Як вибрати SSD накопичувач

Прискорюєте комп'ютер? Перше, що спадає на думку - це процесор, пам'ять і відеокарта. Про прискорення «вінчестера» деякі замислюються в останню чергу, вибираючи його за залишковим принципом. І добре, якщо в списку покупок виявляється все-таки твердотільний накопичувач, а не єдиний безальтернативний жорсткий диск. Ця невелика шпаргалка допоможе трохи краще розібратися в сучасних технологіях накопичувачів і не розгубитися при виборі SSD для свого комп'ютера. 

Форм-фактори: mSATA, M.2, 2.5 "і PCI Express - чим вони відрізняються?

Дійсно, SSD випускаються в трьох різних форм-факторах. Строго кажучи, є ще зовнішні накопичувачі, які можуть мати взагалі будь-який вид і підключатися до комп'ютера за допомогою Thunderbolt або USB, але ми зараз не про них. 

2,5 " (Два з половиною дюйма) - це типовий розмір ноутбучного жорсткого диска. Простий і зрозумілий, тому в такому ж корпусі стали випускати і твердотільні накопичувачі, щоб простіше було модернізувати старі пристрої, та й для нових особливо нічого не вигадувати. Роз'єм і кабель SATA, харчування теж як у жорсткого диска. Великий алюмінієвий корпус для хорошого тепловідведення. Це переваги 2,5-дюймового формату SSD. Недоліки ростуть з них же: SATA - повільний інтерфейс. Він не дає розкритися технології SSD, та й в таких габаритах немає потреби, сучасні твердотільні накопичувачі можуть займати набагато менше місця. 

mSATA - формат накопичувача, який найпростіше описати як 2,5 "без корпусу. Тобто, це невелика плата з чіпами пам'яті, що має роз'єми передачі даних і живлення за стандартом SATA. Компактніше попереднього варіанту, але з тим же повільним інтерфейсом.

M.2 - сучасний компактний формат для більшості SSD. Це, по суті, плата з мікросхемами, яка підключається безпосередньо до материнської плати. Без кабелів і громіздких корпусів. Спочатку цей формат з'явився там, де найтісніше, тобто, в ноутбуках. Але з часом прижився і в настільних комп'ютерах. Мінусом такого рішення можна вважати хіба що недостатній тепловідвід: У залежності від моделі, що працюють в режимі високих навантажень, потрібні додаткові радіатори. У більшості випадків при виборі SSD для домашнього ігрового комп'ютера є сенс вибирати саме формат M.2. До речі, цифри 2280 в назві (ще бувають варіанти 2230 2242, 2260) вказують лише на розмір плати в міліметрах, де 22 - ширина (у всіх однакова), а 80 - довжина (впливає по суті тільки на місце, займане всередині системного блоку).

PCI Express - тут головне не заплутатися. Дивіться: цим терміном називають як інтерфейс передачі даних, так і фізичний роз'єм на материнській платі. Зараз ми говоримо якраз про роз'ємі, точніше, про форм-факторі карти розширення, яка встановлюється в слот PCI Express. Плюс такого варіанту реалізації SSD - в можливості використовувати більш швидку конфігурацію PCIe x8. Але така карта розширення, велика і займає несподіваний слот, більше підійде для сервера, хоча можна поекспериментувати і вдома, якщо дозволяє бюджет.

Що таке NVMe і в чому відмінність від SATA?

Ось, це важливий момент. З форм-факторами 2,5 "і mSATA все зрозуміло, вони працюють по інтерфейсу SATA. Накопичувачі в форматі карт для слота PCI Express працюють по інтерфейсу PCI Express. А ось стандарт M.2 змушує нас все-таки глибше розібратися в цих інтерфейсах, тому що є M.2-накопичувачі, що працюють як за більш повільного протоколу SATA, так і по більш швидкому PCIe.  

SATA - це старий добрий інтерфейс для підключення жорстких дисків знайомими червоними проводами (олдфагов пам'ятають ще старіший IDE з широкими сірими шлейфами, але ці технології давнину для SSD марні). Максимальна пропускна здатність SATA досягає 600 Мбайт / сек. Цього з головою вистачало жорстких дисків, але для швидкої флеш-пам'яті це явно вузьке місце. Тому накопичувач формату М.2, що працює по інтерфейсу SATA (його можна відрізнити за двома прорізами-ключам на роз'ємі з контактами) - не найшвидше вирішення.

NVMe (Non-Volatile Memory Express) - швидший протокол роботи накопичувачів. Фізично він використовує той же роз'єм М.2, але передає дані по шині PCI Express. Яка, в свою чергу, має різні версії, далі розповімо докладніше.

PCIe 4.0: в чому відмінність від PCIe 3.0?

Швидкість. Так, там в специфікації є про підвищену надійність роботи, але основна відмінність саме в швидкості. Пропускна здатність четвертої версії інтерфейсу PCIe удвічі вище, ніж у третій. Максимальна швидкість одного каналу (PCIe x1) становить майже два гігабайти в секунду (1,969 Гбайт / с). Для SSD-накопичувачів, що працюють через роз'єм M.2 з інтерфейсом PCIe x4 стелю складе, відповідно, 7,87 Гбайт / с. Як ви вже знаєте, межа можливостей SATA III складає всього 600 Мбайт / с, це приблизно в 13 разів повільніше. 

А що там з SSD для Apple?

У Apple, як завжди, все по-своєму. Твердотільні накопичувачі в макбуков і аймака пройшли загальну для всіх еволюцію інтерфейсів, перейшовши з SATA на PCIe. А ось роз'єми на накопичувачах там свої, несумісні з класичними M.2, хоча протокол передачі даних той же. Так що якщо ви апгрейд макбук, вибирайте накопичувач, підтримуваний макбуков, причому зверніть увагу на особливості конкретно своєї моделі.  

Що таке IOPS і на що впливає?

Айопс (розшифровується як input / output operations per second) - це важливий параметр швидкості накопичувача. Зі швидкістю передачі даних за різними інтерфейсів ми вже розібралися, але є ще один нюанс. Наскільки великі затримки при попаданні інформації всередину накопичувача і при вилученні їх звідти? Ось на це питання якраз і відповідає показник IOPS. І у накопичувачів SSD він набагато вище, ніж у класичних жорстких дисків. Чисто механічно: жорсткого диска, для того, щоб вважати інформацію з певної ділянки пластини, потрібно якийсь час, щоб фізично «піднести» магнітну головку до потрібного місця. Твердотільні накопичувачі позбавлені таких складнощів. Тому, якщо у HDD показник IOPS вимірюється сотнями, то у SSD - десятками і сотнями тисяч, причому у найбільш продуктивних на кшталт Samsung SSD 980 PRO цей параметр сягає мільйона. 

SLC, MLC, TLC, QLC -  в чому різниця?

Різниця в кількості біт інформації, яке можна зберегти в одній комірці пам'яті. Чим більше, тим щільніше упакована інформація в накопичувачі і тим більше його ємність при аналогічної вартості. Але швидкість доступу при цьому може бути нижче. Давайте по порядку.

SLC (Single-Level Cell) - тип флеш-пам'яті, де в одній комірці зберігається один біт інформації. Така пам'ять буде швидкою і енергоефективної, але вельми дорогий.

MLC (Multi-Level Cell) - тут в одній комірці можна зберігати не один біт даних, а багато. Цілих два (бо випадки з великою кількістю біт згодом отримали свої власні назви, про них далі). Відповідно, щільність даних вище, вартість одного гігабайта нижче, але швидкість і витривалість накопичувача теоретично поступаються SLC.

Втім, сучасні технології дозволяють ці нюанси потроху компенсувати. Щоб не стикатися з чисто фізичними обмеженнями при виробництві чіпів пам'яті, осередки стали робити тривимірними, тобто, на одному шарі мікросхеми розміщувати відразу кілька осередків, як би «в висоту». Так з'явилися приставки 3D у типів пам'яті TLC і QLC. 

TLC (Triple-Level Cell) - три біта даних в осередку. Така пам'ять також може називатися 3-bit MLC або MLC-3, тому що це фактично одна з різновидів MLC. Сучасні технології виробництва вже дозволяють робити такі чіпи досить швидкими.

QLC (Quad-Level Cell) - чотири біта даних в осередку, тобто, 4-bit MLC. В даний момент така пам'ять вважається найбільш доступною, хоча і поступається за швидкісними характеристиками інших описаних типів.

А що значить V-NAND?

Це один з типів згаданої вище 3D флеш-пам'яті. По-перше, слід знати, що вся флеш-пам'ять ділиться на два великі класи NAND і NOR. Вони відрізняються логікою організації доступу до даних, і для сучасних SSD використовується тільки пам'ять типу NAND. А ось уточнення «V-NAND» говорить про те, що це пам'ять з вертикальним типом організації тривимірної структури осередків. Ще є горизонтальний тип, але вникати в такі тонкощі при виборі конкретного накопичувача вам навряд чи знадобиться.

Добре, а про що говорить показник TBW?

Про те, скільки всього даних гарантовано можна записати на цей накопичувач. Це один з показників надійності накопичувача. Як відомо, SSD теж схильні до зносу, і одну клітинку можна перезаписувати нескінченну кількість разів. Чим більше заявлений виробником параметр TBW (Total Bytes Written), тим більше даних може бути записано на диск протягом його життєвого циклу. TBW зазвичай вимірюється в терабайт. Для домашнього користувача значення 100 може вистачити на добрий десяток років використання, а ось для сервера, який постійно перезаписує дані, цього може бути замало. 

Що таке SMART і навіщо потрібна ця технологія?

SMART звучить схоже на smart, тобто, щось розумне. У випадку з накопичувачами це self-monitoring, analysis and reporting technology, тобто, технологія самоаналізу стану пристрою. Жорсткий диск або SSD, що підтримує SMART, може своєчасно попередити про намічені проблеми в роботі. Точніше не так, накопичувач вміє тільки визначати і зберігати набір важливих параметрів, а ось повідомляти про них користувачеві технічно буде вже операційна система або спеціальна програма. технологія SMART спочатку розроблялася саме для жорстких дисків, тому в ній є багато параметрів, пов'язаних з його анатомією. Але з приходом SSD з'явилися особливі параметри і для них (кількість циклів запису, лічильники різноманітних помилок, стан пулу резервних блоків). Для користувача це важливий сигнал: якщо SMART каже про знос накопичувача, ви можете заздалегідь подбати про покупку нового і резервне копіювання даних. А не в паніці і в останній момент, як зазвичай.

Ура! Тепер ви без праці розшифруєте напис на зразок «M.2 2280 PCIe 4.0 x4 V-NAND TLC» (підказка: це накопичувач розміром 22х80 міліметрів з роз'ємом М.2, який працює на швидкій шині PCI Express 4.0 в чотири потоки і містить чіпи «тривимірної »флеш-пам'яті з можливістю зберігання трьох біт даних в кожному осередку). Можна брати.

За підтримки Samsung SSD 980 PRO

У роботі над цим редакційним матеріалом, створеним з урахуванням інтересів читачів gg, Брав участь рекламодавець - компанія Samsung, Зацікавлена в тому, щоб ви більше дізналися про можливості сучасних SSD-накопичувачів і після прочитання цього тексту знали на що потрібно звертати увагу при виборі такого сховища даних для свого комп'ютера.

Samsung SSD 980 PRO: наступний рівень продуктивності SSD

• перший споживчий твердотільний накопичувач (SSD) Samsung з інтерфейсом PCIe 4.0 NVMe
• швидкість читання до 7000 МБ / с (в 2 рази швидше, ніж SSD з інтерфейсом PCIe 3.0, і в 12,7 рази швидше, ніж SSD з інтерфейсом SATA)
• нікелеве покриття, що сприяє контролю перегріву і відведу тепла від NAND чіпа
• вбудований фірмовий алгоритм термоконтроля підвищує довговічність і стабільність
• додаток Samsung Magician для контролю стану, оптимізації продуктивності і захисту даних
• якість і надійність світового беззмінного лідера з 2003 року в провадженні флеш-пам'яті

Для тих, хто хоче знати більше

• Кращий зовнішній портативний SSD-накопичувач
• Кращий SSD для монтажу відео
• Кращий SSD для сервера
• 7 причин чому пора переходити на SSD