Всем привет)
Сегодня расскажу о принципе работы SSD
Для начала стоит уточнить, что такое SSD. SSD - это современный твердотельный накопитель, сменивший на посту хранения данных старый добрый HDD.
Как работает SSD
Память твердотельного диска работает на транзисторах, упорядоченных определенным образом. Каждая ячейка имеет от одного и более состояний заряда в зависимости от типа памяти – SLC, MLC, TLC или QLC. Заряд означает состояние ячейки: 1 – разряжена, 0 – заряжена.
Контроллер обрабатывает данные и запускает по ячейкам ток, проходящий через всю цепочку транзисторов. В результате ячейки с данными получают состояние 0. В ячейке есть два транзистора или затвора – управляющий и плавающий. Ток проходит через плавающий затвор, а электроны поступают в управляющий канал, создавая положительный заряд и записывают информацию.
Типы памяти SSD дисков
Память типа SLC требует больше ячеек для хранения информации и стоит дороже, если сравнивать ее с другими типами, так как у нее больше ресурс перезаписи.
Сравнение:
- SLC — до 100 000 циклов перезаписи
- MLC — 3000–35 000 циклов перезаписи
- TLC — 300–3000 циклов перезаписи
- QLC — 150–1000 циклов перезаписи
Что такое контроллер и его типы
Контроллер – процессор твердотельного накопителя, отвечающий за обработку данных, их распределение, стирание, поиск «мусорных» данных, а также контроль над уровнем износа ячеек и его уравновешивание. SSD может быть от любого производителя, но чип контроллера чаще всего встречается от нескольких брендов.
Основные производители контроллеров:
- Samsung
- JMicron
- Marvell
- SandForce (LSI)
- Silicon Motion
- Phison
- Realtek
- Toshiba (Indilinx)
Плюсы и минусы SSD
Плюсы:
- высокая производительность
- бесшумная работа и устойчивость к ударам и тряске благодаря конструкции без движущихся механизмов
- больше количество произвольных операций ввода-вывода (IOPS) по сравнению с HDD – быстрее обработка данных
- низкая чувствительность к воздействию электромагнитных полей
- низкое энергопотребление
- меньший нагрев, за исключением мощных накопителей NVMe – они могут сильно греться и даже снабжаются радиатором для отвода тепла
- меньшие габариты и вес
Минусы:
- ограниченное количество циклов перезаписи – от 150 до 100 000
- стоимость по-прежнему выше, чем у HDD
- невозможность восстановления данных после применения команды TRIM, удаляющей информацию из ячеек
- производительность может снижаться при обработке файлов большого объема, особенно это заметно в бюджетных моделях и в моделях небольшой емкости
- чувствительность к скачкам напряжения – сгорает и контроллер, и память. Правда, это можно предотвратить использованием стабилизатора напряжения, да и с ноутбуками такая ситуация случается очень редко
В чём отличие SSD от HDD?
В жестком диске (HDD) информация хранится на нескольких дисках с намагниченной поверхностью, по которой скользит считывающая головка, а в SSD вместо них используются микросхемы.
Разница в скоростях:
Многие бюджетные жесткие диски имеют частоту вращения 5400 об / мин, что является самой низкой скоростью, на которую способны современные жесткие диски, - здесь стоит выбрать тот что способен достигать 7200 об / мин, как и большинство современных жестких дисков. Существуют более быстрые варианты, до 10000 об / мин и даже выше, но они встречаются реже и цена их намного выше. Скорость SSD и HDD измеряется в МБ / с (мегабайт в секунду) как для чтения, так и для записи. Существуют и другие факторы, определяющие быстроту работы HDD, к примеру, емкость, но в общем HDD SATA III с 5400 об / мин будет иметь скорость около 100 МБ / с, тогда как при 7200 об / мин скорость достигнет 150 МБ / с. Так как SDD не имеют движущихся частей, их скорость зависит не от оборотов, а от технологии и передачи данных самого накопителя. Твердотельный накопитель с подключением SATA III должен обеспечивать быстроту считывания около 550 МБ / с и быстроту записи 520 МБ / с, есть и быстрее, но максимальная скорость составит 600 МБ / с.
Итак, даже при подключении SATA III, ограничивающем быстроту работы SSD, они работают почти в 4 раза быстрее традиционных HDD.
