Как работают SSD накопители.

Для того чтобы понять как работают SSD накопители, в первую очередь нужно знать работу ПК. Точнее как система работает с памятью. Ведь SSD накопители в компьютере работают не только как хранилище данных, но и как место размещения виртуальной памяти.

Память в компьютере иерархическая, то есть, она состоит из нескольких уровней. Первый уровень - процессор, который отвечает за выполнение инструкции и работу с данными на жестком диске. Чем ближе память к процессору, тем она дороже, меньше, но гораздо быстрее. Система наиболее часто используемые данные располагает как можно ближе к микропроцессору.

Дальше в иерархии стоит оперативная память. Время доступа к которой, в тысячи раз меньше, чем на жестком диске. Обратите внимание, если процессору для запуска приложения требуются данные расположенные на жестком диске, вам придется какое-то время подождать.

SSD и самые современные Pcie SSD-накопители этот эффект смягчают, обеспечивая скорость доступа к данным и их передачу выше, чем обычные жесткие диски.

Что такое SSD накопитель.

Жесткий диск SSD состоит из нескольких ячеек памяти NAND, которые похожи на флешь USB и карты памяти для цифровой аппаратуры. Основная особенность этого типа памяти сохранение данных, при отсутствии питания.

Все данные доступны одновременно, как при иногда используемой на ПК RAID конфигурации. Конфигурации, которая не сохраняет информацию на одном устройстве, а записывает и читает одновременно с нескольких дисков, что позволяет увеличить скорость передачи данных и способствует устойчивости системы.

Например, конфигурация RAID 5 с четырьмя накопителями (одна из многих возможных конфигураций), увеличивает скорость доступа к данным по сравнению с одним накопителем в три раза и более устойчива к авариям.

В чем преимущество SSD накопителя.

Он не имеет движущихся частей, и поэтому, работая SSD накопитель, производит меньше шума, потребляет меньше энергии. Диск SSD меньше размером и поэтому идеален для использования в портативных устройствах.

Как недостаток, они значительно дороже обычных жестких дисков и с течением времени теряют скорость работы. Последнее происходит только в режиме записи.

Как работает накопитель SSD.

Встроенный контроллер, обрабатывает доступ к различной флэш-памяти. Он получает команды из операционной системы и интерпретирует их для доступа к данным. Для программ все это прозрачное и не затрагивает их.

Чтобы понять, как работает SSD накопитель необходимо знать, как он хранит информацию. Устройство разделено на ячейки обычно размером в 8KB. 256 ячеек организованы в блок, общим размером в 2 MB. Бывают и другие  варианты.

Минимальный размер доступной для чтения информации, одна ячейка. Процесс чтения очень быстр, так как твердотельные накопители всегда лучше читают, чем пишут. По этой причине жесткий диск SSD прилично ускорит загрузку операционной системы и запуск приложений, так как в этом случае большинство происходящих операций - чтение.

Процесс записи отличается от процесса чтения. Минимальный размер доступной информации аналогичен процессу чтения. Если ячейка пуста, запись идет напрямую. Если ячейка уже содержит информацию и требуется перезапись, ячейка сначала очищается. Проблема в том, что очищение производится на уровне блоков, а не ячеек.

К примеру, представьте, что вы хотите изменить данные в файле. Для того чтобы его переписать, компьютер должен сначала прочитать весь блок, передать его как кэш в память (чтобы не потерять информацию), потом полностью очистить блок, изменить данные и записать их.

По этой причине, новый SSD накопитель работает быстрее. То есть совершенно пустой SSD, работает быстрее уже заполненного.

Что делается для того, чтобы жесткий диск SSD работал быстрее.

Естественно изготовители пытаются уменьшить спад производительности накопителя. Для этого они встраивают в SSD больше памяти, что делает устройство сложнее. К тому же SSD накопитель периодически реализует техническое обслуживание (собирание мусора), для того чтобы в ожидании новых данных получить максимальное количество пустых блоков.

Реализуются необходимые для поддерживаемого уровня операционной системы и самого устройства команды TRIM. Эта команда сообщает операционной системе, что конкретный файл был удален, а соответствующие ячейки очищены, и жесткий диск может действовать соответственно.

Всегда имейте в виду, все это не влияет на операции чтения, которые всегда работают на максимальной скорости.

Можно ли восстановить скорость работы SSD накопителя.

Для полного очищения накопителя имеются свои инструменты. При этом вы теряете всю находящуюся на накопителе информацию, но скорость работы диска возвращается к первоначальной.

Обязательно обратите внимание, что, как и любая оперативная память имеет максимальное количество очищений, так и частый повтор процедуры сброса уменьшит срок жизни SSD.

Могу ли я потерять данные.

На первый взгляд можно подумать, что в связи с использованием NAND флэш-памяти, имеющей ограниченный цикл перезаписи, у SSD больше проблем, чем у обычных жестких дисков и увеличивается возможность потери данных.

Однако это не так, SSD накопитель гораздо безопаснее обычных жестких дисков. Как уже было сказано, в SSD подключено множество блоков флэш-памяти. По этой причине некоторые ошибки, фатальные для обычных дисков, для жесткого диска SSD не так страшны.

Во всяком случае, как и в работе с любым другим накопителем, единственный способ не потерять данные – своевременно делать резервные копии.

Идеальное применение SSD.

SSD накопитель, особенно в настоящее время, когда более объемные жесткие диски лучше использовать как раздел, идеально подходит для операционной системы и наиболее часто используемых программ.