Що таке SSD?

Пам’ять — це одна з небагатьох частин комп’ютера, яка час від часу отримує повне й повне оновлення. Ми почали зі стрічки, перейшли до дискет, потім до жорстких дисків, а тепер до твердотільних накопичувачів, або SSD. SSD - це остання в ланцюжку дуже різних технологій зберігання, хоча вона не повністю замінила свого попередника (ще, все одно). Ось історія SSD і того, як він поступово став основним запам’ятовуючим пристроєм для комп’ютерів у всьому світі.

Маленький, легкий і ефективний

Найбільша інновація SSD полягає в тому, що він на 100% цифровий, тобто він не використовує жодних рухомих або механічних частин для роботи. Основні носії інформації, які передували SSD, такі як стрічки, дискети, DVD та жорсткі диски (або жорсткі диски), були частково механічними або аналоговими. Будучи 100% цифровим, SSD-накопичувачі можуть бути дуже маленькими, починаючи від розміру вашої руки до розміру вашого пальця. SSD набагато легші та ефективніші, ніж HDD, на зміну яким (переважно) прийшли SSD.

Те, що робить SSD можливим, це флеш-пам’ять NAND, крихітний кремнієвий чіп розміром із кінчик вашого пальця та одна мікросхема може зберігати до двох терабайт на момент написання (дешевші пристрої використовуватимуть мікросхеми меншої ємності хоча). Багато в чому флеш-пам’ять NAND дуже схожа на оперативну пам’ять, яка також є мікросхемою, яка може зберігати багато даних і іноді використовується в SSD, щоб зробити їх ще швидшими. Є три ключові відмінності між флеш-пам'яттю NAND і оперативною пам'яттю: оперативна пам'ять набагато швидша, мікросхеми NAND мають вищу ємність за нижчу ціну, і NAND не потребує постійного живлення для збереження даних.

Хоча флеш-пам’ять є ключовою для SSD, не всі пристрої, які використовують флеш-пам’ять, вважаються SSD, наприклад флеш-накопичувачі USB і SD-карти. SSD зазвичай є високопродуктивною реалізацією флеш-пам’яті, яку можна встановити безпосередньо в комп’ютер або у зовнішній корпус, який під’єднується до комп’ютера. Єдина справжня відмінність між флеш-накопичувачем USB і зовнішнім SSD полягає в тому, що SSD може бути швидшим і більшої місткості.

Різні види інтерфейсів даних і типи пам’яті для SSD

Хоча всі SSD використовують флеш-пам’ять, між різними моделями можуть бути значні відмінності. Двома основними характеристиками, на які слід звернути увагу, є інтерфейс даних і тип пам’яті, які мають значний вплив як на продуктивність, так і на сумісність.

Інтерфейс даних твердотільного накопичувача — це те, що ви не можете ігнорувати, навіть якщо ви не ентузіаст, оскільки саме через нього ваш твердотільний накопичувач підключається до комп’ютера. Загалом, існує три основних способи підключення SSD до пристрою: PCIe, SATA та USB. З усіх трьох PCIe забезпечує найвищу швидкість передачі даних, а новіші версії PCIe дозволяють SSD досягати ще вищих швидкостей. Хоча SATA значно повільніший за PCIe, він не є надзвичайно повільним і підходить для старих моделей. Однак навіть на останніх версіях USB SSD можуть працювати досить повільно, оскільки інтерфейс USB просто не є оптимальним для SSD.

Ці інтерфейси є не лише цифровими, а й фізичними. PCIe можна використовувати через один із слотів x16 на материнській платі або через слот M.2, сумісний із крихітними твердотільними накопичувачами NVMe. SATA увімкнено інша рука зазвичай використовується для 2,5-дюймових SSD, хоча деякі SSD SSD мають форм-фактор M.2, а деякі слоти M.2 є SATA сумісний. У той час як сучасні настільні комп’ютери сумісні з більшістю (якщо не всіма) типами PCIe та SATA SSD, більшість сучасних ноутбуків використовують лише NVMe SSD.

Хоча існує багато аспектів флеш-пам’яті, які визначають ключові характеристики, один із найважливіших специфікації — це розмір комірок, у яких зберігаються окремі одиниці та нулі, які складають дані флеш-пам'ять. Більшість флеш-пам'яті зберігає один, два, три або чотири біти на комірку, і хоча більше зазвичай означає краще, у цьому випадку це не завжди вірно. Комірки з меншою кількістю бітів є швидшими та мають більшу витривалість, а комірки з більшою кількістю бітів можуть зберігати дані з більшою щільністю.

Однорівнева коміркова пам’ять (або SLC) зберігає лише один біт, і це найшвидший і найнадійніший вид флеш-пам’яті. Однак низька щільність даних означає, що цей тип пам’яті є найдорожчим. Багаторівнева комірка (або MLC) має два біти на комірку, трирівнева комірка (або QLC) має три біти, а чотирирівнева комірка (або QLC) має чотири біти. Сьогодні QLC дуже популярний для дешевих накопичувачів, таких як P41 Plus від Solidigm, тоді як TLC достатньо для дисків високого класу, таких як Samsung 990 Pro. SLC і MLC здебільшого призначені для професійних комп’ютерів і комп’ютерів центрів обробки даних через їх високу вартість і надмірну продуктивність для всіх інших.

Чому SSD ще не повністю вбив HDD

Після всього цього ви можете задатися питанням, чому жорсткий диск досі існує. SSD є суперсучасними, на порядки швидшими та набагато меншими. Хоча всі ці речі допомогли SSD здебільшого захопити ринок зберігання, є кілька причин, чому SSD не вбив жорсткий диск, як жорсткий диск вбив дискету.

Однією з головних причин (і, мабуть, головною) є те, що жорсткі диски набагато дешевші за SSD. На момент написання статті SSD є досягаючи найнижчих цін, які ми коли-небудь бачили, але досить середній 2 ТБ SSD все ще коштує близько 70 доларів, тоді як 2 ТБ жорсткі диски можна знайти від 40 до $50. Якщо ви купуєте багато пам’яті, ця різниця швидко зростає. Крім того, дуже ймовірно, що SSD ще довго не будуть такими дешевими, оскільки виробники скорочують виробництво, щоб уникнути цих найнижчих цін.

Жорсткі диски також мають ще одну перевагу, пов’язану зі сховищем: розмір. Найбільші жорсткі диски можуть зберігати 22 ТБ даних, і хоча супервисокі SSD для центрів обробки даних можуть зберігати до 100 ТБ, найбільші споживчі SSD досягають лише 15,3 ТБ. Але навіть тоді твердотільні накопичувачі на 15,3 ТБ не дуже поширені, і якщо вам потрібен твердотільний накопичувач великої ємності, вам доведеться погодитися на більш масову модель на 8 ТБ. Звичайно, ці твердотільні накопичувачі фізично менші за жорсткі диски, але більшість материнських плат мають більше портів SATA, ніж слотів M.2 і PCIe, тобто ви можете зберігати більше даних на жорстких дисках.

Що зрештою робить жорсткий диск дуже зручним після багатьох років, так це той факт, що швидкість - це ще не все. Звичайно, для вашої операційної системи, ігор та іншого програмного забезпечення використання SSD набагато краще, ніж використання жорсткого диска, але довгострокове зберігання даних не потребує високої швидкості. Якщо ви вважаєте, що жорсткі диски можуть отримати більше пам’яті за меншу ціну, ніж твердотільні накопичувачі, жорсткий диск є очевидним вибором для зберігання даних, до яких ви не маєте постійного доступу. Жорсткий диск буде повністю замінений лише тоді, коли твердотільні накопичувачі зможуть запропонувати однакову ціну за ємність.