Що таке ССД і як його встановити?

Сьогодні більшість комп'ютерів користувачів обладнані жорсткими дисками HDD. Це популярний тип, який має свої плюси, але поступово його витісняють з ринку SSD-накопичувачі. Практично будь-який сучасний ноутбук або стаціонарний комп'ютер продається з таким сховищем всередині, але більшість покупців не зовсім розуміє, що таке ССД-диск. Давайте розберемося з цим і визначимо, що собою являє даний вінчестер, якими плюсами і мінусами він має перед класичними і вже морально застарілими HDD-накопичувачами.

Що таке ССД?

Якщо говорити простими словами, то це комп'ютерний пристрій пам'яті, яке складається з мікроконтролера і мікросхем. Розшифровується ця абревіатура як Solid State Drive (або Solid State Disc), що в перекладі з англійської означає "твердотільний диск".


Зазначимо, що це немеханическое пристрій. На відміну від стандартних HDD-накопичувачів, в ССД-дисках відсутні рухомі механічні частини: шпиндель, що зчитує головка. Тому при роботі пристрою всередині нічого не рухається, не обертається з величезною швидкістю, не шумить. Отже, тут нічого і не зношується. Всі ці параметри виключно важливі, оскільки саме вони відрізняють дві технології. Старі HDD-моделі були дуже чутливими до різного роду вібрацій, нові – немає. Отже, жорсткий ССД-диск зберігає всю інформацію в секторах на твердих пластинах, а безпосередньо в мікросхемах пам'яті. Спеціальний контролер дозволяє записувати дані в комірки і отримувати їх звідти, передаючи на інтерфейс ПК. По суті, SSD – це велика флешка з великим об'ємом пам'яті, от тільки її продуктивність або пропускна здатність набагато вище не тільки продуктивності простий флешки, але застарілих накопичувачів HDD.

Для чого він взагалі потрібен?

Більш ефективна і продуктивна заміна застарілих накопичувачів HDD – ось основна мета, яку переслідували розробники даних цифрових носіїв. Вони мають менші габарити, працюють дуже швидко і не видають шум в процесі експлуатації. На комп'ютері, на якому використовується ССД-накопичувач, завантаження операційної системи здійснюється набагато швидше, та й у цілому продуктивність у різних програмах збільшується.

Що стосується ноутбука, де кожен ватт енергії на рахунку, установка ССД більш ніж виправдана. Тут він споживає мало енергії, що дозволяє виробникам ноутбуків забезпечити більш високу автономність моделей. До того ж за рахунок невеликих розмірів даних пристроїв і меншого нагріву можна створювати більш компактні ноутбуки і особливо не морочитися над реалізацією системою охолодження жорсткого диска.

Склад

Зовні SSD виглядає банально: це невелика зелена плата з мікросхемами і контролером на ній, яка поміщена в пластиковий або металевий корпус. На одній стороні корпусу розташовується роз'єм SATA, через який диск підключається до материнської плати комп'ютера. Поруч розташовується роз'єм для підключення живлення. Все як у звичайному носії HDD. Отже, розташовані на платі мікросхеми пам'яті є сховищами інформації. На відміну від застарілих твердих дисків, що застосовуються в HDD-моделях, читання інформації з таких носіїв здійснюється набагато швидше. Отже, графічні процесори швидше отримують необхідну інформацію для обробки з жорсткого диску, що прискорює роботу системи.

Контролер

Контролер на платі – це аналог процесора, тільки він є вузькоспеціалізованим. Його основне завдання – розподіл інформації в мікросхемах. Також він може виконувати різні службові завдання: чистка пам'яті, перерозподіл осередків і т. д. Всі службові завдання мають виконуватись своєчасно, інакше невиконання може призвести до втрати інформації. Також до складу носіїв ССД для ноутбуків і стаціонарних ПК входить буферна пам'ять для кешування даних. Це високошвидкісна пам'ять, в яку спочатку направляються дані, потім змінюються і записуються на диск.

Установка

Більшість користувачів спочатку знають, як встановити ССД. Ця процедура абсолютно не відрізняється від процесу установки звичайного HDD-накопичувача. Неможливо встановити цей диск неправильно. Його потрібно просто вставити в корпус, прикрутити збірку шурупами і підключити SATA-кабель до материнської плати і до роз'єму носія. Кабель блоку живлення вставляється в що знаходиться поруч роз'єм. В системі відсутні кабелі з роз'ємами, які можна було б помилково підключити до пристрою, тому проблем з установкою бути не повинно.

Як це працює?

Досить складно пояснити принцип роботи цього пристрою. Він заснований на специфіку функціонування певних комірок пам'яті. Тут обробка даних здійснюється не байтами, а блоками. Причому кожна комірка має певний ресурс циклів запису, і чим частіше дані будуть записуватися і видалятися з пам'яті, тим швидше диск вичерпає свій ресурс і вийде з ладу. Читання даних відбувається швидко. Всі операції здійснюються через контролер, який "розуміє" потрібну адресу блоку і звертається до необхідної комірці пам'яті. Бувають випадки, коли необхідно вважати відразу кілька непослідовних блоків, але на продуктивності це не позначається. Подібного переваги не було в HDD-носіях. Процес запису інформації здійснюється в наступній послідовності: Читання блоку в кеш. Зміна інформації в кеш-пам'яті. Стирання блоку пам'яті. Запис нового блоку в пам'ять за адресою, який попередньо обчислений спеціальним алгоритмом. Запис передбачає звернення до комірок пам'яті на цифровому носії SSD. Перед записом проводиться очищення блоку, а для того щоб диск зношувався послідовно, контролер за спеціальним алгоритмом обчислює номери блоків.
Зазначимо, що стирання блоків здійснюється під час простою роботи носія. За рахунок цього час виконання запису на диск скорочується. При цьому втручання користувача не потрібно, система автоматично виконує команду з очищення блоків.

Види носіїв SSD

Є кілька видів цих пристроїв. Вони діляться за типом інтерфейсу, який використовується для підключення до ПК: SATA. Диски з SATA-інтерфейсами є найпоширенішими. Такий же роз'єм використовується і для підключення звичайних дисків HDD. Є також зменшена версія цього роз'єму – mSATA. PCI-Express. За допомогою цих роз'ємів зазвичай підключаться відеокарти, однак можна підключити і диск з відповідним роз'ємом. Знаходиться даний інтерфейс на материнській платі. При підключенні диска через PCI-Express його продуктивність зросте за рахунок більш високої пропускної здатності цього інтерфейсу. Зазвичай SSD-носії для серверів підключаються таким чином. M. 2 – ще один мініатюрний варіант для підключення дисків.

Характеристики

Отже, ви тепер розумієте, що таке ССД. Залишилося тільки згадати основні характеристики цих пристроїв: Ємність. Один з важливих параметрів, який вказується найчастіше величиною некратной ступеня двійки. Якщо ємність HDD накопичувачів становила 256 або 512 Гб, ємність SSD-пристроїв зазвичай становить 240 або 480 Гб відповідно. Це зроблено з-за резервації частини контролером пам'яті, необхідної для заміни блоків, що вичерпали свій ресурс. Користувач не бачить заміни блоків, і він не втратить. Тобто якщо в характеристиках зазначений об'єм 480 або 500 Гб, то за фактом там доступно 512 Гб. Просто різні контролери резервують певний обсяг. Швидкість. Більшість пристроїв мають швидкість в 450-550 Мб/сек. Ця швидкість дорівнює пропускній здатності інтерфейсу SATA, за допомогою якого диск підключається до материнської плати. Втім, цього цілком достатньо для будь-яких завдань. Адже навіть швидкість запису в додатках виявляється нижче. В характеристиках найчастіше вказується саме швидкість запису, а не пропускна здатність. Число мікросхем. Чим більше буде мікросхем пам'яті, тим більшу кількість операцій може бути оброблено за одну одиницю часу. Тобто число мікросхем визначає продуктивність. Зазвичай швидкість запису вище у моделей з великим об'ємом пам'яті. Це пов'язано з тим, що з ростом обсягу пам'яті зростає і кількість чіпів. Тип пам'яті. Найдешевші SSD-накопичувачі мають пам'ять TLC, дорогі – MLC. Компанія Samsung використовує та вдосконалює свою власну пам'ять 3D-NAND. Відмінності у використовуваному типі пам'яті на практиці не видно.

Висновок

Незважаючи на те що подібні цифрові сховища інформації віддалено нагадують сучасну велику флешку, між ними є відмінності. Зокрема, ці диски мають великий спектр реалізованих сучасних технологій, за рахунок яких досягається великий приріст продуктивності без втрати надійності. Швидкість роботи всієї системи відчутно зростає при заміні старого жорсткого диска на новий твердотільний. Тепер ми остаточно розібралися з тим, що таке ССД та які його особливості.