Смарт ТВ 

Какие ssd лучше tlc или mlc. Как выбрать твердотельный накопитель (SSD)

В настоящее время все больше популярности набирают твердотельные накопители или SSD (S olid S tate D rive). Связанно это с тем, что они способны обеспечить как высокую скорость чтения-записи файлов, так и хорошую надежность. В отличии от обычных жестких дисков, здесь нет движущихся элементов, а для хранения данных используется специальная флеш-память — NAND.

На момент написания статьи в ССД используются три вида флеш-памяти: MLC, SLC и TLC и в этой статье мы постараемся разобраться какая из них лучше и в чем различие между ними.

Флеш-память NAND была названа так в честь особого вида разметки данных — Not AND (логическое Не И). Если не вдаваться в технические подробности, то скажем, что NAND упорядочивает данные в маленькие блоки (или страницы) и позволяют достичь высоких скоростей считывания данных.

Теперь давайте рассмотрим, какие виды памяти применяются в твердотельных накопителях.

Single Level Cell (SLC)

SLC — это уже устаревший тип памяти, в котором использовались одноуровневые ячейки памяти для хранения информации (кстати, дословный перевод на русский язык звучит как «Одноуровневая ячейка»). То есть, в одной ячейки хранился один бит данных. Подобная организация хранения данных позволяла обеспечить высокую скорость и огромный ресурс перезаписи. Так, скорость чтения достигает 25 мс, а количество циклов перезаписи — 100’000. Однако, несмотря на свою простоту, SLC является очень дорогим типом памяти.

Плюсы:

  • Высокая скорость чтения-записи;
  • Большой ресурс перезаписи.

Минусы:

  • Высокая стоимость.

Multi Level Cell (MLC)

Следующим этапом развития флеш-памяти является тип MLC (в переводе на русский звучит как «мультиуровневая ячейка»). В отличии от SLC, здесь используются двухуровневые ячейки, которые хранят по два бита данных. Скорость чтения-записи остается на высоком уровне, однако выносливость значительно снижается. Если говорить языком цифр, то здесь скорость чтения составляет 25 мс, а количество циклов перезаписи — 3’000. Также этот тип является и более дешевым, поэтому он используется в большинстве твердотельных накопителях.

Плюсы:

  • Более низкая стоимость;
  • Высокая скорость чтения-записи по сравнению с обычными дисками.

Минусы:

  • Низкое количество циклов перезаписи.

Three Level Cell (TLC)

И наконец, третий тип памяти — это TLC (русский вариант названия этого типа памяти звучит как «трехуровневая ячейка»). Относительно двух предыдущих, этот тип является более дешевым и в настоящее время встречается достаточно часто в бюджетных накопителях.

Этот тип является более плотным, в каждой ячейке здесь хранится по 3 бита. В свою очередь, высокая плотность приводит к снижению скорости чтения/записи и снижает выносливость диска. В отличии от других типов памяти, скорость здесь снизилась до 75 мс, а количество циклов перезаписи — до 1’000.

Плюсы:

  • Высокая плотность хранения данных;
  • Низкая стоимость.

Минусы:

  • Низкое количество циклов перезаписи;
  • Низкая скорость чтения-записи.

Заключение

Подводя итог, можно отметить, что наиболее скоростным и долговечным типом флеш-памяти является SLC. Однако из-за высокой цены, эту память вытеснили более дешевые типы.

Бюджетным, и в тоже время, менее скоростным является тип TLC.

И, наконец, золотой серединой является тип MLC, который обеспечивает более высокую скорость и надежность по сравнению с обычными дисками и при этом является не слишком дорогим типом. Для более наглядного сравнения можно ознакомиться с таблицей, приведенной ниже. Здесь собраны основные параметры типов памяти, по которым проводилось сравнение.

Рекомендую приобретать SSD диск с оптимальной по соотношению скорость/надежность памятью типа MLC или 3D NAND. Достаточно высокой считается скорость чтения/записи ближе к 500/500 Мб/с. Минимально рекомендуемая скорость для более бюджетных SSD — 450/300 Мб/c.

Лучшими брендами считаются: Intel, Samsung, Crucial и SanDisk. В качестве более бюджетного варианта можно рассматривать: Plextor, Corsair и A-DATA. Среди других производителей чаще встречаются проблемные модели.

Для рабочего или мультимедийного компьютера (видео, простые игры) будет достаточно SSD объемом 120-128 Гб и здесь прекрасным выбором будет A-Data Ultimate SU900 на памяти MLC.
SSD A-Data Ultimate SU900 128GB

Для игрового компьютера среднего класса необходим объем не менее 240-256 Гб, также подойдет SSD из серии A-Data Ultimate SU900 или Samsung 860 EVO.
SSD A-Data Ultimate SU900 256GB

SSD Samsung MZ-76E250BW

Для профессионального или мощного игрового компьютера лучше взять SSD на 480-512 Гб, например Samsung SSD 860 EVO.
SSD Samsung MZ-76E500BW

Для компьютеров и ноутбуков с разъемом M.2 неплохим вариантом будет установка сверхбыстрого SSD (1500-3000 Мб/с) в соответствующем формате.
SSD Samsung MZ-V7E500BW

При выборе объема руководствуетесь вашими потребностями, но не стоит им пренебрегать в угоду более высокой скорости. Если вы сомневаетесь в правильности вашего выбора, рекомендуем почитать обзоры конкретных моделей.

2. Чем отличаются дорогие и дешевые SSD

Неопытных пользователей может ввести в недоумение почему SSD диски одного и того же объема, с такими же заявленными скоростными характеристиками так сильно различаются в цене, порой в несколько раз.

Дело в том, что в разных SSD дисках могут использоваться разные типы памяти, что кроме скоростных показателей влияет еще на надежность и долговечность. Кроме того, чипы памяти разных производителей также отличаются качеством. Естественно, в дешевые SSD ставят самые дешевые чипы памяти.

Кроме чипов памяти в SSD диске есть так называемый контроллер. Это микросхема, управляющая процессами чтения/записи данных в чипы памяти. Контроллеры также производят разные компании и они могут быть как бюджетными с более низкой скоростью и надежностью, так и более качественные. В дешевые SSD, как вы понимаете, также устанавливают наихудшие контроллеры.

В качестве буфера обмена для еще большего повышения быстродействия во многих современных SSD используется быстрая память DDR3, такая же как и оперативная память компьютера. Наиболее бюджетные SSD могут не иметь буфера обмена, что делает их незначительно дешевле, но значительно медленнее.

Но это еще не все, доходит дело даже до экономии на таких важных компонентах SSD диска как конденсаторы, необходимые для предотвращения нарушения целостности и потери данных. В случае внезапного отключения электричества, электроэнергия накопленная в конденсаторах используется для завершения записи из буфера обмена в микросхемы памяти. К сожалению, не все даже качественные SSD оснащаются резервными конденсаторами.

Сама компоновка и качество распайки печатной платы так же отличаются. Более дорогие модели имеют более продуманную схемотехнику, качество элементной базы и распайки. Инженерные решения самых бюджетных SSD основываются на устаревших схемах и оставляют желать лучшего. Количество брака в дешевых SSD также выше, что обусловлено сборкой на более дешевых фабриках и более низким уровнем контроля производства.

Ну и конечно цена зависит от бренда, чем он более именитый, тем SSD дороже. Отсюда бытует мнение, что не стоит переплачивать за бренд. Но дело в том, что часто именно имя бренда определяет качество SSD диска. Большинство именитых производителей, дорожащих репутацией, не позволят себе выпустить низкокачественную продукцию. Однако и здесь есть исключения, в виде хорошо известных и популярных брендов, которые тем не менее не стоит рекомендовать к покупке.

В основных различиях SSD, на которые нужно ориентироваться, мы кратко разберемся в этой статье и вы легко сможете выбрать подходящую вам модель.

3. Объем SSD диска

Объем является самым главным параметром SSD диска.

Если SSD диск нужен вам только для ускорения загрузки Windows, офисных программ и повышения отзывчивости системы, то в принципе хватит объема 60-64 Гб (гигабайт).

Если вы хотите ускорить работу серьезных профессиональных приложений (монтаж видео, системы проектирования и т.п.), то вам понадобиться SSD диск объемом 120-128 Гб.

Для игрового компьютера желательно приобрести SSD объемом не менее 240-256 Гб, так как современные игры занимают много места (30-60 Гб каждая).

В дальнейшем ориентируйтесь на ваши потребности (сколько нужно места для ваших программ, игр и т.д.) и финансовые возможности. Использовать SSD для хранения данных не целесообразно, для этого нужен более емкий и дешевый жесткий диск (HDD) объемом 1-4 Тб (1000-4000 Гб).

4. Скорость чтения/записи SSD

Основными показателями скорости SSD диска является скорость чтения, скорость записи и время доступа.

По данным статистики количество операций чтения на обычных компьютерах пользователей в 20 раз преобладает над количеством операций записи. Поэтому для нас скорость чтения является гораздо более важной характеристикой.

Скорость чтения большинства современных SSD находится в пределах 450-550 Мб/с (мегабайт в секунду). Чем выше это значение, тем лучше, но 450 Мб/с в принципе вполне достаточно, а брать SSD с более низкой скоростью чтения нецелесообразно, так как разница в цене будет незначительна. Но не стоит слепо верить представителям бюджетных брендов, так как скорость дешевых SSD может значительно падать по мере заполнения дискового пространство. Скорость той или иной модели SSD диска в реальных условиях можно узнать из тестов в интернете.

Скорость записи большинства SSD колеблется в диапазоне 350-550 Мб/с. Опять же чем быстрей, тем лучше, это понятно. Но в связи с тем, что операции записи производятся в 20 раз реже, чем операции чтения, этот показатель не так критичен и разница не будет сильно заметена для большинства пользователей. А вот цена дисков с более высокой скоростью записи будет заметно выше. Поэтому за минимальную планку скорости записи можно взять 350 Мб/с. Приобретение SSD с еще более низкой скоростью записи не принесет существенной экономии, поэтому нецелесообразно. Учтите, что некоторые производители указывают скорость записи для всей линейки SSD дисков, в которой имеются разные объемы. Например, у компании Transcend в линейке SSD370S есть диски объемом от 32 до 1024 Гб. Скорость записи для всей линейки указана 460 Мб/с. Но на самом деле такой скоростью обладают только модели емкостью 512 и 1024 Гб. На фото ниже фрагмент упаковки Transcend SSD370S емкостью 256 Гб с реальной скоростью записи 370 Мб/с.

Время доступа определяет с какой скоростью диск находит требуемый файл после получения запроса от какой-либо программы или операционной системы. У обычных жестких дисков этот показатель находится в диапазоне 10-19 мс (миллисекунд) и значительно влияет на отзывчивость системы и скорость копирования мелких файлов. У SSD дисков, в связи с отсутствием движущихся частей, скорость доступа в 100 раз выше. Поэтому на этом параметре обычно не заостряют внимание, любой SSD обеспечивает невероятно высокую скорость доступа. Тем не менее, более качественные модели могут иметь время доступа порядка 0.1 мс, а самые бюджетные 0.4 мс. Отличие во времени доступа в 4 раза говорит не в пользу бюджетных SSD. С этим параметром производители бюджетных SSD могут также лукавить и указывать теоретическое значение в идеальных условиях.

Реальные скоростные характеристики SSD дисков можно узнать из тестов на наиболее авторитетных технических порталах. Файл со ссылками на них вы можете скачать в конце статьи в разделе « ».

5. Типы памяти и ресурс SSD

В современных SSD дисках используется память нескольких типов – MLС, TLC и 3D NAND (V-NAND).

MLC – наиболее популярный тип памяти для SSD дисков с оптимальным соотношением цена/скорость/долговечность и ориентировочным ресурсом 3000-5000 циклов перезаписи.

TLC – более дешевый тип памяти, встречающийся в бюджетных SSD, c ресурсом перезаписи порядка 1000 циклов.

3D NAND – современная быстрая память, разработанная компанией Samsung, с самым большим ресурсом перезаписи. Устанавливается в более дорогие модели SSD компании Samsung.

Существует миф о том, что SSD диски очень быстро изнашиваются. Поэтому нужно выбирать модели с максимально возможным ресурсом и использовать всяческие ухищрения в настройках операционной системы для продления службы SSD диска, иначе он быстро отработает свой ресурс и выйдет из строя.

На самом деле ресурс современных SSD имеет значение только при установки их в сервера, где диски работают на износ в круглосуточном режиме. В таких условиях, из-за колоссального количества циклов перезаписи, SSD действительно служат на порядок меньше, чем их старшие собратья – механические жесткие диски. Но мы то с вами уже знаем, что в компьютерах обычных пользователей количество операций записи, из-за которых и происходит износ, в 20 раз ниже операций чтения. Поэтому, даже при сравнительно большой нагрузке, ресурс любого современного SSD позволит проработать ему 10 и больше лет.

Несмотря на то, что данные о быстром износе весьма преувеличены, не стоит приобретать SSD на основе самой дешевой памяти TLC, так как экономия будет несущественной. На сегодня самым оптимальным вариантом будет SSD диск с памятью типа MLC. А действительный срок службы SSD диска будет больше зависеть от качества производства и . Обратите больше внимания на бренд и срок гарантии.

6. Буфер обмена

Буфер обмена (кэш) на основе памяти DDR3 ускоряет работу SSD диска, но делает его несколько дороже. На каждый 1 Гб объема SSD должно приходиться 1 Мб кэша DDR3. Таким образом SSD объемом 120-128 Гб должен иметь 128 Мб DDR3, 240-256 Гб – 256 Мб DDR3, 500-512 Гб – 512 Мб DDR3, 960-1024 Гб – 1024 Мб DDR3.

Некоторые модели имеют кэш на основе памяти более старого типа DDR2, но это не сильно влияет на производительность.

7. Защита от обесточивания

Желательно, чтобы диск с кэш-памятью DDR3 имел защиту от внезапного отключения энергии (Power Protection), которая обычно построена на основе танталовых конденсаторов и позволяет сохранить данные из буфера на микросхемы памяти в случае обесточивания SSD. Но если у вас есть источник бесперебойного питания (ИБП, UPS), то защитой от обесточивания можно пренебречь.

SSD не имеющие кэша на основе памяти DDR3 не требуют дополнительной защиты от обесточивания.

8. Контроллеры SSD

Существует множество контроллеров для SSD дисков. К наиболее популярным торговым маркам относятся – Intel, Samsung, Marvell, SandForce, Phison, JMicron, Silicon Motion, Indilinx (OCZ, Toshiba).

Лучшие SSD диски строятся на контроллерах Intel, Samsung, Marvell. В среднем классе более популярны давно зарекомендовавшие себя контроллеры SandForce и более молодые Phison. Недорогие модели SSD часто довольствуются старыми бюджетными контроллерами JMicron и более молодыми Silicon Motion. Компания Indilinx производила достаточно надежные контроллеры и была выкуплена OCZ, а затем Toshiba для использования в своих SSD среднего класса.

Но у каждого производителя есть как более дешевые, так и более дорогие контроллеры. Поэтому ориентироваться нужно по конкретной модели контроллера, обзор которой легко найти в интернете.

Большинство контроллеров в SSD начального и среднего класса являются 4-канальными. Топовые модели SSD оснащаются более быстрыми и современными 8-канальными контроллерами. Но не заморачивайтесь особо с моделями контроллеров, разобраться в этом не всегда просто. Ориентируйтесь прежде всего на бренд, заявленные характеристики SSD диска и реальные тесты конкретной модели, в которых часто рассматриваются также преимущества и недостатки установленного контроллера и другая электронная начинка SSD.

Кроме скорости чтения/записи от контроллера зависит еще и поддержка различных технологий, призванных улучшить работу SSD диска.

9. Поддерживаемые технологии и функция TRIM

SSD диск, в зависимости от модели и установленного в нем контроллера, может поддерживать различные технологии, призванные улучшить его работу. Многие производители разрабатывают свои фирменные технологии, которые приносят больше пользы в плане маркетинга, чем реальной пользы пользователям. Я не буду их перечислять, эта информация есть в описаниях конкретных моделей.

Самой важной функцией, которая должна поддерживаться любым современным SSD является TRIM (уборка мусора). Ее работа заключается в следующем. SSD диск может записывать данные только в свободные ячейки памяти. Пока свободных ячеек достаточно, SSD диск записывает данные в них. Как только свободных ячеек становится мало, SSD диску нужно очистить ячейки, данные из которых уже не нужны (файл был удален). SSD без поддержки TRIM производит очистку этих ячеек непосредственно перед записью новых данных, что значительно увеличивает время операций записи. Получается, что по мере заполнения диска скорость записи деградирует. SSD с поддержкой TRIM, получив уведомление от операционной системы об удалении данных, также помечает ячейки в которых они были как неиспользуемые, но производит их очистку не перед записью новых данных, а заранее в свободное время (когда диск используется не очень активно). Это и называется уборкой мусора. В результате скорость записи всегда поддерживается на максимально возможном уровне.

10. Скрытая область SSD

Каждый SSD диск имеет довольной большой объем памяти в скрытой (недоступной пользователю) области. Эти ячейки используются взамен выходящих из строя, благодаря чему объем диска со временем не теряется и обеспечивается сохранность данных, которые предварительно переносятся диском из «больных» ячеек в «здоровые».

В качественных SSD этот скрытый объем может достигать 30% от заявленного объема диска. Некоторые производители с целью экономии и получения конкурентного преимущества делают скрытый объем диска меньше (до 10%), а доступный пользователю больше. Благодаря этому пользователь получает больший доступный объем за те же деньги.

Но у такой уловки производителей есть и другая негативная сторона. Дело в том, что скрытая область используется не только как неприкосновенный резерв, но и для работы функции TRIM. Слишком маленький объем скрытой области приводит к недостатку памяти, необходимой для фонового переноса данных (очистки мусора) и скорость SSD диска при высоком заполнении (80-90%) сильно деградирует, порой в несколько раз. Такова цена «халявного» дополнительного объема и именно поэтому качественные SSD диски имеют большую скрытую область.

Функция TRIM должна поддерживаться со стороны операционной системы. Все версии начиная от Windows 7 поддерживают функцию TRIM.

11. Производители SSD

Лучшим производителем SSD дисков является компания Intel, но их стоимость весьма высока и они используются в основном в корпоративном секторе для ответственных систем и серверов.

Следующий лидер в плане технологичности компания Samsung. Их SSD стоят в среднем выше, чем все остальные, но отличаются безупречным качеством, надежностью и скоростью.

Лучшими по соотношению цена/качество признаны SSD брендов Crucial, Plextor (торговая марка Samsung) и SanDisk.

Также в качестве компромиссного варианта в плане цена/качество можно рассматривать SSD зарекомендовавшего себя бренда Corsair и A-DATA.

Не рекомендую к приобретению SSD, продающиеся под брендом Kingston, так как большинство из них не отвечают заявленным характеристикам и их скорость по мере заполнения сильно деградирует. Но у этого производителя также есть SSD из топовой серии HyperX, которые отличаются более высоким качеством и их вполне можно рассматривать в качестве альтернативы топовым дорогим брендам.

В общем случае бюджетные и непопулярные бренды – как лотерея, может повезет, а может нет. Поэтому рекомендую по возможности отказаться от их приобретения. А на модели рекомендованных брендов все равно лучше поискать обзоры, так как «и на старуху бывает проруха». Напоминаю, что ссылки на обзоры SSD дисков есть в файле, который можно скачать в разделе « ».

12. Форм-фактор и интерфейс SSD

Наиболее популярными на сегодня являются SSD форм-фактора 2.5″ с интерфейсным разъемом SATA3 (6 Гбит/с).

Такой SSD можно установить в компьютер или ноутбук. Материнская плата или ноутбук должны иметь разъем SATA3 (6 Гбит/с) или SATA2 (3 Гбит/с). Корректная работа при подключении к разъему первой версии SATA (1.5 Гбит/с) возможна, но не гарантируется.

При подключении к разъему SATA2 скорость чтения/записи SSD будет ограничена на уровне около 280 Мб/с. Но вы все равно получите значительный прирост производительности в сравнении с обычным жестким диском (HDD).

Плюс ко всему никуда не денется время доступа, которое в 100 раз ниже, чем у HDD, что также значительно повысит отзывчивость системы и программ.

Более компактным форм-фактором SSD является mSATA, основанный на шине SATA, но имеющий другой разъем.

Использование такого SSD оправдано в сверхкомпактных компьютерах, ноутбуках и мобильных устройствах (планшетах), имеющих разъем mSATA, установка обычного SSD в которых невозможна или нежелательна.

Еще одним более компактным форм-фактором SSD является M.2. Этот разъем пришел на смену mSATA, но основан на базе более быстрой шине PCI-E.

Материнская плата, ноутбук или мобильное устройство (планшет) также должны иметь соответствующий разъем.

Ну и еще один тип SSD представлен в виде платы расширения PCI-E.

Такие SSD обладают очень высокой скоростью (в 3-10 раз выше SSD с интерфейсом SATA3), но стоят значительно дороже и поэтому используются в основном в очень требовательных профессиональных задачах.

13. Материал корпуса

Корпус SSD обычно выполнен из пластика или алюминия. Считается, что алюминий лучше, так как имеет более высокую теплопроводность. Но поскольку SSD греется совершенно не значительно, это не имеет особого значения и может не учитываться при выборе модели.

14. Комплектация

Если вы приобретаете SSD для компьютера и в корпусе нет креплений для дисков формата 2.5″, то обратите внимание на наличие в комплекте крепежной рамки.

Большинство SSD не комплектуются крепежной рамкой и даже винтиками. Но крепление с винтиками в комплекте можно приобрести отдельно.

Наличие крепления не должно быть весомым критерием при выборе SSD, но иногда более качественный SSD в комплекте с креплением можно приобрести за те же деньги, что и бюджетный SSD с отдельным креплением.

15. Настройка фильтров в интернет-магазине

  1. Зайдите в раздел «SSD диски» на сайте продавца.
  2. Выберете рекомендуемых производителей (Crucial, Plextor, Samsung, SanDisk), также можно рассматривать Corsair и A-DATA.
  3. Выберите желаемый объем (120-128, 240-256 Гб).
  4. Отсортируйте выборку по цене.
  5. Просматривайте SSD, начиная с более дешевых.
  6. Выберите несколько моделей подходящих по цене и скорости (от 450/350 Мб/с).
  7. Поищите их обзоры в интернете и покупайте лучшую модель.

Таким образом, вы получите оптимальный по объему и скорости SSD диск, отвечающий высоким критериям качества, за минимально возможную стоимость.

16. Ссылки

SSD Samsung MZ-76E250BW
SSD A-Data Ultimate SU650 240GB
SSD A-Data Ultimate SU650 120GB

NAND Flash-память

Что применяется сегодня

В 2012 году потребительские SSD завершили миграцию на микросхемы NAND-памяти, произведенные по техпроцессу 24 (от Toshiba) и 25 нм (от IMFT).

Большинство накопителей, которые нам довелось протестировать за год, комплектуются 25-нм памятью производства IMFT двух разновидностей: микросхемы с асинхронным интерфейсом ONFi 1.0 или синхронные с ONFi 2.X. Распространенные сегодня чипы стандарта ONFi 2.1/2.2 имеют пропускную способность в 166 или 200 Мбайт/с, в то время как пропускная способность асинхронных чипов составляет всего 50 Мбайт/с.

Производитель IMFT IMFT IMFT IMFT Toshiba Toshiba Samsung Samsung Samsung
Технология MLC MLC MLC MLC MLC MLC MLC MLC TLC
Техпроцесс, нм 25 25 20 20 25 19 27 21 21
Интерфейс ONFi 1.0 ONFi 2.1/2.2 ONFi 2.3 ONFi 3.0 Toggle Mode DDR 1.X Toggle Mode DDR 2.0 Toggle Mode DDR 1.1 Toggle Mode DDR 2.0 Toggle Mode DDR 2.0
Пропускная способность интерфейса, Мбайт/с 50 166/200 166/200 400 133 400 133 400 400
Макс. число циклов перезаписи 3000—5000 3000—5000 3000 3000 5000 НД НД 3000 1000—1500

Несмотря на низкую производительность, чипы ONFi 1.0 все еще широко используются благодаря их дешевизне по сравнению с NAND Flash стандарта ONFi 2.X. Производители твердотельных накопителей часто сочетают такую память с контроллером SandForce SF-2281. За счет алгоритма компрессии данных на лету контроллеры SandForce снижают требования к пропускной способности массива памяти, и при записи хорошо сжимаемых данных потеря производительности невелика. При работе с плохо сжимаемыми данными, напротив, дефицит пропускной способности проявляется (о, сколько раз мы это уже повторили!) .

Третья разновидность памяти, которая сейчас встречается в потребительских SSD, — это 24-нм микросхемы с интерфейсом Toggle-Mode DDR 1.0 производства Toshiba, которые имеют пропускную способность 133 Мбайт/с. Наконец, есть микросхемы Samsung, также с интерфейсом Toggle-Mode DDR 1.1, но производятся они по техпроцессу 27 нм. Шанс обнаружить их в SSD, купленном в России, невелик в связи со скудной представленностью накопителей Samsung в нашей рознице. Разве что в ноутбуке попадется.

Вперед, к техпроцессу 19-21 нм

Между тем мы уже вплотную подошли к очередной смене техпроцесса в производстве NAND-микросхем. Впереди всех в этом направлении оказался Samsung, не только начавший массовый выпуск чипов с интерфейсом Toggle-Mode DDR 2.0 по норме 21 нм, но и уже продающий накопители SSD 840 Pro на их основе. Какой-либо официальной информации о выносливости чипов на новом техпроцессе от Samsung нам найти не удалось, но по некоторым косвенным данным можно судить, что 21-нм чипы выдерживают до трех тысяч циклов перезаписи. Новый интерфейс увеличивает пропускную способность микросхемы до 400 Мбайт/с. Samsung SSD 840 Pro также комплектуется контроллером Samsung собственной разработки и является одним из самых быстрых потребительских SSD на сегодня. Только не спрашивайте, где купить эти приводы в России. Нам самим интересно.

Также появились первые SSD с памятью Toggle-Mode DDR 2.0 и техпроцессом 19 нм производства Toshiba — Plextor M5 Pro. О количестве циклов перезаписи, положенном для новых микросхем, Toshiba не распространяется.

Гораздо больше нам известно про новый техпроцесс и новый интерфейс памяти от IMFT. Этот производитель уже выпускает микросхемы по норме 20 нм объемом 64 Гбит на один кристалл. Интерфейс чипов обновился до уровня ONFi 2.3, что не принесло увеличения пропускной способности, но добавило поддержку новой организации накопителя под названием EZ-NAND. EZ-NAND означает возможность перенести функцию контроля четности данных (ECC) с NAND-контроллера на отдельный чип или интегрировать ее прямо в микросхемы памяти. Благодаря отделению ECC обеспечивается легкий апгрейд этой функции, который в будущем совершенно неизбежен по мере перехода на более тонкие техпроцессы и сопутствующего снижения качества сигнала. Кстати, еще раз о больном: количество допустимых циклов перезаписи для 20-нм памяти от IMFT удалось удержать на уровне 25-нм чипов: три тысячи циклов.

Архитектура EZ-NAND: функция ECC вынесена из NAND-контроллера (схема с Anandtech.com)

20-нм микросхемы ONFi объемом 64 Гбит на одно NAND-устройство сейчас проходят обкатку в составе накопителя Intel SSD 335 на базе контроллера SandForce SF-2281. Одновременно готовятся к выпуску 20-нм кристаллы объемом 128 Гбит, которые уже обладают интерфейсом ONFi 3.0 с пропускной способностью 400 Мбайт/с. Но есть веские причины, по которым нам придется еще подождать появления 128-Гбитных чипов в потребительских накопителях. Во-первых, интерфейс ONFi 3.0 не имеет обратной совместимости с ONFi 2.X (среди прочего, увеличился объем страницы с 8 до 16 Кбайт, что уже само по себе требует обновления прошивки контроллеров). Во-вторых, IMFT нужно время для того, чтобы довести количество выхода годных кристаллов до приемлемого уровня. Но в результате, помимо прироста производительности, появится возможность упаковывать в один корпус до восьми 128-Гбит NAND-устройств, актуальная для мобильных платформ.

TLC NAND: еще дешевле, еще тоньше

Итак, это почти все, что нужно знать про Flash-память на сегодня. Для полноты картины осталось рассказать только про TLC NAND — память с новым типом ячеек, представленную в дополнение к уже известным SLC и MLC. В прошедшем году Samsung выпустил первый серийный накопитель на TLC-памяти — SSD 840 без приставки Pro. Интерфейс чипов — Toggle Mode DDR 2.0, техпроцесс — 21 нм. Не вдаваясь в подробности архитектуры TLC, отметим главное — эта память позволяет сохранять в ячейке три бита информации и потому работает медленнее, чем MLC, и, самое главное, обладает меньшей выносливостью. Точных данных об этом параметре у нас нет, но, зная о том, какова разница между SLC и MLC и как выносливость менялась при смене техпроцесса, можно предположить, что ячейки TLC в памяти Samsung выдерживают в районе 1 000—1 500 циклов перезаписи. Кроме того, TLC требует более мощного механизма контроля целостности данных.

Что касается производительности TLC, то она меньше, чем у MLC, но тот же Samsung SSD 840 демонстрирует вполне пристойную для современного SSD начального уровня производительность .

Выносливость Flash-памяти разных типов и требования к ECC (схема с Anandtech.com)

Пока трудно сказать, насколько TLC NAND выгодней по себестоимости относительно MLC. Теоретически тройные ячейки в состоянии снизить цену производства на 30% по сравнению с MLC, хотя сейчас разница наверняка компенсируется высоким спросом и большим объемом поставок MLC, с одной стороны, и ограниченным выпуском TLC — с другой. И все же TLC является перспективным способом снизить цены на твердотельные накопители, не принося больших жертв в области производительности. Ну а Samsung, обладая собственным производством NAND Flash, технологией TLC и собственными контроллерами, становится большой угрозой для тех производителей SSD, которые лишь занимаются сборкой накопителей из «чужих» компонентов. К счастью последних, азиатская империя пока не повернула в этом направлении свое огненное око.

Еще раз о долговечности SSD

Тот факт, что у Flash-памяти по мере перехода на новые техпроцессы снижается допустимое количество циклов перезаписи, вызывает у пользователей неослабевающее беспокойство. Дабы проверить гипотезу о якобы имеющей место чрезвычайной ненадежности и недолговечности SSD, мы однажды вычислили теоретический срок жизни накопителя объемом 128 Гбайт с NAND-памятью на три тысячи циклов и показали, что миф о недолговечности SSD — это не более чем миф. В конце концов, любой накопитель имеет свой срок жизни, и даже лучше знать его заранее. Тем более что производители жестких дисков никакого срока жизни не сообщают. Только сказочные значения времени наработки на отказ свыше сотни лет (sic!), которые на самом деле означают не более того, что из сотни дисков за год умирает один. Ну так вот, повторно рассчитаем, сколько лет нещадной эксплуатации требуется для того, чтобы полностью исчерпать запас циклов перезаписи современной MCL-памяти:

Посчитаем, сколько лет при десктопной нагрузке потребуется накопителю объемом 128 Гбайт, чтобы истощить все свои ячейки. Возьмем объем записываемых в день данных по максимуму — 10 Гбайт, хотя мало кто реально записывает столько на десктопе, а если записывает, то это, скорее всего, закачка из Интернета видео и подобных данных, которые нет смысла держать на SSD.

Большинство контроллеров увеличит объем 10 Гбайт еще в несколько раз за счет явления под названием write amplification. Write amplification складывается из нескольких факторов. Во-первых, SSD может записывать данные в ячейки только в виде так называемых страниц, типичный размер которых — 4 Кбайт. А стираются данные так называемыми блоками, как правило, по 512 Кбайт. К тому же контроллер постоянно перетасовывает данные в памяти, выполняя очистку от мусорных записей. Поэтому и может сложиться такая ситуация, когда вместо 10 Гбайт, отправленных на SSD хост-контроллером, в NAND-микросхемы записывается 100 Гбайт.

Итак, сколько в таких условиях протянет накопитель с чипами, выдерживающими 5 тыс. циклов перезаписи? Так как контроллер следит за тем, чтобы ячейки изнашивались равномерно, все они должны подойти к концу жизни одновременно, и это случится через 17,8 года (дотошные читатели могут повторить расчет). После этого последние записанные данные останутся в сохранности в течение еще 12 месяцев.

Как видите, даже в наименее благоприятной гипотетической ситуации десктопный SSD объемом 128 Гбайт с MLC-памятью на 5 тыс. циклов в состоянии проработать срок, за который можно вырастить ребенка. Соответственно, с памятью на 3 тыс. циклов продолжительность жизни накопителя составит 10,7 года, что тоже заведомо больше срока морального устаревания устройства. 128 Гбайт — много ли это будет через десять лет?

Контроллеры SSD сегодня и завтра

В прошедшем году появилось несколько интересных продуктов на базе новых контроллеров, которые оспорили гегемонию платформы SandForce. Однако в течение года тестирования новинок мы не увидели новых рекордов в бенчмарке последовательного чтения. Похоже, что накопители уже уперлись в предел пропускной способности интерфейса SATA 6 Гбит/с, который не получится преодолеть прежде, чем состоится переход к интерфейсу SATA Express. А пока что производительность прирастает в направлении количества операций в секунду, а Intel, например, осваивает такой неочевидный ее аспект, как постоянство скорости произвольного доступа.

Большие парни взялись за SandForce

Добрая часть из представленных в рознице SSD базируется на платформе SandForce SF-2281. О свойствах этого контроллера мы писали уже множество раз. Сегодня SF-2281 в сочетании с синхронной памятью если и не удержал безоговорочного лидерства, то по-прежнему занимает первые позиции в бенчмарках, хотя проявляет известную слабость при записи плохо сжимаемых данных.

Большой неожиданностью оказался тот факт, что контроллер SandForсe SF-2281 в SSD для интерфейса SATA стала использовать Intel. Им сейчас оснащаются Intel SSD 520 , SSD 330 и SSD 335. Союз Intel и SandForce примечателен тем, что у SandForce к тому моменту сложилась сомнительная репутация по части надежности. Был и знаменитый баг в контроллере, при определенных условиях вызывающий BSOD, и более мелкие неприятности вроде того, когда очередная версия публичной прошивки SF-2281 сломала отработку команды TRIM. Похоже, маленький стартап SandForce, оглушенный внезапным успехом первой версии своей платформы, поспешил выпустить обновление без надлежащего контроля качества.

Intel SSD 520 — производительность SandForce плюс надежность Intel

Intel в процессе подготовки SSD 520 пришлось выполнить работу над ошибками своего младшего партнера. Накопители на SF-2281 от Intel обладают эксклюзивной прошивкой и, по заявлению производителя, более надежны, чем устройства с публичной версией firmware. По крайней мере знаменитого бага с BSOD они точно лишены. Увы, Intel все равно опростоволосилась с контроллером SandForce, когда оказалось, что, вопреки спецификациям, чип не выполняет шифрование по стандарту AES-256, а использует только 128-битный ключ. Пришлось организовать программу возврата для тех покупателей, которым был нужен именно AES-256.

Ныне компания SandForce куплена LSI Corporation, крупным производителем полупроводниковых устройств для систем хранения данных (например, контроллеров для жестких дисков). Вопреки имевшим место опасениям, LSI не собирается производить собственные SSD на базе чипов SandForce, и существующим партнерам компании (OCZ, Corsair и пр.) никто не перекроет кислород. Только возможностей по разработке и, главное, тестированию продуктов у команды SandForce под крылом LSI прибавится.

Пока ничего конкретно не известно как о контроллерах SandForce третьего поколения, так и о том, в какой срок появятся первые продукты на их основе. Представители компании говорят только то, что приоритетом для разработчиков сейчас является повышение производительности при записи плохо сжимаемых данных и общее увеличение количества операций в секунду при произвольном доступе, что требует как большей вычислительной мощности, так и усовершенствований в прошивке. Очевидным ограничением для резкого повышения скоростей линейного чтения/записи для SandForce сейчас является хост-интерфейс SATA 6 Гбит/с и интерфейс ONFi 2.X микросхем памяти от IMFT. И есть вероятность, что первая проблема будет разрешена путем использования PCI-E в качестве внешнего интерфейса.

Indilinx Everest 2, Barefoot 3 от OCZ

Одним из главных ньюсмейкеров в рубрике « Накопители » была и остается компания OCZ. Еще в 2011 году она приобрела разработчика NAND-контроллеров Indillinx, знаменитого в прошлом своими чипами линейки Barefoot. Мотивация OCZ понятна: SSD нынче продаются с небольшой маржой, цены падают и скоро уже будет трудно оставаться в этом бизнесе, если твой вклад в продукт ограничивается распайкой микросхем на PCB. Уверенно себя чувствуют компании, обладающие своей долей в производстве NAND-памяти, например Intel и Samsung. А для OCZ единственный способ ощутимо снизить себестоимость SSD заключается в том, чтобы соскочить с иглы SandForce и завести собственный NAND-контроллер. Другую копеечку, по-видимому, OCZ экономит, самостоятельно упаковывая NAND-устройства в корпуса, что заметно по ее логотипу, обильно покрывающему внутренности тестируемых SSD.

К началу 2012 года OCZ уже выпускала две линейки относительно недорогих накопителей на базе платформы Indilinx Everest — Octane и Petrol. Затем была представлена флагманская модель на базе Everest 2 — Vertex 4 и ее удешевленный вариант — Agility 4 .

OCZ Vertex 4 на платформе Indilinx Everest 2

Вопреки ожиданиям, Everest как в первой, так и во второй версии платформы не является полностью разработкой OCZ. Сам процессор произведен Marvell. Вероятно, это модель 88SS9174 или более свежая 88SS9187. OCZ сделала только прошивку. И вот с прошивкой Vertex 4 как раз таки была связана определенная интрига…

Vertex 4 продемонстрировал весьма недурственную производительность, но на позицию однозначного преемника или «убийцы» Vertex 3 новинка не тянула. Скорее можно было сказать, что Vertex 4 представлял собой альтернативный вариант с другими акцентами в его, так сказать, профиле производительности. Но вот выходят прошивки версии 1.4 и 1.5, последовательно создающие радикальный прирост скорости, особенно в части последовательной записи. Vertex 3 и другие накопители на SandForce SF-2281 с синхронными микросхемами все еще имеют определенные преимущества перед Vertex 4, и все же по совокупности достоинств и недостатков его уже можно считать шагом вперед по сравнению с бывшим флагманом.

Особенно хороша модель объемом 128 Гбайт, которая благодаря новой прошивке может успешно соревноваться с другими SSD на платформе Marvell (вот как много зависит от firmware!) вдвое большего объема (а разница между моделями на 128 и 256 Гбайт у SSD всегда существенная).

Agility 4 отличается от Vertex 4 типом используемой памяти: асинхронные 25-нм микросхемы IMFT вместо синхронных. В случае с Agility 3 и Vertex 3 такая замена прошла относительно безболезненно для производительности, благодаря компрессии данных, и позволила несколько сэкономить на стоимости устройства. А вот в Agility 4 нет спасительной компрессии, поэтому он довольно сильно просел в бенчмарках, да и цена на него установлена весьма неубедительная при наличии мощной конкуренции со стороны тех же Vertex 3 и Agility 3.

Сейчас, однако же, появился продукт на чипе Barefoot 3, первом контроллере OCZ, сделанном от начала до конца in house, — Vector. « В этот раз никакого кремния от Marvell, все сами, сами » - как бы говорят нам ребята из OCZ. Он уже попал в цепкие руки вашего покорного слуги и в ближайшее время будет протестирован. Пока что, глядя на спецификации устройства и обзоры наших западных коллег, можно сказать, что Vector получился даже быстрее, чем Vertex 4, и претендует на статус быстрейшего потребительского SSD на сегодняшний день.

Marvell 88SS9174-BLD2 по-прежнему в ходу, первые продукты на Marvell 88SS9187

Marvell представляет вторую, помимо SandForce, распространенную сегодня платформу для SSD. Среди SSD на Marvell в прошедшем году мы тестировали Crucial m4 (в составе группового теста SSD объемом 120-128 Гбайт), Plextor M3 и M3 Pro .

Контроллер Marvell 88SS9174 не является чем-то новым. Его первая версия, 88SS9174-BJP2, появилась еще в 2010 году. К настоящему моменту чип обновился до третьей версии, 88SS9174-BLD2, и в накопителях сочетается с современной памятью: 25-нм IMFT или 24-нм Toshiba Toggle-Mode DDR.

Конкретные модели на платформе Marvell могут сильно отличаться друг от друга по производительности из-за особенностей прошивки. Этот факт, с одной стороны, отпугивает от Marvell партнеров, не обладающих достаточным R&D-ресурсом, а с другой - обеспечивает большие возможности для тех, у кого он есть. Plextor как раз принадлежит к последней категории. Честно говоря, мало кто ожидал, что компания, известная разве что старожилам как производитель оптических приводов, внезапно войдет в авангард производителей SSD. Прошлогодние новинки, Plextor M3 и M3 Pro, протестированные нами, показали выдающуюся производительность среди устройств с чипами Marvell и сравнимы с лучшими современными SSD на других контроллерах.

Plextor M3 Pro — быстрейшие SSD на платформе Marvell 88SS9174-BLD2

Plextor M5 Pro является первым накопителем на основе чипа Marvell 88SS9187 и одновременно — первым SSD с 19-нм памятью Toshiba Toggle-Mode DDR 2.0. Мы уже держали его в руках, но отложили выход статьи в связи с тем, что Plextor проделала с ним то же, что OCZ — с Vertex 4, выпустив обновление прошивки, которое, среди прочих изменений в производительности, увеличивает скорость произвольного чтения до 100 тыс. операций в секунду. Обещаем организовать обзор, как только к нам прибудет обновленный семпл.

Неожиданные новинки на LAMD LM87800

Corsair стала использовать в потребительских SSD контроллер LAMD LM87800 от прежде неизвестной широкой публике компании LAMD (полное название — Link A Media Devices, входит в состав SK Hynix ), которая ранее производила контроллеры только для корпоративных накопителей.

Собственно LM87800 — восьмиканальный контроллер с поддержкой с интерфейсов ONFi 2.X и Toggle Mode DDR. Два накопителя на платформе LAMD, выпущенные Corsair, — Neutron и Neutron GTX — как раз комплектуются синхронными 25-нм микросхемами Micron и 24-нм чипами Toshiba Toggle-Mode DDR соответственно. Среди всех протестированных нами накопителей Corsair Neutron GTX занял лидирующие позиции в тестах по всем основным аспектам производительности. Ничего быстрее для интерфейса SATA нам пока что тестировать не доводилось. Corsair Neutron без приставки GTX, согласно спецификациям, должен быть заметно медленнее.

Новый контроллер LAMD LM87800 в составе Corsair Neutron GTX

Intel. Возвращение к собственной платформе

В последние годы Intel, некогда бывшая локомотивом развития SSD, казалось бы, забросила собственную платформу и переключилась на NAND-контролеры от сторонних производителей. Сначала Intel SSD 510 на платформе Marvell, затем ряд устройств на чипе SandForce. И вот, наконец, корпоративный накопитель с третьей версией собственного кремния Intel — SSD DC S3700.

Контроллер Intel третьего поколения в SSD DC S3700 (фото Anandtech.com)

Новый контроллер наконец-то поддерживает интерфейс SATA 6 Гбит/с, обладает восьмиканальной архитектурой и обеспечивает шифрование по стандарту AES-256. По производительности SSD DC S3700 в целом уступает накопителям на платформе SandForce, если не брать в расчет зависимость последнего от компрессии данных. Сила SSD DC S3700 в том, что накопитель обеспечивает постоянное число операций в секунду при произвольной записи даже при длительной нагрузке такого рода, что является проблемой для многих других архитектур. Неудивительно, что Intel выпустила именно корпоративный SSD на этом чипе: расстановка акцентов неактуальна для десктопа.

Зависит от того, для чего вам компьютер. Если вы просто хотите, чтобы система запускалась и работала быстрее, хватит 64 ГБ. Чтобы ускорить еще и программы, которые вы используете каждый день, нужны диски на 128 или 256 ГБ. Все, что больше – для видеомонтажеров и заядлых геймеров.

Посмотрите, сколько места занимают программы, которыми вы пользуетесь каждый день. Прибавьте к ним размер системы (обычно 20-30 ГБ). Так вы узнаете, сколько памяти нужно. Нет необходимости размещать на SSD вообще всё. Фотографии, видео и нечасто используемые программы можно хранить на обычном HDD-диске.

Недорогие SSD лучше не заполнять под завязку – чем сильнее они забиты, тем медленнее работают и быстрее изнашиваются.
Выбирайте память с запасом, так диск будет работать дольше и быстрее.

Тип памяти: TLC или MLC?

Расхож миф о быстром выходе SSD из строя. На самом деле, производители все предусмотрели. Запись данных на диск оптимизирована: не будут постоянно использоваться одни и те же ячейки. На случай, если со временем какое-то количество памяти «затрется» постоянной записью файлов, имеется несколько резервных гигабайтов.

Конечно, если вы каждый день будете под завязку забивать SSD, удалять с него все данные и забивать снова, он быстро выйдет из строя. Но при реальном использовании в день обычно записывается не более 20 ГБ – в таком режиме в обозримом будущем циклы перезаписи не закончатся.

SSD могут быть оснащены двумя типами памяти: TLC и MLC. Память TLC получают дешевые SSD, они рассчитаны примерно на 1 000 циклов перезаписи. TLC-диски стоит использовать только для установки операционной системы и базовых программ. Для более активного использования лучше купить диск с памятью MLC. Ее ресурс – 3 000-5 000 циклов.
MLC – предпочтительный вариант: диски с MLC не сильно дороже, зато их можно активно использовать на протяжении длительного времени: лет 10 они точно проработают, скорее всего даже дольше.

Я еще слышал про eMLC и SLC

TLC и MLC – не единственные типы памяти в SSD, просто они наиболее распространены. Память eMLC выдерживает больше циклов записи по сравнению с обычным MLC. Она предназначена для корпоративных целей, буква «e» в названии – это сокращение от английского Enterprise (предприятие).

SLC – это самый долговечный и самый дорогой тип памяти, он поддерживает до 100 000 циклов перезаписи. Для обычного пользователя покупать SSD с памятью SLC – бессмысленно.
Выбирайте между TLC и MLC. Оставьте eMLC и SLC предприятиям, которые на их базе делают сервера.

Через какой интерфейс подключать?

К компьютерам и ноутбукам SSD обычно подключается через интерфейс SATA. Он бывает трех поколений: SATA, SATA II и SATA III. Тут все зависит от того, насколько современный ваш компьютер. Лучше всего подключить SSD к SATA III с максимальной скоростью чтения/записи 600 Мбайт/с. Средний SSD работает со скоростью 450 Мбайт/с, так что сможет работать на пределе возможностей.

К обычному SATA подключать SSD смысла нет, его пропускная способность не выше, чем у HDD. SSD даже близко не сможет работать на оптимальной скорости.

Максимальная скорость чтения/записи SATA II – 300 Мбайт/с. То есть, на полной скорости SSD работать не сможет, но разница с HDD все равно будет ощутимой. Если нет возможности установить SSD через SATA III, можно использовать SATA II.
SATA III – желательно, SATA II – допустимо, SATA – бессмысленно.

Также SSD-диски бывают с поддержкой интерфейса PCI-Express (PCI-E). Этот разъем в компьютерах обычно используется для подключения видеокарты. У него скорость гораздо выше – некоторые SSD «разгоняются» до 2 Гбайт/с, обычно – до 800 Мбайт/с.. Но такие параметры нужны только для серверов и в обычном компьютере ничего вам не дадут.
Не гонитесь за PCI-E.

Мне нужен компактный SSD

Если стандартный 2,5-дюймовый жесткий диск слишком большой для вашего компьютера, то смотрите в сторону SSD, подключаемых через разъем M.2. Предварительно убедитесь, что этот разъем есть на материнской плате.

M.2-SSD поддерживают и SATA III, и PCI-E, поэтому проблем со скоростью точно не будет. Такие жесткие диски, конечно, дороже – логично, что за компактность приходится платить.

Но самое ведь главное – контроллер?

От контроллера зависит скорость записи SSD. Многие говорят, что определиться с контроллером – самое сложное и важное при выборе твердотельного диска. На самом деле, в 2017 году все контроллеры обеспечивают нормальную скорость. В бенчмарках разница будет видна, при реальном же использовании все SSD работают примерно одинаково.

При чтении даже дешевые контроллеры выдают скорость 400 Мбайт/с, при записи – 200 Мбайт/с. У дорогих SSD с более продвинутыми контроллерами скорость выше, но разницу вы не почувствуете. А вот разницу в цене – очень даже.

Для записи на диск с максимальной скоростью нужен и источник файлов, который сможет эту скорость обеспечить. Редкие флешки и внешние жесткие диски выдают больше 150 Мбайт/с.

«Как ни крути, упереться в скорость записи очень проблематично, и поэтому переживать из-за нее не стоит категорически», - Сергей Вильянов, IT-журналист, бывший редактор журнала «Компьютерра», аналитик портала 3DNews.

Кратко

  1. 64 ГБ – только для системы, 128 ГБ – для системы и программ, 256 ГБ хватит практически для всего.
  2. Покупая SSD с памятью TLC будьте готовы поменять его через 5-7 лет. MLC проживет дольше. Диски с eMLC и SLC очень дорогие и выпускаются для предприятий.
  3. Идеально – подключить SSD к SATA III. Допустимо – к SATA II.
  4. Если нужен компактный SSD, выбирайте среди моделей с разъемом M.2.
  5. Не заморачивайтесь по поводу контроллера.
И главное – даже не думайте о том, стоит ли переходить с HDD на SSD. Конечно, стоит! После этого вы попросту не сможете воспринимать всерьез компьютеры, в которых система установлена на обычный жесткий диск – настолько большое у SSD преимущество в скорости.

В первом квартале 2016 года продажи HDD-дисков достигли десятилетнего минимума. Падать продажи будут и дальше, ведь будущее – за SSD.

Для начала неплохо провести краткий экскурс в историю. Хотя сами SSD (Solid State Drive) начали появляться на клиентском рынке относительно недавно, принцип работы был понятен и изобретен, фактически, вместе с первыми микросхемами памяти. Долгое время в составе прототипов и типовых (узкоспециализированных) устройств применялись чипы, которые можно отнести к разряду DRAM, то есть энергозависимому типу памяти. Такие полупроводниковые системы хранения могли держать информацию в себе только до тех пор, пока поступает питание, а потому были снабжены мощными аккумуляторами и дополнительными «бесперебойниками».

Преимуществом энергозависимых SSD являлась чрезвычайно высокая скорость работы. Даже избыточная для машин того времени. Недостатками, помимо дополнительных систем поддержки питания, конечно же, была высокая стоимость готового устройства при относительно небольшой емкости. Впоследствии технология была трансформирована в современные RAM-диски, где на печатную плату с готовой обвязкой достаточно было установить совместимые модули оперативной памяти. В реалиях настоящего времени любой пользователь может скачать специальные платные или бесплатные утилиты, позволяющие создавать и настраивать RAM-диски, пользуясь оперативной памятью компьютера.

Накопитель на базе оперативной памяти

Вторая волна интереса к SSD нахлынула вместе с ростом популярности Flash-памяти в середине 90-х годов. Некоторые разработчики представили свои прототипы устройств, которые на этот раз отличались энергонезависимой памятью. Впрочем, идея не пошла в массы, так как на то время производство чипов Flash было довольно дорогим, а по таким параметрам, как скорость записи и емкость, твердотельные накопители многократно проигрывали традиционным жестким дискам на магнитных пластинах.

Сам по себе термин SSD можно применить к любому накопителю на базе полупроводниковых элементов, в том числе и к системам хранения в телефонах, смартфонах и другой технике. Тем не менее, прошло довольно много времени, до тех пор, пока выпуск NAND Flash памяти не был налажен до соответствующего уровня, позволяющего вывести на пользовательский рынок адекватные продукты по адекватной цене.

Современные твердотельные накопители

Итогом развития полупроводников стали современные твердотельные накопители, которые работают по общему принципу. Основой SSD являются микросхемы NAND Flash памяти, а также управляющая микросхема-контроллер, некоторые из них также используют дополнительный небольшой объем буферной памяти. Все отличие модельного ряда устройств и является разницей между типом процессора и памяти, а также второстепенных технологий, версией микрокода и интерфейса передачи информации.

Устройство SSD

Хотя HDD по-прежнему являются наиболее дешевой и емкой единицей системы хранения компьютеров, твердотельные накопители продолжают активное наступление по всем фронтам. Исследователи одного из аналитических агентств пророчат для SSD 40% рынка, отнятых у жестких дисков, к 2016 году, но уже сейчас на прилавках лежит множество достойных решений по вменяемой цене (для своего уровня эффективности), ведь самое главное их преимущество - скорость работы.

В отличие от HDD, где требуется значительное для компьютерных масштабов время на запуск, позиционирование и считывание, SSD выполняет лишь часть из этих операций, и намного быстрее. Именно этим объясняется впечатляющее время доступа к файлам, «иммунитет» к фрагментации данных, а также быстрое чтение данных. Таким образом, SSD многократно ускоряет отклик и запуск установленных на него приложений, саму операционную систему и работу с файлами. Но за все приходится платить, поэтому за каждый гигабайт емкости приходится выкладывать неслыханную (в сравнении с HDD) сумму. Да к тому же еще и с ограниченным жизненным циклом. Именно так! Любой SSD обязательно «умрет» во время работы. Рано или поздно, но умрет. Восстановить ушедшую с ним информацию рядовому пользователю будет практически невозможно.

NAND Flash память

Память - это один из важнейших узлов твердотельного накопителя. От нее зависит скорость работы и надежность устройства. Любая NAND Flash-память имеет ограниченное число циклов перезаписи ячеек. В конечном итоге ячейка не сможет произвести запись информации и выйдет из строя.

Чтобы накопитель можно было использовать как можно дольше, используются в основном две технологии. Первая - программная. Контроллер занят тем, что постоянно следит за всеми ячейками и их степенью износа, распределяя нагрузку. Вторая степень защиты - аппаратная, когда управляющая микросхема резервирует часть памяти, под нужды замены в случае чрезмерного износа.

Разработчики постоянно говорят о новых типах памяти, но до дела толком не доходит. Большинство наработок появляются лишь в редких продуктах корпоративного сегмента, или вообще назначены лишь предположительные сроки выхода продуктов в обозримом будущем. А в настоящее время на рынке присутствует три основных типа микросхем с ячейками SLC, MLC и TLC.

SLC

Аббревиатура SLC означает Single-Level Cell, то есть каждая ячейка в такой структуре способна хранить лишь один бит информации. Производство подобных микросхем несколько дороже, хотя основной проблемой является тот факт, что накопители на базе SLC имеют гораздо меньшую емкость (от 8 до 64 Гбайт). Зато такой SSD будет быстрее и надежнее, ведь свойства однобитовой ячейки позволяют перезаписывать ее от 60 000 до 100 000 раз.

Одним из известных клиентских накопителей был Intel X25-E емкостью 32 Гбайт и 64 Гбайт. Последний оценивался в сумму порядка 20 000 рублей. Например, сегодня за эти деньги можно взять накопитель не на 64 Гбайт, а на 960 Гбайт, хоть и с MLC-ячейками.

На данный момент рынок SLC-решений представлен крайне слабо.

MLC

Многоуровневая ячейка или MLC (Multi-Level Cell) является основной для большинства твердотельных накопителей. Правда, за словом «многоуровневая» почему-то закрепились именно двухбитовые ячейки. Продукция представлена широким ассортиментом и предлагает пользователю решения объемом от 8 Гбайт до 1 Тбайт. Скорость работы этих SSD высока. Хотя их надежность значительно ниже, цена за 1 Гбайт постоянно снижается. Изначально MLC-накопители предлагали до 10 000 циклов перезаписи, впоследствии этот показатель был снижен до 5000 и 3000 циклов.

TLC

Больше всего споров ведется над, как вы уже поняли, трехуровневыми ячейками типа TLC (Triple-Level Cell). Такие накопители могут оказаться дешевы в производстве, зато предлагают всего 1000-1500 циклов перезаписи. Не исключено, что в будущем эти цифры также дополнительно снизятся.

Контроллеры SSD

Без хорошего контроллера, способного быстро обрабатывать полученную информацию, любой твердотельный накопитель будет не более чем крупной и дорогой «флешкой» с разъемом SATA, а потому пора познакомиться с основными игроками на рынке логики для SSD.

LSI-SandForce

Если вы никогда не слышали о SandForce, то знайте - данный разработчик контроллеров был недавно приобретен крупнейшей фирмой LSI, и до сих пор «держит» большинство рынка твердотельных накопителей.

У SandForce есть свои фанаты и свои ненавистники. Причиной тому являются «фирменные» особенности контроллера. Самый распространенный восьмиканальный чип - SF-2281 - встречается на совершенно различных продуктах с ценой менее 2000 рублей и выше 15000 рублей. Успешность логики объясняется работой с любыми типами интерфейсов памяти и ее широкой поддержке. К тому же производитель всегда предоставляет готовые прошивки самим разработчикам, то есть вендор получает практически готовый продукт, который остается лишь «собрать», упаковать и отгрузить дистрибутору.

К накопителям на базе контроллера SF-2281 пользователю действительно стоит присмотреться! Ведь это один из чипов, который сжимает данные, передавая их в NAND Flash. Следовательно, общий объем записанной информации будет меньше, что позволяет экономить ресурс ячеек.

А вот скорость работы заметно варьируется от типа обрабатываемых данных (сжимаемые и не сжимаемые). Сжимаемые данные обрабатываются на пике быстродействия, тогда как над с «сложными» файлами контроллеру приходится «попотеть», и скорость заметно падает. Единственным очевидным недостатком накопителей на базе контроллера SandForce является понижение производительности при значительной загруженности памяти.

Еще одна интересная «фишка» - отсутствие внешних микросхем буфера для работы. Вместо этого используется внутренний кэш чипа.

Контроллеры SandForce используют в своих устройствах такие компании, как Intel, Kingston, ADATA, Silicon Power, KINGMAX.

Marvell

Компания Marvell заслужила свое признание на восходе эры твердотельных накопителей. Контроллер 88SS9187 имеет «иммунитет» к степени компрессии данных, а общие скорости накопителя слабо падают со временем. За свою большую универсальность и стабильность многие пользователи сделали выбор в пользу этой компании производителя чипов.

Современный восьмиканальный контроллер 88SS9187 имеет поддержку SATA 3.0 и используется в накопителях Plextor и Crucial, а также множестве других марок.

Indilinx

Возможно, об Indilinx мы бы слышали намного меньше, если бы в свое время ей не заинтересовалась компания OCZ, которая выпустила множество продуктов с платформой Everest II и более новыми чипами Barefoot 3 (включая модификацию M10). Третья версия контроллера стала совместной разработкой инженеров обеих фирм. Последними SSD, получившими широкую популярность и использующими разработки Indilinx, можно считать Vertex 4, Vertex 450 и Vector.

Базирующийся на Barefoot 3 накопитель Vector был отмечен как один из быстрейших накопителей в своей нише. Не обошлось, правда, и без неприятных проблем (отказ устройства, BSoD и прочее), но они были устранены посредством обновления прошивки.

За кадром

В числе известных контроллеров также можно назвать LAMD и MDX. Первые обосновались в высокопроизводительных накопителях Neutron компании Corsair. Логика MDX была замечена в SSD Samsung. К слову, Samsung продала свой бизнес жестких дисков и полностью сконцентрировалась на твердотельных накопителях. Линейка устройств 840 Pro получила огромную популярность.

Не стоит списывать со счетов и контроллеры Phison, а также JMicron, все чаще встречающиеся в бюджетных устройствах. В целом данные устройства хорошо справляются со своими обязанностями, хотя их показатели, что не удивительно, далеки от характеристик «законодателей моды».

Популярные модели 60-64 Гбайт

Теперь, когда мы в целом представляем, что такое SSD, пора ознакомиться с перечнем популярных моделей. Стоит помнить, что модель одной линейки (с одинаковым процессором и памятью) будет популярна в сегменте, например, 60-64 Гбайт, но может оказаться совсем неинтересной в исполнении 240 Гбайт, ведь все зависит от конкурентов и цены.

Прежде всего, запомните одну аксиому: чем меньше памяти распаяно на устройстве, тем медленнее будет работать накопитель. Второй момент - многие SSD теряют скорость при большом заполнении памяти. Логично, что 60 Гбайт «мозгов» будет занято наполовину сразу же после установки ОС и пары «тучных» приложений. Наконец, большая занятость памяти влияет на износ. Чем меньшая доля микросхем занята, тем больше у контроллера поле для маневра и, соответственно, меньше расход ячеек. То есть при одинаковом использовании двух SSD емкостью 60 Гбайт и 240 Гбайт второй продержится намного дольше, тем более, если на нем будет занят тот же объем, что и на первом.

Silicon Power S50 64 Гбайт

Компания Silicon Power производит твердотельные накопители в основном на базе SandForce-чипов. Однако новая бюджетная серия - S50 - использует микросхему JMicron 667H. Несмотря на малую емкость и не самый ходовой контроллер, накопитель оказался довольно быстрым (на уровне более дорогих решений) и при этом стоит недорого. Впрочем, его еще придется поискать в магазинах.

Silicon Power S50

Kingston SSDNow V300 60 Гбайт

Компания Kingston не так давно представила свою небольшую «звездочку» - V300. Данный накопитель, в зависимости от комплектации, может быть очень доступным, но при этом обладает неплохим быстродействием. Контроллер SandForce SF-2281 легко справится с большинством задач.

Kingston SSDNow V300

TOSHIBA HDTS106EZSWA

Новичок индустрии - TOSHIBA HDTS106EZSWA - стоит чуть дороже своих оппонентов. Он использует перемаркированный производителем контроллер SandForce, а также фирменную память. Важным дополнением устройства является богатейший комплект поставки, включающий в себя, помимо основных «плюшек», интерфейсный кабель для переноса системы с жесткого диска на SSD.

TOSHIBA HDTS106EZSWA

Наименование Silicon Power S50 Kingston SSDNow V300 TOSHIBA HDTS106EZSWA
Корпус 2,5”, 7 мм 2,5”, 7 мм 2,5”, 9,5 мм
Емкость 64 Гбайт 60 Гбайт 60 Гбайт
Контроллер JMicron 667H SandForce SF-2281 Toshiba TC58NC5HJ8GSB-01 (SandForce)
Память MLC, Intel 20 нм MLC, Toshiba 20 нм MLC, Toshiba 24 нм
Последовательные скорости (чтение/запись) 450/100 Мбайт/с 450/450 Мбайт/с 557/526 Мбайт/с
Произвольные скорости (чтение/запись) Не заявлена 85 000/60 000 IOPS Не заявлена
Ориентировочная стоимость 2000 руб. 2200 руб. 2400 руб.
Уточненная стоимость по данным price.ru

Популярные модели 120-128 Гбайт

Постепенно, не спеша, но накопители емкостью 32-64 Гбайт покидают рынок. Конечно, все еще выходят новые версии SSD, их наличие в достатке. Однако, если сравнить ситуацию с прошлым годом, то их количество заметно сократилось. А все потому, что цена на накопители емкостью 120-128 Гбайт значительно снизилась.

KINGMAX SMP35 120 Гбайт

KINGMAX SMP35 - «брат» по цеху твердотельного накопителя Kingston V300. И хотя их производят совсем разные компании, у них есть много общего как в ценовой политике, так и в использовании чипа SF. В качестве дополнительного преимущества, исключая невысокую цену, можно назвать хороший комплект поставки, в который входит крепления, переходники и кабели.

Plextor M5S 128 Гбайт

Компания Plextor уже давно выпускает твердотельные накопители на базе контроллеров Marvell. И серия M5S не является исключением. Большинство устройств линейки зарекомендовали себя как хорошие помощники пользователя с высокой степенью надежности. Конечно, серия M5S - мейнстримовая, и не предоставит своему владельцу лучших показателей быстродействия. Тем не менее, эту модель можно противопоставить бюджетным SSD на базе SandForce.