Компьютеры и Интернет
Это руководство по покупке твердотельных накопителей поможет вам сопоставить ваши требования и бюджет с правильным оборудованием для работы. Вы определите лучший твердотельный накопитель, сравнив технические характеристики и критерии продукта. Учитывая различные мощности, постоянно меняющиеся цены и десятки моделей дисков на рынке, трудно сделать конкретные заявления о том, что конкретно составляет лучшую покупку. Но хорошей практикой является также и проверка цен.
- Скорости чтения/записи и IOPS для представления о самых быстрых SSD.
- Понимание того, как среднее время MTBF относится к самым надежным твердотельным накопителям.
- Знание того, что самые дешевые твердотельные накопители не всегда подходят лучше всего – оценка, гарантия и цена за гигабайт.
- Как архитектура SSD, технология контроллера и тип NAND влияют на скорость, надежность и совместимость.
- Установка SSD на ноутбуке или настольном ПК требует только самых базовых технических знаний.
Почему сейчас самое подходящее время для обновления до SSD
Спустя годы больших цен на твёрдотельные накопители, спрос и предложение на рынке флэш-памяти в настоящее время благоприятствуют конечным пользователям. В течение 2019 года производители снизили цены на потребительские 2,5-дюймовые твердотельные накопители по всем направлениям. Даже накопители m.2 и NVMe, которые исторически сопротивлялись снижению цен, постепенно снизили цены.
Если вы взвешиваете вопрос хранения данных на жёстком диске против SSD для расширения дискового пространства, подумайте об этом следующим образом. Установка SSD на устаревший ПК или ноутбук повышает производительность достаточно, чтобы добавить ещё два или три года к его жизненному циклу. Вы обнаружите, что компьютер с твёрдотельным накопителем загружается быстрее, а приложения и большие файлы открываются с меньшим ожиданием. Вы получаете более быстрый и приятный пользовательский опыт.
Что нужно знать, чтобы выбрать лучший SSD для своих систем? Вот что вам следует знать, если вы планируете приобрести SSD в этом году.
Форм-факторы и интерфейсы SSD
Пять лет назад внутренние твердотельные накопители в ПК и ноутбуках были подключены через интерфейс SATA III, то же самое соединение, которое использовалось внутренним жёстким диском. В настоящее время более быстрые соединения с материнской платой стали мейнстримом. SSD-накопители PCI Express, когда-то предназначавшиеся только для рабочих станций и серверов самого высокого уровня, в настоящее время составляют значительную часть рынка SSD для потребителей.
Не вдаваясь слишком глубоко в схему, интерфейс PCIe способен развивать скорость в несколько раз выше, чем SATA. С учётом накладных расходов на кодирование передача SATA III происходит со скоростью примерно 600 МБ/с на твёрдотельном накопителе. Хотя это значительно быстрее, чем возможности жёсткого диска, это значительно медленнее PCIe, который имеет практическую скорость передачи данных 985 МБ/с на линию, а твёрдотельные накопители PCIe, в зависимости от материнской платы, поддерживают 2 или 4 линии.
Высокая производительность твёрдотельных накопителей PCIe поддерживается NVMe (энергонезависимой памятью), интерфейсом хост-контроллера и протоколом хранения. NVMe уменьшает задержку при чтении и записи данных, работая параллельно с многоядерными процессорами внутри компьютера. При этом твёрдотельные накопители NVMe устраняют узкие места в производительности, оптимизируя набор команд, используемых для обработки передачи. Если ваш компьютер использует многоядерный процессор, вы почувствуете существенное повышение производительности с PCIe NVMe SSD.
2,5-дюймовый форм-фактор
2,5-дюймовые твёрдотельные накопители подключаются через интерфейс SATA так же, как и обычный HDD. 2,5-дюймовые твёрдотельные накопители предназначены для размещения внутри портативных компьютеров и будут работать внутри настольного компьютера. Если вы устанавливаете их в корпус MATA PC, ваши отсеки для накопителей, вероятно, предназначены для 3,5-дюймовых жёстких дисков.
Вы должны использовать 2,5-дюймовый и 3,5-дюймовый HDD и SSD конвертер, чтобы обеспечить плотную посадку вашего SSD внутри вашего ПК.
M.2 форм-фактор
Спецификация форм-фактора M.2 – это более новая итерация для внутренних твёрдотельных накопителей. SSD-накопители M.2 устанавливаются в обозначенный слот M.2 на материнской плате компьютера. В зависимости от материнской платы и SSD, слот M.2 на материнской плате использует либо интерфейс SATA, либо интерфейс PCIe. Слот на материнской плате M.2 используется для другого оборудования, чаще всего для беспроводных сетевых адаптеров Wi-Fi/Bluetooth.
Вы должны обратить внимание на буквенные метки на слоте M.2. Пазы на нём обозначены буквами от A до M, которые указывают их положение на разъеме и соответствующие интерфейсы. Например, выемка в положении M указывает, что с NVMe может использоваться до 4 линий PCI Express или может поддерживаться запоминающее устройство SATA.
Обратите внимание, что есть несколько вариантов твёрдотельных накопителей M.2. Они различаются по физическим размерам и типу интерфейса, который они используют.
Вы также должны различать твёрдотельные накопители M.2 по интерфейсу и шине, которые они используют для подключения. При обновлении обязательно узнайте, какая система используется, проверив характеристики материнской платы.
M.2 PCI-express твёрдотельные накопители NVMe – протокол NVMe – это высокопроизводительная архитектура, которая подключается через шину PCI Express к материнской плате ПК. Более старые версии M.2 PCIe SSD подключены через интерфейс PCIe 2.0 x 2. Большинство современных моделей M.2 PCIe SSD подключаются через PCIe x 4.
M.2 SATA SSD – диски M.2, использующие интерфейсы SATA, работают наравне с 2,5-дюймовыми дисками и дисками mSATA. Диски M.2 NVMe обеспечивают максимальную производительность по цене премиум-класса.
M.2 SSD AIC – AIC (сокращение от плат расширения) предназначены для более старых материнских плат без слота M.2. Одним из преимуществ, которые имеют многие AIC SSD M.2, является радиатор внутри сборки. Чрезмерное нагревание не является большой проблемой для большинства пользователей ПК, если только вы не используете свой компьютер в качестве сервера.
Mini-SATA (mSATA) – спецификация mSATA предназначена для твёрдотельных накопителей в небольших ноутбуках и планшетах. Она в значительной степени устарела с накопителями M.2, но если у вас есть устаревший Ultrabook, это тот форм-фактор, который подходит вашему ноутбуку.
Тип NAND
Тип флэш-памяти NAND, используемый в твёрдотельных накопителях, имеет большое значение – на самом деле их очень много. Но что такое NAND? NAND – это тип энергонезависимой флэш-памяти, означающий, что он не требует питания для сохранения или хранения данных. Такие устройства, как цифровые камеры, флэш-накопители USB, смартфоны и твёрдотельные накопители, используют флэш-память NAND для хранения данных. NAND подразделяется на несколько типов: одноуровневая ячейка (SLC), многоуровневая ячейка (MLC), корпоративный MLC (eMLC), трёхуровневая ячейка (TLC), избыточный массив независимых NAND (RAIN) и новая трёхмерная вертикаль NAND (3D V-NAND).
SLC NAND
Тип высокопроизводительной флэш-памяти NAND, которая стоит больше, чем другие типы флэш-памяти. Твёрдотельные накопители с микросхемами памяти NAND никогда не пользовались массовым спросом из-за высокой цены за ГБ и встречаются в основном в твёрдотельных накопителях корпоративного уровня. Кроме того, микросхемы памяти SLC обладают большей стойкостью записи/перезаписи, чем MLC, а это означает, что данные могут быть записаны и переписаны до снижения производительности. Немногие основные твердотельные накопители используют микросхемы памяти SLC.
MLC NAND
В течение последних нескольких лет MLC была идеальным выбором для производителей и для её использования в твёрдотельных накопителях. Хотя MLC немного медленнее, чем память SLC, она может производиться при гораздо меньших затратах и, следовательно, была основным типом флэш-памяти NAND, используемой в твердотельных накопителях.
eMLC NAND
Тип MLC NAND, нацеленный на лёгкое или широкое корпоративное использование. Обладает более высокой стойкостью записи/перезаписи, чем MLC, но ниже, чем SLC. Более дешевая альтернатива SLC.
Плюсы: более низкая стоимость, чем у SLC, более высокая производительность, чем у MLC.
Минусы: более высокая цена, чем у MLC, меньшая выносливость, чем у SLC.
TLC NAND
Тип MLC, разработанный для использования в бюджетных SSD. Флэш-память TLC имеет меньшую выносливость записи/перезаписи, чем MLC. Благодаря низкой стоимости за ГБ твёрдотельные накопители TLC убедительно доказывают свою ценность.
QLC NAND
Quad-Layer Cell – это новейшая архитектура NAND. Предлагает на 33 процента больше битовой плотности по сравнению с TLC NAND.
Плюсы: хранит больше данных в меньшем количестве материалов, более низкие цены на твердотельные накопители.
Минусы: менее надежные, чем предыдущие архитектуры.
3D V-NAND
Наиболее распространенная технология MLC встречается в твёрдотельных накопителях. Вместо того, чтобы ячейки флэш-памяти располагались горизонтально, технология V-NAND размещает ячейки памяти вертикально. Чтобы использовать аналогию, представьте окрестности. Традиционные твердотельные накопители MLC представляют собой пригород со множеством одно- или двухэтажных домов. V-NAND – это район многоэтажных жилых домов. Для покупателя V-NAND обеспечивает высокую ёмкость хранения SSD без резкого увеличения цены.
Ячейки флэш-памяти NAND не существуют в вакууме внутри SSD. Каждый SSD оснащен микросхемой контроллера, которая управляет данными в ячейках памяти и связывается с другими компонентами компьютера, такими как материнская плата и другие устройства хранения данных. Контроллеры памяти управляют многими выдающимися функциями SSD, такими как выравнивание износа, чтение данных, запись данных, подготовка данных и многое другое. Из-за этого тип используемого контроллера памяти может влиять на производительность, надёжность, долговечность и другие посторонние функции накопителя.
Определить лучший контроллер памяти может быть сложно, особенно потому, что он обычно практически всегда хорошо работает. Тем не менее, целесообразно проверить форумы или выполнить общий поиск в Интернете для контроллера памяти, используемого в твёрдотельном накопителе, который вас может заинтересовать и который вы хотите приобрести. Проведя это исследование, вы сможете обнаружить проблемы с надёжностью, необходимые обновления прошивки, известные проблемы совместимости и многое другое. Например, беглое исследование контроллеров флэш-памяти SandForce показало, что первое поколение страдало проблемами совместимости с платформой Intel® Haswell, а некоторые пользователи серии SF-2000 сообщили о зависании и синих экранах смерти.
Производительность диска: IOPS против задержки
Потребители, покупающие твердотельные накопители и жёсткие диски, часто обращают пристальное внимание на пропускную способность твёрдотельных накопителей, обычно представленную как максимальное чтение/запись, как ключевой фактор при определении производительности накопителя. Несмотря на это, скорость чтения/записи влияет на скорость записи и чтения файлов на диск и с него – они не имеют большого значения. Скорость чтения/записи имеет значение, прежде всего, при передаче большого количества данных на диск или с него.
В большинстве случаев использования для бизнеса показатель ввода-вывода в секунду или IOPS – это показатель, который наилучшим образом измеряет производительность SSD. IOPS подсчитывает количество случайных пингов на диске и измеряет производительность, которую вы чувствуете при загрузке компьютера и открытии приложений. Опять же, здесь мы не будем глубоко погружаться в физику. IOPS указывает, как часто SSD может выполнять передачу данных каждую секунду, чтобы извлекать данные, произвольно сохранённые на диске. Для офисных приложений и производственного программного обеспечения IOPS служит лучшим показателем производительности накопителя, чем пропускная способность. Это означает, как часто и быстро можно получить доступ к данным в многопользовательском режиме.
Ёмкость накопителя SSD
Насколько большим должен быть ваш SSD? Сколько данных вы хотите сохранить? Ваша идеальная ёмкость SSD во многом зависит от вашего сценария его использования. На текущем рынке твердотельные накопители обычно варьируются от 256 ГБ до 2 ТБ. Поскольку диски становятся более большими, стоимость за ГБ, как правило, становится меньше. Исторически популярная конфигурация для настольных компьютеров – это иметь SSD 250 ГБ для хранения операционной системы и основных приложений. SSD используется в сочетании с большим HDD, на котором хранятся рабочие файлы и мультимедиа. На этом этапе цены на SSD-накопители упали достаточно низко, и поэтому хранение на SSD-накопителях является разумным обновлением для большинства случаев их использования.
Надёжность и жизненный цикл SSD
Общий рейтинг надёжности твёрдотельных накопителей – это среднее время между отказами, и это довольно сложная концепция. Википедия определяет это так: MTBF – это прогнозируемое время, прошедшее между внутренними отказами механической или электронной системы во время нормальной работы системы. Теперь мы разберемся, что это на самом деле означает.
Вы обнаружите, что рейтинги MTBF указаны в миллионах часов. Если MTBF составляет 1,5 миллиона часов, это не означает, что ваш SSD будет работать в буквальном смысле 1,5 миллиона часов, то есть более 170 лет. Вместо этого MTBF является мерой вероятности отказа в контексте большого размера выборки дисков.
Скажем, рейтинг MTBF составляет 1,2 миллиона, и этот диск используется восемь часов в день. В выборке из 1000 дисков вы обнаружите, что в среднем один диск выходит из строя каждые 150 дней или около того.
Давайте посчитаем:
1000 циклов записи при 8 часах работы в день = 8000 часов работы.
8000 рабочих часов при 150 днях = 1,2 миллиона рабочих часов.
Циклы записи, также называемые циклами программирования и стирания или P/E, являются ещё одним важным показателем надёжности SSD. Твёрдотельные накопители способны выдерживать конечное количество циклов записи. Когда вы записываете, стираете и перезаписываете данные на NAND SSD, процесс портит оксидный слой, который удерживает электроны в ячейке памяти.
