Ажиотаж вокруг твердотельных накопителей (SSD) в сфере хранения данных понятен — они отличаются весьма высоким быстродействием. Для доступа к данным на традиционных вращающихся дисках требуется целых 5 мс. Накопители SSD устроены совсем иначе, и время поиска данных измеряется микросекундами. Благодаря уменьшению времени задержки с помощью накопителей SSD можно разом повысить производительность компьютера и прикладных программ. Джеймон Бауэн из компании Texas Memory Systems любит приводить сравнение с процессором: «Предположим, у вас имеется программа, функционирование которой зависит от ресурсов центрального процессора, и вы устанавливаете новый, в пять раз более мощный процессор. Программа начинает работать в пять раз быстрее. При использовании накопителей SSD происходит, в сущности, то же самое».
.
SLC и MLC
В данном обзоре проведено различие между накопителями SSD для потребителей и компаний. Проще всего провести границу одноуровневыми (SLC) и многоуровневыми (MLC) ячейками. В бизнесе в основном применяется память SLC, чем и объясняется разница в цене. Цена MLC вдвое ниже благодаря хранению двух разрядов в одной ячейке, но снижается надежность считывания данных и увеличивается вероятность ошибок. Основные опасения при использовании флэш-памяти связаны с ограниченным сроком эксплуатации в условиях интенсивной записи. В этом случае предпочтительна технология SLC. Цена устройств вдвое выше, но и срок службы вдвое дольше.
Основные характеристики
Выбирая твердотельные накопители, учитывайте три основных фактора (помимо параметров, заявленных каждым поставщиком, например продолжительность работы при определенной рабочей нагрузке по записи): среднее время наработки на отказ, совместимость с TRIM и выравнивание износа.
Среднее время наработки на отказ. Одно из отличий между накопителями для потребителей и компаний — встроенные возможности устранения отказов. «Отсутствие движущихся деталей во флэш-микросхемах вовсе не означает, что отказы исключены, — поясняет Бауэн. — Они неизбежны». Среднее время наработки на отказ — мера избыточности, реализованной в устройстве для предотвращения отказов.
Совместимость с TRIM. Запись данных в накопителях SSD выполняется не произвольно; информация хранится блоками, которые перемещаются на уровне преобразования flash translation layer (FTL) по мере обновления. Со временем данные перезаписываются, и часть из них остается без ссылок. Эти данные необходимо удалить, чтобы иметь возможность записи на освободившееся место. Благодаря стандарту TRIM операционная система информирует устройство SSD об удалении файла.
Выравнивание износа. Носитель подвергается износу. После определенного количества циклов стирания блоков надежность устройства SSD снижается. Алгоритмы выравнивания износа обеспечивают равномерное распределение операций удаления и перезаписи.
Твердотельные накопители в компаниях
Основное различие между накопителями SSD для компаний и потребителей заключается в мощности контроллера, «стоящего впереди» флэш-памяти, и методах устранения свойственных SSD изъянов произвольной записи. «Это самая трудная задача флэш-контроллера, на котором сосредоточены основные усилия разработчиков», — отмечает Бауэн. Проблема в том, что, хотя контроллер — самый важный компонент SSD, он не стандартизирован, и трудно понять, какое устройство SSD лучше, не проводя тестов произвольной записи. Поэтому вам предстоит провести собственное исследование, а наш обзор послужит отправной точкой.
Гибридные устройства SSD
Цель гибридных решений — снизить затраты и повысить эффективность памяти. «Старые решения довольно неудобны для использования и требуют специального обучения и понимания внутренних механизмов памяти, — комментирует Кейт Хейджмен, ведущий специалист по технологиям хранения данных в компании XIO (чья разработка Hyper ISE была с успехом представлена на конференции Microsoft TechEd в 2011 г.). — Вместимость жестких дисков увеличилась с мегабайтов до терабайтов. Сочетая жесткие диски с твердотельными накопителями, можно решить проблемы производительности жестких дисков большой емкости. В результате значительно уменьшаются габариты». Большое преимущество гибридного решения заключается в инфраструктурном подходе к хранению данных: благодаря добавлению SSD повышается эффективность памяти. При использовании более крупных дисков с SSD производительность растет, но, чтобы добиться максимальной эффективности, необходимо объединить решение со всеми остальными устройствами памяти.
Джейсон Бовберг (jbovberg@windowsitpro.com) — старший редактор Windows IT Pro, SQL Server Magazine и System iNews