что придет на смену ssd
Не только размер имеет значение или что нам принес новый протокол NVMe
Известная история. Как только появляются более мощные компьютеры, как только возрастает производительность процессоров и емкость носителей данных, и пользователь с облегчением вздыхает — «теперь мне всего и на всё хватит, не придется ужиматься и экономить», так почти сразу появляются новые потребности, отбирающие всё больше ресурсов, новое ПО, которое тоже «ни в чем себе не отказывает». Вечная проблема. Нескончаемый круговорот. И бесконечный поиск новых решений. Облачные хранилища, нейронные сети, искусственный интеллект — даже трудно себе представить, каких гигантских мощностей требуют эти технологии. Но не будем расстраиваться, ведь для любой задачи рано или поздно находится решение.
Одним из таких решений стал протокол NVM-express, который, как говорят специалисты, совершил революцию в использовании твердотельной энергонезависимой памяти. Что же такое NVMe и какие преимущества он принес с собой?
Скорость работы компьютера во многом зависит от быстроты считывания данных с носителей и скорости обработки команд. Какой бы высокопроизводительной не была операционная система в целом, всё может свести на нет обычный жесткий диск, который заставляет программы подтормаживать при открытии или «задумываться» при выполнении объемных задач. Не говоря уже о том, что HDD практически исчерпал свой потенциал по наращиванию объемов хранения информации и потому стал бесперспективным. А механический привод и подавно устарел и замедлял развитие компьютерных технологий.
И вот на смену HDD пришли SSD — твердотельные накопители, энергонезависимые немеханические запоминающие устройства. Первые накопители SSD появились на рынке во второй половине 2000-х. Довольно скоро они уже стали соперничать с жесткими дисками по объему. Но вот полностью раскрыть свой потенциал и преимущества в скорости, параллельности обращений к ячейкам долгое время не могли, потому что существующие интерфейсы и протоколы были построены по старым стандартам, призванным поддерживать накопители HDD через интерфейсы SATA и еще более древними SCSI (SAS).
Следующим шагом в раскрытии потенциала энергонезависимой памяти стал переход на шины PCI-express. Но для них к тому времени еще не были разработаны новые промышленные стандарты. И вот в 2012 году выпускаются первые компьютеры, в которых реализован протокол NVM-express.
Сразу следует обратить внимание на то, что NVMe — это не устройство и не интерфейс его подключения. Это протокол, а точнее — спецификация протокола обмена данными.
Поэтому словосочетание «накопитель NVMe» не совсем корректное, а сравнение типа «HDD — SSD — NVMe» абсолютно ошибочное и вводит в заблуждение пользователя, который только знакомится с темой. Правильно сравнивать HDD с SSD с одной стороны, SSD, подключенный через интерфейс SATA (по протоколу AHCI) и SSD, подключенный через шину PCI-express с использованием протокола NVM-express, с другой. Сравнивать HDD с SSD, вероятно, уже мало кому интересно. Все понимают разницу, и всем хорошо известны преимущества последнего. Разве что отметить некоторые (весьма разительные) преимущества. По сравнению с жёсткими дисками твердотельные накопители имеют меньший размер и вес, являются беззвучными, а полное отсутствие механических приводов делает их многократно более устойчивыми к повреждениям (например, при падении) да и просто увеличивает срок службы.
Сравнение возможностей SSD со старой шиной и старым протоколом и SSD на шине PCIe с протоколом NVMe, безусловно, представляет гораздо больший интерес и будет полезно всем, кто привык держаться в курсе новинок, тем, кто собирается купить новый компьютер и даже тем, кто, например, ищет лучший хостинг.
Интерфейс SATA, как уже говорилось, создавался для жестких дисков, головка которых одновременно физически может получить доступ только к одной ячейке. Ничего удивительного, что в SATA-устройствах всего один канал. Для SSD этого плачевно мало, ведь одно из их преимуществ — поддержка параллельных потоков. Контроллер SSD также управляет начальным позиционированием, что является еще одним существенным преимуществом. Шина PCI-express обеспечивает многоканальную работу, а протокол NVMe реализовывает это преимущество. В результате данные, хранящиеся на твердотельных накопителях, передаются через 65 536 параллельных очередей управления, каждая из которых может содержать одновременно более 65 536 команд. Сравните: SATA и SCSI могут использовать только одну очередь, поддерживающую до 32 и до 254 команд соответственно.
Кроме того, старые интерфейсы для выполнения каждой команды требуют двух обращений к оперативной памяти, а NVMe умудряется это делать за один раз.
Третьим существенным преимуществом является работа с прерываниями. Протокол NVMe разрабатывался для современных платформ, использующих многоядерные процессоры. Поэтому в него заложены параллельность обработки потоков, а также оптимизированный механизм работы с очередями и обработкой прерываний, что позволяет обеспечить более высокий уровень производительности. Иными словами, при появлении команды, имеющей более высокий приоритет, ее выполнение начинается быстрее.
Многочисленные тесты, проведенные различными организациями и экспертами доказывают, что скорость работы SSD NVMe в среднем в 5 раз выше, чем при подключении SSD по старым интерфейсам.
Теперь о том, всем ли доступны SSD, реализованные на PCIe с протоколом NVMe. И речь идет не только о стоимости. По цене такая реализация пока еще заметно выше, хотя цены на компьютерные компоненты, как известно, высоки лишь в самом начале продаж и имеют тенденцию к довольно быстрому снижению.
Речь идет о конструктивных решениях, о том, что на профессиональном языке принято называть «форм-фактором». Иначе говоря, в каком виде данные комплектующие выпускаются производителями. В настоящий момент на рынке существует три форм-фактора.
Первый так и называется «NVMe SSD». Он представляет собой плату расширения и подключается в те же слоты, что и видеокарта. Для ноутбука такая непригодна. Впрочем, как и для многих стационарных компьютеров, так как все большее их собирается на компактных материнских платах, где слотов PCIe бывает чаще два или даже один (который обычно занят видеокартой).
Второй форм-фактор — U2. Внешне он напоминает обычный жесткий диск, но гораздо меньше в размерах. U2 обычно используют на серверах, поэтому обычному пользователю вряд ли стоит его приобретать.
Третий — M2. Это наиболее развивающийся форм-фактор. Его активно используют в ноутбуках, а с недавнего времени он уже реализован и на некоторых материнских платах для стационарных ПК. Однако, приобретая себе M2 стоит быть очень внимательным, потому что в таком форм-факторе до сих пор выпускаются и SATA SSD.
Впрочем, внимательность нужна и при оценке целесообразности приобретения для себя любого из названных форм-факторов. Для начала следует оценить, есть ли в вашем ноутбуке или на материнской плате ПК нужные слоты. И даже если они есть, достаточно ли мощный процессор у вашего компьютера, потому что слабый процессор все равно не даст вам ощутить преимущества SSD. Если всё это у вас есть и к тому же вы часто оперируете большими массивами данных, безусловно, NVMe SSD — это то, что вам нужно.
На правах рекламы
VDS с NVMe SSD — это именно про виртуальные серверы от нашей компании.
Уже давно используем исключительно быстрые серверные накопители от Intel, мы не экономим на железе, только брендовое оборудование и одни из лучших дата-центров в России и ЕС. Поспешите проверить 😉
Эволюционировали-эволюционировали, да невыэволюционировали. Сколько проживут нынешние SSD и кто придёт им на смену
Привет, Гиктаймс! Иногда будущее компьютеров легко предсказать: вплоть до эпохи квантовых ПК процессоры будут «более лучше» производить вычисления за такт и медленно переползать на более совершенные техпроцессы. Видеокарты продолжат развиваться по циклу «новая архитектура — новые этикетки для старой архитектуры», а открытое ПО непременно восторжествует над всяческой проприетарщиной. Но что если поговорить о менее очевидных материях — о способах улучшить современные твердотельные накопители, они же SSD, программно и о светлом будущем накопителей в целом.
Проверяем самочувствие SSD и «пришиваем» к нему оперативную память
Нонче, как известно, не то, что давеча: мистика в компьютерах постепенно уступает место рутине, бубны используются для неподобающих ритуалов, а вместо постукивания и прощупывания мультиметром состояние ПК приходится диагностировать с помощью спец.ПО. Отважные независимые гики всегда скомпилируют себе удобную лично для них программу мониторинга, но для обычных владельцев оборудования от Kingston предлагается бесплатная утилита Kingston SSD Manager.
Функциональность комплектного программного обеспечения, извините за каламбур, комплектная — накопитель докладывает владельцу о своём серийном номере, о техническом состоянии через технологию самодиагностики SMART, а ещё в программе есть возможность полностью стереть данные на накопителе и обновить прошивку. Никаких хаков и недокументированных возможностей: из «гражданских» моделей SSD всё равно не получится выжать ничего оверклокерского, зато обращений с криками «ничего не работает» от любопытных неопытных пользователей при безопасном ПО станет меньше, чем это обычно бывает при остуствии какого-либо контроля за состоянием hardware.
У продвинутых пользователей, впрочем, есть возможность задействовать «игрушки» — например, выделить немного оперативной памяти под RAM-диск и сократить количество обращений к SSD, продлив, таким образом, его жизнь. Хранить временные файлы в быстрой энергозависимой памяти — занятие для сильных духом, но производители накопителей раз за разом преподносят этот функционал эту функциональность за уникальное изобретение. Поэтому вполне стоит вооружиться требуемым оборудованием, чтобы проверить эффективность такой модернизации.
Kingston SSD Manager — простой софт для контроля за состоянием твердотельного накопителя
За пределами официальных программ для мониторинга и RAMdisk-тюнинга SSD существует пара-тройка удобных вариантов для просмотра SMART, а дальше начинается пустошь с «колхозными твикерами», которые уродуют и замедляют операционную систему якобы для того, чтобы накопитель прожил дольше. Windows-евангелисты рыдают, когда видят результаты действия таких «улучшайзеров», но менее популярным у пользователей софт подобного рода не становится — многолетние традиции автоматической очистки служебных файлов и правки реестра наобум так просто не исчезнут.
Dataram RAMDisk — универсальный способ комбинировать SSD с оперативной памятью для большего быстродействия
Толстый-толстый слой NAND-памяти
С вопросами мониторинга современных SSD уже разобрались (см. также термины в предыдущей статье), так что пожелаем им здоровья-долголетия и попытаемся предсказать дальнейшее развитие твердотельных накопителей.
Самым уязвимым местом SSD сегодня считается память типа TLC — массовая, недорогая, с маячащим перед глазами ресурсом перезаписи порядка 3-5 тысяч циклов. Благодаря ей накопители становятся ещё дешевле и, как минимум, не теряют в скорости, только вот изнашивается она куда раньше предшественницы (MLC), и с этим нужно что-то делать.
Частично конструктивные недостатки TLC удастся обуздать благодаря использованию низкоплотностного кода (LDPC), который очень эффективно борется с ошибками в памяти. Но это всего лишь одна из мер, которая не решает проблему в корне — по мере совершенствования техпроцесса ресурс перезаписи NAND становится всё сложнее держать в разумных рамках.
Поэтому следует… комбинировать устаревший техпроцесс с новым типом «застройки» памяти — диковинное, но необходимое решение для IT-индустрии. Многослойная TLC NAND позволяет создавать ёмкие накопители при адекватных размерах печатной платы (после дебюта стандарта M.2 это особенно важно), а количество ошибок в условиях «толстого» техпроцесса уменьшается.
Примерная схема 3D NAND
Этой же конструкции мы будем обязаны, когда ёмкость массовых SSD начнёт измеряться терабайтами (кстати, для нуворишей 4 ТБ SSD предлагаются уже сегодня), а сами накопители по ёмкости начнут резко наверстывать жёсткие диски. Сегодня 3D-память всё ещё остаётся недешевым удовольствием, поэтому экспериментируют с ней лишь немногие производители с придворным производством NAND. Однако чипмейкеры не сидят, сложа руки, поэтому волна недорогих и ёмких накопителей только набирает обороты. Предельная ёмкость накопителей в формате M.2 с применением 32-слойной 3D-NAND уже сегодня потенциально может достичь 3,5 ТБ, а стандартный 2,5-дюймовый SSD можно «раскочегарить» до 10 ТБ. Нашёлся бы только покупатель на такую экзотику…
Не ждите от «трёхмерных» разновидностей SSD запредельной скорости: первым делом доработаем надёжность, а рекорды быстродействия — потом. Впрочем, в 3 квартале 2016 года Intel обещает представить накопители на базе действительно быстрой разновидности трёхмерной памяти, которая будет в разы быстрее массовых TLC-аналогов, да и настолько же дороже. Не то, чтобы 3D XPoint приблизилась к категории «надо брать», особенно в промышленном формате и при нынешней экономической ситуации, но любую выставку достижений техники и прогресс нужно приветствовать: чем раньше технологии попадут в карманы обеспеченным энтузиастам — тем скорее экзотическое железо подешевеет до уровня массовых комплектующих.
Intel грозится установить новые рекорды скорости с памятью 3D XPoint
Нет стандарта перспективнее, чем M.2, и протокол NVMe — пророк его
Если даунгрейд техпроцесса во имя сохранения долговечности NAND ещё вызывает тревогу, поскольку производители не смогли извернуться, «превозмочь» и пошли на полумеры, то проводы SATA III на заслуженную пенсию вряд ли кого-то оскорбят до глубины души. Потому как даже сравнительно новая ревизия SATA 3.0 стоит на конвейере уже 8 лет — смартфоны за это время преобразились глубочайшим образом, iPhone с тех пор разменял эдак 8 модернизаций, а нетбуки успели родиться и умереть. И только компьютеры всё отстают и снабжаются пачкой разъёмов SATA в любых вариациях вместо SSD-образных M.2.
SATA уже давно достиг пенсионного возраста, но всё никак не уйдёт на покой
Такая медлительность объясняется ленью производителей материнских плат, привычкой покупателей приобретать твердотельные накопители в десктопы на место жёстких дисков, а не в дополнение к ним, и всё ещё более доступной ценой на парк SATA-представителей SSD. К тому же, с просторами наших десктопов миниатюрность комплектующих никого не заботит.
Разъём M.2 даже в 2016 году редко встречается в десктопах
Но вот в ноутбуках ситуация изменилась стремительно — начиная с упитанных «бюджетников» и продолжая тощими ультрабуками (которым сам Ктулху велел) лэптопы 2015-2016 годов выпуска располагают разъёмом M.2, иногда уже с SSD, который работает по протоколу NVMe. А уж этот самый NVM Express в доме, который построил Джек не в пример лучше стыкуется с возможностями SSD в сравнении с древним AHCI, который «точили» с учётом инертности жёстких дисков.
А если копнуть глубже?
В краткосрочной перспективе сладкая парочка SSD/HDD никуда не денется — ни в пользовательских компьютерах, ни в корпоративном сегменте. Жёсткие диски будут использоваться для хранения файлов, как говорится, в особо крупных размерах, SSD на базе флеш-памяти останутся более проворной и технологичной альтернативой своим механическим визави — в ближайшие лет 5-7 уж точно. NOR-память вряд ли возродится в новом виде, а экзотика, наподобие голографической, ферроэлектрической памяти или использование в качестве ячеек памяти накопителя мемристора настолько далеко от «народа», что о перспективах внедрения этих технологий пока даже и рассказать нечего. Тем более, что SSD в том виде, в котором мы их знаем, достаточно долго ползли до розничного рынка сначала из научной и оборонной промышленности, а потом — из компьютеров корпоративного класса.
Не исключено, что история пойдёт по спирали и нас вновь ожидают долгие годы экспериментов с накопителями на базе энергозависимой памяти, пока не «созреют» её новаторские аналоги. В любом случае, лучше испытать дежавю, чем наблюдать за развитием технологий согласно аксиоме Эскобара, как это произошло со многими разновидностями компьютерного железа.
Спасибо за внимание и оставайтесь с Kingston на Гиктаймс!
Для получения дополнительной информации о продукции Kingston и HyperX обращайтесь на официальный сайт компании. В выборе своего комплекта HyperX поможет страничка с наглядным пособием.
Выбираем SSD в 2021 году: стоит ли вообще менять HDD на SSD и какую модель SSD выбрать
реклама
Прогресс не стоит на месте и традиционные жёсткие диски (HDD) уступают место в домашних компьютерах и ноутбуках твёрдотельным накопителям (SSD). Кто-то уже давно с ними знаком и разбирается во всех тонкостях выбора SSD. Другие желают приобрести свой первый SSD или обновить существующий, но не нашли времени или желания вникнуть во все технические аспекты данных накопителей. И перед ними возникает пресловутая проблема выбора. Предлагаю вместе разобраться в данном вопросе чуть более подробно.
1. А нужно ли менять HDD на SSD, чем они отличаются и какие у них преимущества?
Традиционный жесткий диск (HDD) – это запоминающее устройство (компонент компьютера), основанное на принципе магнитной записи. С помощью магнитных головок производится запись (считывание) информации на вращающиеся круглые пластины. Его основные преимущества заключаются в более низкой цене в перерасчете на объём, а также, гораздо более длительный срок хранения информации в выключенном состоянии. Их недостатки: это раздражающая некоторых шумность, низкие скоростные характеристики по сравнению с SSD и меньшая удароустойчивость.
реклама
SSD не имеют механически подвижных элементов и состоят из распаянных на плате нескольких чипов и мелких электронных компонентов. Они бесшумны, более удароустойчивые и значительно быстрее HDD. Но SSD объёмом один терабайт стоит значительно дороже терабайтного жёсткого диска. А хранение информации на них в выключенном состоянии не столь долговременно. Поэтому если вы решили купить SSD и, скинув на него семейный архив, убрать его на хранение шкаф, то передумайте это делать.
реклама
2. А какой SSD подойдёт в мой компьютер или ноутбук?
Всё, с необходимостью SSD в компьютере разобрались! А какой именно SSD подойдёт в ваш компьютер или ноутбук? Для того, чтобы не бегать в магазин и не просить обменять свежекупленный накопитель, давайте разберемся каких видов они бывают. Отбросим ненужную нам информацию и остановимся на реальной практике. В домашних системах сейчас используются три вида SSD:
1. SSD с интерфейсом SATA в корпусе 2,5 дюйма;
2. SSD с интерфейсом SATA в формате M.2;
реклама
3. SSD с интерфейсом NVME в формате M.2.
Первые два полностью идентичны по своим техническим характеристикам и начинке (одинаковые модели разных форматов), но имеют разную форму. Накопитель 2,5 подключается при помощи проводов к материнской плате, а SATA в формате M.2 вставляется в разъём на материнской плате без всяких проводов, что, несомненно, более удобно. Оба SSD с интерфейсом SATA, как правило, имеют небольшой нагрев и не нуждаются в дополнительном охлаждении. NVME более «пылкие» и им иногда требуется радиатор охлаждения. NVME SSD также устанавливается в разъём M.2 на материнской плате. Вот здесь и кроется главный подводный камень. Дело в том, что в разъём M.2 не всегда поддерживает и SSD SATA M.2 и SSD NVME M.2.
Что же делать? Этот вопрос решается легко. Узнайте точное название вашей материнской платы или ноутбука и найдите их на сайте производителя. Затем перейдите в раздел описания технических характеристик и найдите там нужную информацию о том какой разъём M.2 какой тип накопителя поддерживает. Чтобы не искать коробки от материнской платы или не залезать в системный блок компьютера, скачайте программу CPU-Z. На третьей вкладке вы найдёте название вашей материнской платы. Помните, что некоторые ноутбуки могут и вовсе не поддерживать замену накопителя или доступ в корпус может быть затруднён. Тогда вам необходимо обратиться за советом или помощью к другим людям, если у вас это вызывает трудности. А если доступ к отсеку накопителя доступен, то ноутбук можно взять с собой в магазин. За удаленным советом всегда можно обратиться в соответствующую ветку конференции Overclockers.ru.
3. Какая разница между SSD SATA и NVME?
Накопители NVME работают по другому протоколу и имеют более высокие скоростные характеристики. Но они имеют и более высокую цену. Цена и тех и других сильно зависит от «начинки». В более «быстрые» продукты ставятся более производительные контроллеры. Контроллеры также бывают безбуферные и с DRAM буфером. Выражаясь простым языком, вторые, как правило, имеют более высокие скорости на записи и менее подвержены в использовании такому моменту как «залипание» системы на несколько секунд в некоторых сценариях (Windows перестает реагировать на ваши манипуляции мышью или клавиатурой). Но это нечастое и малозаметное в повседневном использовании явление и бояться его не стоит. Обещаю, что не буду больше вас отпугивать от использования SSD, ведь я тут расписываю их преимущества уже целую страницу.
Так какой SSD брать, SATA или NVME? Если вы перешли с HDD на SATA SSD, то вы испытаете «Вау-эффект», а вот при переходе с SATA SSD на NVME SSD вы скорее всего разницы не ощутите. Всё дело в том, что разница в них по большому счёту видна лишь на линейных скоростях. А они используются не так часто, к примеру при перекидывании больших файлов с одного SSD на другой. При профессиональном использовании компьютера, разница уже может быть очень заметна, например на записи файлов большого объёма внутри программы. Если говорить о скачивании игр из интернета, то сначала стоит озвучить максимальную скорость по вашему тарифу. И если тариф 100 Мбит/с, то качаться игра будет одинаково долго на любой SSD. Разница между накопителями на мелкоблочных операциях зависит уже от той самой «начинки».
Стоит упомянуть об объёме накопителя и типе установленного в него флэша. Много объёма никогда не бывает! На накопителях большего объёма пропорционально выше скорость записи. Поэтому нацеливайтесь всегда на максимальный объём, который вы можете себе позволить, с учётом цены. Флеш-память на сегодня в потребительском сегменте представлена тремя видами: MLC, TLC и QLC. Первая двухбитная память имеет больший ресурс, но она дорогая. Трёхбитная TLC на сегодня является оптимальным вариантом. Накопителей с четырехбитным QLC типом памяти я рекомендую избегать, поскольку они не имеют значимых ценовых преимуществ, а в остальном они содержат лишь недостатки (низкий ресурс и скорость записи).
4. Я уже в магазине, что мне покупать?
Любые комплектующие стоит покупать в крупном сетевом магазине с наилучшим отношением к клиенту по части гарантийного сервиса. Покупка на китайских площадках уместна, лишь когда вы не боитесь потерять свои деньги и точно знаете чего хотите.
Вариант первый.
Если вам не важны технические характеристики, вы вообще в принципе не желаете разбираться во всех этих тонкостях и вы просто хотите купить самый дешевый SSD, что есть в магазине, то всё просто. Обратитесь к продавцу-консультанту и он вам что-нибудь продаст. Если вы в недоумении для чего вы тогда всё это читали, то перейдём к варианту с вашим участием. Решайте, какую сумму вы собираетесь потратить. Затем попросите продавца показать вам SSD с памятью TLC, нужного вам объёма и с максимальным из предоставленных гарантийным сроком, «влезающих» в указанных вами сумму. Самым неплохим недорогим вариантом будет являться SSD KIOXIA (Toshiba) 2.5″ Exceria SATA III 3D BiCS TLC с трёхгодичной гарантией. Он не отличается выдающимися показателями скоростей, но это качественный накопитель с минимальным нагревом и оригинальным флешем Toshiba, а не отбраковкой.
Вариант второй.
Если вы желаете максимально сэкономить и не идти в финансовый разнос, но не согласны покупать что попало, то для вас есть варианты хороших SSD с DRAM-буфером. Это то, что называется «лучшее за свою цену». Чаще всего лучше взять накопитель «послабее», но большего объёма.
— PLEXTOR PX-512M8VC
— Western Digital Blue
— SAMSUNG 860 EVO (не рекомендуется для старых систем AM3)
— Crucial MX500
— WESTERN DIGITAL Blue M.2
— SAMSUNG 860 EVO M.2
— Crucial MX500 M.2
— KINGSTON SA2000 M.2
— WD Blue SN550 (безбуферник, но хорошего качества)
Вариант третий.
Когда хочется уже что-то посерьезнее, но, всё ещё, не теряя рассудок и не соря деньгами. Это однозначно буферные NVME накопители объёмом от 480 GB.
— A-Data XPG SX8200 Pro
— A-Data XPG GAMMIX S11 Pro
— PNY CS3030
— Smartbuy Impact E12
— Samsung 970 EVO
— Samsung 970 EVO Plus
— Western Digital Black SN750
Вариант четвёртый.
Гулять, так гулять! Хочется самого быстрого и мощного и без всяких компромиссов. В этом случае лучше смотреть накопители объёмом от 1 TB.
— PNY CS3040
— Smartbuy Impact E16
— Samsung 980 PRO
— Western Digital Black SN850
Я считаю, что на этом проблему выбора SSD можно считать решенной. Конечно, у каждого своё мнение по этому вопросу и им можно аргументировано поделиться.