В структуре презентации содержится материал по истории развития твердотельного накопителя, рассмотрены основные виды SSD, архитектура и функционирование, преимущества и недостатки. Презентация ориентирована на учителей информатики и педагогов, осуществляющих подготовку студентов по спецдисциплинам в области информационно-коммуникационных технологий. Материал содержит фотографии, рисунки.
Твердотéльный накопитель
SSD
Выполнил:
преподаватель АСК(ф)СахГУ
Сергиенко К.И.
Твердотéльный накопитель (англ. SSD, solid
state drive) —
компьютерное немеханическое запоминающее
устройство на основе микросхем памяти. Кроме них, SSD содержит
управляющий контроллер.
SSD жесткий диск становится все более популярным, постепенно
традиционные HDD диски, которые исчерпали свои
вытесняя
возможности в области увеличения быстроты действия.
время,
выбор
Стандартная скорость чтения/записи в обычных винчестерах
ограничена частотой вращения шпинделя, которая обычно составляет
7200 об/мин, а размер буфера обмена не превышает нескольких Мб. В то
же
пользователю
SSD
неограниченные возможности.
предоставляет
диска
Поэтому, какой бы мощный процессор не был установлен на
компьютере, магнитная HDD технология будет передавать данные на
старом уровне, и возможности компьютера не будут использоваться на
все 100%.
Чтобы исправить положение, можно купить SSD винчестер,
работающий по другой технологии.
Чтобы получить доступ
к данным, жесткому диску
на
необходимо
подведение
к
нужному сектору, в то время
как прямой доступ к нужной
информации обеспечивает
диск mSATA SSD.
время
головки
Купить винчестер на
основе
флешпамяти
сегодня могут не все, но его
преимущества
полностью
окупают высокую
Различают два вида твердотельных накопителей: основанных на
оперативной памяти, и основанных на флешпамяти.
В настоящее время твердотельные накопители используются в
компактных устройствах: ноутбуках, нетбуках, коммуникаторах и
смартфонах, но могут быть использованы и в стационарных компьютерах
для повышения производительности.
Некоторые известные производители переключились на выпуск
твердотельных накопителей уже полностью, например, Samsung продал
бизнес по производству жёстких дисков компании Seagate.
Существуют и
гибридные жесткие диски,
появившиеся, в том числе, изза текущей, пропорционально более
высокой стоимости твердотельных накопителей.
так называемые
Такие устройства сочетают в одном устройстве накопитель на жёстких
магнитных дисках (HDD) и твердотельный накопитель относительно
небольшого
увеличения
производительности
снижения
энергопотребления).
в
срока
устройства,
качестве
кэша
(для
объёма,
и
службы
История развития
год —
американская
накопитель
1978 год — американская компания StorageTek разработала первый
полупроводниковый накопитель современного типа (основанный на
RAMпамяти).
представила
1982
полупроводниковый
своих
для
суперкомпьютеров Cray1 со скоростью 100 МБит/с и Cray XMP со
скоростью 320 МБит/с, объёмом 8, 16 или 32 миллиона 64 разрядных
слов.
1995 год — израильская компания MSystems представила первый
полупроводниковый накопитель на flashпамяти.
2007 год — Компания ASUS выпустила нетбук EEE PC 701 с SSD
накопителем объёмом 4ГБ.
компания
на
Cray
RAMпамяти
2008 год — Южнокорейской компании Mtron Storage Technology удалось
создать SSD накопитель со скоростью записи 240 МБ/с и скоростью
чтения 260 МБ/с, который она продемонстрировала на выставке в Сеуле.
Объём данного накопителя — 128 ГБ.
2009 год — Super Talent Technology выпустила SSD объёмом 512 гигабайт;
OCZ представляет SSD объёмом 1 терабайт.
2011 год — Компания Dell заявила о первой на рынке комплектации
ноутбуков Dell Precision твердотельной памятью объёмами 512Гб одним
накопителем и 1Тб двумя накопителями для моделей компьютеров M4600 и
M6600 соответственно. Производитель установил цену за один 512Гб
SATA3 накопитель на момент объявления в $1120 долларов США.
Архитектура и функционирование
NAND SSD
Сравнение: компоненты разобранного HDD и разобранный SSD
Накопители, построенные на использовании энергонезависимой памяти
(NAND SSD), появились относительно недавно, но в связи с гораздо
более низкой стоимостью (от 1 доллара США за гигабайт) начали
уверенное завоевание рынка.
До недавнего времени существенно уступали традиционным
накопителям — жестким дискам — в скорости записи, но
компенсировали это высокой скоростью поиска информации
(начального
выпускаются
твердотельные накопители со скоростью чтения и записи, во много раз
превосходящие возможности жестких дисков. Характеризуются
относительно небольшими размерами и низким энергопотреблением.
позиционирования).
Сейчас
уже
RAM SSD
Эти накопители построены на использовании энергозависимой
памяти (такой же, какая используется в ОЗУ персонального компьютера),
и характеризуются сверхбыстрыми чтением, записью и поиском
информации.
Основным их недостатком является чрезвычайно высокая стоимость.
Используются, в основном, для ускорения работы крупных систем
управления базами данных и мощных графических станций. Такие
накопители, как правило, оснащены аккумуляторами для сохранения
данных при потере питания, а более дорогие модели — системами
резервного и/или оперативного копирования.
Примером таких накопителей
IRAM. Пользователи,
является
достаточным
обладающие
памяти,
объёмом
могут организовать виртуальную
машину и расположить её жёсткий
диск
оценить
производительность.
оперативной
ОЗУ
в
и
Новый революционный метод удаления
данных с устройств SSD
Компания Blancco — один из лидеров на рынке ПО — представляет
многофункциональный патентуемый метод для полного удаления
данных с устройств SSD, который обеспечивает высочайший уровень
надежности.
позволяет
метод
твердотельных
автоматизировать
с
накопителей и обеспечить экономию средств и времени.
революционный
удаления данных
процесс
новый
Наш
Blancco Kit
для
портативный,
Этот
экономичный
предназначен
данных непосредственно на месте.
и
инструмент
уничтожения
удобный
В отличие от жестких дисков с магнитными носителями (HDD), в
твердотельных накопителях (SSD) используются электронные методы
хранения данных.
Флешконтроллер
расширенные
программные модули, которые не видны операционной системе и
пользователю. Поэтому процесс удаления данных с SSDустройства
может вызвать трудности.
SSDустройства
содержит
SSD жесткий диск и его преимущества
Твердотельный диск SSD представляет собой твердотельный накопитель,
полностью эмулирующий работу обычного жесткого диска.
В отличие от последнего, ssd жесткий диск является энергонезависимым,
перезаписываемым и запоминающим устройством, построенным на
основе флэшпамяти, что и определяет его главные преимущества:
•высокая надежность за счет отсутствия механических подвижных
частей;
•высокая скорость чтения/записи (36 Гб/с), которая ограничивается
только пропускной способностью используемых контроллеров и
интерфейса;
•высокая механическая стойкость;
•полное отсутствие шума, так как нет движущихся частей и вентиляторов;
•низкая мощность;
•стабильная скорость считывания данных вне зависимости от их
расположения на диске или его фрагментации;
•небольшие габариты и вес (разъем mSATA).
• Супербыстрая загрузка полупроводниковый жесткий диск SanDisk
Ultra загружает операционную систему в 2 раза быстрее по сравнению
с жестким диском 7200 об/мин.
• Запуск приложений в 16 раз быстрее по сравнению с жестким диском
тепла и увеличение срока работы батареи.
• Надежность, прочность и производительность ноутбуков и ПК.
• Устойчивость к механическим повреждениям и вибрации.
7200 об/мин.
• Низкое энергопотребление обеспечивает пониженную выработку
Недостатки:
Главный недостаток NAND SSD — ограниченное количество циклов
перезаписи. Обычная (MLC, Multilevel cell, многоуровневые ячейки
памяти) флешпамять позволяет записывать данные примерно 10 000
раз. Более дорогостоящие виды памяти
(SLC, Singlelevel cell,
одноуровневые ячейки памяти) — около 100 000 раз. Для борьбы с
неравномерным износом применяются схемы балансирования нагрузки.
Контроллер хранит информацию о том, сколько раз какие блоки
перезаписывались и при необходимости «меняет их местами».
Данный
недостаток
отсутствует у RAM SSD, а
также
относительно
новой технологии FRAM,
где
и
ограничен, но практически
недостижим в реальной
жизни
циклов
перезаписи (до 40 лет в
режиме
непрерывного
чтения/записи).
числом
у
ресурс
хоть
Применение в SSDнакопителях команды TRIM делает невозможным
восстановить
информацию
Невозможность
восстановление удалённой информации recoveryутилитами.
при
перепаде
напряжения. Так как контроллер и носитель информации в SSD
находятся на одной плате, то при превышении или перепаде напряжения
чаще всего сгорает весь SSD носитель, с безвозвратной гибелью
информации.
Напротив, в жёстких дисках чаще сгорает только плата контроллера,
что делает возможным восстановление информации с приемлемой
трудоёмкостью. Вообще, если произошёл аппаратный отказ SSD изза
выхода из строя чипа контроллера или флешпамяти, это делает
процесс восстановления информации практически неосуществимым.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1. Бройдо В.Л., Ильина О.П. Архитектура ЭВМ и систем. Учебник для
ВУЗов. 2е изд. СПб: Питер, 2009, 720 с.
1.
Глушаков С.В. Персональный компьютер. Учебный курс / С.В.Глушаков, И.В.Мельников. М.:
АСТ, 2000. 520 с.
2. Максимов Н.В., Партыка Т.Л., Попов И.И. Архитектура ЭВМ и вычислительных систем.
Учебник для ВУЗов. 2е изд. М.: ФОРУМИНФРАМ, 2008. 512 с.
3. Таненбаум Э. Архитектура компьютера. 5е издание.СПб.: Питер, 2009, 844 с.
4. Чекмарев Ю.В. Вычислительные системы, сети и телекоммуникации. Учебное пособие. М.:
ДМК, 2009. 183 с.
http://fb.ru/article/189944/ssdchtoetotipyissdpreimuschestvassdperedhdd
http://multiblog67.ru/raznoe/28kompyuternoezhelezo/101ssd.html
https://remontka.pro/ssd/
http://kakpravilino.com/preimushhestvassdperedhdd/
http://www.tofmal.ru/projects/contest/ber/ssd.html
5.
6.
7.
8.
9.