Абревіатура SSD розшифровується як Solid State Disk. Ця назва використовується для позначення нового покоління пристроїв для зберігання даних комп'ютера. Хоча так як всередині них дисків якраз немає, більш правильно використовувати назву твердотільний накопичувач або твердотільний жорсткий диск. На відміну від звичайних жорстких дисків, для зберігання інформації вони використовують напівпровідники. Такий же метод використовується в пристроях USB або картах пам'яті цифрових камер.
Щоб краще зрозуміти нову технологію, спробуємо зрозуміти, як працює звичайний жорсткий диск. Всередині жорсткого диска розміщується ряд дисків, для введення інформації на які використовуються магнітні поля. Доступ до даних здійснюється за допомогою головок для читання і запису, а швидкість доступу за рахунок поворотів дисків.
Час доступу до читання / запису. Диски обертаються безперервно, в той час як головки рухаються під кутом. Це потрібно для доступу до інформації з однаковою швидкістю. Час доступу до інформації залежить від віддаленості її від Новомосковскющіх головок.
Звичайно, на перший погляд це може здатися і не проблемою, але насправді далеко не так. Якщо файл не зберігається на диску в суміжних секторах, голівці для читання інформації доведеться зробити кілька стрибків. Тому для нормальної продуктивності звичайних жорстких дисків, вам час від часу потрібно виконувати дефрагментацію, яка просто має дані в суміжних секторах.
Надійність. Так як операції читання / запису вимагають від жорсткого диска постійного руху - вони дуже вразливі. Жорсткі диски старих модифікацій навіть зупинялися, тобто якщо в даний момент жорсткий диск не використовується, то для запобігання ушкоджень дисків він зупинявся. Тепер це не потрібно, але як і раніше залишилися проблеми пов'язані з ударами і вібрацією.
Твердотільні диски вирішують багато з цих проблем, по крайней мере, вони всередині не містять будь-яких рухомих частин.
Як працює жорсткий диск SSD.
Твердотільний диск має дві області пам'яті, один для збереження всієї інформації, навіть при втраті харчування та іншої, набагато менше, який працює як кеш для прискорення доступу. Остання область дуже схожа на RAM пам'ять.
Вся ця система управляється контролером, який координує різні елементи. Насправді є кілька блоків пам'яті, які діють як RAID в мініатюрі. Що дозволяє збільшити швидкість виконання декількох операцій читання і запису і в той же час, зробити пристрій більш стійким до крахам.
Які переваги жорсткого диска SSD.
Швидкість. Як в пошуках даних, так і в подальшому їх читанні. Швидкість читання даних на всьому диску однакова. Немає необхідності в дефрагментації.
Підвищена стійкість. Так як твердотільний жорсткий диск не має рухомих компонентів, він більш стійкий до ударів і вібрації.
Зменшене енергоспоживання. SSD для роботи потрібно менше енергії. Що досить важливо для портативних пристроїв. Зниження енергоспоживання зменшує тепловий знос і тим самим збільшує термін служби акумулятора.
Низький рівень шуму. Явною перевагою твердотільних жорстких дисків, які не мають рухомих частин, є відсутність шуму.
Що дозволяє використовувати гібридні конфігурації з жорстким диском SSD, який буде працювати як кеш звичайного жорсткого диска. Такий принцип називається SSD-кешуванням, приклад, ви можете знайти на материнських платах з чіпсетом Intel Z68.
Існують і інші реалізації, наприклад, технологія Fusion компанії Apple, в якій операційна система сама вирішує, де розмістити файли на звичайному жорсткому диску або SSD. При такому методі, на відміну від гібридної конфігурації, які не втрачається розмір диска.
Проблеми твердотільних жорстких дисків.
Технологія виготовлення традиційних жорстких дисків використовується вже не одне десятиліття, що дозволило створити дуже недорогі пристрої. SSD твердотільні диски вирішують багато проблем, але мають свій недолік - висока ціна.
Але висока ціна не єдина проблема твердотільних дисків. Жорсткі диски SSD, через режим свого функціонування, як правило, на початку використання працюють швидше, і з часом втрачають швидкість. Це було серйозною проблемою в перших поколіннях твердотільних дисків, і залишилося в меншій мірі в наступних. Часткове її рішення використання спеціальної команди Trim.
Різновиди твердотільних жорстких дисків.
Різновиди твердотільних жорстких дисків можуть бути класифіковані декількома способами. Тут описуються два.
PCIe SSD. На диску PCIe SSD блок підключений до порту PCI Express як додаткова внутрішня карта. Так вони можуть працювати на багато швидше і не обмежуватися стандартом SATA.
SATA SSD. Використовується той же роз'єм, що і звичайним жорстким диском. На сьогоднішній день це єдиний варіант приєднання твердотільного SSD до ноутбука або іншого портативного пристрою.
По використовуваній у виробництві технології:
У будь-якому комп'ютері інформація зберігається як рядок з одиниць і нулів. Кожен з цих елементів називається бітом пам'яті. У перших твердотільних SSD кожен з біт займав одну осередки. З кожним новим поколінням виробники намагаються збільшити кількість біт в осередку, що зменшить ціну пристрою при тій же ємності.
Але, як не жаль це має і неприємні побічні ефекти. Інформація в таких сховищах має короткий життєвий цикл, тому що в кожному осередку є електрична напруга. Згідно з цією класифікацією існують такі моделі:
SLC. Абревіатура для Single Level Cell. Найперші з використовуваних твердотільні диски. У них кожен біт займає свій осередок. Через свою високу ціну тепер використовується зазвичай на сервері.
MLC. Абревіатура для Multi Level Cell. Тут в осередку зберігатися вже два біта. Вони можуть зберігати чотири рівні заряду.
TLC. Абревіатура для Triple Level Cel. У цьому твердотільному диску три біта в осередку. Вони можуть зберігати вісім рівнів.
Найгірше, що чим більше біт зберігатися в одній комірці, тим менше термін служби твердотільного жорсткого диска. Тобто жорсткий диск TLC після 3000-5000 перезаписів швидше за все можна буде викидати.