Solid-state drive

Z Multimediaexpo.cz

Aktuální verze z 27. 7. 2021, 15:16

Aktuální SSD Patriot 960 GB (2021)

Aktuální SSD Patriot 960 GB (2021)

Zabalený SSD disk 120 GB (2010)

Solid-state drive (zkratka SSD) je v informačních technologiích typ datového média, které na rozdíl od klasických pevných disků neobsahuje pohyblivé mechanické části a má mnohem nižší spotřebu elektrické energie (příkon).

SSD disk emuluje rozhraní používané pro pevné disky (typicky SATA), aby je mohl snadno nahradit.

Pro uložení dat je nejčastěji použita nevolatilní flash paměť. SSD disk, který používá volatilní paměť typu SRAM nebo DRAM, je někdy nazýván RAM-drive.

Charakteristika

SSD disk z 8 GB ASUS Eee PC.

SSD disky byly a jsou vyráběny s perspektivou, že postupně nahradí pevné disky. Proto používají stejné rozhraní SATA, ATA, popřípadě v rozhraní PCMCIA, ExpressCard, PCI Express a podobně (tj. stejný konektor i typ komunikace).

Výhody

Díky tomu, že SSD nemají mechanické pohyblivé části, vykazují nižší spotřebu, mají nižší čas na alokaci dat (u klasických disků spotřebovaný na přesunutí čtecích/zápisových hlaviček), dosahují vyšších přenosových rychlostí, jsou nehlučné atd. Taktéž jsou znatelně lehčí, což je s nižší spotřebou (typicky 2 Watty při plném provozu a zhruba 1/10 ve standby režimu) předurčuje k použití do notebooků, netbooků, PDA a podobných zařízeních, kde spotřeba hraje velkou roli. Kromě toho nejsou tak náchylné na nárazy a otřesy jako mechanické disky.

Rozdíly v času potřebném pro vybavení dat (mikrosekundy v porovnání s milisekundami u pevných disků) a rychlostmi čtení (OCZ Z-DRIVE e84 – 800 MB/s; Fusion-io – 1,5 GB/s)^[1][2] jsou proti pevným diskům výrazné, takže se SSD disky používají i pro specifické zvýšení výkonu počítačového systému, ale odpovídá tomu i pořizovací cena, která je minimálně 30× větší než u běžného HDD (zhruba 1500,-).

Nevýhody

SSD disky však trpí i mnoha problémy, které jsou dány jejich konstrukcí. Flash paměti mají omezenou životnost maximálním počtem zápisů do stejného místa, který je výrazně nižší, než u klasických pevných disků (udáváno kolem 100 000 zápisů).^[3] Podle typu použitých čipů (SLC, MLC) se dosahuje vyšší ceny i životnosti nebo nižší ceny a kratší životnosti. Podle některých zdrojů je životnost SSD disků naopak vyšší, protože i když je počet přepisů jedné buňky relativně malý, rozkládá se u některých SSD zápis automaticky postupně na celou dostupnou paměť.^[4]

Operační systémy k SSD obvykle přistupují jako k normálním pevným diskům a tak dochází k degradaci jejich výkonu^[5] (například v Microsoft Windows,^[6] kde však jistý nárůst výkonu poskytuje implementace příkazu TRIM v systému Windows 7). Také optimalizace zabudované v ovladačích operačního systému, které počítají se sekvenčním zápisem na pevné disky, působí u SSD disků na jejich výkon negativně. Snížení výkonu se projevuje zejména při operacích zápisu, kdy kvůli jednomu zápisu musí proběhnout několik čtení a následně ještě mazání. Jiné operační systémy (například Linux), jsou na tom mnohem lépe, pro tento typ pamětí mají speciální souborové systémy (Log-structured file systems),^[7] které mohou tyto nedostatky odstranit, avšak pak je nutné hardwarové emulační rozhraní vypínat. Do budoucna se předpokládá vznik objektově orientovaných souborových systémů, které odstraní problémy s emulační vrstvou.

Mezi další nevýhody oproti klasickým pevným diskům lze zařadit zatím znatelně vyšší cenu a celkově nižší kapacity (září 2010).

Typy buněk

• SLC – dražší varianta, každá buňka obsahuje 1 plovoucí hradlo a uchovává tedy 1 bit, počet zápisů a rychlosti jsou vyšší než u MLC
• eMLC – vychází z MLC, ale má vyšší počet zápisů do buňky
• MLC – levnější varianta, každá buňka uchovává 2 nebo více bitů, počet zápisů a rychlosti jsou nižší než u SLC
• TLC – levnější varianta, buňka obsahuje 3 bity, počet zápisů a rychlosti jsou nižší než u MLC
• QLC – nejlevnější varianta, buňka obsahuje 4 bity, počet zápisů a rychlosti jsou nižší než u TLC

Reference

1. ↑ http://pretaktovani.cz/text/fusion-io-iodrive-duo.php
2. ↑ http://www.maximumpc.com/article/news/fusionio_reveals_worlds_fastest_ssd
3. ↑ SSD disky - budoucnost?, Josef Vavřina, 1. října 2009
4. ↑ Lesk a bída polovodičových SSD disků, Novinky.cz, 26. srpna 2008
5. ↑ Proč u SSD disků používáním klesá výkon
6. ↑ Intel SSD možná nejsou až tak super, jak se může zpočátku zdát
7. ↑ Log-structured file systems: There's one in every SSD (anglicky)

Externí odkazy

• SSD disky – budoucnost?, Josef Vavřina, 1. října 2009