Многие годы HDD были основными накопителями информации в вычислительных устройствах. Несколько раз пессимисты предрекали их скорый уход, но жест-кие диски всегда совершенствовались и сегодня являются единственными компонентами ПК, использующими механику. Однако момент их ухода, похоже, настал. Накопители Solid State Disk (твердотельные диски) содержат в своем названии слово «диск» просто по традиции. Механики там нет. SSD уже продаются и в теории способны превзойти HDD по всем параметрам, избавив накопители от таких недостатков, как прожорливость и чувствительность к перегрузкам.
Первые SSD, с которыми столкнулся массовый потребитель, устанавливаются сегодня в нетбуках и работают очень медленно. Дело в том, что это всего лишь «флешки», представляющие собой винчестер. А настоящий SSD — это не просто емкий накопитель с вин-честерным разъемом. Флеш-память сама по себе не обеспечивает ни скорости, ни надежности. Как и любой носитель, она имеет свои плюсы и минусы. Устройства, в которых недостатки флеш-памяти сведены на нет, пока не являются массовыми и стоят дорого.
Сила и слабость SSD
SSD лишены подвижных частей, и потому более экономичны. Также у них отсутствует задержка по времени доступа, которая у обычных винчестеров возникала из-за того, что для чтения данных нужно было ждать, когда провернется диск и головка доберется до нужного участка поверхности. Также большой плюс SSD в том, что их форма и размеры могут быть очень разными, экономя внутренний объем устройств и облегчая их компоновку.
Что касается недостатков, то основной из них очевиден — это цена. Но флеш-память быстро дешевеет, так что это временный недостаток. Но есть еще нюансы. Во-первых, скорость флеш-памяти не такая уж и высокая, особенно при записи. Дешевые чипы памяти и слабые контроллеры, из которых сегодня делают накопители для нетбуков, работают медленнее, чем самые бюджетные 2,5-дюймовые винчестеры. Во-вторых, ячейки флеш-памяти имеют ограниченное время жизни. Для NAND, которая обычно используется в ПК и ноутбуках, существует два основных типа микросхем, различающихся конструкцией ячеек памяти. Это MLC и SLC — соответственно, многоуровневые и одноуровневые ячейки. Первые могут хранить в себе сразу несколько бит информации, поэтому они дешевле. Но работают
они медленнее, и их ресурс намного меньше: около 100 000 циклов записи для SLC и около 10 000 циклов для MLC. Скорость записи у MLC в два раза меньше.
А теперь давайте вспомним, как ведут себя ОС и файловая система. На винчестере есть области, которые постоянно переписываются — например, файл подкачки или таблица размещения файлов. А к некоторым участкам обращений может не происходить никогда. Получается, что при обычном использовании MLC ячейки в системных областях «умрут» менее чем за два года. Поэтому, например, некоторые производители устанавливают в своих нетбуках по два SSD — один маленький системный на SLC-памяти, и второй побольше — на MLC, на котором уже можно хранить данные и программы. Но по-настоящему о накопителе как об SSD мы можем говорить только в том случае, если в нем применяются какие-либо механизмы контроля времени жизни ячеек памяти и защиты их от неравномерного износа.
Контроллер — всему голова
Стоимость контроллеров в накопителях SSD значительно выше, чем в обычных дисках: они не только обеспечивают операции чтения и записи, но и контролируют, в какие ячейки уже проводилась запись, а в какие еще нет. При записи контроллер старается все время использовать новые ячейки, чтобы все они изнашивались по возможности равномерно. Именно такая стратегия управления и является главной проблемой производителей и их секретом. Ситуация осложнена тем, что работать с каждой ячейкой отдельно нельзя. Во флеш-памяти ячейки сгруппированы в секторы объемом обычно по 4 кбайт, и запись можно вести только на уровне этих секторов. Стирать информацию можно меньшими порциями — по блокам — как правило, 512 байт (это уже наследие обычных винчестеров). Поэтому при работе с мелкими файлами плохой контроллер на один измененный блок может потратить целый сектор. Это значит, что по всему объему диска контроллер будет «пробегать» во мно-го раз чаще, чем это возможно при его грамотной работе.
Хотя есть уже и примеры «правильных» контроллеров — например, такие установлены в Intel X25-M. Для этого накопителя компания Intel сделала контроллер, который при самых неблагоприятных условиях расходует всего на 10% страниц больше, чем реально записанных. Благодаря этому компания утверждает, что записывать можно по 100 Гбайт данных в день, и в следующие пять лет информация останется доступной. И это при том, что в Intel X25-M используется MLC-память.
Лучше подождать
Скорость подавляющего большинства SSD-накопителей можно сравнить даже не с винчестерами, а скорее с DVD с файловой системой UDF. В тестовой таблице мы привели результаты измерений для самого быстрого HDD, твердотельного накопителя от Intel и среднего SSD. По большинству параметров SSD от Intel превзошел самый совершенный на сегодня винчестер. Остальные накопители мы пока категорически не реко-мендуем. В некоторых случаях у нас даже происходила приостановка инсталляции Vista, так как ответа от накопителя не было слишком долго.
Что касается реального использования Intel X25-M, мы установили его в ноутбук на базе Centrino 2 вместо прежнего Samsung SpinPoint M60 (HM500LI). После этого система стала загружаться за 37 с вместо 46. Загрузка PDF-файла размером 50 Мбайт заняла 4,5 с вместо 15. Но самый большой выигрыш мы получили при работе в многозадачном режиме. Сканирование диска антивирусом и одновременная загрузка 800 страничного PDF-файла заняли 2 с на Intel X25-M и 42 с в случае с обычным винчестером.
