что такое ssd диск и для чего он
Как выбрать твердотельный накопитель для ноутбука и не ошибиться
Твердотельные накопители, или SSD, за последние годы стали привычным компонентом любого современного компьютера. И это неудивительно: во-первых, они лишены движущихся деталей и не боятся ударов или вибрации, от которых сильно страдают обычные жёсткие диски. Во-вторых, SSD обеспечивают намного большую производительность, и это сразу заметно при запуске системы и при работе с приложениями. В-третьих, что особенно важно для владельцев ноутбуков, твердотельные накопители могут потреблять меньше энергии (но не во всех случаях – см. ниже).
До недавнего времени от покупки SSD пользователей удерживали два фактора – опасность постепенного отказа ячеек памяти и достаточно высокая стоимость устройств. К счастью, с развитием соответствующих технологий цена твердотельных накопителей быстро начала снижаться, а срок жизни SSD, наоборот, неуклонно увеличивается. Поэтому многие пользователи уже устанавливают их в свои ПК в качестве системного диска для ОС и основных программ, да и игры с твердотельным накопителем загружаются намного шустрее. В сегменте ноутбуков настоящий бум популярности SSD начался вместе с выходом на рынок сверхтонких ультрабуков, в которых все преимущества новых накопителей по сравнению с «классикой», HDD, стали особенно ярко видны.
Из-за большого выбора SSD на рынке обычным пользователям достаточно сложно разобраться в многообразии производителей, интерфейсов, контроллеров и моделей современных накопителей. Этот материал поможет за несколько шагов разобраться в особенностях строения SSD и подобрать модель, которая на 100% совместима с вашей системой и без лишних затрат повысит её производительность.
Шаг первый: определите физический интерфейс
Прежде всего выясните, какой разъём для подключения накопителя имеется в наличии. В старых моделях ноутбуков использовался для подключения жёстких дисков только интерфейс SATA – совсем как в настольных ПК. Если в вашем ноутбуке присутствует именно он и в технических характеристиках ноутбука указано, что это – SATA 1, проще сменить ноутбук целиком, так как заметного прироста производительности от твердотельного накопителя не будет (разве что при работе с небольшими файлами и если SSD вообще определится системой), а рентабельность апгрейда станет весьма сомнительной.
Впрочем, ноутбуки с SATA 1 сегодня найти уже непросто. А вот SATA 3 встречается довольно часто. Он позволяет передавать данные на скорости до 6 Гбит/с и подходит для бюджетных SSD.
Некогда распространённый интерфейс mSATA, или miniSATA, разрабатывался для компактных моделей SSD без корпуса, которые выглядят как обычная системная плата, чтобы они занимали поменьше места в ноутбуке. По пропускной способности mSATA не отличается от SATA 3 и к нему также можно подключать недорогие накопители без претензий на максимальную скорость. Имейте в виду: по внешнему виду mSATA аналогичен PCI Express Mini, к которому в основном подключают различные карты расширения вроде модулей беспроводной связи и модемов, но распиновка у них различается, так что перед покупкой не забудьте свериться с руководством пользователя, техническими характеристиками ноутбука в Сети или конфигуратором на сайте Kingston.
Наиболее удобный вариант для апгрейда – разъём M.2. Он в основном встречается в современных ноутбуках, быстро набирает популярность – вместе с ростом популярности самих SSD – и во многом уже успел вытеснить mSATA. Главной причиной такой популярности стало то, что M.2 использует шину PCI Express 3.0 с четырьмя линиями и его скорость передачи данных доходит до 4 ГБ/с. Помимо этого, в отличие от SATA у M.2 есть запас по скорости, которого хватит для самых современных и производительных SSD.
Сам по себе интерфейс M.2 универсален, но по группировке контактов он делится на несколько типов с разными ключами. Например, M.2 Socket 3 с ключом M поддерживает работу только с PCIe x4 и SATA и отличается отсутствием контактов с 59 по 66 в разъёме. Соответственно, его не получится подключить к интерфейсу с ключом B под версию M.2 Socket 2 для SATA, USB 3.0, PCIe ×2, PCM, IUM, SSIC и I2C, в которой отсутствуют совершенно другие контакты (с 12 по 19). Чтобы пользователи не мучились, многие производители, включая Kingston, выпускают накопители с контактами под оба ключа, но это лучше проверить заранее, иначе есть риск оказаться с накопителем под «не тот M.2» на руках.
Шаг второй: определите тип контроллера
Если вы подобрали и купили высокопроизводительный SSD с интерфейсом M.2, вы можете столкнуться с тем, что ваш ноутбук его просто не видит. Одной из причин такого поведения может быть то, что в накопителе используется протокол доступа NVMe, а на шине ноутбука – AHCI.
AHCI появился ещё в 2004 году и активно использовался для работы с жёсткими дисками в период их расцвета, сменив ATA, который не поддерживал встроенную очерёдность команд (NCQ) и горячую замену накопителей. Он используется и в SSD, но поддерживает всего 32 одновременных запроса и одну очередь команд по сравнению с 65 536 запросов таким же числом очередей у NVMe. Теоретически накопители с NVMe-контроллером могут работать на скорости самой шины PCI Express, то есть обеспечить огромный прирост производительности. Главная причина, по которой AHCI ещё используется – это низкое энергопотребление SSD с AHCI, что очень важно для ноутбуков: NVMe-накопитель за счёт роста скорости передачи данных будет потреблять в два или три раза больше энергии, поэтому, если вы часто пользуетесь ноутбуком в поездках или командировках и вам важнее автономность устройства, можно пожертвовать его производительностью и остановиться на накопителе с AHCI.
Если автономность не имеет для вас решающего значения, всё равно перед покупкой SSD стоит убедиться, что ноутбук поддерживает NVMe.
Шаг третий: удостоверьтесь, что может сами разобрать ноутбук и что в нём есть место для установки SSD
Так как раскрутить ноутбук и установить новый накопитель – нетривиальная задача для многих пользователей (речь неспециалистах), мы бы посоветовали отнести его для этих целей в сервисный центр. Особенно, если срок гарантии на устройство ещё не вышел, ведь тогда любое самостоятельное вмешательство её почти наверняка аннулирует.
Вполне понятно, что перед покупкой и установкой выбранного накопителя рекомендуется ознакомиться с руководством пользователя от ноутбука и материалами в интернете, воспользоваться конфигуратором или проконсультироваться со специалистами техподдержки Kingston. И удостовериться, что внутри ноутбука имеется место для SSD – cогласитесь, будет обидно приобрести самый современный SSD и понять, что подключить его к системе не получится чисто физически. Если решите разобрать ноутбук самостоятельно и убедиться в наличии монтажных отверстий, обратите внимание на маркировку: рядом с интерфейсом M.2 часто можно увидеть набор из четырёх цифр, первая пара которых означают максимальную ширину, а вторая – длину накопителя.
После установки
После установки нового накопителя ещё нужно как-то перенести все данные со старого. Если вы не хотите вручную копировать все файлы и папки, стоит задуматься об использовании ПО для миграции данных, которое идёт в комплекте с многими SSD, включая и продукцию Kingston.
Не стоит забывать и о «здоровье» накопителя: хотя SSD и не требуют дефрагментации, в отличие от обычных жёстких дисков, производители часто выпускают обновления для их прошивки, а само состояние накопителя стоит периодически проверять в специализированном ПО, вроде Kingston SSD Manager.
Итоги: информированный выбор
Итак, поле выбора мы несколько сузили и дали ориентиры. А можно ещё больше упростить подбор модели – смотрите:
— если вы просто хотите перейти с жёсткого диска на твердотельный накопитель и повысить скорость работы системы, вам подойдут недорогие 2,5-дюймовые модели A400 и UV400;
— HyperX Savage и KC400 в том же форм-факторе помогут обеспечить быструю загрузку игр и приложений и в целом отличаются большей скоростью работы;
— максимальной производительности системы можно добиться при помощи NVMe-накопителя, например, A1000 и KC1000;
— для миниатюрных ноутбуков с поддержкой М.2 через SATA отличным вариантом станет модель без корпуса SSDNow M.2 SATA G2;
— накопителей под mSATA на рынке сейчас достаточно мало, так как этот интерфейс уверенно вытесняется M.2; например, у Kingston такой накопитель всего один – mS200.
Более подробную информацию о каждой из описанных тут моделей можно получить, пройдя по ссылкам в тексте, и на официальном сайте Kingston.
Зачем нужен SSD накопитель
До недавнего времени для хранения данных использовались носители, работающие по принципу магнитной записи. В 70-80-х годах ушедшего века ими являлись гибкие дискеты, которые затем уступили более надежным и вместительным жестким дискам. Такое положение дел наблюдалось до конца прошлого десятилетия, пока на рынке не появились SSD – твердотельные электронные носители, лишенные подвижных механических частей и отличающиеся высоким быстродействием.
Первое время они отличались небольшой емкостью и высокой ценой. Срок службы этих девайсов тоже оставлял желать лучшего. Поэтому на вопрос, зачем нужен SSD накопитель, однозначного ответа не было. При объеме 32 или 64 Гб и цене в несколько сотен долларов эти носители казались большинству дорогой игрушкой. А незначительное преимущество в скорости записи/чтения (до 1,5-2 раз) делало SSD интересными только для «гиков», стремящихся выжать максимум производительности из своего ПК.
Но прогресс не стоит на месте, и вскоре в продажу поступили более емкие и доступные твердотельные накопители, которые привлекли внимание широкой аудитории. Вопрос о том, зачем нужен жесткий диск SSD, стал актуальным, как никогда.
Особенности конструкции, преимущества дисков SSD
Чтобы понять, зачем ставить SSD накопитель, необходимо разобраться с основными преимуществами таких дисков. Не помешает знать и главные недостатки этих гаджетов.
Конструкция дисков HDD и SSD
Самым главным отличием SSD от традиционных жестких дисков является иной принцип устройства и работы. В отличие от НЖМД, в конструкции твердотельных носителей нет каких-либо механических компонентов. Для записи данных используются массивы высокоскоростной флэш-памяти, доступ к которой обеспечивает внутренний контролер. Такая конструкция наделяет SSD рядом преимуществ, недоступных классическим HDD.
Сравнение скорости работы, общей производительности и задержек SSD и HDD
Недостатки SSD
При всех преимуществах, говорить о совершенстве технологии SSD говорить пока рановато. Недостатками таких накопителей являются недостаточно низкая стоимость (в 3-10 раз дороже HDD в пересчете на 1 Гб памяти) и ограниченный ресурс работы (от 10 тысяч до 1 миллиона циклов перезаписи на ячейку). Этот показатель у HDD теоретически является неограниченным, а на практике достигает десятков миллионов циклов.
Еще одним минусом твердотельных накопителей является электрическая уязвимость: при подаче высокого напряжения, вызванного неполадками блока питания, сгорает и контроллер, и флэш-накопитель.
SSD накопители – зачем они нужны
Зная основные преимущества твердотельных накопителей, ответить на вопрос «Зачем нужен SSD диск в компьютер?» намного проще. Покупка данного гаджета позволит, в первую очередь, повысить комфортабельность использования гаджета и продлить время его автономной работы (если это портативный ПК). Высокая скорость работы положительным образом скажется на времени загрузки ОС, открытия документов и производительности в играх.
Зачем SSD диск нужен в ноутбуке
Если дело касается ноутбука, то здесь вопрос «зачем нужен SSD» вообще можно не ставить на обсуждение. В любом случае, хуже от покупки твердотельного носителя не станет. Энергоэффективная технология позволит достичь большего времени работы от одной зарядки, отсутствие в питающих цепях высокого напряжения минимизирует риск безвозвратного выхода диска из строя при поломке БП, а объем памяти в портативном ПК не играет столь важной роли, как в настольном.
Что касается меньшего ресурса работы, опыт сервисных центров показывает: жесткий диск ноутбука выходит из строя и подвергается преждевременному износу в несколько раз чаще и быстрее, чем в стационарном компьютере. Связанно это, в первую очередь, со значительно большим количествам динамических нагрузок, которым подвергается девайс в ходе транспортировки и эксплуатации. Случайно уронив лэптоп с коленок в момент, когда происходит запись данных на HDD, велик риск вывести накопитель из строя, даже если визуально компьютер не пострадал. Поэтому высока вероятность, что SSD прослужит даже больше, чем ЖД. 
Зачем SSD диск в геймерском ПК
Геймеры — основная, на данный момент, часть покупателей SSD. Применение твердотельного накопителя позволяет им добиться лучшей производительности в трехмерных играх за счет сокращения времени их запуска. Подгрузка уровней, инвентаря, окружающих объектов и других элементов игрового мира из файлов, хранящихся на диске, тоже происходит значительно (до 10 раз) быстрее.
Заметна разница в «бесшовных» играх, таких как Skyrim, Grand Theft Auto или Fallout. Внутренний мир в них располагается на одной огромной карте, и для уменьшения загрузки на железо в оперативной памяти хранится лишь его часть. Это может быть обстановка, к примеру, в радиусе 200 метров вокруг персонажа. По мере продвижения по местности, отдаляющиеся предметы из ОЗУ удаляются, а на их место записываются объекты, в сторону которых игрок приближается. Таким образом, чтение с жесткого диска происходит постоянно и нетрудно догадаться, что подавать данные процессору SSD позволит гораздо быстрее и эффективнее, чем ЖД.
Для геймеров высокая стоимость гигабайта в твердотельном накопителе не является критичной, так как игры занимают относительно немного места. Если коллекция из 100 фильмов в качестве FullHD весит примерно 1 Тб, тот же Fallout 4 требует менее 50 Гб свободного пространства.
SSD с интерфейсом PCI-E в геймерском ПК
Зачем нужен жесткий диск SSD в мультимедийном компьютере
В домашнем ПК, используемом для веб-серфинга и решения мультимедийных задач (просмотр кино, прослушивание музыки) SSD накопитель нужен меньше всего. Потребность в таком диске могут испытывать только ценители контента в качестве Blue-Ray. Ждать, пока фильм, объемом 40 Гб, запишется в память ПК, достаточно долго (примерно 10 минут). Но для хранения подборки любимого кино в FullHD, QHD или 4K UHD требуются вместительные SSD на 500, 1000 или 2000 Гб. Стоимость таких накопителей превышает тысячу долларов, и позволить себе такое приобретение может далеко не каждый.
Для нетребовательных пользователей ПК большой SSD в мультимедийном компьютере без особой надобности. Возможностей классических (магнитных) жестких дисков достаточно для удовлетворения потребностей 99 % юзеров. Тем не менее, небольшой (на 64 – 128 Гб) твердотельный накопитель, используемый в качестве системного носителя (для установки Windows), будет не лишним. Он позволит значительно повысить общее быстродействие ПК, снизить уровень шума системного блока и экономнее расходовать электроэнергию.
Сочетание SSD и HDD в домашнем ПК не помешает
Большой поклонник качественной китайской техники, любитель четких экранов. Сторонник здоровой конкуренции между производителями. Чутко следит за новостями в мире смартфонов, процессоров, видеокарт и другого железа.
Как выбрать SSD
Еще около десяти лет назад, обыватель не знал альтернативы классическим НМЖД, царствование их было практически безраздельным. Сейчас же, в 2018, о твердотельных накопителях (SSD) знают практически все, а некоторые предрекают полное исчезновение, в скором времени, обычных HDD.
Несмотря на это, правильно выбрать нужную вам модель накопителя среди того великого множества, что представлено на рынке, не праздная задача.
SSD (solid-state disk, твердотельный накопитель) – устройство для хранения данных, в котором за хранение информации отвечают микросхемы памяти (практически всегда это NAND память).
Особенности SSD
Если же вы задумались о приобретении SSD, но задаетесь вопросом, о том какие преимущества вы получите при переходе с обычного HDD, то вот некоторые из них:
— Увеличение скорости чтения/записи файлов – скоростные характеристики SSD превосходят оные у HDD;
— Бесшумность – так как в роли накопителя информации выступают обычные микросхемы. Благодаря этому можно собрать полностью бесшумные системные блоки, в том числе и крайне компактных размеров;
— Меньшие габариты и вес.
Тем не менее, есть и недостатки:
— Цена – стоимость 1 гигабайта емкости SSD, до сих пор намного дороже, чем у HDD;
— Различные разъемы подключения – не недостаток в чистом виде, но усложняет выбор для неподготовленного пользователя;
— Крайне высокая сложность восстановления данных – гораздо сложнее, чем на НМЖД, что обусловлено спецификой работы устройства;
Конструкция
Основными составными элементами твердотельных накопителей, являются:
— Контроллер – своеобразный мозг устройства, от него зависит скорость обмена данными, поддерживаемые типы памяти, потребность в микросхеме буферной памяти и т.д.
— Буферная память (RAM) – в этой роли применяются микросхемы энергозависимой DRAM памяти, как, например, в оперативной памяти компьютера. Применяется для временного хранения данных во время работы с накопителем. Также влияет на скорость работы накопителя, позволяет поддерживать стабильные скоростные показатели при интенсивных нагрузках. Наличие или отсутствие микросхемы буферной памяти зависит от установленного контроллера.
Наряду с аппаратной частью, программная часть также сильно влияет на производительность и нюансы работы накопителя с различными типами нагрузок. К сожалению, о внесенных в микропрограммное обеспечение оптимизациях, производители не сообщают.
Какую память выбрать?
Постоянные технологические изыскания в области памяти меняют рынок довольно быстро. Поэтому и NAND-память стремительно развивается, породив к настоящему времени четыре разновидности.
SLC (Single Level Cell) – технология производства такой памяти предусматривает хранение 1 бита информации в 1 ячейке. Отличные скоростные и ресурсные характеристики, вот только накопителей на основе такой памяти в продаже давно нет.
MLC (Multi-Level Cell) – в одной ячейке хранятся уже 2 бита информации. Еще недавно самый распространенный вид памяти в SSD. Хорошие ресурсные и скоростные показатели позволяли долго удерживать пальму первенства по распространенности применения.
TLC (Triple-Level Cell) – как понятно из названия, ячейка здесь уже с тремя уровнями (на каждом по 1 биту информации). Благодаря этому плотность записи еще сильнее увеличивается (на немалые 50%), что позволяет создавать более «вместимые» чипы памяти. Что интересно, практически каждый человек сталкивался с такой памятью – она успешно применялась (и применяется) в обычных «флешках».
QLC (Quad-Level Cell) – в основе лежит ячейка с возможностью записи четырех бит информации. Новый тип памяти, продукты на его основе только входят на корпоративный рынок. Появление же продуктов ориентированных на обычных потребителей ожидается в первом квартале 2019 года. Обладает еще меньшим ресурсом, чем TLC память.
Ниже приведена сравнительная таблица с ресурсом памяти, а также некоторыми другими характеристиками.
Планарная, или с вертикальной компоновкой?
Буквально пять лет назад данного вопроса в принципе не было. Но стремление к прогрессу и увеличению экономических и производственных показателей сделали свое дело.
Такой подход позволил решить проблему увеличения объемов чипов памяти не путем «уплотнения» информации в ячейке, а простым увеличением количества слоев. Для такой памяти оказалось возможным использование более «толстых» норм производства – примерно 30-50 нМ, что увеличило ее ресурс.
И MLC и TLC память бывает как с планарной компоновкой, так и с вертикальной. Однако первая встречается все реже и реже, поэтому в большинстве случает вопроса, вынесенного в заголовок, не стоит (что даже хорошо). А новейшие чипы QLC сразу же выпускаются или будут выпускаться (в зависимости от производителя) с трехмерной структурой.
Басня о долговечности, или все ли так плохо?
Отдельно хочется коснуться вопроса о надежности сегодняшних SSD накопителей.
Несмотря на постепенное уменьшение количества циклов перезаписи памяти, а «голые цифры» иногда выглядят слишком страшно, ресурс современных SSD достаточно велик. Шутка ли, даже для самых дешевых моделей на TLC памяти заявлен ресурс в 40-50 TB информации, что обычному пользователю хватит лет на 10. На самом деле, по данным независимых тестов, это число (терабайт) можно смело умножать на 10. Поэтому, информация о низкой надежности современных SSD накопителей, мягко говоря, не совпадает с действительностью.
Форм-факторы и интерфейсы
2,5″ SATA SSD
Такие накопители можно установить практически во все компьютеры и ноутбуки. Несмотря на оснащение современных SATA SSD разъемом третьей версии, они обратно совместимы и с SATA2.
mSATA
Разновидность SATA интерфейса, тем не менее, имеет другой разъем для подключения. mSATA создавался для ноутбуков и устройств малого форм-фактора (SFF), где размер имеет значение. Бывает двух типоразмеров (Full Size, 51 x 30 мм, и Half Size, 26.8 x 30 мм). Скоростные характеристики и обратная совместимость ревизий аналогичны SATA моделям.
Несмотря на то, что некоторые производители выпускают новые модели своих накопителей с mSATA, данный интерфейс устарел и практически полностью вытеснился разъемом M2.
Самый современный и перспективный разъем. Также сначала он носил название NGFF (форм фактор следующего поколения).
M.2 SSD могут иметь физический интерфейс PCI-E или SATA. Первые из них быстрее и различаются по версии и количеству линий передачи данных: выпускаются накопители PCI-E 2.0 x2, PCI-E 2.0 x4, PCI-E 3.0 x2 и PCI-E 3.0 x4. Поэтому при выборе необходимо учитывать какой интерфейс поддерживает разъем на вашей материнской плате.
PCI-E SSD
M.2 SSD иногда поставляются с платой переходником под разъем PCI-E (на 2 или 4 линии). Когда может пригодиться такая конструкция? Например, если у вас нет слота M.2 или он занят, либо если накопитель требует серьезного охлаждения – с такой конструкцией его проще организовать.
NVM Express
NVM Express (он же NVMe, он же NVMHCI – Non-Volatile Memory Host Controller Interface) – это логический интерфейс, созданный вместо устаревшего AHCI, специально для твердотельных накопителей. Используется он для M.2 SSD и позволяет раскрыть весь их потенциал.
Однако, даже с не особо старыми материнскими платами, могут быть проблемы при использовании такого накопителя в качестве загрузочного.
Intel Optane
Несмотря на все преимущества, цена таких накопителей высока и пройдет некоторое количество времени (возможно большое) пока они станут «по карману» большинству потребителей.
Что же выбрать?
Если вы не искушенный пользователь и на вашем ПК есть только SATA разъемы, то выбор очевиден. Предлагаемых скоростей хватит для любой бытовой задачи, а широчайший выбор объемов позволит каждому подобрать нужный накопитель.
Если вам необходим твердотельный накопитель только под операционную систему, то можно посмотреть на модели до 150 Гб.
Если же вы обладаете внушительной библиотекой игр (а сейчас одна игра может занять 100 ГБ), либо ваша работа связана с проектами с большими объемами данных, то стоит посмотреть в сторону моделей от 500 ГБ.
mSATA SSD будут интересны владельцам Неттопов/mini PC, позволяя создать производительные и бесшумные системы.
При наличии у вас соответствующего слота, рекомендуется обратить внимание на накопители M.2. Это же относится и к PCI-E моделям.
А для желающих получить ультимативную производительность нет лучшего выбора, чем модели с поддержкой NVMe, скорость чтения которых может превышать 3000 Мб/с.
Отдельно хочется упомянуть новые накопители от Intel. Они определенно выглядят многообещающе, но не смотря на некоторые преимущества нового типа памяти цена таких решений пока слишком высока.
Текст обновлен автором \kell\