Твердотельные накопители. Может пора брать?

В последнее время прослеживается четкая тенденция со стороны производителей компьютерных комплектующих, которые всякими усилиями стараются увеличить продажи твердотельных накопителей. Данная тенденция прослеживается и со стороны компании Intel, которая в последнем своем чипсете для процессоров Intel Sandy Bridge - Intel Z68 Express реализовала функцию ускорения работы с жесткими дисками путем использования дополнительного твердотельного накопителя в качестве постоянной энергонезависимой кэш памяти.
Рынок твердотельных накопителей уже сегодня насчитывает несколько тысяч решений с самым различным объемом и производительностью. Как правило, стоимость решений даже от одного производителя может различаться в десятки раз и нередко могут обходиться пользователю до 50% стоимости бюджета собираемого системного блока. Но какие преимущества нам дают твердотельные накопители в настольном сегменте?

Многие считают не важным для настольного сегмента преимущество в виде низкого энергопотребления твердотельных накопителей. На самом деле, это далеко не так. Низкое энергопотребление SSD накопителей приводит к более низкому тепловыделению, тем самым в вашем системном блоке станет меньше "обогревателей", что позволит снизить количество и скорость вращения имеющихся вентиляторов охлаждения.

Наиболее важным преимуществом твердотельных накопителей перед жесткими дисками считается более высокая производительность. Производительность некоторых твердотельных накопителей от компании Intel может превышать производительность любого жесткого диска практически в несколько раз. Последнее обстоятельство резко снизило продажи жестких дисков с высокими частотами вращения, таких как WD Raptor, которые умудрялись развивать частоту вращения шпинделя до 15000 об/мин, что отрицательно сказывалось как на их долговечности, цене, так и эксплуатационных свойствах, таких как уровень тепловыделения и уровень шума. Аналогичная судьба подстерегает именитые SCSI и SAS жесткие диски, которые не могут конкурировать с твердотельными накопителями. Активно создаются и продвигаются твердотельные накопители формата PCI-Express, что позволяет обеспечить достойную производительность даже в серверных решениях. Явное преимущество твердотельных накопителей перед жесткими дисками прослеживается при чтении мелких объемов данных в случайном порядке. Принцип получения информации с твердотельного накопителя не требует передвижений механических деталей в виде головки, что значительно сокращает время доступа к данным и не дает возможности банальным жестким дискам конкурировать с твердотельными накопителями.

-- Картинка кликабельна --

На сайте производителя твердотельных накопителей вы можете увидеть достаточно высокие цифры, которые могут достигать 300-350 Мб/с при чтении и записи данных. Как правило, данные результаты получаются при идеализированном тестировании и во многом ограничиваются производительностью контроллера твердотельного накопителя, а не скоростью обмена данных у самих чипов памяти. На многих сайтах производителей появились программы для замера уровня производительности твердотельного накопителя. Применять их не рекомендуется. Опыт показывает, что данные программы выдают достаточно завышенные итоговые результаты, которые практически никогда не совпадают с реальной производительностью решений. Как правило, это достигается путем применения сжатия данных и использования упреждающего кэширования через операционную систему. Результат не заставляет себя ждать, так как модули оперативной памяти по-прежнему показывают гораздо более высокую производительность, нежели твердотельные накопители.

Практический опыт использования твердотельных накопителей на протяжении многих лет показывает, что долговечность SSD накопителей - цифра не бесконечная. Есть надежные модели, где количество заводского брака снижено до минимума и данные решения действительно готовы проработать несколько лет в режиме 24/7, а есть твердотельные накопители, которые выходят из строя в самые различные сроки эксплуатации. Износ твердотельных накопителей во многом зависит от реализации функции Trim в операционной системе Windows 7, а также количество свободного места на накопителе. Чем больше свободного места, тем меньше информации придется копировать накопителю при удалении очередного блока информации. Данная особенность связана с тем, что с твердотельных накопителей информация удаляется достаточно большими блоками.

Итак, подведем итоги сказанному. Какие же преимущества получает пользователь переплативший за твердотельный накопитель?

-- Картинка кликабельна --

Самое главное, это все преимущества хранения данных на микросхемах, а не пластинах с движущимися головками: бесшумность работы, резкое снижение количества механических поломок самого механизма, высокая производительность, готовность работать в широких температурных диапазонах, легкость.

Твердотельные накопители значительно различаются между собой по уровню производительности, чего уже давно не наблюдается в сегменте жестких дисков. Практически все жесткие диски показывают одинаковый уровень производительности при определенном уровне частоты вращения шпинделя, только решения Seagate с перпендикулярной записью несколько выделяются перед конкурентами, но и данное преимущество постепенно сходит на нет, так как конкуренты не "дремлют".

Повседневное использование твердотельных накопителей приводит к появлению новых рисков и проблем для пользователя, которые также связаны с конструктивными особенностями данных решения. Во-первых, это прямая зависимость длительности службы твердотельного накопителя от количества циклов записи и стирания данных с ячейки памяти. Данный фактор ограничивает длительность эксплуатации твердотельного накопителя и как бы гарантирует, что он в один прекрасный момент обязательно откажет. Во-вторых, применение новых технологий привело к повышению стоимости 1 Гб постоянной памяти, так как любой твердотельный накопитель оказывается в разы дороже жесткого диска с одновременным меньшим объемом. В-третьих, высокая скорость передачи данных и использование новых принципов организации привело к необходимости повышения требований к интегрированному контролеру передачи данных твердотельного накопителя. Если у жестких дисков мы даже не знали, какой контролер используется, то при выборе твердотельного накопителя мы обязательно учитываем тип примененного контролера передачи данных.

-- Картинка кликабельна --

Каковые тенденции на рынке твердотельных накопителей? Наиболее явной проблемой остается высокая стоимость твердотельного накопителя. Тем не менее, мы наблюдаем постепенное снижение стоимости 1 Гб свободного пространства. Если ранее, твердотельные накопители приобретались лишь для дорогих конфигураций, так как решение стоимостью ниже 1000 долларов практически не удавалось найти, то сегодня можно найти вполне достойные решения стоимостью в 300 долларов.

Наиболее актуальной проблемой твердотельных накопителей оказалась не универсальность и не способность контроллеров обеспечить высокий уровень производительности, не говоря уже о достижении заявленных цифр. Первые партии SSD накопителей от некоторых производителей умудрялись показывать производительности ниже, чем у обычного жесткого диска Seagate, что вызывало панику в сообществе поклонников данных перспективных решений. При этом твердотельные накопители первого поколения имели высокий показатель энергопотребления, и как-либо усовершенствовать приобретенный продукт оказывалось не возможно, так как обновление прошивок контроллеров оказывалось не возможным.

-- Картинка кликабельна --

Значительным рывком вперед оказалось появление второго поколения твердотельных накопителей от компании Intel, которые начали демонстрировать пользователям все те положительные стороны своего использования, о которых мы писали выше.

Мы более подробно остановились на историческом аспекте развития твердотельных накопителей, так как на вторичном рынке достаточно часто продают твердотельные накопители первого поколения. Приобретать их нельзя, так как они не обладают теми потребительскими свойствами, которые мы вкладываем в само понятие "твердотельный накопитель".

На сегодняшний день на рынках появляются твердотельные накопители третьего поколения, которые имеют улучшенные потребительские свойства. Накопители третьего поколения только еще появляются на рынке, поэтому в скором времени необходимо ожидать появления массового количества обзоров данных решений на нашем портале Мега Обзор. Также новое поколение твердотельных накопителей приведет к списанию уже приобретенных накопителей второго поколения, которые можно будет "подобрать" со вторичного рынка по привлекательным ценам. Убежденность в их появлении связана с тем, что достаточно большое количество накопителей было приобретено различными хостинг-компаниями и дата-центрами, которые эксплуатируют данные решения не до первого отказа, а по истечению срока эксплуатации. Как правило, оставшийся срок эксплуатации оказывается достаточным, для того чтоб прослужить не один год в пользовательском компьютере.

-- Картинка кликабельна --

Достаточно большим заблуждением пользователей является тот факт, что производительность твердотельного накопителя полностью зависит от его размера. На самом деле это далеко не так. Твердотельный накопитель размерами 1.8, 2.5 дюймов никак не отличаются по производительности, если они построены с использованием одинаковых контроллеров и чипов постоянной памяти. Формат в 3,5 дюйма чаще всего реализуется путем использования дополнительных переходников. Все существующие решения по-большей части имеют интерфейс передачи данных SATA. Существуют твердотельные накопители и в виде плат расширения с интерфейсом передачи данных PCI-Express.
Обычные твердотельные накопители с интерфейсом SATA могут использоваться как обычные жесткие диски или превратить их в мобильный формат, например, через переходники USB 2.0 или USB 3.0, а также eSATA.

---

Заключение
Наша сегодняшняя статья были призвана пробудить интерес к твердотельным накопителям со стороны пользователей, которые имеют явные преимущества перед жесткими дисками. Постепенное снижение их стоимости, непременно, приведет к пробуждение интереса к ним со стороны потенциальных покупателей. Применение твердотельных накопителей является необходимостью в сервеном и мобильном сегменте.

В серверном сегменте уже достаточно давно жесткие диски ограничивают максимальную производительность сервера, применение твердотельных накопителей позволяет значительно повысить их производительность. Мобильные решения уже длительное время стремятся снизить свою массу с одновременным увеличением максимальной производительности. Медлительные мобильные жесткие диски со скоростью вращения шпинделя 5200 об/мин являются слабым звеном любого ноутбука. Замена жесткого диска в любом ноутбуке на твердотельный накопитель в разы увеличивает как загрузку операционной системы, так и загрузку различных программ.