SSD жесткий диск

В разделе SSD жесткий диск Вы найдете информацию о принципе работы, особенностях, видах и поколениях SSD дисков. Так же в данном разделе представлены программы и утилиты для мониторинга и восстановления данных с SSD.

ssd жесткий диск samsung

SSD жесткий диск, относительно новый носитель информации. Абривиатура SSD обозначает Solid State Drive, что в переводе обозначает твердотельный привод. SSD накопитель, так же называют SSD жесткий диск или короче SSD диск, а так же они меют название твердотельный накопитель ssd или просто твердотельный накопитель.


Они снабжены точно такими же интерфейсами IDE, SATA или SAS, как и у жестких дисков. Со стороны внешнего интерфейса SSD идентичны обычным винчестерам.

Для массовых пользователей SSD жесткие диски являются относительно новым веянием. В "больших компьютерах" твердотельные накопители применяются очень давно, но широкому распространению долго мешала запредельная стоимость. Впрочем, в пересчете на единицу емкости цена SSD по сравнению с HDD до сих пор остается довольно высокой. Не стоит воспринимать SSD просто как "большую и быструю флешку". К SSD накопителям предъявляются иные требования, чем к "заменителям дискет", и в них воплощены весьма специфические решения.

Особенности SSD накопителей.

Прежде всего, это развитая схема чередования блоков (в SSD чипов флеш-памяти всегда несколько) и технология выравнивания износа ячеек. Флеш-память часто представлена чипами MLC (Multi-Level Cell), в которых каждая ячейка памяти может находиться не в одном из двух, а в одном из нескольких дискретных состояний.

Наконец, SSD жестким дискам своим появлением обязана новая команда TRIM, добавленная к стандартному набору АТА-команд. Она опровергает казавшееся незыблемым положение о том, что "удаленные данные физически остаются на диске, пока блоки не будут перезаписаны новыми данными" (более подробно об восстановлении информации Вы можете узнать в разделе Восстановление данных), а понятие "тримминг" заставляет пересмотреть саму идею восстановления информации!

Принцип работы SSD жестких дисков.

Архитектурно диск подключен к контроллеру IDE или SATA (это видно и в BIOS, и в диспетчере устройств), однако конструктивно он является самой настоящей встроенной памятью. Когда нужно извлечь данные из нетбука, который "умер" и даже не включается, возникают серьезные проблемы.

Работа флеш-памяти основана на явлении диффузии электронов в полупроводнике. Из этого следуют два не очень приятных вывода.
- Срок хранения зарядов на плавающих затворах пусть и велик, но все же конечен. По законам термодинамики электроны стремятся со временем равномерно распределиться по всему объему кристалла. Рано или поздно такое равновесие наступит и все содержимое памяти утратится.
- Каждый цикл записи понемногу "подтачивает" слой, отделяющий затвор от остальной массы кристалла. Кроме того, со временем неизбежно происходит деградация самого материала и р-n-переходов. Из-за этого срок жизни ячейки ограничен некоторым числом циклов записи-перезаписи.

ssd жесткий
Производители заверяют, что продолжительность надежного хранения однажды записанных данных составляет не менее 5 лет (реально — 10 и более). Число циклов перезаписи тоже иногда оговаривается. Например, ранние модели Kingston Compact Flash были рассчитаны на 300 000 циклов перезаписи, Transcend Compact Flash — на 1 000 000, а флеш-диски USB Transcend объемом 1 Gb образца 2006 года — всего на 100 000. Многие модели 2010 года преодолели рубеж в 2 000 000 циклов.

Износ ячеек происходит неравномерно. Те из них, которые хранят записи файловой системы, переписываются при каждом изменении содержимого диска. Они и пострадают в первую очередь! Примерно так же газон на футбольном поле сильнее всего бывает вытоптан перед воротами.

При обычной эксплуатации в роли "карманного переносчика гигабайт" редкий диск USB или карта памяти доживают до такой ситуации. Обычно их раньше топят, ломают, разгрызают, сжигают по питанию. Однако "флешка", которая пару лет стационарно проработала в компьютере с Windows 7 как дополнительная память Ready Boost, попадает под подозрение. Во всяком случае, нежелательно потом держать на ней единственную копию бухгалтерской базы или своих рабочих документов.

Однако для SSD проблема износа блоков стоит очень остро по определению. На системном диске обновление записей файловой системы, а также областей, где находятся файл подкачки, журналы и реестр, происходит непрерывно. Решением стали технологии динамического распределения или равномерности износа ячеек (wear leveling). Благодаря им часто обновляемая информация по очереди заносится в разные ячейки флеш-памяти. Другими словами, таблица трансляции (соответствия между логическими блоками и физическими блоками, куда они записываются) регулярно меняется.

Подробности таких технологий производители пока не разглашают. Можно лишь сказать, что в микропрограммы накопителей закладываются различные алгоритмы выравнивания износа ячеек. Сама таблица трансляции хранится в служебной области той же флеш-памяти или в отдельном чипе EEPROM вместе с микропрограммой устройства.

Виды SSD.

В наши дни SSD на массовом рынке представлены в трех основных видах:
- SSD с интерфейсом SATA в стандартных форм-факторах 3,5", 2,5" или 1,8";
- SSD, интегрированные в материнские платы нетбуков и ноутбуков.
- SSD в виде платы PCI (PCI-E). Такая конструкция встречается реже.

Если оставить в стороне последний вариант, типичный твердотельный диск состоит из управляющего процессора, нескольких микросхем флеш-памяти NAND, микросхемы (иногда нескольких) памяти DDR — кеша данных, чипа EEPROM с микропрограммой и элементов обвязки. Монтаж на плате бывает односторонним или двухсторонним. Существуют конструкции с двумя платами — что-бы уменьшить габариты в плане, часть чипов флеш-памяти выносят на дополнительную плату.

Особой разновидностью являются решения с двумя самостоятельными контроллерами, каждый из которых обслуживает свой пул флеш-памяти, и RAID- контроллером. Последний функционирует прозрачно для интерфейса SATA. Благодаря этому со стороны SATA такой "внутренний массив" ничем, кроме скорости работы, не отличается от обычного диска. В виде плат расширения, как правило, выпускают дорогие "топовые" модели SSD. Архитектурно это контроллер PCI SATA с подключенным к нему и смонтированным на той же плате твердотельным накопителем.

Поколения и типы SSD жестких дисков.

За недолгую историю твердотельных дисков широкого применения уже сменилось два их поколения. Производителей чипов для SSD не так уж много, и по наборам используемых элементов условно выделяют четыре (пока) типа накопителей SSD:
- первое поколение: Тип 1. Контроллер JMicron 602(B) + NAND (MLC) Hitachi, Samsung, Intel(Micron). Производительность ограничивается в основном контроллером. В некоторых накопителях установлена пара контроллеров. Поддержка команды TRIM не предусмотрена;
- второе поколение: Тип 2. Контроллер Indilinx LC(B) + NAND (MLC, SLC) Samsung, Intel (Micron) + кеш Elpida 64 Мбайт. Поддержка тримминга и показатели чтения/записи зависят от версии прошивки;
- Тип 3. Контроллер Samsung ARM + NAND Samsung (MLC.SLC) + кеш Samsung 64, 128 Мбайт. Отличается высокой скоростью чтения. Микропрограмма, как правило, не подлежит обновлению. Поддержка тримминга отсутствует;
- Тип 4. Контроллер Intel + NAND (MLC,SLC) Intel (Micron 50 нм, 34 нм) + кеш Sumsung или Micron 16, 32, 64 Мбайт. Высокие абсолютные показатели только чтения. В случае использования микросхем MLC — низкая, но постоянная скорость записи. С чипами SLC скорость записи наоборот, высокая, но падает по мере заполнения диска. Поддержка тримминга зависит от версии прошивки.

Статьи по теме SSD жесткий диск.

Преймущества и недостатки SSD твердительных накопителей - в статье рассмотрены достоинства и недостатки SSD относительно флешки и HDD.

HDD против SSD - в статье представлен сравнительный анализ устройства и принципа работы жестких дисков и твердотельных накопителей.

Проблема TRIMM в SSD жестких дисках - в статье рассмотрена команда TRIMM, которая была добавленная в спецификацию ATA.

Особенности логической структуры SSD жестких дисков - в статье рассмотрены особенности логической структуры Solid State Drive.

Программа SSDlife - в статье описана программа для мониторинга состояния SSD дисков.