Швидкість читання sSD. FAQ Битва HDD та SSD

Методика тестування

Тестування проводиться в операційній системі Microsoft Windows 10 Enterprise x64 Build 16299, що коректно розпізнає та обслуговує сучасні твердотільні накопичувачі. Це означає, що у процесі проходження тестів, як і за звичайному повсякденному використанні SSD, команда TRIM підтримується і активно задіюється. Вимірювання продуктивності виконується з накопичувачами, що знаходяться у «використаному» стані, яке досягається їх попереднім заповненням даними. Перед кожним тестом накопичувачі очищаються та обслуговуються за допомогою команди TRIM. Між окремими тестами витримується 15-хвилинна пауза, відведена для коректного відпрацювання технології складання сміття. У всіх тестах використовуються рандомізовані дані.

Розділ, у якого тестується швидкість операцій, має розмір 32 Гбайт, а тривалість кожного тесту становить сорок секунд. Такі параметри, зокрема, дозволять отримувати релевантніші результати для тих SSD, які використовують різні технології SLC-кешування.

Додатки та тести, що використовуються:

• Iometer 1.1.0
  • Вимірювання швидкості послідовного читання та запису даних блоками по 128 Кбайт (найбільш типовий розмір блоку при послідовних операціях у десктопних задачах). Тестування проводиться за різної глибини черги запитів, що дозволяє оцінювати як реалістичні, і пікові параметри швидкодії.
  • Вимірювання швидкості випадкового читання та запису блоками розміром 4 Кбайт (такий розмір блоку використовується в переважній більшості реальних операцій). Тест проводиться двічі - без черги запитів і з чергою запитів глибиною 4 команди (типовою для десктопних програм, що активно працюють з розгалуженою файловою системою). Блоки даних вирівнюються щодо сторінок флеш-пам'яті накопичувачів.
  • Встановлення залежності швидкостей випадкового читання та запису під час роботи накопичувача з 4-кілобайтними блоками від глибини черги запитів (у межах від однієї до 32 команд). Блоки даних вирівнюються щодо сторінок флеш-пам'яті накопичувачів.
  • Встановлення залежності швидкостей випадкового читання та запису під час роботи накопичувача з блоками різного розміру. Використовуються блоки об'ємом від 512 байт до 256 Кбайт. Глибина черги запитів протягом тесту складає 4 команди. Блоки даних вирівнюються щодо сторінок флеш-пам'яті накопичувачів.
  • Вимірювання продуктивності при змішаному багатопоточному навантаженні та встановлення її залежності від співвідношення між операціями читання та запису. Тест проводиться двічі: для послідовних операцій читання та запису блоками об'ємом 128 Кбайт, що виконуються у два незалежні потоки, і для випадкових операцій з блоками об'ємом 4 Кбайт, які виконуються у чотири незалежні потоки. В обох випадках співвідношення між операціями читання та запису варіюється з кроком 20 відсотків.
  • Дослідження падіння продуктивності SSD під час обробки безперервного потоку операцій випадкового запису. Використовуються блоки розміром 4 Кбайт та глибина черги 32 команди. Блоки даних вирівнюються щодо сторінок флеш-пам'яті накопичувачів. Тривалість тесту становить дві години, виміри моментальної швидкості проводяться щомиті. Після закінчення тесту додатково перевіряється здатність накопичувача відновлювати свою продуктивність до початкових величин рахунок роботи технології складання сміття і після відпрацювання команди TRIM.
• PCMark 8 Storage Benchmark 2.0
  • Тест, заснований на емулювання реального дискового навантаження, яке характерне для різних популярних додатків. На тестованому накопичувачі створюється єдиний розділ у файловій системі NTFS на весь доступний обсяг, і PCMark 8 проводиться тест Secondary Storage 2.0. Як результати тесту враховується як підсумкова продуктивність, і швидкість виконання окремих тестових трас, сформованих різними додатками.
• Тести реального файлового навантаження
  • Вимірювання швидкості копіювання директорій із файлами різного типу. Для копіювання застосовується стандартний засіб Windows - утиліта Robocopy, як тестовий набор використовується робоча директорія, що включає офісні документи, фотографії та ілюстрації, pdf-файли та мультимедійний контент загальним обсягом 8 Гбайт.
  • Вимірювання швидкості архівації файлів. Тест проводиться з тією ж робочою директорією, що й копіювання, а як інструмент для компресії файлів обраний архіватор 7-zip версії 9.22 beta. Для зменшення впливу продуктивності процесора використається метод Deflate.
  • Дослідження швидкості розгортання архіву. Тест проводиться з архівом, отриманим під час вимірювання швидкості архівації.
  • Оцінка швидкості запуску ігрової програми. Вимірюється продуктивність дискової підсистеми при виконанні сценарію, захопленого при запуску гри Far Cry 4 і завантаженні в ній рівня з збереженням користувача. Для мінімізації впливу продуктивності процесора та пам'яті всі затримки, що виникають з їхньої вини, з тестового сценарію прибрані.
  • Оцінка швидкості старту додатків, що формують типове робоче середовище користувача. Вимірюється продуктивність дискової підсистеми при виконанні сценарію, захопленого під час запуску пакета програм, що складається з браузера Google Chrome, текстового редактора Microsoft Word, графічного редактора Adobe Photoshop та відеоредактора Adobe Premiere Pro з робочими файлами. Для мінімізації впливу продуктивності процесора та пам'яті всі затримки, що виникають з їхньої вини, з тестового сценарію прибрані.

Сьогодні - явно підходящий момент для того, щоб придбати новий, ємний і швидкий твердотільний накопичувач. Після затяжного падіння цін твердотільний терабайт може коштувати навіть дешевше за 10 тисяч рублів, і цією можливістю гріх не скористатися. При цьому ми знову з числами "на руках" закликаємо орієнтуватися насамперед на накопичувачі з інтерфейсом NVMe. Це свідомо більш сучасні моделі, які засновані на якісній флеш-пам'яті і забезпечують істотно більш високу продуктивність у порівнянні з SATA SSD, що йдуть у минуле.

Тестування показало, що при повсякденній взаємодії з ПК, при звичайних файлових операціях або при завантаженні ігор та програм NVMe-накопичувачі можуть забезпечувати більш ніж дворазова перевага у швидкості перед SATA-побратимами, і щоб отримати його, абсолютно необов'язково вдаватися до купівлі дорогих моделей. Навіть найдоступніші NVMe SSD, що мають безбуферний дизайн або спираються на QLC-пам'ять, здатні запропонувати кращу чуйність і кращу швидкість читання та запису даних.

Втім, при цьому потрібно пам'ятати про те, що розрив у продуктивності різних накопичувачів з інтерфейсом NVMe може бути дуже помітний. Використовувана ними шина PCI Express 3.0 x4 має високу пропускну здатність, яка практично нічим не стримує потенціал актуальних платформ SSD. В результаті відмінності між сильними та слабкими пропозиціями у світі NVMe виявляються значно серйознішими, ніж це було в епоху домінування SATA-моделей. А це означає, що до вибору NVMe SSD варто підходити дуже ретельно.

Вище ми вже наводили графік із порівнянням усередненої продуктивності актуальних терабайтних NVMe SSD, проте питання швидкодії розглядалося у відриві від цінового фактора. Для того, щоб перейти від загальних слів до конкретних рекомендацій, ми склали традиційну карту співвідношення ціни та продуктивності, на якій поєднана усереднена швидкість SSD згідно з результатами проведеного тестування та їхня середня вартість за даними «Яндекс.Маркета» (для Москви на 26.07.19) ).

Наведена ілюстрація навряд чи потребує якихось докладних коментарів. Тому нам залишається лише видати список рекомендованих для придбання моделей.

Найвища продуктивність

Для тих, хто хоче отримати від дискової підсистеми максимум, рекомендація є цілком очікуваною. Найвищою продуктивністю серед споживчих накопичувачів мають флагманські рішення Samsung. Насамперед це, звичайно, Samsung970 PRO- безкомпромісний та унікальний NVMe SSD, заснований на MLC 3D V-NAND. Використання двобітової пам'яті дозволяє отримати не тільки видатну продуктивність, що забезпечується без будь-яких хитрощів на кшталт SLC-кешування, але й дуже високий рівень надійності зберігання інформації. Проблема такого SSD лише одна - його висока ціна. Але для тих, хто не готовий переплачувати, в асортименті південнокорейського виробника є варіант майже не гірший. Samsung970 EVOPlus. Цей накопичувач базується на передовій TLC 3D V-NAND п'ятого покоління і виявляється порівнянним за продуктивністю з 970 PRO за ціною в півтора рази нижче. Відверто кажучи, ми взагалі не бачимо вагомих причин переплачувати за 970 PRO: більш доступна модель 970 EVO Plus, поза всяким сумнівом, здатна задовольнити запити як завгодно вимогливого ентузіаста.

Раціональний варіант

Якщо дещо поступитися вимогами до продуктивності накопичувача, то серед представлених на ринку моделей можна знайти безліч цікавих варіантів із вигідним поєднанням ціни та продуктивності. Лідирує серед них ADATAXPGGammixS11 Pro(або його альтер его без попереднього радіатора XPGSX8200 Pro), але в залежності від кон'юнктури привабливішим може виявитися будь-який інший накопичувач з контролером SMI SM2262EN. Наприклад, хорошим варіантом бачиться також придбання KingstonKC2000 - нового NVMe-накопичувача, в якому в зв'язці з контролером SM2262EN використовується авангардна BiCS4-пам'ять.

Крім того, напевно знайдуться ті, хто вважає за раціональне придбання заснованого на контролері Phison PS5012-E12 накопичувача SiliconPowerP34A80 . Він програє у продуктивності альтернативам на контролері SM2262EN, проте його виробник охоче компенсує це більш низькою ціною. При цьому не варто боятися продукту фірми третього ешелону: все в цьому накопичувачі, за винятком етикетки, зроблено Phison.

Початковий рівень

Хороший варіант можна підібрати навіть у тому випадку, коли бюджет, виділений на накопичувач, дуже обмежений. Серед тих терабайтних NVMe SSD, які можна придбати за ціною SATA-моделей, ми б насамперед рекомендували звернути увагу на моделі, побудовані на QLC 3D NAND, зокрема на CrucialP1 або IntelSSD660p. За рахунок використання флеш-пам'яті з чотирибітовими осередками ці SSD вражаюче дешеві, але при цьому вони грунтуються на досить непоганому контролері SMI SM2263 і мають повноцінний DRAM-буфер, за рахунок якого не дуже програють у продуктивності дорожчим моделям. Якщо ж QLC-пам'ять здається вам сумнівною штукою, навіть незважаючи на те, що на ринку вона перебуває досить давно і не викликає жодних нарікань щодо надійності, зверніть увагу на TranscendMTE110S. Тут використовується звичніша TLC 3D NAND, а низька ціна забезпечується відсутністю DRAM-буфера, яке зі змінним успіхом компенсується технологією HMB.

Стаття присвячена аналізу продуктивності твердотільних накопичувачів та жорстких дисків. На нашому сайті вже представлена ​​стаття, в якій детально розписуються плюси та мінуси SSD. Але цього разу хотілося б зупинитися саме на порівнянні швидкісних характеристик цих пристроїв і докладно розповісти, наскільки великою є перевага твердотільних накопичувачів.

Досить часто доводиться чути, що перевага SSD у продуктивності не така істотна – «всього» в 3-4 рази. Наприклад, максимальна швидкість передових вінчестерів становить приблизно 160-170 Мбайт/с, тоді як SSD може показувати близько 550 Мбайт/с. Простий підрахунок дає різницю майже у 3,5 рази. Однак процеси, що відбуваються при читанні інформації з носія набагато складніше, і порівнювати максимальні швидкості безпосередньо некоректно.

Результати тесту для SSD Vertex 3 та HDD Seagate 3 Тбайт
(клікабельно)

Подивіться результати тесту двох пристроїв, отримані за допомогою популярної програми CrystalDiskMark. Вона дозволить порівняти обидва типи накопичувачів при різних режимах роботи. Перший накопичувач – SSD виробництва компанії OCZ під назвою Vertex 3, що має дуже високу продуктивність. Другий – сучасний жорсткий диск Seagate ємністю 3 Тб, що має дуже високі характеристики. Можна сказати, що порівнюються одні з найкращих представників кожного сегменту ринку.

Верхня цифра зліва – швидкість лінійного читання, коли дані зчитуються послідовно. У цьому режимі майже всі типи носіїв показують свої максимальні можливості. Жорсткому диску не доводиться постійно переміщувати головки, і основна частина часу витрачається на зчитування та передачу даних. Твердотельний накопичувач своєю чергою передає дані великими блоками, задіявши у своїй все канали. Така поведінка пристроїв зазвичай спостерігається при копіюванні великих файлів – фільмів, архівів, образів DVD. Різниця у швидкості двох пристроїв становить 3,27 рази.

Другий ряд цифр – читання блоками 512k. Жорсткий диск починає витрачати більше часу на переміщення головок у пошуках кожного блоку, тому швидкість знижується. SSD доводиться робити більше обчислень для доступу до різних осередків флеш-пам'яті. Зверніть увагу, продуктивність SSD становить 92% від максимуму, а у звичайного жорсткого диска лише 37%. Така поведінка відповідає копіюванню набору невеликих фотографій та ілюстрацій або аудіофайлів.

Наступний ряд читання дуже маленькими блоками по 4 Кбайт. Саме в цьому тесті швидкості просідають найбільше. Класичний жорсткий диск левову частку часу витрачає на переміщення головок у пошуках корисних шматочків інформації, а твердотільник робить безліч обчислень для пошуку корисних осередків. В результаті цього у вінчестера швидкість впала в 220 разів, а у SSD - всього в 15 разів. Різниця швидкостей між двома пристроями, що тестуються, на блоках 4K становить 52 рази. Такий режим роботи відповідає процесу завантаження операційної системи, запуску додатків та копіюванню текстових документів – найчастіші операції на ПК.

Тепер настав час розповісти про паралельне виконання операцій. Під час роботи на комп'ютері в системі запущено безліч процесів – програми та програми, системні утиліти, служби, які можуть будь-коли звертатися до накопичувача. Виходить, одночасно може прийти кілька запитів на читання. Жорсткий диск змушений обробляти їх по одному – головки можуть зчитувати одночасно лише один файл. А ось SSD має кілька чіпів пам'яті, у яких зберігається інформація. Тому можна обробляти відразу кілька запитів, і всі вони виконуватимуться паралельно.

Останній рядок якраз і показує швидкість роботи на блоках 4K з чергою запитів, що дорівнює 32. Тобто імітується ситуація, коли потрібно рахувати відразу 32 файли такого розміру. Як видно, у вінчестера відмінностей при розпаралелювання майже немає, так як за раз він може отримати тільки один файл, а SSD зчитує дані в кілька потоків, що дозволяє збільшити продуктивність в 5,25 разів. Невелика різниця швидкостей у вінчестера з чергою і без неї пояснюється наявністю технології NCQ, яка хоч якось упорядковує цю чергу, щоб «не бігати 2 рази туди-сюди».

Заради об'єктивності, треба зазначити, що така глибока черга майже не зустрічається в реальних умовах. Наприклад, при завантаженні операційної системи значення черги приблизно дорівнює чотирьом.

Іншими словами, якщо в теорії (за документацією) пристрої відрізняються в 3,5 рази, то в реальних операціях під час роботи комп'ютера різниця може досягати значно більших величин.

Права колонка у вікні програми – це результати запису, на яку справедливо все вищесказане.

Порівняння розподілу швидкості SSD (знизу) та HDD (зверху)

Але це ще не все. Зверніть увагу на інші графіки зроблені програмою HD Tune. Вони показують розподіл швидкостей простору накопичувача (синя лінія). Ліва частина відповідає початку диска, права – закінченню. Якщо SSD видає однакову швидкість на всьому обсязі, то у вінчестера до середини простору читання (і запис) серйозно просідає, а в кінці падає більш ніж у 2 рази. На практиці це означає, що якщо операційна система встановлювалася на заповнений диск або останній розділ на пристрої, то продуктивність накопичувача буде помітно нижче заявленої. Те саме стосується і часу доступу (жовті точки), що зростає під час руху до кінця дискового простору.

Виходить, первісна перевага в 3,5 рази на практиці може вилитися і в 100, і в 200 разів. І це порівняно з найкращими зразками вінчестерів. Про звичайні диски з середніми параметрами і говорити нічого. Тому за першої можливості купуйте SSD.

Ще донедавна при покупці нового комп'ютера і виборі накопичувача, у користувача був єдиний вибір - жорсткий диск HDD. І тоді нас цікавило лише два параметри: швидкість обертання шпинделя (5400 або 7200 RPM), ємність диска та об'єму кешу.

Давайте розберемося в плюсах та мінусах обох типів накопичувачів та проведемо наочне порівняння HDD та SSD.

Принцип роботи

Традиційний накопичувач або як його прийнято називати ПЗП (постійний пристрій) необхідний для зберігання даних навіть після повного відключення живлення. На відміну від ОЗУ (оперативного пристрою) або RAM, дані, що зберігаються в пам'яті, не стираються після вимкнення комп'ютера.

Класичний жорсткий диск складається з декількох металевих «млинців» з магнітним покриттям, а зчитування та запис даних відбувається за допомогою спеціальної головки, яка переміщається над поверхнею диска, що обертається на високій швидкості.

У твердотільних накопичувачів зовсім інший принцип роботи. У SSD геть-чисто відсутні будь-які рухомі компоненти, а його «начинки» виглядають як набір мікросхем флеш-пам'яті, розміщених на одній платі.

Такі чіпи можуть встановлюватися як на материнську плату системи (для компактних моделей ноутбуків і ультрабуків), на карту PCI Express для стаціонарних комп'ютерів або спеціальний слот ноутбука. Використовувані в SSD-чіпи відрізняються від тих, що ми бачимо у флешці. Вони значно надійніші, швидші і довговічніші.

Історія дисків

Жорсткі магнітні диски мають дуже тривалу (зрозуміло, за мірками розвитку комп'ютерних технологій) історію. У 1956 році компанія IBM випустила маловідомий комп'ютер IBM 350 RAMAC, який був оснащений величезним за тими мірками накопичувачем інформації 3,75 МБ.

У цих шафах можна було зберігати цілих 7,5 МБ даних

Для побудови такого жорсткого диска довелося встановити 50 металевих круглих пластин. Діаметр кожної складав 61 сантиметр. І вся ця велетенська конструкція могла зберігати... лише одну MP3-композицію з низьким бітрейтом у 128 Кб/с.

Аж до 1969 року цей комп'ютер використовувався урядом та науково-дослідними інститутами. Ще якихось 50 років тому жорсткий диск такого обсягу цілком влаштовував людство. Але стандарти кардинально змінилися на початку 80-х.

На ринку з'явилися дискети формату 5,25-дюймів (13,3 сантиметри), а трохи пізніше і 3,5- та 2,5-дюймові (ноутбучні) варіанти. Зберігати такі дискети могли до 1,44 МБ-даних, а ряд комп'ютерів і на той час поставлялися без жорсткого диска. Тобто. Для запуску операційної системи або програмної оболонки потрібно було вставити дискету, після чого ввести кілька команд і потім приступати до роботи.

За всю історію розвитку вінчестерів було змінено кілька протоколів: IDE (ATA, PATA), SCSI, який пізніше трансформувався у відомий SATA, але всі вони виконували єдину функцію «з'єднувального мосту» між материнською платою і вінчестером.

Від 2,5 і 3,5-дюймових флоппі-дисків ємністю в півтори тисячі кілобайт, комп'ютерна індустрія перейшла на жорсткі диски такого ж розміру, але у тисячі разів більшим обсягом пам'яті. Сьогодні обсяг топових 3.5-дюймових HDD-накопичувачів досягає 10 ТБ (10240 ГБ); 2.5-дюймових – до 4 ТБ.

Історія твердотільних SSD-накопичувачів значно коротша. Про випуск пристрою для зберігання пам'яті, яке було б позбавлене елементів, що рухаються, інженери задумалися ще на початку 80-х. Поява в цю епоху так званої міхурової пам'ятібуло зустрінуто дуже вороже і ідея, запропонована французьким фізиком П'єром Вейсс ще в 1907 в комп'ютерній індустрії не прижилася.

Суть бульбашкової пам'яті полягала в розбитті намагніченого пермалою на макроскопічні області, які мали б спонтанну намагніченість. Одиницею виміру такого накопичувача були бульбашки. Але найголовніше - в такому накопичувачі не було елементів, що апаратно рухаються.

Про бульбашкову пам'ять дуже швидко забули, а згадали лише під час розробки накопичувачів нового класу – SSD.

У ноутбуках SSD з'явилися лише наприкінці 2000-х. У 2007 році на ринок вийшов бюджетний ноутбук OLPC XO-1, оснащений 256 МБ оперативної пам'яті, процесором AMD Geode LX-700 з частотою 433 МГц і головною родзинкою - NAND флеш-пам'яттю на 1 ГБ.

OLPC XO-1 став першим ноутбуком, який використовував твердотільний накопичувач. А незабаром до нього приєдналася легендарна лінійка нетбуків від Asus EEE PC з моделлю 700, куди виробник встановив 2-гігабайтний SSD-диск.

В обох ноутбуках пам'ять встановлювалася прямо на материнську плату. Але незабаром виробники переглянули принцип організації накопичувачів і затвердили 2,5-дюймовий формат протоколу SATA.

Місткість сучасних SSD-накопичувачів може досягати 16 ТБ. Нещодавно компанія Samsung представила саме такий SSD, щоправда, в серверному виконанні і з космічною для звичайного обивателя ціною.

Плюси та мінуси SSD та HDD

Завдання накопичувачів кожного класу зводяться до одного: забезпечити користувача працюючою операційною системою та дозволити зберігати йому персональні дані. Але і у SSD, і HDD є свої характерні особливості.

Ціна

SSD набагато дорожчий за традиційні HDD. Для визначення різниці використовується проста формула: ціна накопичувача поділяється на його ємність. В результаті виходить вартість 1 ГБ ємності у валюті.

Отже, стандартний HDD на 1 ТБ в середньому коштує $50 (3300 руб). Ціна одного гігабайта становить $50/1024 ГБ = $0,05, тобто. 5 центів (3,2 рубля). У світі SSD все набагато дорожче. SSD ємністю в 1 ТБ в середньому обійдеться в $220, а ціна за 1 ГБ за нашою нескладною формулою складе 22 центи (14,5 рублів), що в 4.4 рази дорожче за HDD.

Тішить те, що вартість SSD стрімко знижується: виробники знаходять дешевші рішення для виробництва накопичувачів та ціновий розрив між HDD та SSD скорочується.

Середня та максимальна ємність SSD та HDD

Лише кілька років тому між максимальною ємністю HDD та SSD стояла не лише числова, а й технологічна прірва. Знайти SSD, який би за кількістю збереженої інформації міг змагатися з HDD, було неможливо, але сьогодні ринок готовий надати користувачеві і таке рішення. Щоправда, за значні гроші.

Максимальна ємність SSD, що пропонується для споживчого ринку, становить 4 ТБ. Подібний варіант на початку липня 2016 року. І за 4 ТБ простору доведеться викласти $1499.

Базовий обсяг HDD-пам'яті для ноутбуків та комп'ютерів, що випускаються у другій половині 2016 року, становить від 500 ГБ до 1 ТБ. Аналогічні за потужністю та характеристиками моделі, але з встановленим SSD-накопичувачем, задовольняються лише 128 ГБ.

Швидкість SSD та HDD

Так, саме за цей показник переплачує користувач, коли віддає перевагу SSD-сховищу. Його швидкість багаторазово перевершують показники, якими може похвалитися HDD. Система здатна завантажуватися всього за кілька секунд, на запуск великовагових додатків та ігор йде значно менше часу, а копіювання великих обсягів даних з багатогодинного процесу перетворюється на 5-10 хвилин.

Єдине "але" - дані з SSD накопичувача видаляються настільки ж швидко, як копіюються. Тому при роботі з SSD ви можете просто не встигнути натиснути кнопку скасування, якщо одного разу раптово видаліть важливі файли.

Фрагментація

Улюблені «ласощі» будь-якого HDD-вінчестера – великі файли: фільми у форматі MKV, великі архіви та образи BlueRay-дисків. Але варто вам завантажити вінчестер сотнею-другою дрібних файлів, фотографій або MP3-композицій, як зчитуюча голівка і металеві млинці приходять в замішання, внаслідок чого значно падає швидкість запису.

Після заповнення HDD, багаторазового видалення/копіювання файлів жорсткий диск починає працювати повільніше. Це пов'язано з тим, що по всій поверхні магнітного диска розкидані частини файлу і коли ви двічі клацаєте мишкою по будь-якому файлу, головка, що зчитує, змушена шукати ці фрагменти з різних секторів. Так витрачається час. Це явище і називається фрагментацією, а як профілактичні заходи, що дозволяють прискорити HDD, передбачено програмно-апаратний процес дефрагментаціїабо впорядкування таких блоків/частин файлів у єдиний ланцюжок.

Принцип роботи SSD кардинально відрізняється від HDD, а будь-які дані можуть записуватись у будь-який сектор пам'яті з подальшим моментальним зчитуванням. Ось тому для накопичувачів SSD дефрагментація не потрібна.

Надійність та термін служби

Пам'ятаєте головну перевагу SSD-накопичувачів? Правильно, відсутність рухомих елементів. Саме тому ви можете використовувати ноутбук із SSD у транспорті, за бездоріжжям або умовами, неминуче пов'язаними із зовнішніми вібраціями. На стабільності роботи системи та самого накопичувача це не позначиться. Дані, що зберігаються на SSD, не постраждають навіть у разі падіння ноутбука.

HDD все з точністю навпаки. Зчитуюча голівка розташовується всього за кілька мікрометрів від намагнічених болванок, і тому будь-яка вібрація може призвести до появи «битих секторів» - областей, які стають непридатними до роботи. Регулярні поштовхи та необережне поводження з комп'ютером, який працює на базі HDD, призведе до того, що рано чи пізно такий вінчестер просто, говорячи на комп'ютерному жаргоні, «посиплеться» або перестане працювати.

Незважаючи на всі переваги SSD, у них також є дуже істотний недолік - обмежений цикл використання. Він безпосередньо залежить від кількості циклів перезапису блоків пам'яті. Іншими словами, якщо ви щодня копіюватимете / видаляти / знову копіювати гігабайти інформації, то дуже скоро викличте клінічну смерть свого SSD.

Сучасні SSD-накопичувачі оснащені спеціальним контролером, який опікується рівномірним розподілом даних по всіх блоках SSD. Так вдалося значно підвищити максимальний час роботи до 3000 – 5000 циклів.

Наскільки довговічним є SSD? Просто погляньте на цю картинку:

А потім порівняйте з гарантійним терміном експлуатації, який обіцяє виробник саме вашого SSD. 8 - 13 років для зберігання, повірте, не так і погано. Та й не варто забувати про той прогрес, який призводить до постійного збільшення ємності SSD при їх вартості, що незмінно знижується. Думаю, за кілька років ваш SSD на 128 ГБ можна буде зарахувати до музейного експонату.

Форм-фактор

Битва розмірів накопичувачів завжди була викликана типом пристроїв, де вони встановлюються. Так, для стаціонарного комп'ютера абсолютно некритична установка як 3.5-дюймового, так і 2.5-дюймового диска, а ось для портативних пристроїв, як ноутбуки, плеєри і планшети потрібен компактніший варіант.

Найменшим серійним варіантом HDD вважався 1.8-дюймовий формат. Саме такий диск використовувався у вже знятому з виробництва плеєрі iPod Classic.

І як не намагалися інженери, збудувати мініатюрний HDD-вінчестер ємністю понад 320 ГБ їм так і не вдалося. Порушити закони фізики неможливо.

У світі SSD все набагато перспективніше. Загальноприйнятий формат у 2,5-дюйми став таким не через будь-які фізичні обмеження з якими стикаються технології, а лише через сумісність. У новому поколінні ультрабуків від формату 2.5'' поступово відмовляються, роблячи накопичувачі все компактнішими, а корпуси самих пристроїв більш тонкими.

Шум

Обертання дисків навіть у самому просунутому HDD-вінчестері пов'язане з виникнення шуму. Зчитування і запис даних надають руху голівку диска, яка з шаленою швидкістю кидається по всій поверхні пристрою, що також викликає характерне потріскування.

SSD-накопичувачі абсолютно безшумні, а всі процеси, що відбуваються всередині чіпів, проходять без будь-якого супутнього звуку.

Підсумок

Підсумовуючи порівняння HDD і SSD, хочеться чітко визначити основні переваги кожного типу накопичувачів.

Переваги HDD:ємні, недорогі, доступні.

Недоліки HDD:повільні, бояться механічних впливів, галасливі.

Переваги SSD:абсолютно безшумні, зносостійкі, дуже швидкі, немає фрагментації.

Недоліки SSD:дорогі, теоретично мають обмежений ресурс експлуатації.

Без перебільшення можна сказати, що одним з найефективніших способів апгрейду старого ноутбука або комп'ютера залишається установка SSD-накопичувача замість HDD. Навіть за найсвіжішої версії SATA можна досягти триразового приросту продуктивності.

Відповідаючи питанням, кому потрібен той чи інший накопичувач, наведу кілька аргументів на користь кожного типу.

Звичайно, це основна різниця між ними, але не єдина.

Типи комп'ютерної пам'яті

Пам'ять у комп'ютері – це місце, де зберігаються дані. Пам'ять поділяється на ефемерну(наприклад, оперативна пам'ять або ОЗУ), яка зберігає дані лише до тих пір, поки комп'ютер працює, та постійну(енергонезалежна), яка зберігає дані навіть після вимкнення живлення.

Її також можна розділити за пристроєм, а точніше – за типом. Можна виділити магнітні носії(наприклад, жорсткі диски HDD, SSHD), оптичні, напівпровідниковіі флеш пам `ять.

Відмінності між дисками HDD та SSD

Конструкція носія

Головна відмінність, яка перша спадає на думку, - це внутрішній пристрій.

Жорсткі диски HDD є магнітними носіями інформації. Для їх читання використовується спеціальна рухлива головка, яка рухається вздовж круглих магнітних пластин, що використовуються для зберігання даних, і, таким чином, здійснює пошук файлів .

Носії SSD класифікуються як флеш-пам'ять, побудована лише з осередків NAND Flash. Це дозволяє набагато швидше робити читання та запис файлів на SSD - все завдяки тому, що читання відбувається без участі рухомих елементів. Рухливі частини повинні прибути в розташування файлу і не можуть бути присутніми в декількох місцях (що ще більше уповільнює читання або запис декількох файлів).

Гучність під час роботи та стійкість до пошкоджень

Рухливі елементи також відповідають за шуми в процесі роботи диска. Твердотільні накопичувачі, позбавлені цих частин, що рухаються, працюють безшумно. Крім того, вони також більш стійкі до пошкоджень (знову ж таки це пов'язано з відсутністю механічних частин, які можуть зміщуватися, наприклад, у разі падіння).

Протокол AHCI був створений для жорстких дисків HDD, у той час, коли ще ніхто не чекав появи швидших носіїв. Виниклі пізніше SSD-накопичувачі мали величезний потенціал щодо потоку даних, проте, він сильно обмежувався застарілим протоколом.

Для нових швидких жорстких дисків було створено новий протокол NVMe. Його можливості показує наведена нижче таблиця:

Жорсткий диск HDD Seagate 1TB
Швидкість читання: 169 Мб/сек Швидкість запису: 186 Мб/сек
Безперебійний та високопродуктивний жорсткий диск HDD зі швидкістю обертання 7200 об/хв. Завдяки цьому, запуск та завантаження програм відбувається набагато швидше. Диск також оснащений технологією MTC (Multi-Tier Caching), яка оптимізує потік даних та прискорює запис та читання.
SSD ADATA 128 ГБ
Протокол AHCI Швидкість читання: 560 Мб/сек Швидкість запису: 300 Мб/сек
Жорсткий диск об'ємом 128 ГБ. Оснащений осередками NAND Flash та контролером SMI. Кеш DRAM та інтелектуальна система кешування SLC ще більше збільшують його продуктивність.
Твердотільний накопичувач GOODRAM 240 GB
Швидкість читання: 550 Мб/сек Швидкість запису: 320 Мб/сек
Один з найбільш міцних та надійних твердотільних накопичувачів. Оснащений такими функціями, як SmartRefresh, SmartFlush та GuaranteedFlash, які захищають дані у разі стрибків напруги.
Твердотільний диск Samsung 250 Гб 960 EVO
Протокол NVMe Швидкість читання: 3200 МБ/сек Швидкість запису: 1500 МБ/с
Інтерфейс NVMe забезпечує чудову швидкість читання та запису. Швидкість читання виходить ще вищою завдяки технології Turbo Write. Динамічний тепловий захист захищає від перегріву.

Коли ПК-геймер задається питанням, які опції для тюнінгу є найважливішими, крім обов'язкової покупки потужної графічної карти та процесора ми даємо йому наступну пораду: замініть ваш класичний жорсткий диск на SSD-накопичувач. Тільки купуйте не SATA-SSD, а флеш-накопичувач, який передає дані через PCI-Express і використовує протокол NVMe.

Такі моделі досягають у п'ять разів вищої швидкості передачі даних, і верхнього ліміту ця технологія практично не знає. В даний час ринок все більше і більше наповнюється подібними турбо-накопичувачами (хоча ще досить дорогими), так що перед геймером постає питання, готовий він інвестувати трохи більше грошових коштів у істотний приріст швидкості або віддасть перевагу класичним, порівняно повільним SSD.

Нова ера турбо-SSD

Для заміни HDD можна було нічого особливо не замислюватися - просто купуй накопичувач потрібного тобі обсягу. З часом все стало дещо складніше, оскільки інтерфейс SATA спочатку був спроектований для роботи з протоколом AHCI (Advanced Host Controller Protokol) і відповідним драйвером для повільних класичних накопичувачів з магнітними дисками, що обертаються.
Неприємний побічний ефект: інтерфейс SATA-600 допускає максимальну швидкість передачі даних 600 Мбайт/с.

Якщо заглянути в наш , то можна побачити, що багато моделей досягають середньої швидкості передачі даних (при читанні) вже вище 550 Мбайт/с, а при записі на їх спідометрі часто можна побачити і 540 Мбайт/с. Таким чином, стає очевидним, що потенціалу для зростання показників дана технологія сьогодні вже не має.

Інакше кажучи, інтерфейс SATA може стати так званим «пляшковим шийкою» для флеш-накопичувачів, які стають все швидше і швидше. Добре, що нові SSD обходять це обмеження швидкості, якщо замість червоних SATA-кабелів використовувати для підключення PCIe-роз'єм - тобто задіяти той тип з'єднання, який традиційно застосовувався для графічних карт. Через одну лінію PCIe 3.0 можна передавати теоретично до 1 Гбайт/с.

Такі крихітні NVMe-SSD, як новий Samsung PM971, підходять також для ультрабуків або планшетів – вони налічують лише два сантиметри.

У цьому тесті для підключення SSD-накопичувачів використовувалося чотири таких лінії. Таким чином, це дає максимум 4 Гбайт/с - принаймні теоретично. На практиці такий показник не досягається: найвищу сьогодні швидкість передачі даних продемонстрував найновіший Samsung 960 Pro з результатом 2702 Мбайт/с при читанні.

Це значно швидше, ніж будь-який із SATA-SSD, і інтерфейс при цьому ще не вичерпує свій потенціал: в даний час обмеження на швидкість передачі даних накладаються типом флеш-пам'яті і контролерами носіїв даних.

Це може бути цікаво:

Два різні типи роз'ємів

На відміну від SATA-дисків, при покупці турбо-SSD слід звернути увагу на правильний вибір форм-фактора. Швидкі накопичувачі даних можуть випускатися як у формі карт розширення, що вставляються в PCIe-роз'єм, так і у вигляді планок пам'яті, які встановлюються так звані M.2-слоти.

Таким чином, перед придбанням моделі, що вам сподобалася, рекомендуємо поглянути на материнську плату і перевірити, чи представлений там інтерфейс відповідного типу.

Багато виробників SSD розробляють програмне забезпечення, яке аналізує стан NVMe-SSD. У Intel воно називається Solid-State Drive Toolbox

Ця рада особливо актуальна для більш старих материнських плат, оскільки на їх слот M.2 для передачі може лише виводитися шина SATA. Той, хто збирає для себе новий комп'ютер, може особливо цим питанням не турбуватися: материнські плати для нових процесорів мають роз'єм M.2 з PCIe-з'єднанням і підтримують новий протокол обміну даними Non-Volatile Memory Express (NVMe) - це провокує другий турбо- стрибок.

На відміну від моделей для M.2, SSD у вигляді карти під роз'єм PCIe можуть бути цікавими і для модернізації старіших систем. Однак при цьому слід обов'язково звернути увагу, щоб на материнській платі був ще один вільний PCIe-слот, крім зайнятого графічною картою.

І ще одна маленька деталь може виявитися дуже важливою: із шести взятих на цей тест SSD-накопичувачів чотири мають форм-фактор карти розширення, але лише три з них підтримують стандарт PCIe 3.0. Kingston HyperX Predator обмежується лише PCIe 2.0, який здатний пропускати через лінію лише 500 Мбайт/с.

І хоча ваші швидкості передачі даних при читанні та запису з 1400 і 1010 Мбайт/с відповідно тут будуть значно кращими, ніж у SATA-конкурентів, з показниками найшвидших SSD зрівнятися вони не зможуть. При цьому носії, які підтримують PCIe 3.0, працюватимуть і в слоті PCIe 2.0, але швидкість у них буде значно знижена.

Перегріті SSD-накопичувачі стають повільнішими

Адаптер під PCIe-карту Angelbird Wings PX1 зі своїм радіатором охолодження запобігає перегріву Samsung 950 Pro

В даний час від SSD-накопичувачів з інтерфейсом PCIe ми можемо очікувати швидкостей передачі даних понад 2,5 Гбайт/с. Вироблені компанією OCZ SSD-накопичувачі з інтерфейсом M.2 зазвичай поставляються з PCIe-адаптером. За підсумками наших результатів вимірювань нам бачиться більш ніж раціональним залишати пристрій саме у ньому. Ми провели виміри параметрів цих пристроїв для M.2 і без адаптера, зареєструвавши трохи гірші значення: так, при читанні була досягнута швидкість всього 2382 Мб/с, що приблизно на 130 Мб/с менше, ніж з адаптером.

Дуже короткий час реакції

Висока швидкість передачі даних - це добре для прискорення завантаження, але причини того, що Windows та ігри з SSD-накопичувачем в комп'ютері працюють помітно швидше, ховаються насамперед у незначності латентності. Її під час тестування ми вивчаємо при I/O-вимірювання (Input/Output), тобто підрахунку кількості операцій читання або запису, зроблених в секунду при обробці послідовно розташованих блоків пам'яті. Цей параметр, так званий IOPS (Input/Output Operations Per Second), є «інгредієнтом» для швидкого ПК, який часто буває сильно навантаженим.

У даній заліковій дисципліні перевагу має накопичувач OCZ RD400 з 43974 IOPS при записі. При читанні, навпаки, результат 18428 IOPS не становить і половини від попереднього. Ось і у нашого лідера рейтингу, Samsung 960, можна спостерігати таку ж неоднорідність характеристик: при записі він досягає позначки 42 175 IOPS, а при читанні - всього 29 233.

Завидну схожість результатів показує Zotac з його приблизно 35 000 IOPS (як під час читання, так і під час запису). Втім, цей параметр при порівнянні продуктів часто доводиться комбінувати з іншими. При цьому незабаром турбо-SSD повинні «пробити» психологічно важливу позначку 100 000 IOPS.

Найгірше виявив себе Kingston HyperX Predator: близько 23 000 IOPS при читанні та 17 800 при записі означають останнє місце, причому з великим відривом. Основною причиною цього є застаріла технологія, оскільки даний SSD-накопичувач передає дані все ще за протоколом AHCI. Новий протокол доступу NVMe, навпаки, оптимізований для роботи з SSD.

Переваги NVMe проявляють себе насамперед при розпаралелювання процесів: протокол передачі даних дозволяє працювати з чергами запитів вводу/виводу (I/O queues) розміром до 65 536 команд. Протокол AHCI має обмеження всього однією чергою розміром 32 команди - а це при великому навантаженні може викликати накопичення даних.

10 кращих SSD NVMe накопичувачів за співвідношенням ціна/якість

Навіть на нові надшвидкісні накопичувачі ціни поступово знижуються, причому найдешевший SSD з підтримкою NVMe вже можна знайти за ціною накопичувачів SATA, І це не може не радувати. Ми підібрали для вас 10 найкращих SSD флеш-накопичувачів з підтримкою NVMe за співвідношенням ціна/якість.