Hardware dla opornych: technologia SSD

O tym jak flash został twardzielem...

Dyski SSD emulują konwencjonalne HDD-ki, dzięki czemu są obsługiwane przez wszystkie systemy operacyjne i aplikacje. Główną zaletą SSD jest brak części ruchomych, co skutkuje znacznym skróceniem czasów dostępu do danych i zupełnie bezgłośną pracą.

Trochę historii

Pamięć flash została pierwszy raz wykorzystana w dysku SSD przez firmę M-Systems (wchłoniętą niedawno przez SanDiska) w roku 1995. Od tego momentu popularność tego rozwiązania zaczęła systematycznie rosnąć. Niestety, ze względu na gigantyczne koszty produkcji, w praktyce z dobrodziejstw nowej technologii korzystać mogły jedynie instytucje takie jak amerykańska armia czy NASA. Ta druga znalazła zastosowanie dla niewrażliwych na wstrząsy i ekstremalne temperatury dysków SSD w programach kosmicznych.

SSD kontra HDD To, co jest zawsze najbardziej interesujące, gdy na rynku pojawia się nowa technologia, to jej możliwości i osiągi względem obecnie stosowanej. Tutaj SSD ma się czym pochwalić, oferując pełną gamę zalet; jednak – jak wszystko na tym świecie – nie jest pozbawiona wad.

Główne zalety SSD

Szybsze losowe operacje wejścia/wyjścia – tutaj przewaga SSD jest wręcz kolosalna. Dzisiaj szybkie dyski twarde są zdolne do wykonania około 300 operacji I/O na sekundę, zaś zaprezentowane niedawno przez firmę BitMicro urządzenia z serii Altima SSD wykonują ponad 55 tysięcy (!) takich operacji w ciągu sekundy. Szybsze ładowanie się systemu oraz plików – podczas prezentacji dysków SSD firmy Samsung porównano czas uruchamiania się systemu operacyjnego oraz dużych plików na dwóch identycznych laptopach, z których jeden był wyposażony w standardowy dysk, a drugi w oparty na pamięci flash. Windows Vista na pierwszym z nich załadował się w minutę i trzy sekundy. Ta sama operacja zajęła laptopowi z SSD zaledwie 36 sekund. Podobnie sprawa wyglądała z otwieraniem dużych plików PDF. 25-megabajtowy dokument z dysku HDD ładował się trzykrotnie dłużej. Szybki dowód, że podobnie jest z systemem Windows XP: Brak części mechanicznych – to bardzo ważna cecha, z której wynika wiele przewag dysku SSD nad konwencjonalnym. Właściciele laptopów docenią z pewnością mniejsze zużycie energii i mocno ograniczoną emisję ciepła. Nie bez znaczenia jest także fakt, że dyskom SSD niestraszne są wysokie ciśnienie, ekstremalne temperatury, czy wstrząsy, które mogą wystąpić na przykład podczas transportu. Tych, dla których najważniejsza jest bezgłośna praca komputera uci(e)szy to, że nie wydają one żadnych dźwięków. Wyjątkiem są high-endowe przemysłowe egzemplarze, które niekiedy wymagają zastosowania zewnętrznego chłodzenia powietrzem.

Bezpieczeństwo – czas czyszczenia danych z całego dysku SSD to kwestia sekund. Dla co poniektórych może się to okazać bardzo ważną cechą. Dodatkowo stosowanie przez różnych producentów odmiennych sposobów ułożenia danych w komórkach pamięci bardzo wydłuża czas ewentualnego odzyskiwania danych. W zależności od przypadku może się to okazać zarówno wadą, jak i zaletą.

Dłuższy okres żywotności (w niektórych przypadkach) – pamięci flash przeważnie mogą przechowywać dane około dziesięciu lat, zanim ulegną degradacji. Jednak kiedy dane są co jakiś czas odświeżane, ich utrata praktycznie nie wchodzi w rachubę.

Rozmiary i waga – dyski SSD zarówno 2,5-, jak i 3,5-calowe są zdecydowanie cieńsze od standardowych, dzięki czemu można zmieścić ich więcej w obudowie laptopa czy desktopa. Zastosowanie chipów pamięci zamiast talerzy zmniejsza także wagę urządzenia. Dla porównania przeciętny 2,5-calowy dysk HDD waży ponad 100 gramów, zaś SDD nawet dwa razy mniej. Wady SSD:

Mniejsza pojemność – tak jak w przypadku ceny, jest to tylko kwestia czasu. W przyszłym roku na rynku dostępne mają być SSD o pojemnościach do 256 GB, a firma BitMicro zapowiedziała nawet model 1,6-terabajtowy. Jednak na razie takie cacka dostępne są jedynie dla wielkich przedsiębiorstw oraz armii.

Ograniczona ilość cykli zapisu – To chyba największa bolączka producentów dysków SSD. Standardowa pamięć flash zużywa się po 100 do 300 tysiącach cykli zapisu. Co prawda istnieją modele, dla których ta liczba może dochodzić nawet do kilku milionów, jednak i to nie jest wystarczające. Niektóre najczęściej używane pliki systemowe w przeciętnym czasie używania komputera zapisywane są znacznie częściej. Rozwiązaniem tego problemu jest specjalny firmware, który rozprzestrzenia zapis takich plików po całym dysku, zamiast nadpisywania stale w jednym miejscu.

Summa summarum

Łączenie HDD z SSD jest obecnie bardzo modną ideą. Firmy Hitachi, Seagate, Fujitsu, Samsung, Toshiba oraz Western Digital – a więc największe tuzy tego rynku – założyły stowarzyszenie zwane Hybrid Storage Alliance. Ma ono przyczynić się do promocji tego rozwiązania oraz do szerzenia informacji o zaletach wynikających z wbudowania pamięci flash w kontroler HDD.

SDD dziś

SSD jutro