SSD v porovnaní s HDD v porovnaní - TechnologyFAQ

Za posledných 1,5 roka urobil trh s SSD obrovský pokrok. Okrem neustáleho klesania cien sa s každou generáciou zvyšuje aj výkon. Problémy s prerezávaním zubov sa pomaly liečia a SSD disky sa už odporúčajú ako alternatíva k súčasným pevným diskom v notebookoch. Ako sa porovnávajú tri v súčasnosti dostupné a rýchle spotrebiteľské disky SSD (Vertex, Torqx a X25-M) so štyrmi 2,5 “HDD a jedným externým SSD pre notebooky nájdete v nasledujúcej recenzii.

technologyfaq

Úvod do SSD

Skratka SSD znamená Disk SSD a označuje jednotku, ktorá sa skladá z energeticky nezávislé pamäťové čipy je zostavený (a nie z magnetických diskov ako pri pevných diskoch). V súčasných diskoch SSD sa používajú dva typy pamäťových čipov. SLC (Jednostupňová bunka) Pamäť NAND a MLC (Viacúrovňová bunka) Pamäť NAND. Čipy SLC šetria iba 1 bit (0 alebo 1) na tranzistor, a preto je možné ich rýchlejšie a rýchlejšie čítať a zapisovať. MLC ukladajú 2 bity (00, 01, 10 alebo 11) na jeden tranzistor. Výsledkom je, že sa na čipy zmestilo dvakrát viac dát, ale priemerná rýchlosť čítania (2x) a rýchlosti zápisu (3x) na NAND bunku klesá. Za jednu operáciu sa však dá prečítať/zapísať dvakrát viac. Okrem toho trpí životnosť SSD (10 000 cyklov zápisu a mazania pre MLC a 100 000 cyklov zápisu a mazania pre SLC). Venujeme sa tu iba SSD diskom s MLC čipmi, pretože SLC SSD disky zatiaľ nie sú vhodné pre masy kvôli ich vysokým cenám.

Tie slobodné Skladovacie bunky sú teraz organizované v stranách = 4 kB. Toto je najmenšia jednotka, ktorú je možné zapisovať a čítať. 128 stránok (512 KB) je potom opäť usporiadaných do blokov. A tu spočíva najväčší problém s výkonom SSD. Môže iba celé bloky odstránené bude. Ak chcete prepísať jednu oblasť s veľkosťou 4 kB, musí radič načítať 512 kB (1 blok), meniť údaje v pamäti a potom blok vymazať a zmenené údaje zapísať späť. Toto premieňa akciu zápisu 4 kB na pomalý reťazec príkazov.

Prepísanie by sa nemalo vyskytovať často - bohužiaľ nesprávne. Pretože pevné disky môžu iba zapisovať údaje, nedochádza k ich vymazaniu. Výsledkom je, že operačné systémy neodovzdávajú príkaz na odstránenie údajov na jednotku. Čím dlhšie sa jednotka používa, tým viac prístupov na zápis musí prepísať údaje. Pre SSD veľmi zlé.

Existujú rôzne stratégie, ako tomu zabrániť. Na jednej strane sa radič SSD dokáže postarať o problém pomocou rôznych stratégií. Napríklad najskôr popisuje prázdne bunky a optimalizuje štruktúru pamäte na pozadí. Ďalším prístupom by bolo, keby operačný systém odovzdal príkaz vymazania ďalej. Na tento účel Príkaz TRIM predstavený. Vďaka tomu je mazanie údajov oveľa pomalšie, ale rýchlosť zápisu (ktorá sa v aplikácii odohráva oveľa častejšie) by už nemala klesnúť. Príkaz TRIM, bohužiaľ, zatiaľ nie je podporovaný všetkými SSD a operačnými systémami (v súčasnosti iba novšie jadrá Linuxu a nadchádzajúci Windows 7).

Ďalším problémom SSD je, že obmedzený počet od 10 000 Cykly zápisu/mazania s MLC. Použitý radič musí tiež dbať na to, aby to neviedlo k strate údajov. Aby sa rovnomerne rozložilo opotrebenie článkov a v prípade potreby vylúčili jednotlivé, ponúkajú všetky disky SSD ďalší (nepoužiteľný) úložný priestor (X25-M by mal mať napríklad ďalších 7 až 8% voľného úložného priestoru).

Keďže jednotlivé integrované obvody NAND (jednotlivé pamäťové čipy na SSD) nie sú nijako zvlášť rýchle (5 - 40 MB/s), zápisy a čítanie Ovládač paralelne rôznych čipov. Aktuálne SSD mať medzi 4 až 10 kanálov a môže tak dosiahnuť teoretickú rýchlosť uvedenú v údajových listoch.

Jednou z výhod SSD oproti HDD je rýchlosť zápisu a čítania nezávislá od polohy. Kvôli štruktúre disku majú HDD nevýhodu v tom, že dáta sa dajú čítať a zapisovať oveľa pomalšie na vnútornú stranu ako na vonkajšiu stranu disku.

Podrobnejšie informácie o presnej štruktúre a probléme s vymazaním diskov SSD nájdete v podrobnom článku o diskoch SSD na serveri Anandtech (v angličtine).