Що таке SSD в ноутбуці: плюси і мінуси, для чого потрібен

Solid state drive (SSD) - це накопичувач, в якому використовується флеш-пам'ять, що робить його схожим на звичайну флешку більшого розміру і місткості. Останнім часом такі накопичувачі витісняють традиційні жорсткі диски, причиною чого є їх зручність і практично повна відсутність недоліків, крім деяких нюансів.

Відзнака SSD і HDD

Solid-State Drive, або просто ССД, - немеханічний пристрій. Основа твердотільного накопичувача - мікросхеми. Дані записуються на NAND пам'ять, яка може бути різних типів: MLC, TLC, V-NAND тощо. Від виду flash-пам'яті залежить вартість і довговічність роботи твердотільника. Усередині ССД також є контролер, який керує його роботою.

Hard Disk Drive, або, більш звично, HDD, - це наполовину механічний, наполовину електронний девайс. Жорсткий диск складається з чотирьох основоположних компонентів:

• магнітних пластин,
• зчитуючих головок,
• мотора,
• плати управління.

Мотор розкручує магнітні пластини до декількох тисяч обертів на хвилину. Так, у WD 1TB 7200rpm 64MB 3.5-швидкість обертання шпинделя досягає 7200 об/хв. Зчитуюча головка, рухаючись над обертовою поверхнею вінчестера, читає і пише інфу.

Давайте ж розберемося для чого потрібен твердотільний (SSD) накопичувач і вінчестер (HDD). Диски обох типів виконують ідентичні функції: запис і читання інформації. Вони використовуються в ПК, ноутах для установки на них ОС, різних прог і драйверів, зберігання даних.

Порівняння дискових систем у таблиці:

Характеристики	ССД	ХДД
Види	Зовнішній, внутрішній
Форм-фактор	1.8″, 2.5″, 3.5″, М.2, mSATA, PCIe, Portable	1.8″, 2.5″, 3.5″
Обсяг	60-960 Гб і більше	300 Гб-10 Тб і більше
Шум під час роботи	немає	є
Швидкість виконання операцій	500-700 Мб/с	200-300 МБ/с
Середня вага	73 р	365 р
Призначення	Для ПК, ноутів, серверів

Основна відмінність СДД від ХДД - повна відсутність механічних частин. Через що швидкість запису і читання у твердотільника досягає пристойних показників. Як приклад: у KINGSTON KC600 256GB 2.5 SATAIII 3D NAND TLC - 500/550 Mb/s, відповідно. У HDD аналогічні показники порожніх в 2-3 рази менше.

Читайте: SSD або HDD - що краще: відмінності 2 видів накопичувачів

Принцип роботи

Традиційний накопичувач або як його прийнято називати ПЗУ (постійний пристрій) необхідний для зберігання даних навіть після повного відключення живлення. На відміну від ОЗП (оперативного запам'ятовуючого пристрою) або RAM, дані, що зберігаються в пам'яті, не стираються після вимикання комп'ютера.

Класичний жорсткий диск складається з декількох металевих «млинців» з магнітним покриттям, а зчитування і запис даних відбувається за допомогою спеціальної головки, яка переміщується над поверхнею диска, що обертається на високій швидкості.

У твердотельних накопичувачів зовсім інший принцип роботи. У SSD геть відсутні будь-які рухомі компоненти, а його «нутрощі» виглядають як набір мікросхем флеш-пам'яті, розміщених на одній платі.

Такі чіпи можуть встановлюватися як на материнську плату системи (для особливо компактних моделей ноутбуків і ультрабуків), на карту PCI Express для стаціонарних комп'ютерів або спеціальний слот ноутбука. Використовувані в SSD-чіпи відрізняються від тих, що ми бачимо у флешці. Вони значно надійніші, швидші і довговічніші.

SSD у ноутбуці: що це означає

Він є почесним накопичувачем, об'ємом якого може перевищувати обсяг вбудованого жорсткого диска. Для ноутбуків такі накопичувачі будуть зручнішими за стандартний жорсткий диск з низки причин:

• Він прослужить довше, оскільки переносить менші навантаження. Також вбудований диск чутливий до падінь, і якщо впустити ноутбук під час завантаження чого-небудь, то пошкодити ЖД дуже просто, хоча зовні це може бути непомітно. До того ж між падінням і виходом диска з ладу може пройти якийсь час, через що користувач може не помітити проблеми вчасно і не встигнути зберегти необхідні файли. До того ж HDD може пошкодитися навіть через різкий рух, а SSD в аналогічній ситуації залишиться цілим.
• SSD потребує менше енергії. Це дозволяє економити заряд батареї, а також знижує час зарядки.
• Якщо користувач часто подорожує, він може мати кілька SSD-дисків, що дозволить брати йому в кожну поїздку окремий або запасний. Іноді навіть можна не носити ноутбук з собою для роботи з особистими файлами, якщо є можливість скористатися чужим.
• SSD дозволяє в будь-який момент закрити кришку ноутбука і продовжити роботу пізніше. Вбудовані жорсткі диски можуть гальмувати, особливо якщо вільного місця мало. SSD не потребує перезавантаження і додаткових операцій з очищення оперативної пам'яті.

@Azbuki.by

Твердотільний накопичувач

Твердотельний накопичувач (або SSD) - пристрій, що використовує для зберігання інформації флеш-пам'ять.

Існує 4 типи флеш-пам'яті, що застосовуються в SSD:

• SLC (Single-Level Cell) - пам'ять з однорівневою структурою комірок. У комірці SLC пам'яті може зберігатися лише 1 біт. SLC-пам'ять характеризується високою надійністю і швидкістю доступу до даних, великим числом циклів перезапису, а також високою вартістю (ціна за 1 ГБ пам'яті).
• MLC (Multi-Level Cell) - пам'ять з багаторівневою структурою комірок. В одній комірці MLC пам'яті може зберігатися 2 біти. MLC пам'ять має меншу надійність і витривалість (кількість циклів перезапису), але при цьому і коштує дешевше ніж SLC.
• TLC (Triple-Level Cell) - пам'ять з трьома битами в комірці. Наступний щабель розвитку флеш-пам'яті. Має меншу кількість циклів перезапису і швидкість доступу до даних. Але ціна за гігабайт пам'яті набагато нижча, ніж у MLC.
• QLC (Quad-Level Cell) - пам'ять з можливістю зберігати 4 біти в одній комірці. Останній (на поточний момент) ступінь розвитку флеш-пам'яті. У порівнянні з попередниками, володіє меншою надійністю і швидкістю доступу до даних, але набагато привабливішою за співвідношенням вартість/обсяг пам'яті.

Крім різних типів комірок для флеш-пам'яті існує таке поняття, як багатошаровість. До певного моменту часу виробник нарощував ємність кристала пам'яті за рахунок збільшення кількості біт в одній комірці і зменшення фізичного розміру комірки (техпроцес). Але нескінченно зменшувати розмір комірок не можна, як і збільшувати їхню щільність.

На зміну четверній (планарній) пам'яті прийшла тривимірна багатошарова пам'ять 3D NAND. Зараз виробники освоїли процес виробництва 96-шарової флеш-пам'яті 3D NAND, а також представили зразки 128-шарової флеш-пам'яті.

Крім типу флеш-пам'яті є ще один важливий момент, на який необхідно звернути увагу при виборі SSD накопичувача - використовуваний контролер.

Контролер керує операціями читання/запису даних у комірки пам'яті, стежить за їх станом, виконує коригування помилок, вирівнювання зносу комірок, а також інші допоміжні функції.

Залежно від використовуваного контролера, показники швидкості роботи двох SSD, побудованих на одній і тій же пам'яті, можуть значно різнитися на користь накопичувача з більш сучасним контролером.

На момент написання статті актуальними котролерами є: SMI SM2263XT, SMI SM2262EN, Phison PS5012-E12, Phison PS5008-E8, Realtek RTS5762, RTS5763DL, Marvell 88ss1093, Samsung Phoenix.

1) SSD накопичувачі SATA - підключаються за інтерфейсом SATA3, швидкість лінійного запису досягає 500 Мбайт/с, читання - 540 Мбайт/с. Дані накопичувачі можна зустріти в ПК і ноутбуках середньої цінової категорії.

2) SSD накопичувачі M.2.

2.1) Без підтримки NVMe - з'єднуються в M.2 роз'єм, швидкість лінійного запису досягає 530 Мбайт/с, читання - 560 Мбайт/с.

2.2) З підтримкою NVMe - з'єднуються в M.2 роз'єм, швидкість лінійного запису досягає 2500 Мбайт/с, читання - 3400 Мбайт/с. Зустрічаються в комп'ютерах і ноутбуках середньо-високого цінового діапазону.

3) SSD накопичувачі PCI-E - підключення виконується через роз'єм PCI-E (в більшості своїй це адаптер PCI-E в який встановлений SSD M.2 з підтримкою NVMe), швидкість лінійного запису може досягати 3000 Мбайт/с, читання - 3400 Мбайт/с.

SSD накопичувачі - навіщо вони потрібні

Знаючи основні переваги твердотільних накопичувачів, відповісти на питання «Навіщо потрібен SSD диск у комп'ютер?» набагато простіше. Купівля даного гаджета дозволить, в першу чергу, підвищити комфортабельність використання гаджета і продовжити час його автономної роботи (якщо це портативний ПК). Висока швидкість роботи позитивним чином позначиться на часі завантаження ОС, відкриття документів і продуктивності в іграх.

Навіщо SSD-диск потрібен у ноутбуці

Якщо справа стосується ноутбука, то тут питання «навіщо потрібен SSD» взагалі можна не ставити на обговорення. У будь-якому випадку, гірше від покупки твердотільного носія не стане. Енергоефективна технологія дозволить досягти більшого часу роботи від однієї зарядки, відсутність в живильних ланцюгах високої напруги мінімізує ризик безповоротного виходу диска з ладу при поломці БП, а обсяг пам'яті в портативному ПК не відіграє такої важливої ролі, як в настільному.

Що стосується меншого ресурсу роботи, досвід сервісних центрів показує: жорсткий диск ноутбука виходить з ладу і піддається передчасному зносу в кілька разів частіше і швидше, ніж у стаціонарному комп'ютері. Пов'язано це, в першу чергу, зі значно більшою кількістю динамічних навантажень, яким піддається девайс в ході транспортування та експлуатації. Випадково впустивши лептоп з коліна в момент, коли відбувається запис даних на HDD, великий ризик вивести накопичувач з ладу, навіть якщо візуально комп'ютер не постраждав. Тому висока ймовірність, що SSD прослужить навіть більше, ніж ЖД.

Навіщо SSD диск у геймерському ПК

Геймери - основна, на даний момент, частина покупців SSD. Застосування твердотельного накопичувача дозволяє їм домогтися кращої продуктивності в тривимірних іграх за рахунок скорочення часу їх запуску. Подгрузка уровней, инвентаря, окружающих объектов и других элементов игрового мира из файлов, хранящихся на диске, тоже происходит значительно (до 10 раз) быстрее.

Помітна різниця в «безшовних» іграх, таких як Skyrim, Grand Theft Auto або Fallout. Внутрішній світ у них розташовується на одній величезній карті, і для зменшення завантаження на залізо в оперативній пам'яті зберігається лише його частина. Це може бути обстановка, наприклад, в радіусі 200 метрів навколо персонажа. У міру просування по місцевості, предмети з ОЗП видаляються, а на їх місце записуються об'єкти, в бік яких гравець наближається. Таким чином, читання з жорсткого диска відбувається постійно і неважко здогадатися, що подавати дані процесору SSD дозволить набагато швидше і ефективніше, ніж ЖД.

Для геймерів висока вартість гігабайту в твердотільному накопичувачі не є критичною, оскільки ігри займають відносно небагато місця. Якщо колекція зі 100 фільмів як FullHD важить приблизно 1 Тб, той самий Fallout 4 вимагає менш ніж 50 Гб вільного простору.

SSD з інтерфейсом PCI-E у геймерському ПК

Навіщо потрібен жорсткий диск SSD у мультимедійному комп'ютері

У домашньому ПК, використовуваному для веб-серфінгу і вирішення мультимедійних завдань (перегляд кіно, прослуховування музики) SSD накопичувач потрібен найменше. Потреба в такому диску можуть відчувати тільки поціновувачі контенту в якості Blue-Ray. Чекати, поки фільм, об'ємом 40 Гб, запишеться в пам'ять ПК, досить довго (приблизно 10 хвилин). Але для зберігання добірки улюбленого кіно в FullHD, QHD або 4K UHD потрібні місткі SSD на 500, 1000 або 2000 Гб. Вартість таких накопичувачів перевищує тисячу доларів, і дозволити собі таке придбання може далеко не кожен.

Для нетребувальних користувачів ПК великий SSD у мультимедійному комп'ютері без особливої потреби. Можливостей класичних (магнітних) жорстких дисків достатньо для задоволення потреб 99% юзерів. Тим не менш, невеликий (на 64 - 128 Гб) твердотільний накопичувач, який використовується як системний носій (для установки Windows), буде не зайвим. Він дозволить значно підвищити загальну швидкодію ПК, знизити рівень шуму системного блоку і економніше витрачати електроенергію.

Поєднання SSD і HDD в домашньому ПК не завадить

Фрагментація

Улюблена «ласощі» будь-якого HDD-вінчестера - великі файли: фільми у форматі MKV, великі архіви і образи BlueRay-дисків. Але варто вам завантажити вінчестер сотнею-іншою дрібних файлів, фотографій або MP3-композицій, як зчитувальна головка і металеві млинці приходять в замішання, в результаті чого значно падає швидкість запису.

Після заповнення HDD, багаторазового видалення/копіювання файлів, жорсткий диск починає працювати повільніше. Це пов'язано з тим, що по всій поверхні магнітного диска розкидані частини файлу і коли ви двічі клацаєте мишкою по якомусь файлу, зчитувальна головка змушена шукати ці фрагменти з різних секторів. Так витрачається час. Це явище і називається фрагментацією, а як профілактичні заходи, що дозволяють прискорити HDD, передбачено програмно-апаратний процес дефрагментації або впорядкування таких блоків/частин файлів в єдиний ланцюжок.

Дефрагментацію періодично рекомендується виконувати на всіх типах HDD-накопичувачів, тим самим підтримуючи їх оптимальну швидкість.

Принцип роботи SSD кардинально відрізняється від HDD, а будь-які дані можуть записуватися в будь-який сектор пам'яті з подальшим моментальним зчитуванням. Саме тому для накопичувачів SSD дефрагментація не потрібна.

Надійність і термін служби

Пам'ятаєте головну перевагу SSD-накопичувачів? Вірно, відсутність рухомих елементів. Саме тому ви можете використовувати ноутбук з SSD в транспорті, по бездоріжжю або умовах, неминуче пов'язаних із зовнішніми вібраціями. На стабільності роботи системи і самого накопичувача це не позначиться. Зберігаються на SSD дані не постраждають навіть у разі падіння ноутбука.

У HDD все з точністю навпаки. Зчитувальна головка розташовується всього в декількох мікрометрах від намагнічених болванок, і тому будь-яка вібрація може призвести до появи «битих секторів» - областей, які стають непридатними для роботи. Регулярні поштовхи і необережне поводження з комп'ютером, який працює на базі HDD, призведе до того, що рано чи пізно такий вінчестер просто, кажучи на комп'ютерному жаргоні, «посипеться» або перестане працювати.

Незважаючи на всі переваги SSD, у них є теж досить істотний недолік - обмежений цикл використання. Він безпосередньо залежить від кількості циклів перезапису блоків пам'яті. Іншими словами, якщо ви щодня будете копіювати/видаляти/знову копіювати гігабайти інформації, то дуже скоро викличте клінічну смерть свого SSD.

Сучасні SSD-накопичувачі оснащені спеціальним контролером, який піклується про рівномірний розподіл даних по всіх блоках SSD. Так вдалося значно підвищити максимальний час роботи до 3000 - 5000 циклів.

Наскільки довговічний SSD? Просто погляньте на цю картинку:

А потім порівняйте з гарантійним терміном експлуатації, який обіцяє виробник конкретно вашого SSD. 8 - 13 років для зберігання, повірте, не так і погано. Та й не варто забувати про той прогрес, який призводить до постійного збільшення ємності SSD при незмінно зниженні їх вартості. Думаю, через кілька років ваш SSD на 128 ГБ можна буде віднести до музейного експонату.

Форм-фактор

Битва розмірів накопичувачів завжди була викликана типом пристроїв, в яких вони встановлюються. Так, для стаціонарного комп'ютера абсолютно некритична установка як 3.5-дюймового, так і 2.5-дюймового диска, а ось для портативних пристроїв, на кшталт ноутбуків, плеєрів і планшетів потрібен більш компактний варіант.

Найбільш мініатюрним серійним варіантом HDD вважався 1.8-дюймовий формат. Саме такий диск використовувався в уже знятому з виробництва плеєрі iPod Classic.

І як не намагалися інженери, побудувати мініатюрний HDD-вінчестер ємністю понад 320 ГБ їм так і не вдалося. Порушити закони фізики неможливо.

У світі SSD все набагато перспективніше. Загальноприйнятий формат в 2,5-дюйма став таким не через будь-які фізичні обмеження з якими стикаються технології, а лише в силу сумісності. У новому поколінні ультрабуків від формату 2.5 «» поступово відмовляються, роблячи накопичувачі все більш компактними, а корпуси самих пристроїв більш тонкими.

Шум

Обертання дисків навіть у самому просунутому HDD-вінчестері нероздільно пов'язане з виникнення шуму. Зчитування і запис даних приводять в рух головку диска, яка з божевільною швидкістю мечеться по всій поверхні пристрою, що також викликає характерне потріскування.

SSD-накопичувачі абсолютно безшумні, а всі процеси, що відбуваються всередині чіпів, проходять без будь-якого супутнього звуку.

Що краще?

Незважаючи на всі принади SSD, твердотельники поки не можуть повністю витіснити HDD з ринку. І ось чому:

Характеристика	HDD	SSD
Вартість	+	—
Швидкість роботи	—	+
Надійність	+	—
Кількість циклів перезапису	+	—
Енергоспоживання	—	+
Тепловиділення	—	+
Тиха робота	—	+

Твердотільний накопичувач в рази швидше жорсткого диска, від його роботи немає шуму, а енергоспоживання і тепловиділення при роботі набагато менше. Але за співвідношенням ціна/обсяг пам'яті SSD накопичувач поступається жорсткому диску в 3,5-4 рази. Також HDD володіє великою кількістю циклів перезапису і більш високою надійністю.

При збірці ПК золотою серединою буде гібридний метод організації дискової підсистеми: SSD накопичувач (ємністю 240-250 ГБ) під операційну систему, ігри та програми, а HDD (2 ТБ) для зберігання документів, відеозаписів і фотографій. Подібне рішення буде одночасно і швидким в плані продуктивності, і надійним в плані зберігання інформації, і вигідним у фінансовому плані.

Чи потрібно ставити SSD в ноутбук

Для встановлення в компактні переносні гаджети, варто вибрати твердотельник з інтерфейсом підключення САТА (припустимо, KINGSTON A400 960GB 2.5-SATAIII).

Навіщо потрібен SSD диск в ноутбуці:

• прискорити роботу - завантаження ОС, запуск необхідних прог і файлів;
• збільшити час автономності за рахунок економного споживання енергії.

Через відсутність механічних частин ССД більш стійкий до трясовок і вібрацій. Тому можна сміливо переносити ноут, як цей ASUS X543UA-DM1622, навіть у включеному стані.

Корисна інфа: Як встановити SSD у ноутбук - докладний гайд у 3 розділах