SSD дискісі дегеніміз не

SSD-бұл флэш-жадты пайдалана отырып, ақпаратпен деректерді сақтайтын құрылғы. Құрылғы деректерді жазу және оқу үшін айналмалы магниттік дискілерді пайдаланатын қатты дискіге (HDD) заманауи балама болып табылады. SSD-нің басты артықшылығы-оның жұмыс жылдамдығы. Сонымен, HDD-мен салыстырғанда, SSD дискісі операциялық жүйені, қосымшалар мен файлдарды тезірек жүктейді. Себебі SSD-де жұмыс процесін баяулататын қозғалмалы бөліктер жоқ және деректерді әлдеқайда жоғары жылдамдықпен оқуға және жазуға болады.

SSD-нің тағы бір артықшылығы-оның сенімділігі. HDD дискілері сәтсіздікке ұшырайды, әсіресе қатты соққылар немесе қатты тербелістер кезінде, ал SSD дискілерінде қозғалмалы бөліктер жоқ, сондықтан зақымдалуға бейім емес. Сонымен қатар, SSD тыныш жұмыс істейді, өйткені оның шу шығаратын айналмалы дискілері жоқ.

SSD пайдалану компьютердегі қуат тұтынуды азайтуға көмектеседі, бұл ноутбук пен планшет пайдаланушылары үшін пайдалы болуы мүмкін. Алайда, SSD-нің кемшіліктері де бар. Неғұрлым күрделі технологияның арқасында өндіріс бағасы HDD-ге қарағанда қымбатырақ. Сонымен қатар, SSD дискілерінде жазу/өшіру циклдарының шектеулі саны бар, бұл оларды пайдалану кезінде өнімділік пен сенімділіктің төмендеуіне әкелуі мүмкін.

Тұтастай алғанда, SSD дискісі баға мен кейбір шектеулерді қоспағанда, HDD-ге жылдам, сенімді және тыныш балама болып табылады. Алайда, қазіргі заманғы SSD компьютерлері, әсіресе жылдамдық, сенімділік және энергияны үнемдеу әсіресе маңызды факторлар болып табылатын ноутбуктер мен планшеттерде жиі қолданылады.

Алғашқы SSD дискілері 1990 жылдардың ортасында пайда болды және қатты тербелістерге, жоғары температураға және басқа да қолайсыз жағдайларға байланысты қатты дискілер тиімсіз болған әскери және ғарыштық жүйелер сияқты арнайы қосымшаларда қолдануға арналған..

2000 жылдардың басына дейін SSD дискілері қарапайым компьютерлерде пайдалану үшін тым қымбат және баяу болды. Содан кейін, 2006 жылы Intel алғашқы SSD дискісін шығарды, ол кең аудиторияға қол жетімді болды. Intel X 25-M деп аталатын бұл диск NAND флэш-жадының жаңа технологиясы негізінде жасалған және алдыңғы SSD дискілеріне қарағанда әлдеқайда жылдам және сенімді болды. Содан бері SSD дискілері барған сайын танымал және қарапайым пайдаланушылар үшін қол жетімді болды. Сияқты жаңа технологиялардың пайда болуымен SATA және PCIe интерфейстер, SSD дискілері одан да жылдам және тиімді бола бастады.

Бүгінгі таңда SSD дискілері қазіргі заманғы компьютерлер мен мобильді құрылғылардың көпшілігінде қолданылады. Сонымен қатар, технологияның дамуымен және SSD дискілеріне сұраныстың артуымен өндірушілер SSD дискілерінің өнімділігін, сенімділігін және қолжетімділігін жақсарту үшін 3D NAND және NVMe сияқты деректерді сақтаудың жаңа әдістерін өндіру және әзірлеу технологияларын жақсарту үшін үздіксіз жұмыс істейді.

SSD дискілері NAND флэш-жады және 3D NAND сияқты деректерді сақтау үшін жадтың бірнеше түрін пайдаланады. Сонымен қатар, SSD деректер жылдамдығын жақсарту үшін дискілер SATA, PCIe және NVMe сияқты әртүрлі интерфейстерді пайдаланады.

NAND флэш-жады-бұл SSD дискілерінде қолданылатын жадтың негізгі түрі. Ол ақпаратты зарядтарға негізделген ұяшықтарда сақтайды, оларды тез және сенімді түрде ашуға және оқуға болады. Кейбір SSD дискілерін өндірушілер NAND флэш-жадының жетілдірілген нұсқаларын пайдаланады, мысалы, MLC (Multi-Level Cell) және SLC (single-Level Cell), олар сенімділігі мен жазу және оқу жылдамдығына ие.

3D NAND-бұл дискілердің сыйымдылығын арттыруға және олардың жұмысын жақсартуға мүмкіндік беретін NAND флэш-жадының жаңа түрі. Ұяшықтар бір деңгейде орналасқан дәстүрлі NAND флэш-жадынан айырмашылығы, 3D NAND ұяшықтары бірнеше деңгейде орналасқан, бұл сақтау сыйымдылығы мен тығыздығын арттыруға мүмкіндік береді.

SSD дискілерінің ресурсы SSD дискісі деректерді сақтау сапасын жоғалтпай шыдай алатын жазу және өшіру циклдарының санымен анықталады. Деректер SSD дискісіне жазылған сайын, ол NAND флэш ұяшықтарына жазылады. Деректер қажет болмаған кезде, жаңа деректерге орын беру үшін оларды ұяшықтардан өшіру керек. Бұл өшіру процесі NAND флэш ұяшықтарына зиянды болуы мүмкін және диск ресурсын қысқартуы мүмкін.

SSD дискілерінің ресурсы әдетте диск сипаттамаларында көрсетілген жазу және өшіру циклдары (жазу/өшіру циклдары) тұрғысынан өлшенеді. Жазу және өшіру циклі-бұл деректер NAND флэш-жадының ұяшықтарына жазылатын, содан кейін ұяшықтарды жаңа деректерге босату үшін өшірілетін процесс. Әрбір жазу және өшіру циклі диск ресурсын біреуіне азайтады. Жазу және өшіру циклдарының саны дискіде қолданылатын жад түріне байланысты және SSD дискілерінің әртүрлі үлгілері үшін әртүрлі болуы мүмкін.

Кейбір модельдер жазу мен өшірудің бірнеше мың циклына ғана төтеп бере алады, ал басқалары миллиондаған циклдерге төтеп бере алады. Мысалы, SLC NAND-флэш-жады MLC немесе TLC NAND-флэш-жадына қарағанда жоғары сенімділік пен ресурсқа ие. Себебі SLC әрбір деректер битін сақтау үшін тек бір NAND флэш ұяшығын пайдаланады, ал MLC екі немесе одан да көп ұяшықтарды, ал TLC үш немесе одан да көп ұяшықтарды пайдаланады. Осылайша, SLC дискілерде жазу және өшіру жылдамдығы жоғары, сонымен қатар MLC немесе TLC дискілеріне қарағанда жоғары ресурс бар. Дегенмен, қазіргі SSD дискілері өте жоғары ресурсқа ие, бұл әдетте көптеген пайдаланушылар үшін тым жоғары. Мысалы, күнделікті SSD дискісін пайдаланған кезде де ресурс көптеген жылдар бойы жұмыс істей алады.

Сонымен қатар, SSD дискілерін өндірушілер Wear Leveling, Garbage Collection және TRIM сияқты ресурстарды ұлғайту үшін әртүрлі әдістерді қолданады, бұл SSD дискісінің өмірлік циклін арттыруға және деректердің жоғалу қаупін азайтуға көмектеседі. Wear Leveling-бұл белгілі бір ұяшықтардың тозуын болдырмау үшін NAND флэш-жады ұяшықтарына жүктемені біркелкі бөлетін әдіс. Бұл деректерді көп рет жазылған және жойылған ұяшықтардан аз пайдаланылған ұяшықтарға жылжыту арқылы жасалады.

Garbage Collection-бұл SSD дискісіне деректерді сақтау үшін қажет емес ұяшықтарды тазартуға мүмкіндік беретін әдіс. Бұл дискінің өнімділігін арттыру арқылы қателер мен деректердің жоғалу мүмкіндігін азайтады. TRIM-бұл SSD дискісіне деректерді сақтау үшін NAND флэш-жадының қандай ұяшықтары қажетті емес екенін айтатын команда. Бұл дискіге NAND флэш ұяшықтарын тиімдірек басқаруға мүмкіндік береді, бұл дискінің өнімділігін арттырады және оның ресурсын арттырады.

Жалпы, SSD дискілері жоғары өнімділік пен сенімділікке ие, бұл оларды пайдаланушылар үшін тартымды таңдау жасайды. Бірақ SSD дискілерінің ресурсы шексіз емес екенін және SSD дискісін пайдалану уақыт өте келе оның тозуына әкелуі мүмкін екенін ескеру қажет. Сондықтан маңызды ақпаратты жоғалтпау үшін деректерді басқа ақпарат құралдарына үнемі резервтеу ұсынылады.

SATA (Serial Advanced Technology Attachment) — қатты дискілер, SSD дискілері және оптикалық дискілер сияқты сақтау құрылғыларын компьютердің аналық платасына қосуға арналған стандартты интерфейс. Бұл ескірген параллель ide интерфейсін (integrated Drive Electronics) ауыстыру. SATA интерфейсінің басты артықшылығы-ide-ге қарағанда жылдамырақ деректер жылдамдығы. Ide деректер жылдамдығы 133 Мбит / с дейін болса, SATA 6 Гбит/с дейін жылдамдықты қамтамасыз ете алады, бұл сақтау құрылғыларының өнімділігін айтарлықтай жақсартады.

SATA сонымен қатар басқа артықшылықтарды ұсынады, мысалы:

• Сымдар мен қосқыштардың санын азайту, орнату және техникалық қызмет көрсету процесін жеңілдетеді және ыңғайлы етеді.

• Деректерді беру қателерін түзетуге мүмкіндік беретін ECC (Error Correction Code) технологиясын қолдаудың арқасында деректерді қорғауды жақсарту.

• Кабельдің ұзындығы 1 метрге дейін жетеді, бұл сақтау құрылғыларын компьютерлердің үлкен корпустарына орнатуды жеңілдетеді.

SATA интерфейсінің бірнеше нұсқалары бар: SATA I, SATA II және SATA III. SATA-ның әрбір жаңа нұсқасы жақсартылған деректер жылдамдығын ұсынады. Мысалы, SATA I 1,5 Гбит/с дейін, SATA II 3 Гбит/с дейін, ал SATA III 6 Гбит/с дейін қолдайды. жалпы, SATA интерфейсі қазіргі заманғы компьютерлердегі көптеген сақтау құрылғылары үшін стандарт болып табылады және деректерді берудің жоғары жылдамдығын, сенімділігі мен орнату мен техникалық қызмет көрсетудің қарапайымдылығын қамтамасыз етеді.

PCIe (Peripheral Component Interconnect Express) — бұл құрылғыларды компьютерге қосуға, соның ішінде SSD дискілерін қосуға арналған жоғары жылдамдықты интерфейс. Бұл интерфейс PCI және AGP сияқты ескірген интерфейстерді ауыстыруға арналған және деректерді беру жылдамдығын жоғарылатады. PCIe интерфейс қарағанда жоғары өткізу қабілеттілігін қамтамасыз етеді SATA интерфейс, оны жылдамырақ SSD дискілерінде пайдалану үшін қолайлы етеді. Ол деректерді 32 Гбит/с дейін жіберуге мүмкіндік береді (PCIe 4.0 үшін), бұл SATA III-тің 6 Гбит/с жылдамдығынан едәуір асып түседі.

PCIe интерфейс сонымен қатар жүйенің жұмысын едәуір жақсарта алатын деректерді берудің төмен кідірісін қамтамасыз етеді. Сонымен қатар, PCIe интерфейс әдетте SSD дискілерімен пайдалану үшін арнайы жасалған және дискідегі деректерге жылдам қол жеткізуге мүмкіндік беретін Nvm (Volatile Memory Express) протоколымен бірге қолданылады.

Алайда, PCIe интерфейсінің де кемшіліктері бар. Мысалы, оған SATA интерфейсіне қарағанда көбірек қуат қажет, бұл жүйені қолдау үшін қуатты қуат көзі қажет болады дегенді білдіруі мүмкін. Сонымен қатар, барлық аналық платалар PCIe интерфейсін қолдамайды, бұл пайдаланушылардың өз жүйесі үшін компоненттерді таңдау мүмкіндігін шектеуі мүмкін.

Тұтастай алғанда, PCIe интерфейс-бұл SSD дискілерін компьютерге қосудың жылдам әрі өнімді нұсқасы, әсіресе жүйенің максималды өнімділігін қажет ететін пайдаланушылар үшін. Дегенмен, SATA интерфейсі әлі де ең жоғары өнімділікті қажет етпейтін пайдаланушылар үшін кең таралған және жақсы таңдау болып табылады.

NVMe (Volatile Memory Express емес)-бұл SSD дискілерімен бірге пайдалану үшін арнайы жасалған деректерді беру протоколы PCIe интерфейс. NVMe интерфейс SSD дискілерін SATA интерфейсі арқылы қосу үшін пайдаланылатын AHCI (Advanced Host Controller Interface) сияқты дәстүрлі протоколдарға қарағанда деректерге қол жеткізудің төмен кідірісін және деректерді беру жылдамдығын қамтамасыз етеді. Ол сондай-ақ көп ағынды пайдаланудың жоғары параллелизациясын және тиімділігін қамтамасыз етеді, бұл көптеген тапсырмаларды орындау кезінде өнімділікті жақсартады.

NVMe интерфейс сонымен қатар TRIM мүмкіндіктері және аппараттық шифрлауды қамтамасыз ету сияқты SSD дискілеріндегі жадты басқарудың жаңа мүмкіндіктерін ұсынады. Ол сондай-ақ көптеген SSD дискілерін басқаруға мүмкіндік береді, бұл оны серверлік жүйелерде және үлкен деректер қоймаларында пайдалану үшін тартымды етеді.

NVMe интерфейсінің басты артықшылықтарының бірі-оның жоғары деректер жылдамдығы. NVMe дискілер деректер жылдамдығынан бірнеше есе жоғары болуы мүмкін SSD дискілері арқылы қосылады SATA интерфейс. Бұл NVMe дискілерін пайдаланатын жүйелер деректерді тезірек жүктеп, өңдей алатынын білдіреді. Сонымен қатар, NVMe интерфейс деректерге қол жеткізудің төмен кідірісін қамтамасыз етеді, бұл оны мәліметтер базасы немесе машиналық оқыту қосымшалары сияқты деректерге жылдам қол жеткізуді қажет ететін қосымшалар үшін өте пайдалы етеді. Сондай-ақ, ол ойын жүйелерінің жұмысын едәуір жақсарта алады, бұл ойындарды жүктеуге және деректерді тезірек сақтауға мүмкіндік береді.

NVMe интерфейсінің барлық артықшылықтарына қарамастан, оның кемшіліктері де бар. Мысалы, оған қарағанда жоғары шығындар қажет SATA интерфейс, бұл NVMe дискілерін кейбір пайдаланушылар үшін қол жетімді етпеуі мүмкін. Сонымен қатар, барлық аналық платалар NVMe интерфейсін қолдамайды, сондықтан NVMe дискісін сатып алмас бұрын сіздің жүйеңіз осы интерфейсті қолдай алатындығына көз жеткізуіңіз керек. Тұтастай алғанда, NVMe интерфейс-бұл SSD дискілерін компьютерге қосудың жылдам әрі өнімді нұсқасы, әсіресе жүйенің максималды өнімділігін қажет ететін пайдаланушылар үшін. Дегенмен, SATA интерфейсі әлі де ең жоғары өнімділікті қажет етпейтін пайдаланушылар үшін кең таралған және жақсы таңдау болып табылады.

SSD (Solid State Drive)-ақпаратты сақтау үшін флэш-жадты пайдаланатын электрондық деректер жетегі. SSD жұмыс принципі флэш-жад ұяшықтарына ақпаратты оқу және жазу үшін электр сигналдарын пайдалануға негізделген.

SSD-дегі Флэш-жад екі күйді сақтай алатын көптеген ұяшықтардан тұрады: "1" немесе "0". Әрбір ұяшық зарядты сақтау үшін қолданылатын транзистор мен конденсатордан тұрады. Егер ұяшықта заряд болса, онда ол "1" санына сәйкес келеді, ал егер ұяшықта заряд болмаса, ол "0"санына сәйкес келеді.

SSD-ден ақпаратты оқу үшін SSD контроллері әр ұяшықтың күйін оқу үшін флэш-жадқа сигналдар жібереді. Егер ұяшықта заряд болса, онда SSD контроллері оны "1" деп түсіндіреді, ал егер ұяшықта заряд болмаса, SSD контроллері оны "0"деп түсіндіреді. Ақпаратты SSD-ге жазу үшін SSD контроллері таңдалған ұяшықтардың күйін "1" немесе "0"етіп өзгерту үшін сигналдар жібереді.

Алайда, SSD қатты дискілер сияқты ақпаратты ерікті ұяшықтарға жаза алмайды. Оның орнына, SSD белгілі бір ұяшықтардың тозуын азайту үшін деректерді жазуды бүкіл флэш-жадқа тарататын wear leveling технологиясын қолданады. Сонымен қатар, SSD контроллері garbage collection операциясын орындайды, ол пайдаланылмаған деректерді флэш-жад ұяшықтарынан жояды және жаңа деректерді жазу үшін орын босатады.

SSD-де флэш-жадқа жазылмас бұрын деректерді уақытша сақтау үшін пайдаланылатын кэш жады бар. Кэш жады деректерді SSD-ге жазу процесін жылдамдатуға мүмкіндік береді, өйткені SSD контроллері деректерді кэшке тез сақтай алады, содан кейін ыңғайлы болған кезде оны флэш-жадқа жаза алады.

Жалпы, SSD-бұл ақпаратты оқу және жазу үшін флэш-жад пен SSD контроллерін қолданатын сақтау технологиясы. Бұл деректерді сақтаудың жылдам және тиімді әдісін ұсынады, бірақ жазу ресурсы шектеулі және деректерді сақтауға келгенде қатты дискілерге қарағанда сенімділігі төмен болуы мүмкін. Дегенмен, жылдамдығы мен сенімділігінің арқасында SSD компьютерлерде және басқа құрылғыларда деректерді сақтау үшін танымал таңдау болып қала береді.

Сонымен қатар, SSD қатты дискілерге қарағанда төмен шу мен қуат тұтынуды қамтамасыз етеді, бұл оларды ноутбуктер мен планшеттер сияқты мобильді құрылғылар үшін тамаша таңдау жасайды. Сонымен қатар, SSD-де қозғалмалы бөліктер жоқ, бұл оларды діріл мен соққыға төзімді етеді, бұл әсіресе саяхатта және жұмыста қолданылатын ноутбуктер үшін өте маңызды.

SSD сонымен қатар қатты дискілерге қарағанда деректерге жылдам қол жеткізуге мүмкіндік береді. Себебі SSD-дегі деректерге қол жеткізу уақыты қатты дискілерге қарағанда әлдеқайда аз. Сондай-ақ, SSD қосымшалардың өнімділігі мен операциялық жүйенің жүктелуін жақсартатын жоғары жылдамдықты қамтамасыз етеді.

Айта кету керек, SSD дискілерін деректерді сақтау үшін ғана емес, сонымен қатар деректерге қол жеткізуді жеделдету үшін кэш жады ретінде де пайдалануға болады. Бұл әсіресе деректерге жылдам қол жеткізуді қамтамасыз ету үшін SSD кэшіне жылдам жүктеуге болатын бейне, кескін немесе аудио сияқты үлкен файлдармен жұмыс істеу кезінде пайдалы.

Жалпы, SSD-бұл қатты дискілерге қарағанда көптеген артықшылықтар беретін деректерді сақтаудың тиімді және жылдам әдісі. Алайда, сіздің құрылғыңызға SSD-ді таңдағанда, олардың қажеттіліктері үшін ең қолайлы нұсқаны таңдау үшін олардың артықшылықтары мен кемшіліктерін ескеру қажет.

Егер біз SSD дискілерін HDD-мен салыстыратын болсақ, онда қазіргі заманғы сақтау құрылғыларының артықшылығы әлдеқайда көп. Олардың ең негізгілерін қарастырайық:

• Өнімділік: SSD дискілері қатты дискілерге қарағанда деректерді оқу және жазу жылдамдығын едәуір арттырады. Бұл дегеніміз, қосымшалар тезірек іске қосылады, файлдар тезірек ашылады және амалдық жүйені жүктеу әлдеқайда аз уақытты алады.

• Сенімділік: SSD дискілерінің қозғалмалы бөліктері болмағандықтан, олар қатты дискілерге қарағанда сенімдірек. Сонымен қатар, заманауи SSD дискілері ECC (қателерді түзету кодтары), TRIM (SSD өнімділігі мен өмір сүру ұзақтығын оңтайландыру) және S. M. A. R. T. (SSD дискінің күйін бақылау және талдау жүйесі) сияқты деректерді сақтаудың сенімділігі мен қауіпсіздігін арттыратын технологиялармен жабдықталған.

• Төмен қуат тұтыну: SSD дискілері қатты дискілерге қарағанда аз қуатты пайдаланады, яғни олар мобильді құрылғыларға жарамды және батареяның қызмет ету мерзімін ұзартуға көмектеседі.

• Үнсіз жұмыс: SSD дискілерінде қозғалатын бөліктер болмағандықтан, олар үнсіз жұмыс істейді, бұл компьютерді пайдалануды ыңғайлы етеді.

• Жеңіл және актам: SSD дискілері қатты дискілерге қарағанда өлшемі мен салмағы бойынша кішірек, бұл оларды тасымалдауды жеңілдетеді және ыңғайлы етеді.

SSD дискілерінің де кемшіліктері бар. Олар минималды, бірақ компьютерге керек-жарақтарды сатып алу кезінде біреу үшін проблема болуы мүмкін. Оларды қарастырайық:

• Жоғары құны: SSD дискілері әдетте қатты дискілерге қарағанда қымбатырақ, сондықтан олардың арасындағы таңдау шығындар мен өнімділік арасындағы тепе-теңдікке негізделуі мүмкін.

• Шектеулі ресурс: SSD дискілерінде жазу ресурсы шектеулі, яғни олар көптеген деректер жазбаларынан кейін істен шығуы мүмкін. Бұл үлкен көлемдегі деректермен жұмыс істейтін немесе SSD-ді негізгі жад ретінде пайдаланатын пайдаланушылар үшін қиындық тудыруы мүмкін.

• Үйлесімділік мәселелері: ескі компьютерлер мен ноутбуктер SSD дискілерінде қолданылатын PCI Express NME немесе M. 2 интерфейстерін қолдамауы мүмкін. Егер сіз ескі компьютерді немесе ноутбукты SSD дискісіне жаңартқыңыз келсе, сізге қосымша адаптерлер сатып алу қажет болуы мүмкін.

Сонымен қатар, жалған және сапасыз өнімдерді сатып алу қаупі бар, сондықтан беделді сенімді өндірушілерден дискілерді таңдау маңызды.