Также как и у классических HDD дисков, у твердотельных SSD дисков тоже присутствует сегментирование. С той лишь разницей, что в отличии от вариантов «домашне-офисных» и «серверных» дисков, основная сегментация лежит внутри «серверного» класса устройств.
В этой статье пойдет речь о позиционировании SSD дисков. Домашне-офисный сегмент представляет из себя, закономерно, самые дешевые в производстве модели.
SSD диски на памяти типа TLC
Давайте рассмотрим начальный вариант: самые дешевые SSD диски на памяти типа TLC со всеми её минусами. И это - низкий ресурс и малые скорости работы. Но не стоит негативно относиться к этим двум параметрам и вот почему:
Малый ресурс
Малый он только относительно других типов памяти. Так для диска TLC объемом 128 ГБ в самых дешевых моделях он будет составлять около 40-50 ТБ.
Сколько это по факту? Если брать обычный домашний сценарий, даже без удаления файла подкачки и переноса временных и буферных директорий на другой диск, то в среднем за год через диск будет проходить около 4-6 ТБ данных.
Другое дело, если вы решите использовать такой диск в совершенно нетипичной для него задачи – работа с базой данных или кеширование массива, то весь срок его жизни ограничится от силы парой кварталов.
Низкая скорость
Этот параметр актуален для линейной записи большого объема. При малых объемах часть памяти работает в «SLC-режиме», т.е. контроллер не дробит заряд на точные значения для записывания 3-х бит в каждую ячейку, а заполняет ячейки в случае логической единицы зарядом полной силы, записывая в них по 1 биту.
Такой вариант позволяет быстро записать небольшой объем данных с высокой скоростью. А вот при большом потоке данных TLC память, к сожалению, показывает весьма низкие результаты. Так скорость записи может падать до 40-60 МБ/с тогда, как у классических дисков эти значения находятся на уровне 180-120 МБ/с.
Давайте разберемся, где этот параметр действительно может быть критичен:
- Вы часто переносите с диска на диск свою коллекцию фильмов в максимальном качестве
Значит коллекция у вас немаленькая, а в качестве видеосистемы что-то уровня домашнего кинотеатра. Для такого случая логично быть обладателем медиа-сервера, системы хранения данных NAS, ну или вместительного внешнего накопителя, на диск объемом 128 ГБ много фильмов все равно не влезет. Да, на рынке есть TLC диски объемом более 1 ТБ, и на них поместятся даже 20 фильмов в высоком качестве, а на классический диск той же ценовой категории уже 120 фильмов.
- Вы часто копируете многогигабайтные архивы
Напоминаем – эти диски не для работы с базами данных и не для архивации, для таких целей есть дисковые полки, ленточные накопители, внешние дискии NAS решения.
- Вы работаете в фото и видеоредакторах и вам критична скорость переноса рабочего материала больших объемов
К сожалению, этот вариант также относится к сегменту кеширования и работы с базами данных.
- Малая скорость в случайных чтении и записи
В сравнении с классическими дисками даже это 2-4-х кратное отставание от быстрейших SSD оказывается в 10-15 раз быстрее, чем у самых быстрых HDD.
Итого: слабые стороны домашне-офисных desktop SSD дисков на TLC-памяти мало актуальны для их сценариев использования. В типичных задачах свой ресурс они выработают гораздо позже, чем морально устареют, а 2-6 ГБ данных запишут на себя на скоростях 300-500 МБ/с. Напоминаем, речь идет о самых доступных моделях на TLC-памяти объемом 128 ГБ. При чем с ростом объема диска также растут и его показатели.
SSD диски на базе TLC и MLC памяти
Вторая группа домашне-офисных дисков - это производительные SSD диски на базе MLC и TLC памяти.
Здесь нет ошибки, один и тот же тип памяти, а именно TLC, может встречаться в дисках разного класса. Общая производительность и характеристики определяются не только типом памяти, но и её вариацией при производстве (чем грубее тех. процесс, тем выше ресурс) и моделью контроллера на диске (тут тонкости производительности сравнимы с центральными процессорами – количество каналов, вычислительная мощность и стоимость для производителя SSD).
В силу своих особенностей у SSD дисков отсутствует, как таковой, класс «мобильные диски», т.е. решения сугубо для ноутбуков и внешних накопителей. Вибрации твердотельные диски не боятся, а уровень энергопотребления у них и так низок. Единственные модели, которые могут вызвать сложности при использовании в ноутбуках, это высокопроизводительные SSD решения форм-фактора m.2 и «серверные варианты». Первые сугубо из-за их особенности высокого нагрева при большой нагрузке, а вторые или по причине SAS-интерфейса, или толщины в 12,5 мм.
И, как и у классических дисков, ассортимент SSD включает модели класса «энтерпрайс».
SSD диски enterprise
Их кардинальные отличия в том, что кроме ресурса записи, предусматривающего ежедневный проходящий объем до 25 объемов накопителя, одна из наиболее выраженных особенностей - это соседство модулей памяти с конденсаторными емкостями.
Да, в решениях этого класса место, занимаемое конденсаторами, может быть даже больше, чем место для памяти, как таковой. Из-за чего твердотельный диск может иметь толщину классического. Сделано это опять же для отказоустойчивости.
Дело в том, что данные на твердотельные диски пишутся по следующему алгоритму: сначала они попадают в кеш диска (аналог оперативной памяти, который по факту и является на данный момент чипом памяти DDR5) и только после того, как контроллер определит, куда будут записаны данные, информация записывается непосредственно в энергонезависимую память. При этом контроллер вносит изменения в файловую таблицу данных и проверяет совпадение контрольных сумм.
При внезапном пропадании питания, во-первых, может быть потеряна информация, хранящаяся в кеше (что не так страшно), а во-вторых, (что куда опасней) может случиться нарушение файловой структуры, когда информация будет записана только частично с расхождением значений в таблице. При этом второй вариант сбоя приводит к недоступности всех данных на диске, с чем столкнулись пользователи целой серии домашних накопителей.
Именно от неприятностей такого рода и спасают конденсаторные емкости. Заряда в них хватает, чтоб не только корректно записать все данные кеша в память, но и считать их, а при возможной ошибке стереть их и записать повторно вновь, сделав проверку записи. Т.е. даже если данные в кеше были повреждены или частично переданы, то это ни как ни скажется на уже хранящейся на диске информации.
Вторая интересная особенность решений данного класса – резервирование памяти. Не смотря на несильно выдающиеся показатели памяти TLC, на рынке есть и серверные решения на её основе. Существовать им помогает одно решение, позаимствованное из ниши массивов: фактически диск несет на себе куда больший объем памяти, нежели доступно пользователю. Иногда зарезервированная область вдвое превышает доступный пользователю объем.
Может со стороны это и выглядит как обман, но такое решение, во-первых, позволяет сохранять скоростные показатели диска на одном уровне, вне зависимости от его заполнения. А, во-вторых, такой запас будет гарантировать заявленный производителем ресурс диска на ежедневную перезапись в течении 5 лет.
В домашне-офисном сегменте так же зачастую присутствует резервирование (которому мы и обязаны странными объемами в 60 ГБ, вместо 64. 120 вместо 128, а также совсем непонятными 150, 240 и 275). Разница лишь в том, что в домашнем сегменте крайне редко резервируется область больше 25-30% от объема диска.
Что касается упомянутого дробления дисков внутри серверного сегмента – оно относится сугубо к ресурсу перезаписи и разделяет диски на следующие варианты:
- начальный уровень (загрузка ОС, веб-сервер) такое варианты ориентированы на операции чтения и имеют ресурс от 0,3 до 3 объемов перезаписи ежедневно в течении 5 лет.
- производительный уровень (файловые сервера, системы виртуализации). Ресурс до 5 объемов перезаписи ежедневно.
- высокопроизводительный уровень (сервера баз данных, кеширование в высоконагруженных системах и вычислительные модули). Диски данной категории могут выдерживать до 25 перезаписей своего заявленного объема ежедневно, совершенно не теряя своих характеристик в течении 5 летнего срока эксплуатации.
В категорию последних также попадают и специализированные ускорители на базе твердотельной памяти, представляющие из себя карту расширения с интерфейсом PCI-E x4 или x8 и, как правило, являющиеся программно-аппаратным комплексом с резервированием объема.
