Як вибрати SSD диск в 2019 році

Найпростіший спосіб обмежити можливості швидкого процесора і системи - використання повільних накопичувачів. Хоча процесор і здатний обробляти мільярди циклів у секунду, він часто витрачає багато часу на очікування, поки накопичувач завантажить дані. Жорсткі диски особливо повільні, тому що у них є механічні частини, які повинні розкручуватися, і важіль читання / запису, який повинен фізично переміщатися по секторам, які зараз використовуються. Щоб отримати оптимальну продуктивність, рекомендується звернути увагу на хороший твердотільний накопичувач (SSD).

Читайте також: Накопичувачі SAS і SSD. В чому різниця?

Який форм-фактор вибрати?

SSD накопичувачі мають три найбільш поширених форм-фактора, плюс один менш популярний:

• 2,5-дюймовий Serial ATA (SATA). Найбільш поширений тип твердотільних накопичувачів, зовні має ту ж класичну форму жорстких дисків 2,5 "-дюйма і підключається через ті ж кабелі SATA і інтерфейс, з яким повинен бути знаком будь-який досвідчений модернізатор середнього рівня. Якщо ваш сервер або настільний комп'ютер має 2, 5-дюймовий відсік для жорсткого диска і запасний роз'єм SATA, ці диски повинні бути сумісні з підключенням (хоча вам може знадобитися перехідник при установці в систему яка має відсік з розміром 3,5-дюйма).

• PCIe SSD накопичувач: Ці накопичувачі працюють набагато швидше, ніж інші типи накопичувачів, оскільки вони працюють по шині PCI Express, а не по SATA, який був розроблений більше десяти років тому для роботи з обертовими жорсткими дисками. Такі диски підключаються до роз'ємів на материнській платі, які частіше використовуються для відеокарт або контролерів RAID. Це, в свою чергу означає, що для їх установки вам буде потрібно порожній слот PCIe x4 або x16. Якщо у вас компактна система, або у вас вже встановлена відеокарта, вам може не пощастити. Але якщо внутрішній простір у вашому системі має вільний слот, ці накопичувачі можуть бути одними з найшвидших, в значній мірі завдяки їх додаткової площі поверхні, що забезпечує краще охолодження. Передача даних на гранично високих швидкостях генерує чимало тепла

• M.2: за формою нагадують модулі пам'яті ОЗУ, але меншого розміру, накопичувачі M.2 стали стандартом для тонких ноутбуків, але також їх можна зустріти на багатьох сучасних материнських платах. Деякі плати навіть мають два або більше слота M.2, тому ви можете запускати диски в RAID. У той час як більшість накопичувачів M.2 мають ширину 22 мм і довжину 80 мм, деякі з них коротше або довше. Ви можете дізнатися за чотирма або п'ятизначним числах в їх іменах, причому перші дві цифри позначають ширину, а решта - довжину. Найбільш поширений розмір позначений M.2 Type-2280. Хоча ноутбуки будуть працювати тільки з одним розміром, багато системних плат для настільних ПК мають опорні точки для більш довгих і коротких дисків. Найбільші диски M.2 мають розмір від 1 до 2 ТБ. Отже, якщо у вас великий бюджет і вам потрібно багато місця для зберігання, ви повинні розглянути інші форм-фактори.

• U.2: на перший погляд, ці 2,5 - дюймові накопичувачі виглядають як традиційні жорсткі диски SATA. Тим не менш, вони використовують інший кінець і відправляють дані через швидкий інтерфейс PCIe, і вони, як правило, товще, ніж 2,5 - дюймові жорсткі диски і твердотільні накопичувачі. Диски U.2 мають тенденцію бути більш дорогими і більш ємними, ніж звичайні диски M.2. Сервери, які мають багато відкритих відсіків для дисків, можуть отримати вигоду з цього форм-фактора.

Хочете диск з інтерфейсом SATA або PCIe?

Як зазначалося раніше, 2,5-дюймові твердотільні накопичувачі найчастіше працюють на інтерфейсі Serial ATA (SATA), який був розроблений для жорстких дисків (і випущений ще в 2000 році) але є багаторазовим самим распространненость в системах всіх рівнів. У свою чергу PCIe SSD працюють на більш швидкій шині PCI Express, яка має більше пропускної здатності для таких пристроїв, як відеокарти.

Диски M.2 можуть працювати як через SATA, так і через PCI Express, в залежності від диска. А найшвидші диски M.2 також підтримують протокол NVMe, розроблений спеціально для швидкого сучасного сховища. Цікаве рішення полягає в тому, що диск M.2 може бути на основі SATA, PCIe без підтримки NVMe або PCIe з підтримкою NVMe. Тим не менше, більшість швидких твердотільних накопичувачів M.2, випущених за останні пару років, підтримують NVMe.

Обидва типи дисків M.2 і відповідні роз'єми M.2 на материнських платах виглядають дуже схоже, незалежно від того, який стандарт роботи вони підтримують. Тому перед покупкою обов'язково прочитайте інструкцію з експлуатації сервера, комп'ютера або ноутбука, а також інформацію про те, що підтримує даний накопичувач.

Якщо ваші щоденні завдання складаються з перегляду веб-сторінок, офісних додатків або навіть ігор, більшість твердотільних накопичувачів NVMe НЕ будуть помітно швидше, ніж менш дорогі моделі SATA. Якщо ваші щоденні завдання складаються з більш ресурсоємних завдань, передача великих файлів, робота з відео, або високоякісне редагування фотографій, транскодирование або стиснення / декомпресія, тоді ви можете перейти на твердотільний накопичувач NVMe. Ці твердотільні накопичувачі забезпечують пропускну здатність в п'ять разів більшу, ніж моделі SATA, що підвищує продуктивність в додатках з більш високим навантаженням.

Крім того, деякі накопичувачі NVMe коштують дешевше, ніж багато накопичувачі SATA. Так що, якщо ваш пристрій підтримує NVMe, і ви знайшли гарну ціну на диск, ви можете розглянути варіант з NVMe, навіть якщо у вас немає гострої необхідності в додатковій швидкості.

Яка ємність вам потрібна?

Клас 128ГБ: Накопичувачі малої місткості, як правило, мають більш низьку продуктивність через мінімальної кількості модулів пам'яті. Крім того, після установки операційної системи і деякої кількості програмного забезпечення у вас не залишиться місця на диску. Крім того, отримати вдвічі більший обсяг пам'яті можна доплативши всього на $ 10 більше.

Клас 250 ГБ: ці диски набагато дешевше, ніж їхні старші брати, але вони все ще досить тісні, особливо якщо ви використовуєте свій ПК для розміщення своєї операційної системи, програмного забезпечення і, можливо, великий медіатеці. Якщо у вашому бюджеті є місце для маневру, рекомендується збільшити як мінімум один рівень ємності до диска класу 500 ГБ.

Клас 500 ГБ. диски такого рівня мають дуже гарне співвідношення ціни і продуктивності, хоча диски ємністю 1 ТБ стають все більш привабливими.

Клас 1 ТБ. накопичувач ємністю 1 ТБ повинен надати вам достатньо місця для операційної системи, а також для великого масиву даних і програмного забезпечення.

Клас 2 ТБ: якщо ви працюєте з великими метафайлами або просто маєте велику бібліотеку ігор, до якої ви хочете мати швидкий доступ, накопичувач 2 ТБ може коштувати того, що ви платите за нього.

Клас 4 ТБ: SSD на 4 ТБ буде досить дорогим - більше 500 доларів, і на сьогодні не дуже багато варіантів вибору таких дисків. На момент написання цієї статті накопичувачі з таким обсягом представлені компаніями Samsung і Kingston,

3 причини, за якими вам потрібно вибирати корпоративні твердотільні накопичувачі для своїх робочих навантажень

Продуктивність і ціна занадто очевидні при покупці SSD

На сучасному ринку використання SSD і флеш-пам'яті NAND розділене на три основні групи:

• Споживчі пристрої (планшети, камери, мобільні телефони),
• Клієнтські системи (нетбуки, ноутбуки, ультрабуки, моноблоки, настільні персональні комп'ютери), вбудовані / промислові системи (ігрові термінали, спеціалізовані системи, цифрові вивіски)
• Корпоративні обчислювальні платформи (HPC, сервери ЦОД).

Однак вибір потрібного пристрою SSD для корпоративних ЦОД може бути довгим і складним процесом, який буде включати в себе вивчення та оцінку безлічі різних постачальників і типів SSD, оскільки не всі накопичувачі і типи флеш-пам'яті NAND однакові.

Накопичувачі SSD покликані стати заміною або доповненням для жорстких дисків (HDD) на основі обертових магнітних пластин і мають різні форм-фактори (в тому числі 2,5 дюйма) і комунікаційні протоколи / інтерфейси (наприклад, Serial ATA (SATA) і Serial Attached SCSI (SAS)) для передачі даних з центрального процесора сервера.

Однак простота установки не гарантує придатність всіх SSD для довгострокового використання в корпоративних середовищах, для яких вони вибираються, збитки від неправильного вибору SSD часто можуть звести до нуля всі початкову вигоду від економії і зростання продуктивності - накопичувачі SSD можуть передчасно вийти з ладу через надмірне кількості операцій записи, їх постійна швидкість запису може значно знизитися протягом очікуваного терміну служби або збільшити затримки в масиві накопичувачів, що призведе до їх передчасної заміни.

Ми розглянемо три основних параметри, що відрізняють SSD корпоративного і клієнтського класу, щоб допомогти вам зробити правильний вибір при заміні або додаванні додаткових накопичувачів для корпоративного ЦОД.

продуктивність

• Завдяки використанню багатоканальної архітектури та паралельного доступу контролера SSD до кристалів NAND накопичувачі SSD можуть забезпечувати найвищу швидкість читання і запису, як для послідовних, так і для випадкових запитів даних з процесора.
• У типовому сценарії використання ЦОД, що включає мільйони байт довільних даних компанії, в тому числі спільні технічні креслення CAD, сейсмічні дані для аналізу (обробка великих обсягів даних) або доступ до клієнтських даних по всьому світу для банківських транзакцій, доступ до пристроїв зберігання повинен здійснюватися з мінімальними затримками і може виконуватися великою кількістю клієнтських пристроїв, яким потрібен одночасний доступ до однакових даних без зниження швидкості роботи. Зручність користувача забезпечується низькою затримкою, що підвищує продуктивність користувача.
• У разі клієнтського використання доступ здійснюється одним користувачем або додатком; різницю між мінімальним і максимальним часом відгуку (латентність) може бути більше для будь-яких дій користувача або системи.
• На комплексні масиви накопичувачів, які використовують SSD (наприклад, мережеві сховища, системи зберігання з прямим підключенням або мережі зберігання даних), негативний вплив надає невідповідність продуктивності, яке може привести до значного підвищення затримок масивів накопичувачів, зниження середньої продуктивності і якості обслуговування, в сприйнятті користувача .
• На відміну від клієнтських SSD, накопичувачі SSD корпоративного рівня оптимізовані не тільки для пікової продуктивності протягом перших кількох секунд доступу. Використовуючи велику надлишкову область, вони також забезпечують підвищену середню стабільну продуктивність протягом довгих періодів часу.

надійність

Флеш-пам'яті NAND властиві деякі обмеження: двома найважливішими є граничний розрахунковий термін служби (флеш-осередок NAND зношується при повторній записи) і ймовірність природних помилок.

В процесі виробництва флеш-пам'яті NAND кожен кристал NAND вирізається з кремнієвого листа і характеризується вихідної частотою помилкових бітів (BER або RBER).

BER визначає частоту виникнення природних бітових помилок флеш-пам'яті NAND без участі коду корекції помилок, які контролер SSD виправляє за допомогою негайної корекції Advanced ECC (яку часто називають виробниками контролерів SSD корекцією помилок BCH ECC, Strong ECC або LDPC), що не впливає на доступ користувача або системи.

Здатність контролерів SSD виправляти такі бітові помилки може виражатися як коефіцієнт неісправляемих бітових помилок (UBER) - "показник спотворення даних, що дорівнює кількості помилок даних на читання бітів після застосування певного методу корекції помилок.  

Спробувавши пошукати в гуглі «продуктивність SSD», ви отримаєте купу результатів, що показують, як інтерпретувати показники продуктивності з специфікацій SSD. Вони скажуть вам, що 4K IOPS - це показник, на який слід звернути особливу увагу, тому що невелика продуктивність довільного читання / запису 4K-файлу може більш точно відображати реальну продуктивність SSD.

Якщо ви прочитаєте показники продуктивності на аркуші специфікацій, ви виявите наступні два факти:

• Існує тільки одне число для довільного читання / запису 4K.
• Продуктивність деяких SSD корпоративного рівня гірше, ніж у SSD споживчого рівня.

Який тип пам'яті (NAND flash) вам потрібен?

При покупці SSD якщо вам цікаво дізнатися, з чого складається накопичувач, ми розповімо про різні типи флеш пам'яті нижче. Деякі з них зустрічаються набагато рідше, а деякі стають стандартом де-факто.

• Флеш-пам'ять з однорівневої осередком (SLC) з'явилася першою і була основною формою флеш-пам'яті протягом декількох років. Оскільки (як випливає з назви) він зберігає тільки один біт даних на осередок, він дуже швидкий і триває довго. Але в даний час технологія зберігання даних не дуже щільна з точки зору обсягу збережених даних, що робить її дуже дорогий. На цьому етапі, крім надзвичайно дорогих корпоративних накопичувачів і використання в якості невеликих обсягів швидкого кеша, SLC був замінений більш новими, більш щільними технологіями флеш-пам'яті.

• Багаторівнева осередок (MLC) з'явилася після SLC, і протягом багатьох років вона була кращим типом сховища через його здатності зберігати більше даних за нижчою ціною, хоча і була повільніше. Щоб обійти проблему швидкості, багато хто з цих дисків мають невеликий обсяг швидшого кеша SLC, який діє як буфер записи. Сьогодні, крім декількох високопродуктивних споживчих накопичувачів, MLC був замінений наступним кроком в технології зберігання даних NAND, TLC.

• Флеш-пам'ять з трирівневої осередком (TLC) все ще широко поширена в сучасних споживчих твердотільних накопичувачах. Хоча TLC ще повільніше, ніж MLC, як випливає з його назви, він ще більш насичений даними, що дозволяє створювати просторі і доступні за ціною накопичувачі. Більшість накопичувачів TLC (за винятком деяких найменш дорогих моделей) також використовують якусь технологію кешування, оскільки сам по собі TLC без буфера часто вже не значно швидше жорсткого диска. Для звичайних користувачів, що використовують для користувача програми та операційні системи, це не проблема, оскільки накопичувач зазвичай не записується досить стійким способом для насичення швидшого кеша. Але професійні та досвідчені користувачі, які часто працюють з масивними файлами, можуть захотіти витратити більше на накопичувач на базі MLC, щоб уникнути уповільнення при переміщенні великих обсягів даних.

• Технологія Quad-Level Cell (QLC) стає наступним етапом революції в області твердотільних накопичувачів. І, як випливає з назви, це повинно привести до менш дорогим і більш просторим дискам завдяки збільшенню щільності. На момент написання цієї статті на ринку представлено всього кілька споживчих накопичувачів QLC, в тому числі твердотільний накопичувач Intel 660p і аналогічний P1 Crucial, а також накопичувач QVO від SATA від Samsung.

Тип пам'яті 3D NAND flash

3D NAND flash - це тип флеш-пам'яті, в якій осередки пам'яті розташовані вертикально в кілька шарів.

Виробники флеш-пам'яті розробили 3D NAND для вирішення проблем, з якими вони зіткнулися при масштабуванні 2D / планарной технології NAND для досягнення більш високої щільності при менших витратах на біт. Технологія флеш-пам'яті NAND використовує один шар осередків пам'яті. Оскільки виробники NAND працювали над зменшенням осередків пам'яті, перешкоди від осередку до осередку викликали зниження надійності плоских флеш-продуктів NAND.

На цьому етапі переважна більшість споживчих твердотільних накопичувачів поточного покоління виготовляються з використанням деякого типу тривимірного сховища. Останні накопичувачі часто використовують 96-шаровий NAND. Але крім перегляду маленьких букв на листі специфікацій або в коробці, єдина причина, по якій ви, мабуть, помітите, що на вашому диску є 3D NAND, це коли ви бачите ціну. Нові жорсткі диски на основі 3D, як правило, коштують значно дешевше, ніж їх попередники при тій же ємності, тому що вони дешевші у виготовленні і вимагають менше флеш-пакетів всередині диска для того ж обсягу пам'яті.

Виходить, що 3D NAND - це все ті ж типи пам'яті MLC і TLC, тільки розміщуються не одним шаром, а кількома. Тому ви можете придбати, наприклад, 3D NAND TLC, який буде на голову вище флеш-пам'яті TLC, але кількість зберігання буде все ті ж 3 Біта. Якісне поліпшення відбулося тільки за рахунок збільшення кількості транзисторів. І швидше за все вибір між 3D NAND TLC і 3D NAND MLC буде визначатися особистими уподобаннями. Цікаво, що багато виробників не поспішають в характеристиках уточнювати, з яким конкретно типом чіпа за кількістю інформації, що зберігається та чи інша модель, просто пишуть 3D NAND.

Як щодо 3D XPoint / Optane?

3D XPoint (вимовляється як «точка перетину»), створений в партнерстві між Intel і Micron (виробником твердотільних накопичувачів під маркою Crucial), являє собою нову технологію зберігання даних, яка може бути набагато швидше, ніж будь-які існуючі традиційні твердотільні накопичувачі на основі флеш пам'яті (продуктивність схожа на DRAM), а також збільшує витривалість для більш тривалого храненія.Твердотельний накопичувач Intel Optane PCIe NVMe

Хоча Micron активно бере участь в розробці 3D Xpoint і має намір в кінцевому підсумку вивести її на ринок, на момент написання цієї статті Intel є єдиною компанією, яка в даний час продає цю технологію споживачам під своїм брендом Optane. Optane Memory призначена для використання в якості кешируючого диска в поєднанні з жорстким диском або більш повільним твердотілим накопичувачем на основі SATA, в той час як Optane 900p (додаткова карта) / 905P є автономними накопичувачами, а Intel 800p можна використовувати як або кешируєтся диск, або автономний диск (хоча обмежені можливості роблять його більш відповідним для перших).

Диски мають великий потенціал, як в області надшвидкої продуктивності, так і в якості опції кешування для тих, хто хоче отримати швидкість SSD для часто використовуваних програм, а також ємність обертового жорсткого диска для зберігання. Але це все ще дуже молода технологія, з низькою ємністю і високими цінами. На даний момент 3D XPoint набагато цікавіше з точки зору того, яким він може бути в найближчому майбутньому, ніж з тим, що він пропонує споживачам сьогодні. Однак, якщо у вас є багато грошей, Intel Optane 905P є найшвидшим SSD з усіх.

висновок

Тепер, коли ви розумієте всі важливі деталі, які розрізняють SSD накопичувачі сподіваємося ваш вибір буде більш легким і усвідомленим. Пам'ятайте, що високопродуктивні накопичувачі, хоча і технічно більш швидкі, не завжди є набагато швидше, ніж менш бюджетні варіанти в загальних завданнях.

Тому, якщо ви не женіться за граничною швидкістю по професійних причин або за ентузіазму, можна недорогий основний накопичувач, який має необхідну ємність за доступною ціною. Перехід на будь-який сучасний SSD після обертового жорсткого диска - це величезна різниця, яку ви відразу помітите.