Надежный ссд. На долгой дистанции лидером по надежности остается диск HDD

Твердотельные накопители можно с полным правом назвать одним из самых полезных новшеств компьютерного рынка - достаточно купить SSD, чтобы даже старый компьютер начал работать очень резво и отзывчиво.

Однако выбрать SSD в 2018 году не так-то просто - рынок насыщен моделями самых разных типов и характеристик. Такое обилие вариантов объясняется тем, что производить SSD очень просто, ведь это, по сути, те же флешки, только сделанные чуть иначе.

Последние технологии в сфере твердотельных дисков

SSD расшифровывается как solid-state drive или твердотельный накопитель. Это небольшая плоская коробочка, внутри которой находится электронная плата с микросхемами. Никаких механических, движущихся частей, как в жёстких дисках, здесь нет.

У нас была , что такое SSD и зачем он нужен (и нужен ли).

Данные хранятся в микросхемах flash-памяти - это те же микросхемы, что используются в USB-флешках. Но в SSD эти микросхемы объединены в массив, где чтение и запись данных ведётся параллельно сразу на все микросхемы. Это даёт высокую итоговую скорость работы.

Распределением данных по микросхемам занимается контроллер - важная часть SSD, от которой зависят такие показатели, как скорость и надёжность. Контроллеры выпускают несколько компаний, среди которых Phison, Samsung, JMicron, Marvell, Toshiba и другие. Нельзя назвать однозначно хорошего и однозначно плохого производителя контроллеров, здесь надо смотреть на конкретную модель.

Другой важный показатель - тип флеш-памяти и её производитель. Хотя моделей SSD огромное количество, во всех них используется флеш-память всего от нескольких производителей: Micron/Intel, Hynix, Samsung, Toshiba, SanDisk. На текущий момент (2018) есть следующие типы памяти:

• SLC - в каждой ячейке памяти хранится всего 1 бит, что даёт максимальную скорость и надёжность - одну ячейку можно перезаписывать до 100 тысяч раз без риска потерять данные, однако это делает SLC самым дорогим типом флеш-памяти, и потому она используется только в серверных решениях и в качестве небольшого кэша для массовых SSD;
• MLC - “золотая середина”, где в каждой ячейке хранятся 2 бита данных, такая память работает в 2-3 раза медленнее, чем SLC, а надёжность её в 33 раза меньше (всего 3 тысячи перезаписей ячейки), однако накопители с MLC-памятью значительно дешевле и объёмнее;
• TLC - самое бюджетное решение, набирающее популярность - здесь каждая ячейка хранит аж 3 бита данных, из-за чего память работает в ~1,5 раза медленнее, а долговечность в 3 раза меньше, чем MLC (1000 циклов перезаписи каждой ячейки и накопитель можно выкидывать), но, как можно догадаться - малая цена и большой объём перекрывают все недостатки;
• 3D XPoint - уникальная разработка Intel и Micron, используемая в накопителях Intel Optane, и которая вообще не относится к привычной флеш-памяти - сохранение данных здесь происходит с помощью изменения фазового состояния определённых веществ под действием электрического тока, это даёт огромную надёжность и скорость на случайных операциях.

Есть ли сейчас смысл в переходе на твердотельный накопитель?

Если просмотреть конфигурации новых компьютеров и ноутбуков среднего и высшего ценового диапазона, то практически в 100% случаев там будет установлен SSD. Можно сказать, что мало-мальски производительный компьютер в настоящее время немыслим без твердотельного накопителя. На это есть ряд объективных причин.

Во-первых, это скоростные показатели. Самые дешёвые SSD выдают до 550 Мб/сек последовательного чтения и записи, что почти в 2,5 раза больше, чем у самых быстрых жёстких дисков. Но по-настоящему сильная сторона SSD - случайные, фрагментарные операции, когда надо прочитать или записать множество файлов, которые лежат в разных папках. Жёсткому диску приходится для этого двигать головку, из-за чего, например, медленно загружается система или тяжёлая игра. У SSD никаких головок нет, поэтому на случайных операциях они, в среднем, в тысячу раз быстрее , чем HDD, если смотреть на число IOPS, и в десятки раз быстрее , если смотреть на результирующую скорость в Мб/сек.

Вот, например, результаты тестов по случайному чтению пятилетнего HDD Seagate Barracuda 7200.12:

И пятилетнего же SSD Intel 320:

Как видно, SSD тратит почти в 160 раз меньше времени на случайный поиск, чему причиной как раз отсутствие механических частей. И это SSD 2012 года выпуска, а современные образцы намного производительнее. Тогда как HDD за это же время не стали сильно быстрее в этом плане.

Во-вторых, это отсутствие шума и (с некоторыми оговорками) нагрева. Внутри жёсткого диска постоянно крутятся блины, на которых и хранятся данные, а также перемещается головка, издавая характерное потрескивание или похрустывание. SSD же полностью электронное устройство, а потому не издаёт абсолютно никаких звуков. То же касается и нагрева в общем случае - твердотельники потребляют энергии и греются меньше, чем жёсткие диски. Исключение - топовые NVMe SSD, которые вставляются в слоты PCI Express.

В-третьих, SSD, очень устойчивы к механическим нагрузкам типа встрясок, ударов и падений, в отличие от жёстких дисков. Поэтому твердотельники так ценят любители надёжных ноутбуков - HDD там всегда был самым слабым звеном, быстро выходящим из строя из-за постоянных вибраций, стуков и изменений положения. С появлением SSD ноутбуки стали по-настоящему мобильными устройствами.

В-четвёртых, это предсказуемость ресурса. У SSD есть такой штатный показатель, как ресурс или степень износа флеш-памяти, который можно посмотреть в любой момент. При условии хорошего контроллера это даёт довольно точный срок выхода накопителя из строя. Например, вот что SMART пишет о том же пятилетнем SSD:

Это означает, что ресурс накопителя составляет 92%, т.е. флеш-память изношена на 8%. В случае же с жёстким диском никаких таких показателей нет и быть не может из-за его механического устройства. HDD может с почти одинаковой вероятностью выйти из строя через неделю, полгода или 5 лет.

Насчёт ресурса SSD бытует миф, что жёсткие диски намного надёжнее твердотельников - якобы малое число перезаписей ячеек памяти приводит к тому, что SSD ломаются чуть ли не каждые несколько месяцев. Конечно, это не так. Даже TLC-память, несмотря на вроде бы ужасно низкое число перезаписей, более чем надёжна в домашних условиях, и может прослужить до 10 лет.

Один популярный портал , результаты которого красноречиво говорят, что надёжность большинства твердотельников в разы превосходит заявленный производителем ресурс. Словом, переживать за долговечность твердотельного накопителя ни к чему. Но для этого нужно выбрать более-менее качественный SSD, потому что здесь можно получить накопитель со слабым контроллером, который быстро сломается.

Критерии, по которым будем выбирать лидеров 2018 года

Ценовой диапазон здесь столь же широк, как и разнообразие моделей - купить SSD можно как за 2.000 рублей, так и за 500.000 рублей. Главные отличие между ними - ёмкость и скорость работы. К сожалению, SSD до сих пор намного дороже жёстких дисков в пересчёте на единицу объёма. Поэтому приходится искать компромисс - как правило, в компьютер покупается SSD объёмом 120-250 Гб для системы и программ, и HDD размером в 2-4 Тб для всего остального.

В целом, сейчас нет смысла покупать твердотельники объёмом меньше 120 Гб - самые дешёвые SSD размером в 32-64 Гб всего на 600-800 рублей дешевле, чем бюджетные 120-гигабайтники, а разница в производительности и надёжности при этом очень ощутимая. Ведь SSD устроены так, что чем больше объём, тем они быстрее и долговечнее. Но стоит заметить, что зависимость эта нелинейная - где-то в районе 500 Гб прирост скорости и надёжности становится очень пологим. То есть, разница между показателями моделей в 120 Гб и 500 Гб намного сильнее, чем между моделями в 500 Гб и 2 Тб.

Бюджетные модели SSD

К бюджетным твердотельникам можно отнести модели стоимостью до 3.500-4.000 рублей с TLC-памятью “хитового” объёма 120-128 Гб, которые подключаются к обычному SATA-порту, как и жёсткие диски. Такого размера вполне хватает для операционной системы, комплекта приложений, и даже на несколько не слишком больших игр. Рабочие файлы, музыку, фильмы, конечно, придётся держать на более объёмных накопителях - тех же HDD.

Уже в этом классе накопителей можно рассчитывать на 350-550 Мб/сек последовательного чтения и записи, это практически потолок для шины SATA. Бюджетность же проявляется в случайных и смешанных нагрузках - как правило, такие модели в них очень неторопливы по сравнению с более дорогими образцами. Хотя, конечно, даже это намного лучше, чем самые быстрые жёсткие диски.

Такие SSD полезно ставить на старые или дешёвые компьютеры, в которых обычно стоит жёсткий диск. Это даёт серьёзный прирост скорости и отзывчивости, благодаря чему даже слабым или устаревшим “железом” можно вполне комфортно пользоваться ещё несколько лет. А вот на современные, мощные конфигурации лучше купить более дорогие SSD, чтобы они гармонировали с остальными комплектующими.

Хорошие представители класса (жирным выделены особенно надёжные модели):

• GOODRAM CX300
• Kingston A400
• Kingston SSDNow UV400
• Smartbuy Ignition PLUS
• Smartbuy Revival 2
• Smartbuy Splash 2
• Transcend SSD370
• Western Digital Green

SSD среднего сегмента

Это диапазон цен от 4.000 до 8.500 рублей, куда входят накопители объёмом до 480 Гб, использующие как TLC, так и MLC-память. Но что самое интересное - здесь уже появляются твердотельники NVMe, которые вставляются в слот M.2, и выдают 2-3 Гб/сек последовательного чтения и 1-2 Гб/сек записи. То есть, за вполне приемлемые деньги можно добиться высочайшей производительности в дисковых операциях, что годится для мощных десктопов и рабочих станций.

К таким NVMe SSD относятся:

• A-DATA XPG SX7000
• Apacer Z280
• OCZ RD400
• Patriot Scorch
• Plextor M9PeGN
• SmartBuy M7
• Transcend MTE850
• Western Digital Black

Обратная сторона такой ценовой доступности - нестабильная скорость при смешанных и случайных нагрузках, а также относительно малый ресурс. Впрочем, для нескольких лет обычных десктопных нагрузок эти твердотельные накопители вполне годятся.

Что же касается привычных SATA-устройств, то здесь уже можно рассчитывать на стабильно высокие скорости (до 580 Мб/сек) и большую долговечность. Отдельного внимания заслуживают твердотельники на памяти 3D TLC - такие, как Samsung EVO.

SSD среднего сегмента отлично подходят как для офисных компьютеров, так и для игровых машин и высокопроизводительных рабочих станций. Если выбрать вместительную 480-гигабайтную модель, то надобность в отдельном HDD может полностью отпасть - такого объёма более чем достаточно для рабочего декстопа или ноутбука.

• ADATA Ultimate SU900
• GOODRAM Iridium Pro
• Intel 545s
• Kingston HyperX Savage
• OCZ TR200
• Samsung 850/860 EVO
• Samsung 850 PRO
• Western Digital Blue

Топовые SSD

По цене до 21.000-22.000 рублей можно купить SATA SSD объёмом до 1 Тб, или же 500-512 Гб в исполнении NVMe, обеспечивающие скорости в несколько Гб/сек и высокую надёжность хранения данных. То есть, здесь можно выбирать - сравнимую с HDD ёмкость и стандартные 550 Мб/сек, или же в 2 раза меньший размер в совокупности с выдающейся производительностью. При этом твердотельники NVMe могут использовать как разъёмы M.2, так и слоты PCI Express, подобно видеокартам.

Понятно, что SATA-накопители объёмом 960 Гб или 1 Тб уже могут полностью заменить традиционный жёсткий диск, при этом обеспечивая в десятки или даже сотни раз более высокую производительность. Однако пропускной способности SATA бывает недостаточно для обработки очень тяжёлого контента. При работе с фото или видео высокой чёткости полезным будет приобрести накопитель NVMe. Тем более, что за такую цену доступны профессиональные решения вроде Samsung PRO, с соответствующими свойствами.

Хорошие представители класса (жирным выделены особенно надёжные модели), в дополнение к моделям из предыдущего параграфа:

• Intel 600p
• Kingston HyperX Predator
• Kingston KC400
• Plextor M9Pe
• Samsung 860/960 PRO

Премиум-сегмент

Сюда относятся все твердотельные накопители с ценой выше 22.000 рублей. Это SSD профессионального и корпоративного назначения, объём которых стартует с отметки в 960 Гб/1 Тб, и вплоть до десятков терабайт. Многие из них исполнены в виде платы, которая вставляется в разъём PCI Express x4 или x8, и имеет массивный радиатор охлаждения. Это не просто украшение, которое должно внушать покупателю серьёзность устройства. Такие SSD со скоростью чтения до 6 Гб/сек (модели Hitachi/HGST) сильно греются, и даже могут достигать троттлинга от перегрева.

Конечно, в этом сегменте есть и вполне традиционные SATA-накопители большого объёма и приемлемой стоимости, и твердотельники для M.2 с достаточно высокими скоростями. Но хотелось бы заострить внимание на кое-чём совершенно особом: накопителях Intel Optane с инновационной памятью 3D XPoint.

Как уже упоминалось в начале статьи, 3D XPoint это совсем другой тип памяти, использующий фазовые переходы вещества, и не имеющий никакого отношения к привычным SLC/MLC/TLC. Твердотельник на её основе, Intel Optane 900P, тоже выполнен в виде платы PCI Express. На первый взгляд, его характеристики ничем не отличаются от других накопителей NVMe - те же 2-2,5 Гб/сек чтения и записи. Мощь 3D XPoint проявляется в 2 факторах: колоссальном ресурсе - 5-8 пета байт записи (5-8 тысяч Тб), и , по сравнению с любыми другими SSD.

Intel Optane можно с полным правом назвать SSD будущего или же по-настоящему полноценными SSD, которые избавлены от последних остатков типичной проблемы жёстких дисков - сильных просадок производительности на случайных и смешанных операциях.

Хорошие представители класса (жирным выделены особенно надёжные модели), в дополнение к моделям из предыдущего параграфа:

• Corsair Neutron
• Intel Optane 900P
• Intel серий Pxxxx и Sxxxx
• Micron xxxx Pro
• Seagate Nytro
• Transcend JetDrive

Выбор SSD: итоговые тезисы

• Даже бюджетные твердотельники достаточно быстры и надёжны для домашнего использования.
• Относительно недорого можно взять NVMe-модели и получить несколько Гб/сек скорости.
• Для работы с тяжёлым контентом имеет смысл купить NVMe SSD профессионального уровня.
• Если нужен практически вечный накопитель с огромной производительностью, то - Intel Optane.
• За 25-40 тысяч рублей можно взять SSD в несколько Тб объёмом и полностью забыть про жёсткие диски.

Ещё на сайте:

Лучшие SSD конца 2018 – начала 2019 года обновлено: Март 1, 2019 автором: alex ferman

Немного суровой реальности, пинающей маркетинг, или матчасть тоже надо знать

Гонка за экстремальной скоростью

«Ребята, без обид, но я понимаю, почему Россия в тупике – из-за таких экспертов, как вы».
Реакция пользователя на совет участников форума не пытаться
собирать RAID-массив из двух Samsung SM951 на LGA 1151.

Данную цитату я привел из своего личного опыта общения. Увы, именно так: люди додумываются ваять чудесные конструкции, совершенно не утруждаясь разбором технической сути. Затем различными «шаманскими плясками» пытаются заставить работать этого «Франкенштейна», споря с окружающими и не веря их словам о том, что подобный замысел даже технически (не говоря уже о финансовой стороне вопроса) является глупостью. И заставив-таки эту конструкцию подавать признаки жизни, пользователи с удивлением узнают, что результат не соответствует их ожиданиям и… снова начинают поиск виноватых.

Конкретно тот пользователь пытался собрать RAID-массив «нулевого» уровня из двух твердотельных накопителей с интерфейсом PCI-E 3.0 x4 на материнской плате, основанной на наборе системной логики Intel Z170. Суть в том, что оба SSD он хотел установить в разъемы, подключенные именно к Intel Z170. Изучение блок-диаграммы этого чипсета покажет несбыточность мечты о возможности получения скоростей чтения в районе 4.2 Гбайт/с (суммирование возможностей двух SM951 на линейных операциях).

Дело в том, что сам набор системной логики сообщается с процессором посредством третьей версии шины Direct Media Interface (DMI), которая технически является модифицированным объединением четырех линий PCI-Express 3.0 с соответствующей пропускной способностью около 3.93 Гбайт в секунду. Мало того, часть этой пропускной способности задействуется для потребностей периферии – сетевого контроллера, SATA- и USB-портов и прочего.

Единственный выход в случае LGA 1151 – установка микросхемы-коммутатора типа PLX, которая подключается к CPU и задействует линии от него, но такие платы из-за себестоимости подобного инженерного решения очень дороги. По величинам цифр на ценниках они фактически уже начинают пересекаться с платформой LGA 2011-v3, где подобной проблемы нет просто в силу того, что на ней от процессора отходит больше линий PCI-Express (от 28 до 40, в зависимости от модели ЦП, против 16 у LGA 1151).

Так для чего же производители устанавливают по два (а то и больше) разъема M.2 на системных платах с процессорным разъемом LGA 1151? Ответ прост: подобное отлично подходит для раздельной эксплуатации накопителей, когда обращение идет только к одному SSD, а не всем одновременно; для установки иных плат расширения (уже можно приобрести, например, Wi-Fi-адаптеры). Никто не отменял и факта существования таких SSD, как, например, недавно представленный Intel SSD 600p, модификация которого объемом 128 Гбайт обеспечивает лишь до 770 Мбайт/с на чтении и 450 Мбайт/с – на записи. Что, между прочим, сопоставимо с двухлетней давности Plextor M6e с двумя линиями интерфейса PCI-E (причем еще версии 2.0).

Причем помимо собственно нагрузки существует и так называемый «служебный трафик», который есть всегда, в результате чего реальная пропускная способность оказывается ниже. И, как показывает практика, в реальности на LGA 1151 удается получить не больше 3.4-3.5 Гбайт в секунду, да и те практически в «лабораторных условиях» – при минимизации нагрузки на все остальные элементы системы и аккуратном подборе конфигурации тестовой системы. Наиболее реальными же оказываются и вовсе 3.1-3.2 Гбайт.

Но один вариант для систем LGA 1151 все-таки есть: устанавливать PCI-E SSD так, чтобы они были подключены раздельно к процессору и к набору системной логики. В этом случае будет доступен лишь вариант программной сборки средствами самой операционной системы, но это на самом деле непринципиально по одной простой причине: на материнских платах потребительского класса в принципе нет RAID-контроллеров.

Да, именно так: все операции на «бытовых» системных платах выполняются драйвером на программном уровне с использованием ресурсов центрального процессора. Подобный тип программных массивов даже носит неофициальное название «FakeRAID». Настоящий же RAID-контроллер включает собственный микропроцессор (зачастую с немалым тепловыделением), кэш-память, цепь питания для защиты данных в случае незапланированного отключения питания и еще ряд элементов обвязки.

Суммарная стоимость такого устройства выше, чем у большинства материнских плат, не говоря уже про сам набор системной логики, а потому модели вроде ASRock Z87 Extreme11/ac , где применены LSI SAS 3008 и LSI SAS 3x24R вкупе с флеш-памятью, являются своего рода эксклюзивом.

В погоне за копейкой

Вторая половина 2015 – начало 2016 года ознаменовались тем, что память TLC NAND стала в твердотельных накопителях поистине массовым явлением. Компания Samsung лишилась своей «монополии», причем практически сразу выделилось два дуэта, противостоящих друг другу: память Toshiba с контроллерами Phison и память SK Hynix с контроллерами Silicon Motion.

На первый дуэт ставку сделали более именитые бренды вроде Kingston, Toshiba OCZ, Corsair и ряда других. Второй в решениях более-менее популярных брендов оказался только в ассортименте ADATA, все остальное – множество китайских и малоизвестных у нас (да и не только у нас) компаний.

Недавно состоялся выход на сцену флеш-памяти с вертикальной компоновкой, разработанной концерном Micron и Intel (IMFT), фактически более-менее полноценно присутствует на рынке только один накопитель на ней – Crucial MX300, но, судя по всему, сложившаяся расстановка в целом не поменяется и тут – Toshiba и Western Digital (SanDisk) готовят свою 3D V-NAND.

Несмотря на явное противостояние, эти платформы очень близки как по маркетинговой составляющей, так и по аппаратной идеологии. Накопители на их основе позиционируются на данный момент как решения начального и среднего уровня, а суть работы их фактически идентична.

При том, что TLC NAND обладает меньшей себестоимостью в производстве, она также обладает и своими недостатками. В частности это достаточно медленная память, и на операциях записи уровень ее быстродействия не выдерживает никакой критики. Чтобы такие накопители все же могли предложить достойные показатели, применяется ухищрение: часть массива памяти работает в «ускоренном» режиме записи (иногда его называют «псевдоSLC»).

В итоге современные модели на TLC NAND, за редким исключением, даже будучи небольшого объема (~120-128 Гбайт) несут в своих официальных спецификациях указание скоростей записи примерно 400-550 Мбайт/с – именно благодаря SLC-режиму.

Но объем данных, который накопитель способен записать на такой высокой скорости, обычно невелик и в зависимости от объема SSD может начинаться с приблизительно 2 Гбайт у самых младших модификаций.

Другое дело, что подобное поведение отнюдь не всегда бросается в глаза просто из-за того, что копирование действительно больших объемов данных – ситуация, возникающая не так часто. Не совсем приятно наблюдать скорость копирования чуть ли не на уровне совсем уже старых моделей HDD.

Первая «ступенька» – кэширование Windows. Вторая – SLC-кэш. Нижняя «полка» – реальная скорость работы Zenith R3 120 Гбайт за пределами SLC-кэша.

На самом деле вполне реален еще один сценарий, при котором могут себя проявлять нехватка SLC-буфера и низкая скорость записи вне него: установка игр с большим объемом занимаемого места.

Вообще, твердотельные накопители на TLC NAND наиболее оптимально смотрятся именно в больших объемах: и ресурс чисто за счет объема становится избыточным, и размер SLC-буфера (который обычно задается в процентах от объема SSD) достаточно велик. Да и сам массив памяти набирается таким количеством кристаллов NAND, что скорость записи и вне SLC-буфера вырастает до достойных значений. К примеру, емкость кристаллов планарной TLC NAND производства Toshiba, SK Hynix и Micron сейчас составляет 128 Гбит, несложно подсчитать, что для построения массива 128 Гбайт нужно 8 кристаллов, а массив 512 Гбайт набирается уже 32-мя кристаллами.

Кстати о ресурсе. Это еще один краеугольный камень знания матчасти. На самом деле, вопреки распространенному мнению, ресурс выражается не только численным показателем (сколько именно данных может быть записано на накопитель до первых сбоев), но еще и сохранностью этих данных. Как сохраняются данные во флеш-памяти? Хранятся они в ячейках в виде заряда, и существует такой физический процесс, как «перетекание заряда» в соседние ячейки. В конце концов ячейка памяти просто перестает корректно считываться. И чем сильнее изношены ячейки памяти, тем активнее и быстрее протекает этот процесс. Только что записанные данные могут отлично читаться, а вот через некоторое время уже начинаются проблемы.

Для решения этой задачи инженерами активно разрабатываются новые алгоритмы коррекции ошибок, но это лишь отодвигает планку, когда считанное из ячейки памяти становится недешифруемым, иначе говоря, «мусором». В какой-то момент микропрограмма контроллера может принять решение о перезаписи трудночитаемых данных для «освежения» заряда, но «благодаря» алгоритмам «выравнивания износа» с большой долей вероятности новые ячейки, куда данные будут перенесены, окажутся ничуть не лучше. И в какой-то момент по мере износа процесс потери ячейками заряда станет просто лавинообразным.

Ключевое здесь: время. Именно в этом кроется ошибочность подавляющего большинства тестов на износ, которые проводятся различными изданиями и отдельными энтузиастами: только что записанные данные могут читаться отлично, но через некоторое время (неделю, две, три) может оказаться иное, особенно если массив памяти уже изношен. И в этом основная сложность: полноценный правильный тест будет длиться слишком долго. Не говоря уже про классику статистики, понятие «репрезентативность выборки»: как правило, тестируется один-два образца, а не разные из нескольких партий. Иначе говоря, можно наткнуться как на экземпляры с флеш-памятью из неудачной партии, так и на накопители, в которые попала отменно удачная партия флеш-памяти. Ещё раз подчеркнём, что под понятием «время» имеется в виду действительно заметный срок, а не несколько дней (как поднимали панику некоторые интернет-ресурсы). Вопрос сроков рассмотрен в этом материале .

Да и сам тип памяти – это еще не приговор. На самом деле немалое влияние на ресурс накопителя оказывают специфические особенности отдельных контроллеров и платформ в целом. Наиболее известный пример из последних – контроллер Silicon Motion SM2246XT. У него есть такое свойство: он хорошо ведет себя только в том случае, если на накопителе есть хотя бы 10% свободного места, иначе резко увеличивается WA (Write amplification, причем у отдельных образцов мне доводилось наблюдать WA ~1300-1500) и накопитель в прямом смысле умирает через несколько месяцев эксплуатации. И от того, что в паре с этим контроллером используется MLC NAND (TLC не поддерживается SM2246XT), легче не становится. Зато нелюбимые многими контроллеры SandForce, благодаря реализованной в них компрессии данных, в некоторых условиях (например, при офисной работе) могут обеспечить себе двукратное превосходство в ресурсе по сравнению с другими контроллерами с той же флеш-памятью.

Именно поэтому тесты на износ в том виде, в каком их сейчас проводят, являются не абсолютной истиной, а лишь косвенным показателем возможностей накопителей и не более. Хотя за неимением лучшего приходиться довольствоваться и этим.

Бытует мнение, что одним из самых существенных недостатков твердотельных накопителей выступает их конечная и притом относительно невысокая надёжность. И действительно, в силу ограниченности ресурса флеш-памяти, которая обуславливается постепенной деградацией её полупроводниковой структуры, любой SSD рано или поздно теряет свою способность к хранению информации. Вопрос о том, когда это может произойти, для многих пользователей остаётся ключевым, поэтому многие покупатели при выборе накопителей руководствуются не столько их быстродействием, сколько показателями надёжности. Масла в огонь сомнений подливают и сами производители, которые из маркетинговых соображений в условиях гарантии на свои потребительские продукты оговаривают сравнительно невысокие объёмы разрешённой записи.

Тем не менее, на практике массовые твердотельные накопители демонстрируют более чем достаточную надёжность для того, чтобы им можно было доверять хранение пользовательских данных. Эксперимент, показавший отсутствие реальных причин для переживаний за конечность их ресурса, некоторое время тому назад проводил сайт TechReport . Им был выполнен тест, показавший, что, несмотря на все сомнения, выносливость SSD уже выросла настолько, что о ней можно вообще не задумываться. В рамках эксперимента было практически подтверждено, что большинство моделей потребительских накопителей до своего отказа способны перенести запись порядка 1 Пбайт информации, а особенно удачные модели, вроде Samsung 840 Pro, остаются в живых, переварив и 2 Пбайт данных. Такие объёмы записи практически недостижимы в условиях обычного персонального компьютера, поэтому срок жизни твердотельного накопителя попросту не может подойти к концу до того, как он полностью морально устареет и будет заменён новой моделью.

Однако убедить скептиков данное тестирование не смогло. Дело в том, что проводилось оно в 2013-2014 годах, когда в ходу были твердотельные накопители, построенные на базе планарной MLC NAND, которая изготавливается с применением 25-нм техпроцесса. Такая память до своей деградации способна переносить порядка 3000-5000 циклов программирования-стирания, а сейчас в ходу уже совсем другие технологии. Сегодня в массовые модели SSD пришла флеш-память с трёхбитовой ячейкой, а современные планарные техпроцессы используют разрешение 15-16 нм. Параллельно распространение приобретает флеш-память с принципиально новой трёхмерной структурой. Любой из этих факторов способен в корне изменить ситуацию с надёжностью, и в сумме современная флеш-память обещает лишь ресурс в 500-1500 циклов перезаписи. Неужели вместе с памятью ухудшаются и накопители и за их надёжность нужно снова начинать переживать?

Скорее всего - нет. Дело в том, что наряду с изменением полупроводниковых технологий происходит непрерывное совершенствование контроллеров, управляющих флеш-памятью. В них внедряются более совершенные алгоритмы, которые должны компенсировать происходящие в NAND изменения. И, как обещают производители, актуальные модели SSD как минимум не менее надёжны, чем их предшественники. Но объективная почва для сомнений всё-таки остаётся. Действительно, на психологическом уровне накопители на базе старой 25-нм MLC NAND с 3000 циклов перезаписи выглядят куда основательнее современных моделей SSD с 15/16-нм TLC NAND, которая при прочих равных может гарантировать лишь 500 циклов перезаписи. Не слишком обнадёживает и набирающая популярность TLC 3D NAND, которая хоть и производится по более крупным технологическим нормам, но при этом подвержена более сильному взаимному влиянию ячеек.

Учитывая всё это, мы решили провести собственный эксперимент, который позволил бы определить, какую выносливость могут гарантировать актуальные сегодня модели накопителей, основанные на наиболее ходовых в настоящее время типах флеш-памяти.

Контроллеры решают

Конечность жизни накопителей, построенных на флеш-памяти, уже давно ни у кого не вызывает удивления. Все давно привыкли к тому, что одной из характеристик NAND-памяти выступает гарантированное количество циклов перезаписи, после превышения которого ячейки могут начинать искажать информацию или просто отказывать. Объясняется это самим принципом работы такой памяти, который основывается на захвате электронов и хранении заряда внутри плавающего затвора. Изменение состояний ячеек происходит за счёт приложения к плавающему затвору сравнительно высоких напряжений, благодаря чему электроны преодолевают тонкий слой диэлектрика в одну или другую сторону и задерживаются в ячейке.

Полупроводниковая структура ячейки NAND

Однако такое перемещение электронов сродни пробою - оно постепенно изнашивает изолирующий материал, и в конечном итоге это приводит к нарушению всей полупроводниковой структуры. К тому же существует и вторая проблема, влекущая за собой постепенное ухудшение характеристик ячеек, - при возникновении туннелирования электроны могут застревать в слое диэлектрика, препятствуя правильному распознаванию заряда, хранящегося в плавающем затворе. Всё это значит, что момент, когда ячейки флеш-памяти перестают нормально работать, неизбежен. Новые же технологические процессы лишь усугубляют проблему: слой диэлектрика с уменьшением производственных норм становится только тоньше, что снижает его устойчивость к негативным влияниям.

Однако говорить о том, что между ресурсом ячеек флеш-памяти и продолжительностью жизни современных SSD существует прямая зависимость, было бы не совсем верно. Работа твердотельного накопителя - это не прямолинейная запись и чтение в ячейках флеш-памяти. Дело в том, что NAND-память имеет достаточно сложную организацию и для взаимодействия с ней требуются специальные подходы. Ячейки объединены в страницы, а страницы - в блоки. Запись данных возможна лишь в чистые страницы, но для того, чтобы очистить страницу, необходимо сбросить весь блок целиком. Это значит, что запись, а ещё хуже - изменение данных, превращается в непростой многоступенчатый процесс, включающий чтение страницы, её изменение и повторную перезапись в свободное место, которое должно быть предварительно расчищено. Причём подготовка свободного места - это отдельная головная боль, требующая «сборки мусора» - формирования и очистки блоков из уже побывавших в использовании, но ставших неактуальными страниц.

Схема работы флеш-памяти твердотельного накопителя

В результате реальные объёмы записи в флеш-память могут существенно отличаться от того объёма операций, который инициируется пользователем. Например, изменение даже одного байта может повлечь за собой не только запись целой страницы, но и даже необходимость перезаписи сразу нескольких страниц для предварительного высвобождения чистого блока.

Соотношение между объёмом записи, совершаемой пользователем, и фактической нагрузкой на флеш-память называется коэффициентом усиления записи. Этот коэффициент почти всегда выше единицы, причём в некоторых случаях - намного. Однако современные контроллеры за счёт буферизации операций и других интеллектуальных подходов научились эффективно снижать усиление записи. Распространение получили такие полезные для продления жизни ячеек технологии, как SLC-кеширование и выравнивание износа. С одной стороны, они переводят небольшую часть памяти в щадящий SLC-режим и используют её для консолидации мелких разрозненных операций. С другой - делают нагрузку на массив памяти более равномерной, предотвращая излишние многократные перезаписи одной и той же области. В результате сохранение на два разных накопителя одного и того же количества пользовательских данных с точки зрения массива флеш-памяти может вызывать совершенно различную нагрузку - всё зависит от алгоритмов, применяемых контроллером и микропрограммой в каждом конкретном случае.

Есть и ещё одна сторона: технологии сборки мусора и TRIM, которые в целях повышения производительности предварительно готовят чистые блоки страниц флеш-памяти и потому могут переносить данные с места на место без какого-либо участия пользователя, вносят в износ массива NAND дополнительный и немалый вклад. Но конкретная реализация этих технологий также во многом зависит от контроллера, поэтому различия в том, как SSD распоряжаются ресурсом собственной флеш-памяти, могут быть значительными и здесь.

В итоге всё это означает, что практическая надёжность двух разных накопителей с одинаковой флеш-памятью может очень заметно различаться лишь за счет различных внутренних алгоритмов и оптимизаций. Поэтому, говоря о ресурсе современного SSD, нужно понимать, что этот параметр определяется не только и не столько выносливостью ячеек памяти, сколько тем, насколько бережно с ними обращается контроллер.

Алгоритмы работы контроллеров SSD постоянно совершенствуются. Разработчики не только стараются оптимизировать объём операций записи в флеш-память, но и занимаются внедрением более эффективных методов цифровой обработки сигналов и коррекции ошибок чтения. К тому же некоторые из них прибегают к выделению на SSD обширной резервной области, за счёт чего нагрузка на ячейки NAND дополнительно снижается. Всё это тоже сказывается на ресурсе. Таким образом, в руках у производителей SSD оказывается масса рычагов для влияния на то, какую итоговую выносливость будет демонстрировать их продукт, и ресурс флеш-памяти - лишь один из параметров в этом уравнении. Именно поэтому проведение тестов выносливости современных SSD и вызывает такой интерес: несмотря на повсеместное внедрение NAND-памяти с относительно невысокой выносливостью, актуальные модели совершенно необязательно должны иметь меньшую надёжность по сравнению со своими предшественниками. Прогресс в контроллерах и используемых ими методах работы вполне способен компенсировать хлипкость современной флеш-памяти. И именно этим исследование актуальных потребительских SSD и интересно. По сравнению с SSD прошлых поколений неизменным остаётся лишь только одно: ресурс твердотельных накопителей в любом случае конечен. Но как он поменялся за последние годы - как раз и должно показать наше тестирование.

Методика тестирования

Суть тестирования выносливости SSD очень проста: нужно непрерывно перезаписывать данные в накопителях, пытаясь на практике установить предел их выносливости. Однако простая линейная запись не совсем отвечает целям тестирования. В предыдущем разделе мы говорили о том, что современные накопители имеют целый букет технологий, направленных на снижение коэффициента усиления записи, а кроме того, они по-разному выполняют процедуры сборки мусора и выравнивания износа, а также по-разному реагируют на команду операционной системы TRIM. Именно поэтому наиболее правильным подходом является взаимодействие с SSD через файловую систему с примерным повторением профиля реальных операций. Только в этом случае мы сможем получить результат, который обычные пользователи могут рассматривать в качестве ориентира.

Поэтому в нашем тесте выносливости мы используем отформатированные с файловой системой NTFS накопители, на которых непрерывно и попеременно создаются файлы двух типов: мелкие - со случайным размером от 1 до 128 Кбайт и крупные - со случайным размером от 128 Кбайт до 10 Мбайт. В процессе теста эти файлы со случайным заполнением множатся, пока на накопителе остаётся более 12 Гбайт свободного места, по достижении же этого порога все созданные файлы удаляются, делается небольшая пауза и процесс повторяется вновь. Помимо этого, на испытуемых накопителях одновременно присутствует и третий тип файлов - постоянный. Такие файлы общим объёмом 16 Гбайт в процессе стирания-перезаписи не участвуют, но используются для проверки правильной работоспособности накопителей и стабильной читаемости хранимой информации: каждый цикл заполнения SSD мы проверяем контрольную сумму этих файлов и сверяем её с эталонным, заранее рассчитанным значением.

Описанный тестовый сценарий воспроизводится специальной программой Anvil’s Storage Utilities версии 1.1.0, мониторинг состояния накопителей проводится при помощи утилиты CrystalDiskInfo версии 7.0.2. Тестовая система представляет собой компьютер с материнской платой ASUS B150M Pro Gaming, процессором Core i5-6600 со встроенным графическим ядром Intel HD Graphics 530 и 8 Гбайт DDR4-2133 SDRAM. Приводы с SATA-интерфейсом подключаются к контроллеру SATA 6 Гбит/с, встроенному в чипсет материнской платы, и работают в режиме AHCI. Используется драйвер Intel Rapid Storage Technology (RST) 14.8.0.1042.

Список моделей SSD, принимающих участие в нашем эксперименте, к настоящему моменту включает уже более пяти десятков наименований:

1. (AGAMMIXS11-240GT-C, прошивка SVN139B);
2. ADATA XPG SX950 (ASX950SS-240GM-C, прошивка Q0125A);
3. ADATA Ultimate SU700 256 Гбайт (ASU700SS-256GT-C, прошивка B170428a);
4. (ASU800SS-256GT-C, прошивка P0801A);
5. (ASU900SS-512GM-C, прошивка P1026A);
6. Crucial BX500 240 Гбайт (CT240BX500SSD1, прошивка M6CR013);
7. Crucial MX300 275 Гбайт (CT275MX300SSD1, прошивка M0CR021);
8. (CT250MX500SSD1, прошивка M3CR010);
9. GOODRAM CX300 240 Гбайт (SSDPR-CX300-240, прошивка SBFM71.0 );
10. (SSDPR-IRIDPRO-240 , прошивка SAFM22.3);
11. (SSDPED1D280GAX1, прошивка E2010325);
12. (SSDSC2KW256G8, прошивка LHF002C);

В наши дни все большей популярности набирают SSD диски. Они работают намного быстрее чем привычные традиционные HDD, а их надежность и цена становятся оптимальными для обычных пользователей. SSD используются для хранения данных в персональных компьютерах, ноутбуках и даже планшетах.

Но на рынке существуют различные производители и различные устройства. Начинающему пользователю может быть сложно выбрать нужное устройство. В этой статье мы собрали несколько советов касательно того какой SSD диск выбрать в 2018, а также обзор лучших устройств.

Флеш память вытесняет хрупкий и громоздкий традиционный диск везде. Намного проще использовать бесшумный SSD, который выглядит как обычная микросхема, вместо делающего 100 оборотов в секунду жесткого диска. Второй причиной для замены является большая скорость работы SSD. Данные будут прочитаны или записаны со скоростью в сотни раз большей, чем на магнитном жестком диске.

SSD накопители хранят данные в ячейках энергонезависимой флеш памяти. Можно сказать, что это оперативная память, которая сохраняет свое содержимое после перезагрузки. Благодаря высокой скорости компьютер будет реагировать на клики намного быстрее.

Как покупать SSD?

Что касается цены, то сейчас SSD диски стали намного доступнее. Но при выборе нужно обращать внимание не только на цену, но и на скорость и надежность. Для производства SSD используются три технологии флеш памяти: SLC, MLC и TLC. Диски SLT более дорогие, но самые надежные, в одну ячейку памяти записывается один бит информации, технология MLC позволяет записывать уже два бита, это дешевле, но работает не так долго.

Следующая технология, TLC еще дешевле и позволяет записывать три бита информации в одну ячейку, но имеет еще меньший срок службы и еще меньшую производительность. Идеальным решением будет MLC. Нужно найти компромисс между ценой, надежностью и скоростью.

Также существует несколько вариантов подключения SSD дисков. Флеш память имеет очень высокую скорость работы, и все чаще узким местом становится не скорость работы с памятью, а скорость интерфейса подключения. Сейчас популярность набирают диски типа M.2 PCIe, они дают максимальную скорость, но стоят все еще очень дорого, поэтому для большинства пользователей лучшим решением будет подключение SSD через SATA III интерфейс, который способен выдавать скорость до 6 Гбит/с (или 750 Мбайт/сек).

В этой статье мы рассмотрим лучшие SSD диски 2018 типа SATA, поскольку PCIe будут еще очень дорогими для большинства пользователей. Если вы пользователь ноутбука, то вам также необходимо будет обратить внимание на размеры твердотельного накопителя. Все рассмотренные SSD имеют форм фактор 2,5 дюйма и размер 69,9x100,1x7мм. А теперь перейдем к списку лучшие SSD накопители 2018.

Лучшие SSD диски 2018

1. Samsung 850 Evo

Это SSD накопитель распространяется объемом 120, 250, 500 Гб. Это не новое решение на рынке, но он может конкурировать со многими бюджетными накопителями. Версию на 500 Гб можно найти по цене $150.

Здесь используется самая дешевая технология хранения данных - TLC, три бита на ячейку. Но в дополнение к ней применяется оригинальная технология Samsung-V, которая обеспечивает большую надежность и скорость. Носитель отлично показывает себя в тестах и обходит многих конкурентов.

2. Toshiba Q300 480GB

Новый SSD Toshiba Q300 дешевле, чем другие конкуренты, но обеспечивает отличную скорость работы с данными. Здесь тоже используется собственная технология Toshiba, которая объединяет TLC ячейки для хранения и SLC кэш для повышения производительности.

Вы можете выбрать объем 120, 240, 480 и 960 Гб. Вы можете найти версию 480 Гб за $100. Другие накопители, предлагающие такую же скорость стоят немного дороже. Производитель дает три года гарантии нормальной работы. Скорость чтения/записи в тестах: 563.9 Мб/сек.

3. Samsung 960 Pro

Samsung 960 Pro M.2 дает максимальную производительность, но стоит достаточно дорого. Для его подключения вам понадобиться современная материнская плата с поддержкой PCIe. Вы можете приобрести SAMSUNG 960 PRO 512 Гб в версии M2 за $329 и $149 за SATA версию.

Для хранения данных используется технология Samsung"s V-NAND вместе с технологией упаковки ячеек MLC что обеспечивает высокую надежность и производительность. В тестах этот носитель способен выдавать до 1984.1 MB/сек.

4. Samsung 960 Evo

Это диск форм фактора M2 обеспечивает очень высокую скорость чтения и записи, даже высшую чем у версии Pro и он более доступный, чем его аналог. Для хранения информации используется та же технология, Samsung-V-NAND и ячейки MLC.

Из дополнительных возможностей здесь поддерживается шифрование AES 256 и TCG-Opal 2.0. Вы можете приобрести Samsung 960 Evo 1 Гб за $400. Скорость чтения/записи достигает 2457.4 Мб/сек. Это лучший ssd 2018.

5. SanDisk Extreme Pro 480 GB

Это один из самых надежных SSD. SanDisk Extreme Pro поставляется с гарантией работы на 10 лет и дает отличную производительность.

Память устройства разделена на две части, одна из них это высокопроизводительный динамический кэш на основе ячеек типа SLC и постоянное хранилище типа MLC. Это обеспечивает максимальную скорость. Доступны диски трех объемов: 120, 240 и 960 Гб, все в традиционном форм-факторе SATA. Цена SanDisk Extreme Pro 480 GB составляет около $200, а скорость работы 525 Мб/сек.

6. Kingston KC400 SSDNow

Это отличный SSD позволяющий получить максимальную скорость. Он доступен в вариантах на 128, 256, 512 Гб и 1 Тб. Вы можете найти SSD размером 512 Гб за $153.

Здесь используется контроллер Phison 3110 с защитой от ошибок чтения/записи, а также дополнительные технологии для продления срока службы. Диск способен выдавать скорость чтения/записи до 557 Мб/сек.

7. WD Blue SSD 1TB

Очень быстрый, но дорогой SSD. Доступны варианты емкости 250, 500 Гб и 1 Тб. Диск размером 1 Тб стоит $320. Также можно выбрать форм-фактор SATA III или M2.

Для хранения данных используется тип ячеек TLC с записью трех бит в одну ячейку. Но кроме TLC здесь применяется высокоскоростной кэш SLC ячеек. Такое сочетание дает высокую надежность и скорость. Скорость чтения/записи для диска колеблется в рамках 508.3 Мбит/сек.

8. PNY CS2211 240GB

PNY CS2211 - это более доступный SSD для тех, кто хочет заменить старый жесткий диск. Устройство объемом 240 Гб можно приобрести за $69. Производитель дает гарантию работы на протяжении четырех лет.

Для хранения данных используется технология MLC, позволяющая записывать два бита в одну ячейку. Это идеальное решение для дисков SSD. Скорость чтения/записи этого диска 526.7 Мб/сек.

9. OCZ ARC 100 240 GB

SSD диск от компании OCZ доступен в объемах 100, 120, 240 и 480 Гб. Вы можете приобрести версию 240 Гб за $80. Изначально компания делала очень плохие SSD диски, но потом она была приобретена Thoshiba и все стало намного лучше. На носитель дается гарантия трех лет работы.

Здесь используется контроллер Indilinx Barefoot 3, который имеет 512 Мб DDR3 памяти для быстрого кэша и дает отличную скорость работы. Устройство может выдавать скорость чтения 489 МБ/с и записи до 447 Мбайт/с.

10. Kingston HyperX Savage 480 GB

SSD диски от Kingston способны давать отличную производительность при относительно доступной цене. Здесь используется контроллер Savage, в котором применен четырехъядерный процессор с восемью каналами передачи данных. Техпроцесс изготовления одной ячейки памяти составляет 19 нм. Скорость чтения составляет 358 МБ/с, а скорость записи 370 МБ/c.

Выводы

В этой статье мы рассмотрели лучшие ssd диски 2018. Здесь есть и более дешевые, бюджетные варианты, так и дорогие, но высокопроизводительные. Теперь вы знаете какой ssd лучше выбрать 2018 и если вы собирались обновить свое оборудование, то теперь знаете что делать.