ДОСТУП к СЕКРЕТАМ
системного
администрирования !
Что именно я получу ?
Количество подписчиков: 6622
ОТЗЫВЫ ПОДПИСЧИКОВ
Последние материалы !
Делаем печатные платы дома
Наложить музыку на видео
Телескоп системы Добсона
Новое занятие для души !
Ремонт камеры наблюдения
Не рабочий ADSL модем

Твердотельный жесткий диск или SSD накопитель


  Сегодня, друзья, я хотел бы поделиться с Вами своим опытом использования твердотельного жесткого диска. Такие диски еще называют SSD накопителями.

  Сокращение SSD расшифровывается, как «Solid-State Drive», что приблизительно и переводится, как твердотельный диск или накопитель.

  Мы, конечно же, рассмотрим основные характеристики подобных устройств в данной статье, но хотелось бы сделать это, отталкиваясь от реального примера. Таковой случай недавно, очень кстати, представился мне, так как мой рабочий жесткий диск начал выказывать явные признаки умирания (появился клин блока магнитных головок, что проявлялось в самопроизвольном зависании всей системы, сопровождавшемся характерным щелчком).

  Совпало так, что нам на фирму (на пробу) купили один SSD накопитель (он же - твердотельный жесткий диск) и он, по изложенной выше причине, оказался именно у меня! :)

Твердотельный жесткий диск

  Ну, грех было бы не воспользоваться таким моментом и не провести сравнительное тестирование этого SSD жесткого диска и его предшественников, сконструированных на основе предыдущей технологии.

  Распаковывали мы новинку, сгрудившись возле нее всем нашим IT отделом :)

SSD накопитель

  Из маркировки на коробке следует, что это - твердотельный накопитель от фирмы «Plextor», емкостью 64 гигабайта, оснащенный внешним SATA интерфейсом подключения и максимальной скоростью передачи по нему 6Gb/s (гигабит в секунду). Это именно будет где-то теоретический максимум SATA интерфейса третьего поколения (600 мегабайт в секунду).

  Помните, о скоростях интерфейсов и их истории мы говорили в одной из предыдущих статей?

  Форм-фактор нашего твердотельного диска как видно из его размера и надписи на коробке - 2,5 дюйма. То есть, его можно с, одинаковым успехом, устанавливать как в настольные компьютеры, так и в ноутбуки. Более дорогие модели идут в комплекте со специальным креплением, позволяющим устанавливать устройство в 3,5 дюймовые отсеки. В нашем случае, в комплекте только - герметичная полиэтиленовая упаковка :)

  Вот пара фотографий, чтобы Вы могли оценить размеры SSD жесткого диска:

Твердотельный диск Plextor
 

  В толщину он - чуть меньше сантиметра. А вот - в сравнении с "обычным" винчестером:

SSD накопитель и HDD диск

    Причем, масса SSD абсолютно не сравнима с его "старшим" собратом. По сравнению с ним он - пушинка. Ведь здесь нет движущихся механических частей, которые нужно защищать от внешнего воздействия, а значит и нет смысла делать толстый металлический корпус-основу. Внешнее покрытие - алюминий и пластик, поэтому и вес - соответствующий: 75 грамм. Напряжение питания устройства - пять вольт.

  Расчетное время безотказной работы (по заявлению производителя) составляет 1 500 000 часов, а срок официальной гарантии, указанный на коробке, - три года. Из чего можно сделать вывод, что накопитель должен быть достаточно надежен. Так ли это на самом деле? Время покажет :)

  Не благодарное занятие, говорить о стоимости на таком быстро меняющемся рынке, как рынок информационных технологий, но на момент написания этой статьи, цена данного решения была в районе восьмидесяти долларов.

  Вообще, что такое по своей сути твердотельный SSD диск? Это - большая флешка (оснащенная скоростным интерфейсом SATA) с быстрым доступом, кешем из определенного количества оперативной памяти и специализированным контроллером передачи и обработки данных, отвечающим за оптимальную работу носителя.

  Твердотельный диск (Solid State Drive) в отличие от HDD (Hard Disk Drive) имеют ряд явных преимуществ (наряду с неявными недостатками), но обо всем по порядку. Начнем с приятного :)

  SSD жесткие диски характеризуются:

  1. небольшим временем доступа к данным (не зависимо от их фрагментированности и места расположения)
  2. одинаковой скоростью при любой последовательности выборки, поскольку организация хранения информации здесь это - матрица из ячеек флеш памяти из которой и происходит выборка.
  3. отсутствием движущихся частей, а значит - полным отсутствием шума
  4. устойчивостью к различным вибрациям и физическим воздействиям
  5. меньшим (относительно HDD дисков до 30%) энергопотреблением
     

  Вот как выглядит SSD диск в разобранном состоянии:

Разобранный SSD диск
 

  Слева вверху находится микросхема оперативной памяти (DDR3), которая является кешем накопителя, а справа - распаян контроллер управления устройством «Western Digital». Внизу - восемь чипов быстрой NAND фалеш-памяти (по восемь гигабайт каждый), которые в сумме и составляют общую емкость данного твердотельного накопителя - 64 гигабайта.

  Вот - еще одно фото, для закрепления образа, так сказать :)

Твердотельный накопитель без крышки
 

  Пару слов скажем о самом чипе памяти. Это - не совсем кеш, точнее, - он кеширует (запоминает) данные, но совсем не для ускорения работы устройства, а сюда динамически записывается информация о таблицах размещения и стертых/занятых ячейках. Сюда же записываются адреса изношенных ячеек флеш-памяти, куда больше не может проводиться запись.

  Теперь, что касается контроллера: его главная задача (как мы уже упоминали) - обеспечение операций чтения и записи, но он отвечает и за управление структурой размещения данных. По своим таблицам контроля износа он "смотрит" в какие ячейки уже проводилась запись, а в какие еще нет и выравнивает эти показатели.

  Таким образом контроллер обеспечивает максимально длительный срок службы нашего SSD накопителя, заставляя его ячейки изнашиваться равномерно. Поэтому правильно запрограммированный и настроенный контролер может ощутимо изменить как отдельные скоростные показатели, так и долговечность работы устройства в целом.

  Итак, продолжим обзор! На тыльной стороне коробки нашего твердотельного SSD накопителя мы обнаружили интересную, с точки зрения информативности, таблицу: 

Характеристики скоростей на коробке
 

  Какую полезную информацию мы можем здесь почерпнуть? Во первых: указание на объем чипа памяти (кеша) диска. Мы видим, что для моделей емкостью 64 гигабайта он равен 128-ми мегабайтам, для емкости 128 гигабайт это - 256 мегабайт и для 256-ти гигабайт - 512 мегабайт сверхбыстрой оперативной памяти, которая используется для нужд самого носителя.

  Секция «Performance» (производительность) показывает нам значение линейной (последовательной) скорости чтения с твердотельного накопителя - «Read Speed» (520 мегабайт в секунду) и скорость записи на диск «Write Speed» (90, 200 и 390 мегабайт в секунду для разных емкостей SSD соответственно).

  Также обратите внимание на интересную надпись в самом низу, которая говорит о том, что в программах определения производительности (бенчмарках) «ATTO Disk» и «Crystal Disk Mark» дисковая подсистема показывает наилучший индекс производительности.

  Вот давайте этот момент и протестируем! И начнем именно с программы «CrystalDiskMark».

  Но сначала - небольшая предыстория. Дело в том, что для более полного тестирования я собрал (подключил) у себя на рабочем компьютере небольшую коллекцию винчестеров, которые, по счастливому стечению обстоятельств, оказались в пределах моей досягаемости и было бы просто обидно их не "погонять" :)

  Итак, в нашем тестировании принимают участие:

  • твердотельный жесткий SSD диск Plextor 64Gb M5S SATA - новый
  • Seagate Barracuda емкостью один терабайт SATA 7200 rpm - практически новый
  • Western Digital 320 Gb IDE 7200 rpm - новый

 
  Примечание: аббревиатура RPM расшифровывается как (round per minute - оборотов в минуту) и характеризует частоту оборотов  шпинделя жесткого диска. В общем случае чем больше - тем лучше. Стандартными значениями считаются 5400 и 7200 rpm. Есть высокоскоростные устройства со скоростью 10 000 и 15 000 оборотов в минуту, но стоят они крайне дорого и в домашних или офисных компьютерах не используются.

  Как видите, компания подобралась весьма достойная. Диски - не изношенные. И я специально хотел протестировать накопители с различными интерфейсами передачи данных. Помните, про работу с ATA/ATAPI устройствами, мы говорили в отдельной статье?

 
Тестирование SSD накопителя
 

  Итак, начнем наше тестирование с помощью «CrystalDiskMark». 

  Запускаем программу и видим вот такое простенькое окно:

Тестирование SSD диска
 

  На фото выше уже представлены результате тестирования нашего SSD накопителя. Давайте на основе них и рассмотрим интерфейс этой нехитрой, но полезной программы.

  В верхнем левом углу находится кнопка с надписью «All», по нажатию на которую и запускается процедура тестирования. Справа от нее - раскрывающийся список, через который мы можем указать количество "проходов" теста до отображения конечного результата. По умолчанию здесь стоит цифра «5». Далее - размер тестового файла, который будет записываться на диск. Именно по результатам его записи программа и будет судить о линейных (последовательных) скоростях операций записи и чтения на носитель. Еще правее расположен список, из которого можно выбрать сам жесткий диск, который мы будем тестировать.

  У меня, как видите, SSD накопитель выполняет роль системного раздела (диск «С»).

  Итак, с основными параметрами разобрались. Теперь посмотрим на сами результаты. У нас тут две колонки: «Read MB/s» (скорость чтения, мегабайт в секунду), «Write MB/s» (скорость записи, мегабайт в секунду).

  По первой строчке, как видим, наш твердотельный накопитель выдал 237 мегабайт в секунду (на чтение) и 102 мегабайта в секунду (на запись) . Это - для файла размером в 100 мегабайт. Вторая и третья строчки показывают скорости при работе с небольшими порциями данных (512 и 4 килобайта соответственно). Общий принцип здесь такой: чем больше файлов и чем меньше размер каждого из них, тем больше времени нужно винчестеру для любых операций над ними.

  Запомним (запишем), данные значения и выберем для тестирования другой диск (E). У меня это будет SATA винчестер объемом в один терабайт. А вот - показанные им результаты:


 

  Как видите, они на порядок ниже, чем у SSD жесткого диска, но тоже - очень даже не плохие!

  Теперь посмотрим, что покажет третий наш участник - 320-ти гигабайтный винчестер с IDE интерфейсом?


 

  Можете сравнить полученные результаты между собой и сделать на основе них выводы. Также можете загрузить «Crystal Disk Mark» с нашего сайта по следующей ссылке и самим провести тест на своей системе, сравнив его результаты с теми, что получил я.

  Сразу хочу предложить Вашему вниманию еще одну программу, которая предназначена специально для измерения скорости работы SSD накопителей. Она имеет в своем арсенале еще несколько полезных функций. Давайте посмотрим на нее поближе:


 

  На фото выше - результаты теста моего диска на чтение (Read) и запись (Write). Обратите внимание на выделенную область вверху слева. Здесь мы можем увидеть версию прошивки (микропрограммы) контроллера - 1,00 и проконтролировать, правильно ли наша операционная система выровняла (разметила) твердотельный накопитель? Если здесь стоит «ОК» значит - все нормально.

  Поле «Access Time» показывает нам время, затрачиваемое устройством на доступ к запрашиваемым данным. Строчка «Score» (счет) отображает общие сводные показатели результатов замера. Так называемые "попугаи". Помните, как в мультфильме? :)

  Программа может построить нам для наглядности график. Для этого нужно перейти в меню «Tools» и выбрать «Compression-Benchmark».


 

  После этого запустится вот такое окно:


 

  В нем нам нужно будет нажать кнопку «Start» и дождаться окончания процедуры построения графика. Если хотите, можете загрузить данную утилиту с нашего сайта.

  Ну, что? Бог троицу любит? :) Не могу не познакомить Вас с еще одной замечательной программой для тестирования и получения исчерпывающей информации об устройствах хранения данных, установленных в компьютере. Программа называется «HD Tune Pro» и замечательна еще тем, что имеет русифицированный интерфейс, так что работать с ней - одно удовольствие.

  Вот как выглядит одна из ее вкладок с бенчмарком (оценкой производительности) дисковой системы:


 

  На фото выше - результаты теста моего твердотельного жесткого диска Plextor. Чем хороша именно эта программа? Тем что она показывает не только числовые значения, но и в реальном времени рисует нам график, по которому мы можем судить об изменении тех или иных параметров в динамике и наблюдать какую-то тенденцию. Мы четко увидим это на следующих скриншотах.

  Что мы видим здесь? Максимальное, минимальное и среднее значения скорости чтения (похожие значения мы получали и на предыдущем тесте). Новый параметр - время доступа к диску и процент загрузки центрального процессора. Отдельный переключатель есть для измерения скорости чтения и записи на диск.

  Что ж, сравним показатели с нашим терабайтным SATA накопителем:


 

  Как видите, разница - очевидна! Особенно интересен график, который показывает разницу с скорости чтения в начале диска и ближе к его концу (динамику процесса). Если мы посмотрим на график твердотельного SSD накопителя, то увидим, что его "кардиограмма" практически ровная и падений в скорости не наблюдается.

  Также обратите внимание на такую функцию, как показатель температуры винчестера, доступный в данной программе для HDD дисков.

  Итак, исследуем нашего "динозавра" от «Western Digital» :)


 

  Как и ожидалось, основные показатели - намного скромнее, но удивила стабильность скорости чтения почти по всей поверхности диска. Только под самый конец она заметно снизилась. Также здесь мы видим наименьшую загрузку процессора среди всех наших испытуемых.

  Перейдем к следующей вкладке программы «HD Tune Pro», которая называется "Случайный доступ". На фото ниже показано количество операций вода-вывода, которое производит наш твердотельный жесткий диск за секунду для блоков данных разного размера (IOPS - Input Output Per Second), среднее и максимальное время доступа к данным и скорость их чтения.


 

  Посмотрим на результаты винчестера от «Seagate» (Сигейт 1 терабайт):


 

  Видите, насколько большая разница в полученных результатах? Смотрим, что продемонстрирует «Western Digital» (320 гигабайт IDE):


 

  Вы все сами видите. Вообще, программа «HD Tune Pro» - очень хорошая и полезная. Кроме самих "бенчмарков" она может показать нам SMART параметры нашего накопителя (они расположены на вкладке "Здоровье"). Также можно включить мониторинг диска в реальном времени и провести сканирование поверхности накопителя на наличие сбойных секторов (бэд блоков).

  Данную программу Вы можете загрузить с нашего сайта и провести собственное тестирование или сравнить с моими показателями.

  Давайте рассмотрим еще одну вкладку программы - "Бенчмарк файла". Принцип ее работы чем-то похож на тот, что используется в «CrystalDiskMark», рассмотренной нами в середине статьи.


 

  Запускается тест по кнопке «Старт», но перед этим можно настроить его параметры: выбрать устройство, которое мы будем тестировать, указать размер записываемого на диск файла и какой именно тип данных будет в нем содержаться?

  Слева мы видим уже привычный нам график-кардиограмму работы, а ниже - показатели скорости чтения и записи, а также - количество операций ввода-вывода, совершаемых накопителем.

  Сравним график выше, который был для SSD жесткого диска с нашим терабайтником:


 

  Ниже - наш «WD».


 

  Здесь, я думаю, - ничего неожиданного нет и данный накопитель законно занимает свое почетное третье место :) Победителем же, по всем показателям, безоговорочно является твердотельный накопитель SSD от фирмы Plextor.

  Поскольку статья и так получилась достаточно объемной, я решил разбить ее на две части и о недостатках, общих принципах функционирования твердотельных дисков, сконструированных на базе флеш-памяти, и своих субъективных ощущениях от использования такого устройства, поговорить во второй ее части, которая скоро появится на нашем сайте.

  Небольшое видео о том, как производят SSD диски:


 


Понравилась статья? Нажмите на кнопки ниже или
оставьте свой комментарий внизу страницы !
 

ррр
я понял что память использует разные ячейки за счёт и сохраняет длительную работаспособность но если память полностью заполнена получается она будет использовать одни и теже ячейки ведь это приведёт к быстрой порче ячеек

[Ответить]
Кахович Андрей
Так и будет. Чем меньше обращений к диску, тем лучше (я, к примеру, файл подкачки с системного SSD переместил на основной HDD). Другое дело, что, возможно, и того запаса что есть хватит на ого-го? Сколько реально они "живут" специально не интересовался.

[Ответить]
ppp
наработка часов указана

[Ответить]
Кахович Андрей
Ну, это - само собой  :)

[Ответить]
Игорь
Статья-класс, плохо не нашел вторую часть. Выбираю ноут или планшет(пока не определился), а "минусы и ощущения" полезно узнать до покупки. Но все равно супер. Спасибо.

[Ответить]
Кахович Андрей
Думаю, Вы имели в виду вот эту нашу статью, Игорь?

[Ответить]
Елена
А мне вообще Ваша рассылка нравится. Спасибо! И от моих студентов тоже респект

[Ответить]
Кахович Андрей
Я - рад, Елена. Студентам привет от меня передавайте, в них вся наша надежда  :)

[Ответить]
Виктор
SSD, начало положено. А дальше будем видеть. Нам надо что, приемлемая цена, надёжность и объём, надо-бы побольше. 64GB, это только для операционной системы.

[Ответить]
Кахович Андрей
Да, маловато, но я и этому рад. На работе для системного раздела - самое то. Помню свой первый винчестер... сорок мегабайт... романтика...  =)

[Ответить]
Михаил
Спасибо чувствую будущее за SSD начнем привыкать

[Ответить]
Кахович Андрей
Абсолютно согласен, Михаил. Впереди новые горизонты!   !;)

[Ответить]
Анатолий
Простая, понятная, полезная статья. Сам присматриваюсь к SSD накопителям. Хотелось бы больше узнать о "подводных камнях".

[Ответить]
Кахович Андрей
Именно о "них" мы и поговорим во второй части статьи, Анатолий   !;)

[Ответить]
Геннадий
Полезная информация. Спасибо

[Ответить]
Кахович Андрей
Пожалуйста, Геннадий. Думаю, что (рано или поздно) эта информация все равно пригодится.

[Ответить]
Андрея
у Сергея осеннее обострение )статьи интересные

[Ответить]
Ларионов Сергей
Человек завидует, вот и бесится.

[Ответить]
Кахович Андрей
А я думал, мне одному так показалось   !;)

[Ответить]
Сергей
А к тому, собственно, что прежде чем писать статьи, Вам нужно получше изучить русскую грамматику, желательно по учебникам доперестроечного периода.

Хотя, например, Евгению все равно, что на лицо, что на рыло - все равно налицо подхалим и жополиз, пишет, повинуясь внутреннему порыву.

Я отказываюсь от рассылки. Почти все, что Вы пишете, мне известно, а читать полуграмотную галиматью я не хочу.

[Ответить]
Михаил Белый
Крылов И. А. "Слон и моська"  =)

[Ответить]
Ольга!
Спасибо за статьи! Всё понятно и доходчиво! Жду продолжения статьи!  :)

[Ответить]
Кахович Андрей
Я искренне верю, что оно обязательно будет, Ольга  :) Спасибо за отзыв!

[Ответить]

Страницы: [1] | [2] [Следующая] | [Последняя]

Оставить комментарий

Ваше имя:

Комментарий:
Введите символы: *
captcha
Обновить


Поиск по сайту

ФОРУМ нашего сайта !

Ресурсы по теме !