Dyski SSD - zalety, moÅ¼liwoÅ›ÅŸci, zastosowanie.pdf - PORADY KOMPUTEROWE - krejzula223

TECHNOLOGIE

Dyski SSD – zalety, mo liwo ci, zastosowanie CD 9/2007

Grupa: UZUPEŁNIENIA

Archiwalny artykuł „Dyski twarde

z zapisem prostopadłym”, PC For-

mat 8/2006

Archiwalny artykuł „Pamięci DRAM

– działanie, rodzaje, różnice”, PC

Format 8/2007

SSD w prognozach

iSuplay przewiduje, że do koń-

ca 2009 r. dyski SSD znajdą się

w około 12 proc. wszystkich note-

booków, 35 proc. laptopów będzie

miało zainstalowane dyski hybrydo-

we (połączenie tradycyjnych dysków

i pamięci ﬂ ash).

Gartner swoje prognozy poda-

je w sztukach. Zakłada, że w tym

roku dyski SSD będą wykorzysty-

wane w blisko 4 mln sztuk kom-

puterów przenośnych, w 2008 roku

będzie je miało 10 mln notebooków,

a w 2009 – ok. 17 mln.

Solidny dysk

Dyski twarde mają coraz większą pojemność, są szybsze i bardziej niezawodne, ale

i tak nie mogą sprostać wielu zadaniom. Stosowane w nich mechaniczne elementy

ograniczają szybkość zapisu i odczytu danych, łatwo też je uszkodzić. Tych wad nie

mają dyski SSD, potencjalni następcy napędów HDD.

Przewaga SSD nad HDD

 Pracuje bezszelestnie

 Zużywa znacznie mniej energii

 Komputer z SSD przy operacjach

dyskowych jest 50 – 100 razy szyb-

szy niż komputer z HDD – system

operacyjny i programy uruchamiają

się natychmiast

lowania akumulatorów ograniczała

jednak możliwości miniaturyzacji

takich napędów.

Problem ten rozwiązały pamięci

ﬂ ash  103>03 , które do zapamię-

tania i ciągłego przechowywania

informacji nie potrzebują dodatko-

wego zasilania. Są na tyle szybkie,

że można je było zastosować w dys-

kach SSD zamiast pamięci DRAM.

Co więcej, dyski SSD wykorzystują-

ce pamięci ﬂ ash zużywają znacznie

mniej energii niż napędy SSD z mo-

dułami DRAM i przede wszystkim

są bardziej oszczędne niż tradycyjne

dyski twarde. Ponadto są całkowi-

cie bezgłośne i wydzielają minimal-

ną ilość ciepła! Mogą też pracować

w większym zakresie temperatur niż

zwykłe dyski twarde (patrz tabelka

„Porównanie parametrów dysków

SSD i tradycyjnych HDD”).

Pierwszy dysk twardy wykorzy-

stujący pamięci ﬂ ash pojawił się

w styczniu 1999 roku. Opracowa-

Podstawowa konstrukcja dysków

twardych HDD (Hard Disk Drive)

nie zmieniła się od czasu pierwsze-

go „twardziela”, czyli od 1980 roku.

Wykorzystuje się w nich jeden lub

kilka wirujących talerzy, wykona-

nych ze szkła pokrytego warstwą

materiału ferromagnetycznego, oraz

zespół głowic zapisująco-odczytują-

cych. Głowice są umieszczone na

ruchomych ramionach, dzięki któ-

rym mogą dotrzeć do wybranego

sektora z danymi zapisanymi na

powierzchni talerzy. Nad pozycjo-

nowaniem głowicy czuwają silniki

krokowe oraz elektronika sterująca

(budowę dysków twardych opisy-

waliśmy w PC Formacie 8/2006,

artykuł znajduje się na CD).

Mechaniczna konstrukcja to naj-

poważniejsza wada dysków twar-

dych. Mechaniczne elementy są

bardziej zawodne niż elektronicz-

ne. Ograniczają też szybkość od-

czytu i zapisu danych – nie można

zwiększyć znacząco szybkości ru-

chu głowic i prędkości obrotowej

talerzy, nie powodując przy tym

błędów w pozycjonowaniu głowic

i błędów odczytu czy zapisu infor-

macji. W praktyce dysk twardy jest

jednym z wolniejszych podzespołów

komputera i często staje się wąskim

gardłem przy dostarczaniu danych

dla procesora – wydłuża czas wczy-

tywania się programów i startu sys-

temu operacyjnego.

Dyski twarde są też podatne na

wstrząsy. Wprawdzie dokumenta-

cja napędów montowanych w note-

bookach podaje, że wytrzymają

przeciążenia rzędu 1000 G (gdy

waga wzrasta 1000 razy) w czasie

spoczynku i 325 G w trakcie pra-

cy (np. napędy z serii Hitachi Tra-

velStar), jednak w praktyce upa-

dek notebooka kończy się zwykle

uszkodzeniem dysku lub pojawie-

niem się na nim błędnych, uszko-

dzonych sektorów. Dysk taki raczej

„nie przeżyje” wybuchu pocisku

w jego pobliżu czy wyniesienia

na orbitę na pokładzie rakiety ko-

smicznej.

Narodziny SSD

To właśnie potrzeby przemysłu ko-

smicznego i wojskowości zainicjowa-

ły stworzenie nowego rodzaju napę-

du – trwalszego, bardziej niezawod-

nego i odporniejszego na wstrząsy

niż normalne HDD. Z kolei użyt-

kownikom serwerów zależało na

wprowadzeniu napędu znacznie

szybszego niż dyski HDD.

W połowie lat 90. ubiegłego wie-

ku amerykańskie ﬁ rmy BiTMICRO

Networks i MemTech opracowały

dyski SSD (Solid State Drive, Solid

State Disk). Do ich budowy użyły

pamięci DRAM  103>01 (pisaliśmy

o nich w PCF 8/2007, artykuł jest

na naszym CD). Były to dyski bar-

dzo szybkie, odporne na wstrząsy

i niezawierające żadnych elemen-

tów mechanicznych. Pierwsze mo-

dele napędów SSD oprócz modułów

DRAM wykorzystywały specjalne

jednostki zasilające z wbudowanymi

akumulatorami. Ich zadaniem było

podtrzymywanie zawartości pamięci

po wyłączeniu zasilania komputera

(zasada działania pamięci DRAM

jest taka, że jej zawartość zmienia

się dynamicznie i jest bezpowrotnie

tracona, gdy zostanie wyłączone na-

pięcie zasilające). Konieczność insta-

Produkcją dysków SSD zajmuje się wiele ﬁ rm znanych z wytwarzania kart ﬂ ash

i pamięci USB. Na zdjęciu modele dysków SSD ﬁ rm PQI, Samsung i SanDisk.

Produkcją dysków SSD zajmuje się wiele ﬁ rm znanych z wytwarzania kart ﬂ ash

102

PC Format 9/2007

SOFTWARE

Produkcją dysków SSD zajmuje się wiele ﬁ rm znanych z wytwarzania kart ﬂ ash

Dyski SSD – zalety, możliwości, zastosowanie

TECHNOLOGIE

wo – podobnie jak w tradycyjnych

dyskach – bufor 2 103>04 , zwykle

w postaci 16- lub 32-kilobajtowych

modułów bardzo szybkiej pamięci

statycznej SRAM 2 103>02 (z nich

jest też zbudowana pamięć cache

procesorów).

Kolejnym elementem dysku SSD

jest jego elektronika sterująca. Jest

znacznie prostsza niż w tradycyj-

nych dyskach, bo nie musi sterować

żadnymi mechanicznymi elemen-

tami (prędkością obrotową talerzy

czy ruchem głowic). Jest to zwykły

kontroler pamięci adresujący komór-

ki pamięci lash, z których mają być

odczytane lub w których mają być

zapisane dane.

Elektronika sterująca pracą dys-

ku SSD „tłumaczy” też strukturę

obszarów pamięci dysku SSD na

informacje zrozumiałe dla kon-

trolera dysku twardego znajdu-

jącego się na płycie głównej. Ten

ostatni posługuje się sposobem

adresowania typowym dla trady-

cyjnych dysków – dzieli dysk na

cylindry, głowice i sektory. Układy

dysku SSD natychmiast przeliczają

wszystkie te dane na wewnętrzną

strukturę adresowania SSD. Dzięki

temu płyta główna, system ope-

racyjny i dowolny program widzą

dysk SSD tak, jak każdy inny tra-

dycyjny dysk twardy. Gwarantuje

to pełną zgodność z dotychczaso-

wymi konstrukcjami komputerów

i dysków twardych. Dysk SSD moż-

Etapy odczytu danych z napędów SSD i dysków HDD

W środku obudowy dysku SSD znajdu-

je się wyłącznie elektronika sterująca

i kości pamięci lash. Najczęściej takie

napędy produkuje się w notebookowych

formatach 1,8“ i 2,5“ (po prawej).

ła go irma BiTMICRO Networks.

Od tego czasu, wraz z rozwojem

pamięci lash, rośnie pojemność

dysków SSD, zmniejszają się ich

wymiary (obecnie produkowane

są napędy 1,8-, 2,5- oraz 3,5-calo-

we), wzrasta też szybkość zapisu

i odczytu informacji.

Budowa napędu SSD

Współczesne dyski SSD, niezależnie

od producenta, mają podobną budo-

wę. Stosowane w zwykłych dyskach

talerze i głowice zostały zastąpione

Napędy SSD są dużo szybsze od dys-

ków twardych, gdyż wyeliminowano

w nich czasochłonny proces pozycjo-

nowania głowic oraz etap obracania

talerza dysku, by sektor z zapisanymi na

nim danymi znalazł się „pod głowicą”.

Ostatnim elementem dysku SSD

jest jego interfejs. Służy on do bez-

pośredniej komunikacji SSD z kon-

trolerem dysku twardego na pły-

cie głównej. W zależności od mo-

delu w dyskach SSD do desktopów

i notebooków montowane są inter-

fejsy Serial ATA, Serial ATA II, Ul-

tra ATA 100/133, a w dyskach SSD

przeznaczonych do serwerów – in-

terfejsy SCSI, SAS (Serial Attached

SCSI) bądź FibreChannel. Pozwala

to użytkownikowi dobrać dysk SSD

do swoich potrzeb.

Co oferuje rynek

W Polsce nie można kupić dysków

SSD tak po prostu w sklepach. Są

sprowadzane jedynie na zamówie-

nie. Powodem są ich wysokie ceny.

Przykładowo napędy SSD irmy San-

Disk o pojemności 32 GB, formatu

1,8” kosztują ok. 600 dolarów; 3,5-

-calowy szybki dysk irmy Mtron

o pojemności 64 GB – 1200 euro.

Najbardziej pojemny obecnie na

świecie model SSD – Zeus IOPS

512 GB irmy STEC, który według

producenta jest ponad 200 razy

szybszy od najszybszych modeli

dysków tradycyjnych – kosztuje,

15 tys. dolarów.

Ceny dysków SSD dość szybko

maleją. Ich producenci przewidu-

ją, że napędy SSD o dużej pojem-

ności (512–1024 GB) w 2012 roku

będą kosztować od 600 do 800 dola-

rów. Z kolei małe dyski 64–128 GB

– takie, jakie montuje się w note-

bookach – w przyszłym roku po-

winny kosztować 400–600 dol., a za

mniej więcej dwa lata – ok. 200 dol.

Spadek cen przełoży się na szersze

zastosowanie dysków SSD, przede

wszystkim w notebookach – irma

analityczna iSupply przewiduje, że

do końca 2009 r. dyski SSD będą

wykorzystywane w 12 proc. nowych

komputerów przenośnych. Obecnie

montują je w swoich notebookach

Samsung, Toshiba, Lenovo, ale tyl-

ko na zamówienie, także indywidu-

alnych użytkowników. Wszystkie

notebooki polowe dla Pentagonu są

standardowo wyposażone w dyski

SSD irmy SuperTalent; notebooki

HP dla NASA wykorzystują dyski

SSD Transcenda lub Apacera, nato-

miast laptopy Toshiby dla Europej-

skiej Agencji Kosmicznej – swoje

dyski SSD.

Porównanie parametrów dysków SSD i tradycyjnych HDD

Parametry SSD HDD

Pojemność 4–512 GB 40–1024 GB

Format 1,8”, 2,5”, 3,5” 1,8”, 2,5”, 3,5”

Zużycie energii 1–3 W 6–12 W

Szybkość odczytu danych (praca ciągła) 60–200 MB/s 32–60 MB/s

Szybkość zapisu danych (praca ciągła) 55–100 MB/s 32–60 MB/s

Czas dostępu

0,0005–0,0010 ms 3,5–8 ms

Temperatura pracy

-40–85°C 0–60°C

MTBF ( średni czas między awariami)

2 mln godzin 1,2 mln godzin

elektronicznym blokiem wielu pa-

mięci lash. Od liczby użytych kości

pamięci oraz od ich jednostkowej

pojemności zależy pojemność dysku

SSD, a szybkość jego działania od

prędkości pamięci lash. W niektó-

rych modelach SSD do zwiększenia

szybkości pracy stosuje się dodatko-

na podłączyć do dowolnego, na-

wet starego, komputera i będzie

on w nim poprawnie działał. Jest

zresztą zamknięty w takiej samej

– pod względem wymiarów – obu-

dowie jak tradycyjny dysk twardy

i umieszcza się go w kieszeniach

przeznaczonych na HDD.

Oceń lub skomentuj na



www.pcformat.pl/ocena

Słownik: trudne terminy

01 DRAM

dynamiczna pamięć RAM

w komputerze; umieszcza

się w niej uruchamiane

programy, przetwarzane

przez nie dane, pośrednie

i końcowe wyniki obliczeń;

zawartość pamięci DRAM

jest tracona, gdy kompu-

ter zostanie wyłączony

02 SRAM

typ pamięci przechowu-

jącej dane, gdy komputer

jest włączony; używany

w szybkich podręcznych

pamięciach, które nie

wymagają dużych pojem-

ności, np. w procesorach;

jest ok. 10 razy szybsza

od pamięci optycznych

03 pamięć lash

typ pamięci przechowują-

cej dane bez konieczności

stałego zasilania; wykorzy-

stywany w dyskach SSD,

dyskach hybrydowych (są

instalowane bezpośred-

nio w dysku twardym),

odtwarzaczach MP3, tzw.

pendrive’ach

04 bufor

inaczej cache lub pamięć

podręczna, przyspiesza

dostęp do danych na

dysku, ponieważ przecho-

wuje część z nich i wysyła

je do kontrolera bez ko-

nieczności sięgania po nie

do znacznie wolniejszego

nośnika

05 DirectX

multimedialne biblioteki

Microsoftu wykorzystywane

głównie w grach; pośredni-

czą w wyświetlaniu graiki,

są używane także przy

symulowaniu instrumentów

i efektów dźwiękowych,

najnowsza wersja

DirectX 10

06 WMV9

Windows Media Video 9 –

format kompresji wideo,

umożliwia zapis wideo w

wysokiej rozdzielczości HD

(1280x720, 1920x1080)

wraz z wielokanałowym

dźwiękiem; pliki WMV9

mogą być udostępniane

jako strumienie danych

PC Format 9/2007

103

Dyski SSD - zalety, moÅ¼liwoÅ›ÅŸci, zastosowanie.pdf

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: