ М. Такую отличную модель можно найти на рынке по розничной стоимости от 8750 рублей.

Kingston KC1000 PCIe [SKC1000H/240G] — форм-фактор карта PCI-E

Для сравнения хотелось бы также выделить модель выполненную непосредственно в виде карты PCI-E, но интерфейс подключения тот же М.2. Это модель с розничной стоимостью от 10000 рублей имеющая на борту 240 Гб памяти MLC. Соотношение записи к считыванию — 900/2700 МБ/сек, диск наделен гарантией 5 лет.