Как выбрать твердотельный накопитель (SSD) ?

Твердотельные накопители (SSD, Solid State Drive) представляют собой устройства на основе флеш-памяти, которые уже перешли из разряда перспективных в категорию повсеместно используемых решений для хранения данных. Ответы на эти вопросы в статье.

Важными преимуществами твердотельных накопителей являются высокая производительность, минимальный уровень энергопотребления и нагрева. В отличие от традиционных жестких дисков, SSD не имеют движущихся механических частей, потому они абсолютно бесшумны в работе. Линейная скорость чтения/записи актуальных твердотельных дисков в 2–3 раза выше, чем у лучших моделей HDD, тогда как время доступа лучше на два порядка (0,1 мс против 10–20 мс). Благодаря таким техническим характеристикам, SSD способны значительно улучшить возможности дисковой подсистемы, существенно уменьшив время загрузки приложений.

Конечно, у SSD есть и недостатки. Прежде всего, это стоимость хранения данных. Если для HDD это порядка $0,06 за 1 ГБ, то размещение такого же объема данных на твердотельном диске обойдется в $0,5–0,6. Как следствие, SSD большого объема – дорогое удовольствие, потому средняя емкость популярных потребительских накопителей этого типа значительно ниже таковой для HDD. Еще один нюанс, который неизбежно возникает, когда речь заходит о твердотельных накопителях – ограниченный ресурс устройства.

Тип флеш-памяти

Микросхемы флеш-памяти, используемые для твердотельных накопителей, имеют определенную специфику хранения данных. Чипы типа SLC (Single Level Cell) позволяют хранить в одной ячейке один бит информации. Данные микросхемы имеют очень высокую скорость передачи данных, минимальное время доступа, при этом ячейки выдерживают большое количество циклов перезаписи (до 100 тыс.). К недостаткам устройство на базе SLC можно отнести сравнительно малые объемы и очень высокую стоимость устройств. По этим причинам SLC используются фактически только для серверных и индустриальных решений. Подавляющее большинство потребительских твердотельных накопителей используют микросхемы MLC (Multi Level Cell) с ячейками, позволяющими хранить 2 бита данных. Чипы данного типа значительно дешевле в производстве и позволяют получить микросхемы большей емкости, однако в сравнении с SLC они обладают существенно меньшим ресурсом в отношении количества циклов перезаписи (3000–5000), требуют большего времени для очистки ячеек и более сложных алгоритмов для коррекции ошибок. Тем не менее, именно MLC-чипы используются для создания массовых твердотельных накопителей.

Все большее распространение получает флеш-память TLC (Three Level Cell). Ячейки данного типа способны вмещать три бита информации. Подобные микросхемы еще дешевле в производстве, чем чипы флеш-памяти MLC, здесь требуются дополнительные затраты времени для чтения/записи данных, при этом количество циклов перезаписи снижено до 1000–1500. Тестирования накопителей показывают, что производители SSD научились эффективно бороться со снижением скоростных показателей относительно таковых для моделей на MLC, потому в дальнейшем количество устройств на базе TLC будет только увеличиваться.

Форм-фактор и интерфейс подключения

Большинство твердотельных накопителей выполнены в форм-факторе 2,5”. По своим габаритам такие накопители идентичны жестким дискам соответствующего формата. Многие модели имеют толщину корпуса, привычную для «ноутбучных» жестких дисков – 9,5 мм, однако все чаще предлагаются устройства толщиной 7 мм и даже 5-миллиметровые SSD. Подобное уменьшение габаритов в целом свойственно для устройств хранения данных, которые можно устанавливать в системы с более компактным корпусом.


Внешне твердотельные накопители форм-фактора 2,5” очень похожи на жесткие диски аналогичного форм-фактора

Диски в форм-факторе 1,8” очень малочисленны и используются для случаев, когда 2,5-дюймовое устройство не подходит по габаритам. Коннектор для подключения интерфейсного кабеля и питания здесь идентичны тем, что и у 2,5-дюймовых моделей.


SSD формата 1,8” отличаются от 2,5-дюймовых накопителей меньшими габаритами корпуса

Для подключения твердотельных накопителей в большинстве случаев используется интерфейс Serial ATA (SATA). Современные SSD используют канал SATA rev. 3.0. В продаже все еще можно встретить устройства с SATA2, однако в основном это остатки устаревающих моделей. Напомним, что интерфейс SATA имеет обратную совместимость, поэтому даже если ваша система не поддерживает SATA rev. 3.0, вы без опаски можете приобретать SSD с таким интерфейсом. Диск будет работать, хотя производительность его будет ограничена рамками пропускной способности SATA2.

В комплекте с некоторыми 2,5-дюймовыми SSD поставляются специальные кронштейны-переходники, позволяющие установить накопитель в традиционных отсек для устройств 3,5”. Такая возможность вполне может пригодиться, если в корпусе десктопа не предусмотрено отдельное посадочное место для устройств форм-фактора 2,5”.

После анонса чипсетов Intel 9-Series, многие материнские платы на их основе имеют на борту интерфейсный разъем SATA Express. Данный канал передачи данных был разработан для того, чтобы увеличить скорость передачи данных, не ограничивая производительные SSD возможностями SATA. Согласно спецификации, первое поколение SATA Express обеспечивает пропускную способность на уровне 10 Гб/c, тогда как для SATA rev 3.0 это 6 Гб/c.

Объем

Емкость твердотельных накопителей варьируется в пределах от 30 ГБ до 1 ТБ. Как и в случае с накопителями других типов, здесь актуален принцип – «чем больше, тем лучше», однако немалая стоимость SSD накладывает свои ограничения, заставляя выбирать устройство под конкретные задачи, а также исходя из финансовых возможностей. Конечно, твердотельный диск объемом 1 ТБ оказался бы очень кстати в составе любой системы, однако на покупку накопителя такой емкости необходимо потратить порядка $600. Учитывая стоимость SSD, очевидно, что большей популярностью пользуются модели меньшей емкости. Широкое распространение получили твердотельные накопители объемом 120/128 ГБ. Это рациональный минимум, который позволяет установить не только операционную систему и все прикладные приложения, но и использовать часть SSD для хранения данных. Планомерное снижение цены твердотельных дисков, а также потребность в скоростном накопителе большего объема приводят к тому, что пользователи все чаще обращают внимание на диски объемом 240/256 ГБ. Диски большей емкости (300 ГБ – 1 ТБ), как правило, осознанно приобретаются пользователями для специфических задач.

Устройства объемом 60/64 ГБ вполне подходят в качестве системного диска для ОС и самого необходимого набора приложений. Часто такие модели покупают как первый SSD, чтобы оценить преимущества использования твердотельных накопителей на практике. Конечно, популярности таких дисков также способствует их цена – около $50. SSD емкостью 30/32 ГБ зачастую используются для кеширования данных в составе гибридной дисковой подсистемы. При этом разница в цене с 60-гигабайтовыми моделями в этом случае минимальна (порядка $10), потому все чаще выбор делается в сторону более емких моделей.

Надежность

Вопрос надежности хранения данных возникает всякий раз, когда речь заходит о твердотельных накопителях. Да, действительно, количество циклов перезаписи ячеек флеш-памяти имеет конечное значение. При этом цифры в 1000–3000 циклов нередко воспринимаются с определенной долей скептицизма. Чтобы не смущать потенциальных покупателей, производители SSD все реже указывают такие данные в технических характеристиках своих устройств. На первый взгляд кажется, что это какие-то очень скромные значения, однако при типичной модели использования системы, для достижения теоретического предела износа ячеек необходим не один год работы накопителя. Дело в том, что контроллер накопителя при записи данных, использует специальный алгоритм, согласно которому данные сохраняются таким образом, чтобы все ячейки изнашивались равномерно (в идеальном случае).

На твердотельные накопители предоставляется гарантия производителей сроком 3–5 лет, в течение которого вышедший из строя диск заменят на новый. По прошествии данного периода, с большой вероятностью у вас возникнет желание обзавестись новым SSD большего объема.

В целом, вопрос износа ячеек твердотельных накопителей действительно существует, однако он фактически не актуален для владельцев настольных и мобильных систем с типичной моделью использования таких ПК. По крайней мере он точно не должен быть основным фактором, сдерживающим от покупки SSD. Как и в случае с жесткими дисками, если вы храните на SSD достаточно ценную для вас информацию, следует позаботиться о периодическом резервном копировании наиболее важных данных.