Что означает SSD? Объяснение твердотельного накопителя

SSD означает твердотельный накопитель.. Это устройство хранения данных, в котором используются микросхемы флэш-памяти, в частности флэш-память NAND, для хранения данных в электронном виде., без движущихся механических частей. Что “твердотельный” часть является ключевым отличием: в отличие от традиционных жестких дисков (жесткие диски) которые читают и записывают данные с помощью вращающихся магнитных пластин и механической руки., SSD хранят все во взаимосвязанных полупроводниковых чипах.. Нет вращения, никаких движущихся голов, никакого физического контакта. Только электроны и кремний. Это та же фундаментальная технология, которая используется в USB-накопителях и картах памяти., значительно увеличено для скорости, емкость, и надежность.

SSD: Твердотельный накопитель — нет движущихся частей, просто быстро, надежная флэш-память.

Оглавление

1. Что означает SSD?
2. Как на самом деле работает SSD?
3. SSD против. жесткий диск: Почему “Твердотельный” Имеет значение
4. Типы твердотельных накопителей, с которыми вы столкнетесь
5. Где используются твердотельные накопители?
6. Часто задаваемые вопросы
7. Итог

Что означает SSD?

Давайте разберем аббревиатуру по частям.

Твердотельный — этот термин пришел из физики. “Твердотельный” относится к электронным схемам, полностью построенным из твердых полупроводниковых материалов.. Этот термин существует с 1950-х годов, когда транзисторы заменили электронные лампы.. В плане хранения, это означает, что накопитель хранит и извлекает данные с помощью полупроводниковых чипов, а не механических компонентов.. Ничего не крутится, ничего не движется, ничего такого, что можно было бы повредить ударом или падением.

Водить машину — просто означает устройство хранения данных. Слово “водить машину” унаследовано от эпохи дисководов с настоящими вращающимися дисками. SSD не имеют дисков, но название прижилось, потому что они выполняют одну и ту же функцию: постоянное хранилище для вашей операционной системы, приложения, и файлы.

Поэтому, когда кто-то говорит “SSD,” они описывают запоминающее устройство, полностью построенное из полупроводниковых чипов.. Вот и все. Никаких механических движущихся частей.. Просто кремний делает то, что кремний умеет лучше всего — невероятно быстро обрабатывает электрические сигналы..

Как на самом деле работает SSD?

Внутри каждого SSD, вы обнаружите три основных компонента, работающих вместе:

Чипы флэш-памяти NAND. Это настоящее хранилище, где живут ваши данные.. Флэш-память NAND хранит данные, улавливая электроны в микроскопических ячейках. Каждая ячейка может содержать один или несколько битов данных в зависимости от тип NAND: СЛК (1 бит на ячейку), МЛК (2 биты), ТСХ (3 биты), или QLC (4 биты). Данные сохраняются даже при отключении питания — вот что делает их “энергонезависимый” хранилище.

Контроллер. Думайте об этом как о мозге SSD. Это специализированный процессор, который управляет всем: куда записываются данные, как износ распределяется по клеткам (выравнивание износа), исправление ошибок, сбор мусора (восстановление места из удаленных данных), и связь с компьютером. Интеллект контроллера — огромная часть того, что делает современные твердотельные накопители быстрыми и надежными.. Мы подробно обсуждаем возможности контроллера в нашей руководство по оптимизации прошивки и программного обеспечения.

DRAM-кэш (на большинстве SSD). Небольшой объем быстрозависимой памяти, используемый для хранения таблицы сопоставлений — по сути, индекса, который сообщает контроллеру, где каждый фрагмент данных физически хранится на чипах NAND.. Без кэша DRAM, контроллеру необходимо будет найти это сопоставление у самого медленного NAND.

Весь процесс полностью электронный. Когда вы сохраняете файл, контроллер преобразует его в электрические сигналы, программирует соответствующие ячейки NAND, и обновляет таблицу сопоставления. Когда вы открываете файл, он читает таблицу сопоставления, извлекает данные из NAND, и отправляет его на ваш компьютер. Не нужно ждать, пока диск повернет в нужное положение., нет механической руки для перемещения. Просто электроны, движущиеся по цепям с почти мгновенной скоростью..

Внутри нашего производственного предприятия, где флэш-чипы NAND превращаются в готовые твердотельные накопители..

SSD против. жесткий диск: Почему “Твердотельный” Имеет значение

The “твердотельный” различие – это не просто технические мелочи. Это имеет реальный, ощутимые последствия для производительности, надежность, и как можно использовать диск.

Скорость. Механическому рычагу жесткого диска требуется время, чтобы физически переместиться на правильную дорожку и дождаться вращения нужного сектора под считывающей головкой.. Этот “искать время” обычно составляет 5–10 миллисекунд. SSD обеспечивает доступ к любому местоположению данных примерно 0.1 миллисекунды. Это в 50–100 раз быстрее при произвольном доступе — типе ввода-вывода, который определяет, насколько быстро работает ваш компьютер.. Для более глубокого сравнения, проверьте наш SSD против. анализ жесткого диска.

Долговечность. Уроните работающий жесткий диск с высоты стола, и есть большая вероятность, что считывающая головка врежется во вращающийся диск.. Данные уничтожены. SSD? Ничего не движется, ничего не выходит из строя. Вот почему твердотельные накопители доминируют в ноутбуках, промышленное оборудование, транспортные средства, и любое применение, где вибрация или физический удар являются фактором.

Шум и жара. Вращающиеся диски генерируют шум и тепло от трения.. SSD-накопители бесшумны и выделяют меньше тепла. В плотных серверных средах, эта температурная разница складывается.

Потребляемая мощность. Нет двигателя – меньше энергии. SSD-накопители обычно потребляют 2–5 Вт под нагрузкой.. Жесткие диски потребляют 6–15 Вт.. Для устройств с батарейным питанием, эта разница напрямую приводит к увеличению времени выполнения.

Размер и вес. Без необходимости вращающихся тарелок, SSD-накопители можно сделать невероятно компактными. SSD-накопитель M.2 размером примерно с жевательную резинку.. Попробуйте установить в это место жесткий диск..

Типы твердотельных накопителей, с которыми вы столкнетесь

Не все твердотельные накопители выглядят одинаково и подключаются одинаково.. The форм-фактор и интерфейс определить физическую совместимость с вашим устройством.

2.5-дюймовый SSD-накопитель SATA. Самый распространенный форм-фактор. Те же физические размеры, что и у жесткого диска ноутбука., подключается через интерфейс SATA. Максимальная скорость вокруг 550 МБ/с. Если вы обновляете старый ноутбук или настольный компьютер с жесткого диска, это, наверное, то, что тебе нужно.

Твердотельный накопитель M.2 NVMe. Тонкий, модуль, похожий на карту, который подключается непосредственно к слоту M.2 материнской платы. Использует протокол NVMe через PCIe вместо SATA., достижение скорости 3500–7400 МБ/с. Это стандарт для современных компьютеров и самый быстрый из доступных интерфейсов потребительских SSD.. Наш Корпоративное руководство по NVMe рассказывает, почему предприятия внедряют эту технологию.

MSATA SSD. Компактный форм-фактор, используемый в старых ноутбуках и многих промышленных/встраиваемых системах.. Скорости SATA, меньший физический размер.

Специальные форматы. CFast-карты для промышленных камер, SSD-накопители PATA/IDE для устаревших систем, SATA DOM для серверов — диапазон типов SSD шире, чем думает большинство людей.

Твердотельный накопитель M.2 NVMe — быстрый, Компакт, и текущий стандарт современных вычислений.

Где используются твердотельные накопители?

Повсюду, честно. Технология вышла далеко за пределы ПК.

Персональные компьютеры и ноутбуки. SSD-накопители теперь являются хранилищем по умолчанию практически на всех новых компьютерах.. Они позволяют операционным системам загружаться за секунды, а не за минуты., приложения запускаются мгновенно, и передача файлов выполняется значительно быстрее.

Серверы и дата-центры. Дата-центры все чаще используют SSD для баз данных, виртуальные машины, и любая рабочая нагрузка, где важна производительность ввода-вывода. Преимущество в скорости напрямую приводит к увеличению количества обрабатываемых транзакций., обслужено больше пользователей, меньше ожидания.

Промышленные и встраиваемые системы. Заводы, уличные киоски, медицинское оборудование, транспортные средства, системы наблюдения. Везде, где требуется надежное хранилище, в средах, где движущиеся части жесткого диска могут стать помехой.. Промышленные твердотельные накопители созданы для работы при экстремальных температурах, вибрация, и нестабильность питания, которая разрушит обычные приводы.

Игры. Современные игры хранят сотни гигабайт ресурсов, которые необходимо быстро загружать.. SSD стали необходимы для обеспечения приемлемого времени загрузки, и игровые движки следующего поколения разрабатываются с учетом доступа к хранилищу со скоростью SSD..

Часто задаваемые вопросы

Является ли SSD типом жесткого диска??

Технически, нет. “Жесткий диск” конкретно относится к жестким дискам (жесткие диски) с вращающимися тарелками. SSD-накопители — это другой тип запоминающих устройств.. Но на повседневном языке, люди часто говорят “жесткий диск” иметь в виду любое внутреннее хранилище, и в этом случайном смысле, SSD служат той же цели. Для детального сравнения, см. наш SSD против. анализ жесткого диска.

SSD — это то же самое, что и память? (БАРАН)?

Нет. SSD-накопители — это хранилище — они хранят данные постоянно, даже когда компьютер выключен.. БАРАН (Оперативная память) это временная рабочая память, которая теряет все данные при отключении питания. Это разные технологии, служащие разным целям.. Мы объясняем разницу в нашей статье о SSD — это память или ОЗУ.

Как долго работает SSD?

Современные твердотельные накопители служат 5–10 лет и более при обычном использовании.. Срок их службы зависит от объема записи (сколько данных вы записываете со временем) и типа NAND.. При правильном уходе, большинство твердотельных накопителей служат дольше компьютеров, на которых они установлены. Подробнее о продлении срока службы, проверьте наш Руководство по выносливости SSD. Мы также рассматриваем вопрос 10 лет конкретно в нашем Статья о долговечности SSD.

Что делает твердотельные накопители особенными по сравнению с другими хранилищами данных?

Скорость, надежность, компактность, и тишина. Ни одна другая технология хранения данных не сочетает в себе эти четыре преимущества так эффективно.. Наша подробная разбивка что делает твердотельные накопители особенными раскрывает технические причины каждого преимущества.

Итог

SSD означает твердотельный накопитель — устройство хранения данных, построенное из полупроводниковых чипов без движущихся частей.. Это быстрее, более прочный, более компактный, и более энергоэффективен, чем жесткие диски, которые он быстро заменяет во всех вычислительных приложениях.. Независимо от того, обновляете ли вы персональный ноутбук или ищете хранилище для промышленных развертываний, понимание того, что такое твердотельный накопитель — а что нет — является основой для правильного выбора. Изучите наш полный ассортимент продукции или свяжитесь с нашей командой с вопросами — мы занимаемся производством SSD с тех пор 2014 и мы будем рады помочь вам найти то, что вам подходит.

Техническая команда Qootec
Шэньчжэнь, Китай · Восток. 2014

Мы разрабатываем и производим твердотельные накопители для мировых рынков — от потребительских накопителей до решений промышленного уровня, используемых в 80+ страны. Наши статьи написаны инженерами с практическим опытом производства.. Вопросы? Свяжитесь с нами.