Основные характеристики SSD.

Комплектующие.

 

SSD

 

1.1. Основные производители чипов памяти для SSD:

- Intel/Micron

- Hynix

- Samsung

- Toshiba/SanDisk

 

NAND и NOR память, отличия, места использования.

NOR Flash Memory

Память NOR, названная так в честь особой разметки данных (Not OR – логическое Не-ИЛИ), является высокоскоростной памятью Flash. Память NOR предоставляет возможность высокоскоростного, случайного доступа к информации, и обладает способностью записывать и считывать данные в определенном месте без необходимости обращаться к памяти последовательно. В отличие от NAND памяти, память NOR позволяет обращаться к данным размером до одного байта. Технология NOR выигрывает в ситуациях, когда данные случайным образом записываются или читаются. Поэтому NOR чаще всего встраивают в сотовые телефоны (для хранения операционной системы) и планшеты, а также используется в компьютерах для хранения BIOS.

NAND Flash Memory

В настоящее время все больше популярности набирают твердотельные накопители или SSD (Solid State Drive). Связанно это с тем, что они способны обеспечить как высокую скорость чтения-записи файлов, так и хорошую надежность. В отличии от обычных жестких дисков, здесь нет движущихся элементов, а для хранения данных используется специальная флеш-память — NAND.

NAND память была изобретена после NOR, и также названа в честь особой разметки данных (Not AND – логическое Не-И). NAND память записывает и считывает данные с высокой скоростью, в режиме последовательного чтения, упорядочивая данные в небольшие блоки (страницы). Память NAND может считывать и записывать информацию постранично, однако не может обращаться к конкретному байту, как NOR. Поэтому NAND обычно используют в твердотельных накопителях (SSD), аудио и видео проигрывателях, телевизионных приставках, цифровых камеры, мобильных телефонах (для хранения пользовательской информации) и других устройствах, в которых данные, как правило, записываются последовательно.

 

 

Типы NAND памяти: SLC, MLC, TLC, 3D TLC отличия.

SLC (Single Level Cell) — позволяет сохранять в одну ячейку только 1 бит информации — ноль или единица. Это самый дорогой вид NAND-микросхем. Дороговизна определяется сложностью в производстве таких накопителей.

Однако, такой накопитель будет быстрее и надежнее всех других, за счет того, что ячейка будет перезаписываться намного реже, что, как известно, существенно продлевает ресурс самого устройства.

Плюсы:

· Высокая скорость чтения-записи;

· Большой ресурс перезаписи.

Минусы:

· Высокая стоимость.

MLC (Multi-Level Cell) — многоуровневая ячейка, позволяет записывать сразу два бита информации, что снижает ее ресурс. Скорость чтения-записи остается на высоком уровне, однако выносливость значительно снижается.

Плюсы:

· Более низкая стоимость;

· Высокая скорость чтения-записи по сравнению с обычными дисками.

Минусы:

· Низкое количество циклов перезаписи.

TLC (Triple Level Cell) — ячейка с тремя уровнями. Обладает большей плотностью, но меньшей выносливостью, медленной скоростью чтения и записи по сравнению с SLC и MLC. Этот тип является более плотным, в каждой ячейке здесь хранится по 3 бита. В свою очередь, высокая плотность приводит к снижению скорости чтения/записи и снижает выносливость диска.

Плюсы:

· Высокая плотность хранения данных;

· Низкая стоимость.

Минусы:

· Низкое количество циклов перезаписи;

· Низкая скорость чтения-записи.

 

D TLC (Triple Level Cell)

 

Контроллеры, используемые в SSD.

Контроллер обеспечивает обмен данными с шиной (SATA или PCIe), а также управляет операциями записи/чтения в ячейки памяти, контролирует состояние ячеек, выполняет их обслуживание и прочую вспомогательную работу. От того, насколько эффективно он этим занимается, и зависит быстродействие всего накопителя. Управляет работой специальная программа, зашитая в контроллер, и многие производители регулярно выпускают ее обновления, устраняющие найденные ошибки, оптимизирующие работу.

JMicron

Один из старейших производителей, в свое время «отметившийся» неудачными моделями, чем серьезно повредил своей репутации. С тех пор сумел поправить ситуацию, выпустив вполне удачные версии контроллеров. В данный момент моделей SSD с использованием JMicron мало, учитывая наличие серьезных альтернатив.

Marvell

Компания Marvell – один из старейших производителей контроллеров, предлагающий целый ряд моделей. Это отнюдь не бюджетные модели, и накопители, выпускаемые на базе этого контроллера, претендуют как минимум на место в классе средне- и высокопроизводительных моделей.

Возможность внести изменения в исходную прошивку позволяет разработчикам добиваться разных результатов при том, что конфигурация накопителей схожая. Что и отражают многочисленные тесты. В целом наличие контроллера Marvell уже само по себе подразумевает достойный уровень производительности.

SandForce (LSI)

Также один из старейших и уважаемых производителей, о котором, к сожалению, давно толком ничего не слышно. Даже те производители SSD-накопителей, которые традиционно отдавали предпочтение контроллерам SandForce, перешли на использование альтернативных решений. Ожидание выхода новых моделей контроллеров уже слишком затянулось. Тем не менее, до сих пор можно найти в продаже накопители на довольно старом, но все еще актуальном контроллере SF-2281. Например, Kingston HyperX FURY.

Silicon Motion

Довольно молодой производитель, контроллеры которого можно смело отнести к бюджетному классу. Тем не менее, регулярно обновляется линейка контроллеров, в последней модели появилась поддержка шины PCIe и протокола NVMe.

Компания Silicon Motion поставляет не только собственно контроллеры, но и весь набор, чтобы начать выпускать SSD-диски. Поэтому многочисленные накопители доселе неизвестных компаний, да и те, на которых стоит известный в компьютерном мире бренд, использующие начинку от Silicon Motion, по сути, ничем, кроме этикеток, не отличаются.

 

Phison

Еще один производитель «из молодых». Бюджетность контроллеров этой компании всегда была очевидна. SandForce, Marvell и иже с ними всегда играли в другой лиге. И все же то, что предлагает компания, заслуживает внимания, тем более, что есть интересные решения. Под брендом Phison поставляется еще и память, на самом деле, производимая Toshiba (OCZ), с которой налажено тесное сотрудничество.

 

Samsung

Компания имеет все ресурсы производить все необходимое самостоятельно. Тот факт, что именно Samsung сумела первой выпустить память 3D NAND и соответствующие высокопроизводительные контроллеры, во многом определило то, что накопители именно этого бренда часто рассматриваются как цель, которую все остальные стремятся достичь.

Новый контроллер Polaris имеет 5 ядер с архитектурой ARM, причем 1 ядро занимается обеспечением обмена между шиной PCIe и контроллером. Диски Samsung не являются дешевыми, но и быстродействие у них соответствующее.

Toshiba (Indilinx)

С контроллерами тут история занятная. В свои накопители, а также те, которые выпускаются под брендом «OCZ», устанавливаются собственные контроллеры, которыми являются модифицированные решения от Marvell, Phison или SandForce, хотя в свое время в состав Toshiba вошла компания Indilinx.

Учитывая серьезные технологические возможности компании, доработанные контроллеры других компаний (новые прошивки, сочетание с собственной же памятью), позволяют получать весьма достойные результаты. Выпускаемые под собственным брендом накопители (Toshiba или OCZ, что, суть, одно и то же), неизбежно оказываются в числе лучших в своих классах.

 

 

Основные характеристики SSD.

MTBF означает «Среднее время наработки на отказ» (от английского выражения Mean Time Between Failures). MTBF – показатель надежности изделия или системы, допускающей ремонт.

Термин, обозначающий время наработки на отказ. Касаемо устройств хранения данных рассматривается период заявленного гарантийного срока. Например, имеется 100 дисков с гарантийным сроком пять лет, для которых MTBF заявлен как 1 млн. часов. В одном году 8760 часов, в пяти годах, соответственно, 43800. За гарантийный период все 100 дисков в общей сложности отработают 4,38 млн часов. Это значит, что за пять лет гарантийного срока из 100 дисков могут выйти из строя 4 диска.

 

8760*срок гарантии*100 / MTBF = количество брака в 100 дисках за период гарантийного срока.

TBW (Total Bytes Written) – это количество обьема, которое можно записать на диск за все время его использования, как правило указывается в терабайтах или петабайтах. Чем больше эта цифра, тем лучше, как правило с высоким этим показателем накопители стоят значительно дороже и предназначены в первую очередь для серверных нагрузок.

DWPD (Drive Write Per Day) – также очень хороший показатель, который дает понять, сколько раз можно перезаписать весь обьем SSD диска в день по отношению к гарантийному сроку. То есть, если у вас накопитель имеет обьем 240 Гб и DWPD равно 1, то это означает, что в день можно перезаписать 240 Гб и так все время на протяжении гарантийного срока.