2.3 Твердотільний накопичувач
Рисунок 2.4 Твердотільний накопичувач
Твердотілий накопичувач ( англ. SSD, solid-state drive) – комп'ютерний немаханічний запам'ятовуючий пристрій на основі мікросхем пам'яті . Крім них, SSD містить керуючий контролер .
Розрізняють два види твердотільних накопичувачів: SSD на основі пам'яті, подібної оперативної пам'яті комп'ютерів , і SSD на основі флеш-пам'яті .
NAND SSD – це накопичувачі, побудовані на використанні енергонезалежній пам'яті ( NAND SSD), з'явилися відносно недавно, але у зв'язку з набагато більш низькою вартістю (від 1 долара США за гігабайт) почали впевнене завоювання ринку. До недавнього часу істотно поступалися традиційним накопичувачам - жорстким дискам - у швидкості запису, але компенсували це високою швидкістю пошуку інформації (початкового позиціонування). Зараз вже випускаються твердотільні накопичувачі Flash зі швидкістю читання і запису, в рази перевершують можливості жорстких дисків. Характеризуються відносно невеликими розмірами і низьким енергоспоживанням.
RAM SSD – це накопичувачі, побудовані на використанні енергозалежною пам'яті характеризуються надшвидкими читанням, записом і пошуком інформації. Основним їх недоліком є надзвичайно висока вартість. Використовуються, в основному, для прискорення роботи великих систем управління базами даних і потужних графічних станцій. Такі накопичувачі, як правило, оснащені акумуляторами для збереження даних при втраті живлення, а більш дорогі моделі - системами резервного та / або оперативного копіювання.
Недоліки:
Головний недолік NAND SSD - обмежена кількість циклів перезапису. Звичайна (MLC, Multi-level cell, багаторівневі комірки пам'яті) флеш-пам'ять дозволяє записувати дані приблизно 10 000 разів. Більш дорогі види пам'яті (SLC, Single-level cell, однорівневі комірки пам'яті) - більше 100 000 разів. Для боротьби з нерівномірним зносом застосовуються схеми балансування навантаження. Контролер зберігає інформацію про те, скільки разів які блоки перезаписуваних і при необхідності «міняє їх місцями». Даний недолік відсутній у RAM SSD.
Підпроблеми сумісності SSD накопичувачів з застарілими і навіть багатьма актуальними версіями ОС сімейства Microsoft Windows , які не враховують специфіку SSD накопичувачів і додатково зношують їх. Використання операційними системами механізму свопінгу (підкочування) на SSD також, з великою ймовірністю, зменшує термін експлуатації накопичувача;
Ціна гігабайти SSD-накопичувачів істотно вище ціни гігабайти HDD. До того ж, вартість SSD прямо пропорційна їх ємності, в той час як вартість традиційних жорстких дисків залежить від кількості пластин і повільніше росте при збільшенні об'єму накопичувача.
Застосування в SSD-накопичувачах команди TRIM унеможливлює відновлення видаленої інформації recovery-утилітами.
Неможливість відновити інформацію при перепаді напруги. Контролер і носій інформації в SSD знаходяться на одній платі, то при перевищенні або перепаді напруги найчастіше згорає весь SSD носій, з безповоротною загибеллю інформації. Навпаки, в жорстких дисках частіше згорає тільки плата контролера, що робить можливим відновлення інформації з прийнятною трудомісткістю. Взагалі, якщо стався апаратний відмова SSD через вихід з ладу чіпа контролера або флеш-пам'яті, це робить процес відновлення інформації практично нездійсненним.
Переваги:
Відсутність рухомих частин, звідси:
Повна відсутність шуму;
Висока механічна стійкість;
Стабільність часу зчитування файлів незалежно від їх розташування або фрагментації;
Висока швидкість читання / запису, нерідко перевершує пропускну спроможність інтерфейсу жорсткого диска (SAS / SATA II 3 Gb / s, SAS / SATA III 6 Gb / s, SCSI, Fibre Channel і т. д.);
Низьке енергоспоживання;
Широкий діапазон робочих температур;
Великий модернізаційний потенціал як у самих накопичувачів так і у технологій їх виробництва.
Відсутність магнітних дисків, звідси:
Набагато менша чутливість до зовнішніх електромагнітних полів;
Малі габарити і вага; (немає необхідності робити важкий корпус для екранування).
Перспективи розвитку
Головний недолік SSD накопичувачів - обмежене число циклів перезапису – при розвитку технологій виготовлення енергонезалежній пам'яті буде усунений шляхом виготовлення по іншим фізичним принципам і з інших матеріалів, наприклад, FeRam. До 2013 року компанія HP планує запустити в роздрібний продаж накопичувачі, побудовані за технологією ReRAM (resistive random-access memory).