SATA SSD, NVMe SSD и HDD: изучаем разницу в реальных приложениях

Интересное

Основные характеристики ssd

К основным характеристикам твердотельных накопителей относятся:

  • объём (ёмкость) SSD,
  • интерфейс подключения,
  • форм-фактор,
  • контроллер,
  • тип памяти,
  • скорость чтения/записи,
  • ресурс работы.

Высокая стоимость

Это одновременно и самый сдерживающий пользователей недостаток, но и очень временный — цены на подобные накопители постоянно и стремительно падают.

Скорость работы

Это самое главное преимущество SSD-дисков! После замены старого жесткого диска на флэш-накопитель, компьютер приобретает многократное ускорение, за счет высокой скорости передаваемых данных.

До появления SSD-дисков, самым медленным устройством в компьютере был как-раз жёсткий диск. Он, со своей древней технологией из прошлого века, невероятно тормозил энтузиазм быстрого процессора и шустрой оперативной памяти.

. Поддерживаемые технологии и функция TRIM

SSD диск, в зависимости от модели и установленного в нем контроллера, может поддерживать различные технологии, призванные улучшить его работу. Многие производители разрабатывают свои фирменные технологии, которые приносят больше пользы в плане маркетинга, чем реальной пользы пользователям. Я не буду их перечислять, эта информация есть в описаниях конкретных моделей.

Самой важной функцией, которая должна поддерживаться любым современным SSD является TRIM (уборка мусора). Ее работа заключается в следующем. SSD диск может записывать данные только в свободные ячейки памяти. Пока свободных ячеек достаточно, SSD диск записывает данные в них. Как только свободных ячеек становится мало, SSD диску нужно очистить ячейки, данные из которых уже не нужны (файл был удален).

SSD с поддержкой TRIM, получив уведомление от операционной системы об удалении данных, также помечает ячейки в которых они были как неиспользуемые, но производит их очистку не перед записью новых данных, а заранее в свободное время (когда диск используется не очень активно). Это и называется уборкой мусора. В результате скорость записи всегда поддерживается на максимально возможном уровне и сейчас это умеют все SSD.

. Производители SSD

Лучшим производителям SSD дисков является компания Samsung, но и стоят они дороже всех остальных. Зато являются самыми быстрыми, надежными, имеют длительную и беспроблемную гарантию.

Следующий лидер в плане технологичности компания Intel. Их SSD стоят в среднем выше, чем все остальные, но отличаются хорошим качеством. Но среди них встречались и проблемные модели, так что стоит внимательно изучить обзоры и отзывы.

Лучшими по соотношению цена/качество можно назвать SSD брендов Crucial и Plextor, они почти также хороши как Samsung или Intel, но стоят несколько дешевле.

Также в качестве компромиссного варианта в плане цена/качество можно рассматривать SSD зарекомендовавшего себя бренда A-DATA.

Не рекомендую к приобретению SSD, продающиеся под брендом Kingston, так как большинство из них не отвечают заявленным характеристикам и их скорость по мере заполнения сильно деградирует. Но у этого производителя также есть SSD из топовой серии HyperX, которые отличаются более высоким качеством и их вполне можно рассматривать в качестве альтернативы топовым дорогим брендам.

Также не рекомендую SSD брендов OCZ и Transcend, так как среди них замечен ряд моделей с различными проблемами (не видит компьютер, низкая скорость, внезапные отключения).

Некоторое время назад известный производитель жестких дисков Western Digital приобрел компанию SanDisk, которая занималась разработкой и производством SSD. Сейчас накопители обоих брендов WD и SanDisk можно рассматривать к приобретению. При этом у WD сохранилось удобное цветовое разделение: Green (бюджетные медленные SSD), Blue (средний класс) и Black (быстрые накопители). У SanDisk это серии: Plus (бюджетные), Ultra (средний класс) и Extreme (топовые).

В общем случае бюджетные и непопулярные бренды – как лотерея, может повезет, а может нет. Поэтому рекомендую по возможности отказаться от их приобретения. А на модели рекомендованных брендов все равно лучше поискать обзоры, так как «и на старуху бывает проруха».

. Материал корпуса

Корпус SSD формата 2.5″ обычно выполнен из пластика или алюминия. Считается, что алюминий лучше, так как имеет более высокую теплопроводность. Но поскольку SATA SSD греются не сильно, то при установке в нормально вентилируемый корпус ПК это не имеет особого значения. Однако, для установки в ноутбук, лучше предпочесть SSD с металлическим корпусом.

. Выбор в интернет-магазине

  1. Зайдите в раздел «SSD диски» на сайте продавца.
  2. Выберете рекомендуемых производителей (Samsung, Intel, Crucial, Plextor, HyperX, WD, SanDisk, A-DATA).
  3. Выберите желаемый объем (120-128, 240-256, 480-512, 960-1024 Гб).
  4. Тип памяти (TLC 3D NAND).
  5. Отсортируйте выборку по цене.
  6. Просматривайте SSD, начиная с более дешевых.
  7. Выберите несколько моделей подходящих по цене и скорости (от 450/300 Мб/с).
  8. Почитайте их обзоры (есть ли DRAM-буфер, какой размер SLC-кэша и скорость за его пределами) и покупайте лучшую по результатам тестов модель.

Таким образом, вы получите оптимальный по объему и скорости SSD диск, отвечающий высоким критериям качества, за минимально возможную стоимость.

Ограниченное число циклов перезаписи

Обычный, средний SSD-диск на основе флеш-памяти с технологией MLC способен произвести примерно 10 000 циклов чтениязаписи информации. А вот более дорогой тип памяти SLC уже может в 10 раз дольше прожить (100 000 циклов перезаписи).

В обоих случаях флеш-накопитель сможет легко отработать не менее 3 лет! Это как-раз средний жизненный цикл домашнего компьютера, после которого идёт обновление конфигурации, замена комплектующих на более современные.

Прогресс не стоит на месте и головастики из фирм-производителей уже придумали новые технологии, которые существенно увеличивают время жизни SSD-дисков. Например, RAM SSD или технология FRAM, где ресурс хоть и ограничен, но практически недостижим в реальной жизни (до 40 лет в режиме непрерывного чтения/записи).

Уровень шума=0 Дб

Логично — нет движущихся деталей. Вдобавок, эти диски не греются при своей работе, поэтому охлаждающие кулеры реже включаются и работают не так интенсивно (создавая шум).

Невозможность восстановления удалённой информации

Удалённую информацию с SSD-накопителя не сможет восстановить ни одна специальная утилита. Таких программ просто нет.

Если при большом скачке напряжения в обычном жёстком диске сгорает в 80% случаев только контроллер, то в SSD-дисках этот контроллер находится на самой плате, вместе с микросхемами памяти и сгорает весь накопитель целиком — привет семейному фотоальбому.

Эта опасность практически сведена к нулю в ноутбуках и при использовании бесперебойного блока питания.

Малый вес

Не выдающийся фактор, конечно, но всё-таки — жёсткие диски тяжелее своих современных конкурентов.

Низкое энергопотребление

Обойдусь без цифр — длительность работы от батареи моего старенького ноутбука увеличилась более чем на один час.

Буфер обмена

Буфер обмена (кэш) на основе памяти DDR3 или DDR4 ускоряет работу SSD диска, но делает его несколько дороже. DRAM-буфер используется преимущественно для хранения таблицы трансляции адресов, что увеличивает скорость доступа ко флеш-памяти и записи файлов.

На каждый 1 Гб объема SSD должно приходиться 1 Мб кэша. Таким образом SSD объемом 120-128 Гб должен иметь 128 Мб, 240-256 Гб – 256 Мб, 500-512 Гб – 512 Мб, 960-1024 Гб – 1024 Мб кэша.

Самые дешевые SSD без буфера имеют проблему существенного снижения производительности при длительных операциях записи мелких файлов (например, при установке игры). При чем скорость может стать в несколько раз ниже, чем у обычного жесткого диска. Поэтому лучше приобретать SSD с буфером на основе памяти DDR3 или DDR4.

Главные характеристики

Если вы покупаете SSD для установки на компьютер, обратите внимание на его основные характеристики.

И как с этим жить?

Спокойно, потому что вы узнали правду, которую от вас скрывали: супербыстрые и супердорогие SSD щеголяют фантастическими скоростными показателями, но в ежедневном использовании разница с моделями попроще не так заметна. Конечно, это не значит, что SSD можно спокойно променять на емкий HDD – нельзя, потому что в первую очередь пострадает скорость случайного доступа, а вместе с ней скорость загрузки системы, приложений и реакции на действия пользователя.

Если при выборе SSD вы не руководствуетесь в первую очередь ценой, то лучше отдать предпочтение NVMe-модели с колоссальным запасом производительности, чем сэкономить тысячу рублей и получить устаревший еще несколько лет назад SATA-диск. 1500 или 2500 Мбайт/с на чтение показывает SSD – не важно, выбирайте согласно своему кошельку и предпочтениям.

Гораздо важнее стоит вопрос надежности SSD, которые имеют свойство «умирать» внезапно и без предварительных симптомов. Это одна из причин, почему лучше отдавать предпочтение брендовым накопителям с длительной гарантией и высоким временем наработки на отказ (или объемом записываемых данных). Kingston – бесспорный гранд мира флэш-памяти, который очень вовремя адаптировал для своих SSD контроллеры Phison.

Контроллер

Контроллер SSD-диска представляет собой микропроцессор с предустановленной программой. Главная задача контроллера связывать память твердотельного накопителя с основной шиной компьютера. Контроллер напрямую влияет на скорость чтения/записи SSD, а также отвечает за корректировку ошибок, предотвращает износ устройства и чистит память от мусора.

При выборе SSD-накопителя, ориентируйтесь на технологии, которые он поддерживает. Если у вас есть ряд требований к SSD-диску, исходя из задач, которые он должен решать — изучите документацию предустановленного контроллера более детально.

Главные характеристики контроллера — число ядер (до 4), количество каналов (до 8).

На данный момент широко распространены следующие SSD-контроллеры: Marvell, Samsung, Silicon Motion, Phison, Realtek. К устаревшим контроллерам относятся: JMicron, Indilinx, SandForce.

Контроллер

Это самая важная деталь SSD-дисков. Контроллер управляет работой всего накопителя, распределяет данные, следит за износом ячеек памяти и равномерно распределяет нагрузку. Рекомендую отдавать предпочтение проверенным временем и хорошо зарекомендовавшим себя контроллерам SandForce, Intel, Indilinx, Marvell.

Обзор 3d xpoint™-памяти (intel

®

optane™): эволюционный скачок в сфере ssd

В 2020 году компания Intel

®

предложила пользователям совершенно новый SSD-накопитель, основанный на технологии собственной разработки, — 3D XPoint™. При этом сам производитель называет свой продукт не просто накопителем, а комбинацией протоколов аппаратного и программного обеспечения, что позволяет превратить SDD в кэширующее решение («промежуточную оперативную» память быстрого доступа) для жестких дисков за счет специального софтового драйвера.

Память Intel

®

Optane™ выпускается в форм-факторе M.2. По сути, это развитие представленной в 2020 году и широко известной сегодня технологи RST, направленной на ускорение производительности SSD через использование микросхем памяти. При этом Intel

®

Optane™ является совершенно новой технологией хранения информации и первым за последние 25 лет (!) новым типом памяти, направленным в серийное производство.

Intel

®

Optane™ выпускается в двух вариантах — с емкостью контроллера 16 и 32 Гбайта (один или два чипа), имеющего высокую степень оптимизации. Число каналов производитель не уточняет, но, как показало тестирование, контроллер PCI Express 3.0 x выделяет для 3D XPoint™ один канал.

Кстати

С 3D XPoint™ не нужно использовать в качестве промежуточного слоя DRAM, как это делается в большинстве обычных SSD.

Пропускная способность 16-гигабайтной модели при последовательном чтении составляет 900 Мбайт/с, при последовательной записи — только 145 Мбайт. 32-гигабайтная модель имеет скорости 1350 Мбайт/с и 290 Мбайт/с соответственно. При произвольном («случайном») чтении 16-гигабайтный Intel

®

Optane™ способен достичь скорости 190 000 операций ввода-вывода в секунду, 32-гигабайтный — 240 000 IOPS. Максимальная производительность произвольной записи соответственно 35 000 IOPS и 65 000 IOPS.

Что касается системных требований, то Intel

®

сертифицировала новую память (см. табл. 3) для использования с процессорами Intel

®

Core 7-го поколения и чипсетами 200-й серии.

Таблица 3.

Ключевые характеристики 3D XPoint™-памяти (Intel

®

Optane™):


Параметр

Память Intel

®

Optane™ 16GB

Память Intel

®

Optane™ 32GB

Рекомендованная цена
$ 45

(примерно

2591 рубль)
$ 75

(примерно

4319 рублей)

Емкость
16 Гбайт 32 Гбайта

Форм-фактор
M.2 — 2280

Интерфейс/протокол
NVMe через PCIe 3.0 x2

Контроллер
Intel

®

DRAM
Нет

Память
20-нм 3D XPoint™

Скорость последовательного чтения
900 Мбайт/с 1350 Мбайт/с

Скорость последовательной записи
145 Мбайт/с 290 Мбайт/с

Скорость произвольного чтения
190 000 IOPS 240 000 IOPS

Скорость произвольной записи
35 000 IOPS 65 000 IOPS

Шифрование
Нет

Надежность (Total Bytes Written, или TWB — максимальный объем записанных терабайт)
182,5 Тбайт

Индекс продукта
MEMPEK1W016GA MEMPEK1W032GA

Гарантийный срок
5 лет

Объем памяти ssd

Практичнее всего будет использовать SSD только под размещение операционной системы, а все данные (фильмы, музыку и т.д.) лучше хранить на втором, жестком диске. При таком варианте достаточно купить диск размером ~ 60 Гб. Таким образом Вы сможете очень сильно сэкономить и получить тоже самое ускорение работы компьютера (вдобавок, увеличится срок службы накопителя).

Опять же приведу в пример своё решение — в сети продаются (очень за недорого) специальные контейнеры для жёстких дисков, которые за 2 минуты вставляются в ноутбук вместо оптического CD-привода (которым я пользовался пару раз за четыре года). Вот Вам и великолепное решение — старый диск на место дисковода, а новенький SSD — на место штатного жёсткого диска. Лучше и придумать невозможно было.

И напоследок, парочка интересных фактов:

Почему жесткий диск часто называют винчестером? Ещё в начале 1960-х годов компания IBM выпустила один из первых жёстких дисков и номер этой разработки был 30 — 30, что совпало с обозначением популярного нарезного оружия Winchester (винчестер), вот и прижилось такое жаргонное название ко всем жёстким дискам.

Почему именно жёсткий диск? Основными элементами этих устройств являются несколько круглых алюминиевых или некристаллических стекловидных пластин. В отличие от гибких дисков (дискет) их нельзя согнуть, вот и назвали — жёсткий диск.

После установки

После установки нового накопителя ещё нужно как-то перенести все данные со старого. Если вы не хотите вручную копировать все файлы и папки, стоит задуматься об использовании ПО для миграции данных, которое идёт в комплекте с многими SSD, включая и продукцию Kingston.

Не стоит забывать и о «здоровье» накопителя: хотя SSD и не требуют дефрагментации, в отличие от обычных жёстких дисков, производители часто выпускают обновления для их прошивки, а само состояние накопителя стоит периодически проверять в специализированном ПО, вроде Kingston SSD Manager.

Пропускная способность шины

Так вот при выборе флеш-диска первостепенное значение имеет тоже скорость чтения и записи данных. Чем выше эта скорость — тем лучше. Но следует помнить и о пропускной способности шины Вашего компьютера, вернее, материнской платы.

Если Ваш ноутбук или стационарный компьютер совсем уж старенький — смысла покупать дорогой и быстрый SSD-диск нет. Он просто не сможет работать даже в половину своих возможностей.

Чтоб было понятнее, озвучу пропускную способность различных шин (интерфейс передачи данных):

IDE (PATA) — 1000 Mbit/s. Это очень древний интерфейс подключения устройств к материнской плате. Чтоб подключить SSD-диск к такой шине нужен специальный переходник. Смысл использования описываемых дисков в этом случае абсолютный ноль.

SATA — 1 500 Mbit/s. Уже веселее, но не слишком уж.

SATA2 — 3 000 Mbit/s. Самая распространённая на данный момент времени шина.  С такой шиной, например, мой накопитель работает в половину своих возможностей. Ему нужна…

SATA3 — 6 000 Mbit/s. Это уже совсем другое дело! Вот тут SSD-диск и покажет себя во всей красе.

Так что перед покупкой узнайте какая у Вас шина на материнской плате, а также, какую поддерживает сам накопитель и принимайте решение о целесообразности покупки.

Вот, для примера, как я выбирал (и чем руководствовался) себе свой HyperX 3K 120 ГБ. Скорость чтения — 555 Мбайт/с, а скорость записи данных — 510 Мбайт/с. Этот диск работает в моём ноутбуке сейчас ровно в половину своих возможностей (SATA2), но ровно в два раза быстрее штатного жёсткого диска.

Со временем он перекочует в игровой компьютер детей, где есть SATA3 и он будет демонстрировать там всю свою мощь и всю скорость работы без сдерживающих факторов (устаревшие, медленные интерфейсы передачи данных).

Делаем вывод: если у Вас в компьютере шина SATA2 и не планируется использование диска в другом (более мощном и современном) компьютере — покупайте диск с пропускной способностью не выше 300 Мбайт/с, что будет существенно дешевле и в тоже время быстрее в два раза Вашего нынешнего жёсткого диска.

Ресурс работы, tbw

Ресурс твердотельного накопителя измеряется в TBW (Total Bytes Written) — это суммарное число записываемых блоков. Если сказать проще — объём всей информации, которая может быть записана на диск SSD в течение всего срока службы. Сам срок службы зависит от интенсивности использования SSD-накопителя.

Например, SSD-диск имеет объём 500 Гбайт, ресурс работы 200 Тбайт или 200 000 Гбайт. Получаем: SSD-накопитель может быть полностью перезаписан — 200 000 / 500 = 400 раз.

Но, в домашних условиях, вы не будете оперировать такими объёмами информации. Предположим, что при обычном использовании компьютера (скачали видео, послушали музыку, установили игру), в день вы будете перезаписывать около 50 Гбайт данных. Исходя из этого: в месяц 1 500 Гбайт, в год 18 000 Гбайт. Получается, что SSD-диск прослужит вам 200 000 Гбайт / 18 000 Гбайт = 11 лет.

Скорость чтения/записи

Важный показатель производительности SSD-диска — указывает на то, с какой скоростью контроллер способен читать или записывать информацию во флэш-память. Скорость чтения/записи зависит от типа памяти, контроллера и прошивки устройства.

Также существует такой параметр, как «Скорость случайной записи», который указывает на количество операций ввода/вывода в секунду (IOPS) при чтении/записи блоков по 4 КБ. Чем больше значение, тем быстрей работает SSD-накопитель.

Тип памяти

Существует два основных вида твердотельных накопителей — RAM SSD и NAND SSD.

Цены

По вопросам стоимости вам прямая дорога в онлайновый каталог какого-нибудь крупного магазина. Там вы увидите, что цены на 128-гигабайтные варианты стартуют с 3700 рублей, на 256-гигабайтные — с 5000 рублей, а на 512-гигабайтные — с 10 000 руб. Тратиться на твердотельник большего объёма сейчас смысла нет (всё ещё дорого!), так как HDD по-прежнему незаменимы в роли условной «файлопомойки».

Как видите, SSD ко второй половине 2020-х годов значительно подешевели. Взять в пару к винчестеру резвый твердотельник под операционку, важные программы и игры теперь стремятся многие. Результат того стоит. Надеемся, наш материал оказался полезным и не нудным, ну а чтобы определиться с конкретным устройством, чаще читайте «Железный цех» — хлам на тесты не берём!

Чип памяти

Чипы памяти делятся на два основных типа MLC и SLC. Стоимость SLC чипов намного выше и ресурс работы в среднем в 10 раз больше, чем у MLC чипов памяти, но при правильной эксплуатации, срок службы накопителей на MLC чипах памяти, составляет не менее 3 лет.

Шаг второй: определите тип контроллера

Если вы подобрали и купили высокопроизводительный SSD с интерфейсом M.2, вы можете столкнуться с тем, что ваш ноутбук его просто не видит. Одной из причин такого поведения может быть то, что в накопителе используется протокол доступа NVMe, а на шине ноутбука – AHCI.

AHCI появился ещё в 2004 году и активно использовался для работы с жёсткими дисками в период их расцвета, сменив ATA, который не поддерживал встроенную очерёдность команд (NCQ) и горячую замену накопителей. Он используется и в SSD, но поддерживает всего 32 одновременных запроса и одну очередь команд по сравнению с 65 536 запросов таким же числом очередей у NVMe.

Теоретически накопители с NVMe-контроллером могут работать на скорости самой шины PCI Express, то есть обеспечить огромный прирост производительности. Главная причина, по которой AHCI ещё используется – это низкое энергопотребление SSD с AHCI, что очень важно для ноутбуков: NVMe-накопитель за счёт роста скорости передачи данных будет потреблять в два или три раза больше энергии, поэтому, если вы часто пользуетесь ноутбуком в поездках или командировках и вам важнее автономность устройства, можно пожертвовать его производительностью и остановиться на накопителе с AHCI.

Если автономность не имеет для вас решающего значения, всё равно перед покупкой SSD стоит убедиться, что ноутбук поддерживает NVMe.

Выводы

Начнём с выбора из двух самых дешёвых SSD – SanDisk Plus 240 Гбайт и SmartBuy Splash 2 240 Гбайт. Эти накопители не просто номинально самые дешёвые, тут и в самом деле есть заметный отрыв в стоимости от остальных моделей. И здесь для активной работы привлекательно выглядит более дешёвый SmartBuy Splash 2 240 Гбайт из-за более агрессивно настроенного SLC-кэширования, позволяющего принимать большой объём данных за раз.

Samsung 850 EVO в очередной раз подтвердил своё право называться одним из самых быстрых SATA SSD, а многочисленные ресурсные испытания показали его надёжность и способность составить полноценную конкуренцию решениям на MLC NAND. Единственное его слабое место – SLC-буфер небольшого объёма, поэтому в операциях, связанных с простейшими линейными нагрузками (на нашем примере – копирование различных типов файлов и микширование)

он уступает SSD с более агрессивным SLC-кэшированием (например, ADATA XPG SX950 240 Гбайт), но как только характер нагрузки усложняется (“рабочая” нагрузка, которую наглядно показывает PCMark8, архивация и т.д.), как расстановка сил сразу меняется. С учётом того, что в бытовом ПК обычно редко приходится писать одновременно большие объёмы данных, пальма первенства достаётся именно творению Samsung, обладающие к тому же более высокой ценой ADATA XPG SX950 240 Гбайт, PNY XLR8 CS2111 240 Гбайт и SK Hynix SL308 250 Гбайт остаются не у дел.

Осталось определиться лишь со средним сегментом, а кандидатур осталось всего две – ADATA Ultimate SU700 240 Гбайт и SmartBuy Ignition Plus 240 Гбайт. А тут сомнений в выборе особенно и нет: оба накопителя на безбуферных контроллерах, но при этом ADATA предлагает новый малораспространённый (ещё неизвестно, какие сюрпризы могут обнаружиться)

контроллер Maxiotek в связке с TLC NAND Micron, тогда как SmartBuy – распространённый и уже обкатанный контроллер Phison причём в связке с MLC NAND Micron. Добро бы ADATA хотя бы компенсировала это более низкой ценой, но ведь всё обстоит ровно наоборот – SmartBuy Ignition Plus 240 Гбайт ещё и дешевле.

Оцените статью
Obzorka24.ru