Переходим на SSD

Мы уже не раз обращали внимание читателей на новый класс устройств, который уже вполне успешно конкурирует с обычными жесткими дисками при выполнении определенных задач. SSD постепенно становятся все доступнее и актуальнее, однако некоторые вопросы у пользователей остаются. Мы попробуем на них ответить, а заодно приведем результаты собственных измерений, которые касаются ежедневной работы на ПК, а не показывают производительность системы в синтетических тестах.

Каковы основные отличия SSD от жесткого диска?

Твердотельные диски отличаются от обычных накопителей с пластинами и головками принципиально. В них нет механики, запоминающие устройства – чипы флеш-памяти. Они практически не греются и вовсе не шумят. По этой же причине даже тысяча SSD-дисков не создадут вибрации.

Каким образом SSD подключаются к компьютеру?

Модели потребительского класса выпускаются в формфакторе ноутбучных жестких дисков – 2,5" и имеют стандартные SATA-разъемы. Некоторые производители (в частности, Kingston) практикуют дополнение набора специальными салазками для установки накопителей в корзину для полноформатных винчестеров. Владельцам более простых комплектов приходится самостоятельно решать проблему размещения SSD внутри корпуса.

Говорят, что SSD недолговечны и быстро выходят из строя. Правда ли это?

Срок службы SSD действительно волнует многих, но точно определить его для каждой конкретной модели сейчас достаточно сложно, поскольку это зависит не только от самого устройства, но и от условий его эксплуатации. Ячейки в актуальных моделях выдерживают от 500 тыс. до 1,5 млн циклов перезаписи, однако если вы будете ежедневно заполнять диск новой информацией, то проживет он намного меньше, чем при более щадящих режимах работы. Кроме того, в твердотельных накопителях применяются достаточно «умные» контроллеры, которые следят за состоянием ячеек и стараются использовать их равномерно. В целом изготовители SSD заявляют для них гарантийный срок порядка 3 лет, однако не стоит думать, что по истечении указанного времени накопитель выйдет из строя, унеся с собой все содержимое. Это будет означать, что на него нельзя записать новые данные, тем не менее доступ к уже имеющимся файлам сохранится. Да и кто знает, что изменится за 3 года? К этому моменту мы можем уже перейти на более производительные и надежные устройства.

Есть ли еще какие-либо отличия между разными моделями SSD помимо емкости?

На данный момент существуют два вида твердотельных дисков, различающихся по типу ячеек NAND-памяти. Многоуровневые ячейки (MLC – multi-level cell) способны хранить несколько состояний (в основном 4, что означает 2 бита на ячейку), а одноуровневые (SLC – single-layer cell) только один бит информации. Исходя из этого, стоимость SSD, основанных на SLC, намного выше, поскольку ячеек для хранения того же объема данных потребуется больше. SLC-память используется в серверах из-за высокой скорости и более длительной работоспособности, а в потребительских моделях применяются MLC.

Что собой представляет технология TRIM и как она влияет на работу SSD?

Основная необходимость внедрения TRIM была обусловлена выявлением проблемы производительности под названием write amplification. Для записи нового сегмента данных на SSD в кеш устройства копируется целый блок, имеющий гораздо большие размеры, в него вносятся изменения, после чего он записывается обратно в ячейки накопителя. В результате того что SSD не стирает ненужную информацию, а лишь помечает удаленные фрагменты как доступные для перезаписи, после заполнения свободного пространства появляются проблемы с быстродействием, поскольку для сохранения новых данных контроллер начинает массово кешировать блоки для их перезаписи. Можно представить, как быстро переполнится кеш при попытке записать на занятый SSD множество мелких файлов.

TRIM решает проблему путем коммуникации ОС с контроллером SSD. В свободное время твердотельный накопитель самостоятельно осуществляет очистку отмеченных как удаленные блоков, освобождая место для будущих операций. Это дает возможность сократить задержки, возникающие в ходе работы. Кроме того, TRIM решает еще несколько важных задач, позволяющих оптимизировать работу диска и обеспечить более эффективное его использование. Например, при определении в ПК накопителя SSD (это происходит в результате запроса скорости вращения шпинделя, если параметр равен 0, то ОС идентифицирует его как твердотельный) отключается встроенная дефрагментация, что дополнительно уменьшает количество лишних циклов записи, а следовательно, увеличивает срок службы диска.

Увы, для работы TRIM эта технология должна поддерживаться не только операционной системой, но и непосредственно устройством. На данный момент лишь самые последние модели «понимают» команды TRIM, а среди ОС этим могут похвастаться только Windows 7 и Windows Server 2008 R2.

Для каких целей лучше всего подойдут SSD?

В связи с высокой стоимостью устройств потребительские модели имеют пока что небольшой объем памяти, поэтому использовать их для хранения данных нецелесообразно. Зато они отлично подойдут в качестве системного раздела, на который инсталлируется ОС. Мы решили сравнить по нескольким параметрам два ПК, отличающихся лишь типом накопителя, и результаты выявили значительное сокращение времени загрузки операционной системы при применении твердотельного накопителя. Кроме того, ради интереса на SSD была установлена Call of Duty: Modern Warfare 2 и измерено время запуска одного из уровней игры. Для чистоты эксперимента система перезагружалась после каждого замера.