Green-sell.info

Новые технологии
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Форм фактор ssd что это

SSD-диски: типы, форм-факторы и другие важные характеристики

Самый простой способ ускорить работу компьютера в любых задачах — установить в него накопитель побыстрее. Даже самый быстрый восьмиядерный процессор не сможет «разогнать» старый механический жесткий диск (HDD) — для этого понадобится твердотельный диск (SSD), который не имеет движущихся частей и использует скоростную флеш-память.

Вот четыре кратких совета, которые мы рекомедуем принять к сведению при выборе SSD-диска:

Знайте, на что способен ваш компьютер:

Узнайте, есть ли на вашей материнской плате слоты типа M.2. Если их нет, скорее всего, придется приобрести более громоздкий 2.5-дюймовый диск. Если вам нужна сверхскоростная память, обратите внимание на наличие поддержки Intel Optane (развернуто об этом расскажем позже).

SATA — дешевле, но медленнее:

SATA-накопители дешевле, но медленнее. Если ваш компьютер поддерживает диски типа NVMe PCIe, а кошелек позволяет — обратите внимание именно на такие накопители. Впрочем, SATA-модели вполне неплохо себя показывают в большинстве случаев.

Любой SSD будет гораздо лучше обычного HDD:

Даже SSD-диск 2014 года выпуска (в новом состоянии) будет работать в несколько раз быстрее самого скоростного HDD 2018 года выпуска. При этом современные и дорогие SSD далеко не всегда имеют большое преимущество в скорости — есть несколько других важных факторов, о которых мы расскажем ниже.

Даже не думайте приобретать SSD-накопитель емкостью меньше 250 ГБ (разве что он будет использоваться только для установки операционной системы, а для хранения игр и «тяжелых» программ вы выделите еще один). Лучший и самый сбалансированный в плане цены вариант — 500 ГБ.

SATA против PCI Express

Начнем со сложных терминов — сложных для тех, кто пока не разбирался во внутреннем устройстве ПК слишком уж внимательно.

2.5-дюймовые SSD-накопители используют интерфейс подключения под названием Serial ATA (SATA). Это старый интерфейс, который создали еще в девяностые годы — предназначен он был для медленных механических дисков. Из-за этого SATA имеет ряд серьезных ограничений.

SSD-накопители форм-фактора M.2 (о форм-факторах — чуть ниже) могут использовать как интерфейс SATA, так и интерфейс PCI Express — гораздо более быстрый. PCIe-модели могут передавать данные со скоростью, которая в несколько (до пяти) раз выше максимальной скорости SATA.

Самые быстрые диски с подключением типа PCI Express поддерживают еще и протокол NVMe, который также повышает скорость передачи данных. Перед покупкой убедитесь в том, что ваша материнская плата поддерживает работу с такими дисками! В данный момент NVMe-диски — лучший выбор для домашнего компьютера или ноутбука.

Отметим, что разницу в производительности между SATA-моделями и PCIe-моделями почувствуют только те пользователи, которые работают с файлами на профессиональном уровне — например, обрабатывают фото или видео, занимаются 3D-проектированием или обработкой больших баз данных. Естественно, будет разница заметна и в играх, так что NVMe-диск — лучший друг геймера.

Форм-факторы

SSD-накопители продают в четырех форм-факторах.

Это самые распространенные SSD-диски. Они похожи на обычные компактные жесткие диски, предназначенные для ноутбуков, и используют кабели типа SATA, с которыми вы уже можете быть знакомы. Установить такой накопитель можно в любой компьютер — даже не используя переходник с 3.5-дюймового на 2.5-дюймовый слот. Пример — Toshiba OCZ TR200.

SSD AIC (Add-in Card)

Такие диски устанавливаются в слоты PCI Express, расположенные на материнской плате — те, которые обычно используются для видеокарт, RAID-контроллеров и других компонентов. Таким образом, эти SSD подходят только для настольных компьютеров, и вам нужен будет один свободный слот типа PCIe 4x или PCIe 16x. Благодаря своим размерам и эффективному охлаждению они очень быстры, но подойдут только тем, кто использует достаточно большой корпус с крупной материнской платой. Пример — Intel Optane 900P.

M.2-диски похожи на планки оперативной памяти, но их размеры еще меньше. Часто они используются в тонких ноутбуках, но в последние годы появились и в обычных компьютерах. Некоторые материнские платы даже оснащают двумя слотами типа M.2 — для того, чтобы работу двух дисков можно было организовать в RAID. Большинство моделей типа M.2 имеют длину 80 мм и ширину 22 мм (тип M.2 2280), но есть и варианты еще короче — для сверхкомпактных ПК. При этом даже в таких небольших габаритах может уместиться до 1-2 ТБ информации!

Эти 2.5-дюймовые диски похожи на обычные SATA-модели, но используют другой коннектор и интерфейс PCI Express. Благодаря этому они заметно быстрее, но и стоят куда дороже. Обычно такие диски используют в высокопроизводительных серверах со множеством свободных слотов.

Какой объем выбрать?

Держитесь подальше. Диски такой низкой емкости часто еще и ворочаются медленнее более дорогих — из-за того, что на них установлено меньше модулей памяти. В общем, это вариант для самых экономных офисных работников — для тех, кому нужны только Windows и несколько программных пакетов для работы с документами. Да и в этом случае лучше добавить 30-40 долларов.

Такие SSD-накопители все еще не слишком дороги, но уже достаточно быстры и предлагают достаточно места для установки не только ОС, но и нескольких современных игр. Подойдет такой диск и для рендеринга какого-нибудь видео (не в разрешении 8К, но). Бюджетный вариант.

SSD-диски такого объема — это обычно оптимальный выбор в соотношении цена / качество.

Такой диск будет стоить довольно дорого, зато вместит и операционную систему, и вашу медиа-библиотеку, и несколько больших современных игр AAA-класса. И еще останется!

SSD такой емкости мы рекомендуем приобретать только в случае профессиональной необходимости — в том случае, если вы работаете с объемными видеофайлами. Естественно, если бюджет неограничен, то и для игрового ПК такой диск вполне подойдет — удалять старые игры для установки новых придется редко.

4-терабайтные модели стоят как минимум $1000 и предназначены исключительно для энтузиастов и профессионалов. В большинстве случаев лучше потратить эти деньги на улучшение других компонентов компьютера — или на покупку двух SSD-дисков поменьше.

Контроллер, выносливость и тип памяти

Контроллер — это собственный процессор каждого SSD-накопителя. Он распределяет задачи записи и чтения информации, а также следит за поддержанием оптимальной скорости и обслуживанием флеш-памяти. В самые дебри вдаваться не будем, но отметим, что качество контроллера очень важно для высокоскоростных моделей — чем он быстрее, тем больше данных каждую секунду сможет обработать диск. Кроме того, от контроллера зависит выносливость накопителя — время его наработки на отказ. Флеш-память — штука не вечная, каждая ее ячейка имеет свой порог операций перезаписи. Но современные контроллеры и их прошивки с помощью хитрых оптимизаций давно подняли этот порог так высоко, что «умрет» ваш SSD лишь через несколько лет весьма интенсивного использования. Как узнать, что контроллер в конкретном SSD-диске достаточно хорош? Лучше всего прочитать обзор в профильной прессе.

За состоянием «здоровья» твердотельного накопителя помогает следить специальное ПО. Например, в случае с дисками Samsung это Samsung Magician. Кстати, модели из более продвинутых линеек (например, Samsung PRO, а не EVO) прослужат на пару лет дольше. В любом случае, волновать этот вопрос вас должен только в том случае, если вы покупаете SSD для сервера, который будет непрерывно работать с данными круглые сутки.

Типы флеш-памяти внутри SSD-диска сейчас не так уж важны — по крайней мере, если вы приобретаете модель, которую начали производить недавно (а это мы рекомендуем делать в большинстве случаев — старые и подержанные SSD брать нужно лишь тогда, когда бюджет сильно ограничен). Но если вам вдруг интересно — типов четыре. Это SLC, MLC, TLC и QLC.

SLC-память (Sigle-Layer Cell, однослойная) появилась первой и служила основой SSD-накопителей несколько лет. Каждая ее ячейка хранит один бит информации и очень долговечна, но занимает много места. Поэтому SLC-диски слишком велики, а при высокой емкости еще и очень дороги. К этому моменту SLC в большинстве случаев сменили на другие типы — эффективна она только в дата-центрах.

MLC-память (Multi-Layer Cell, многослойная) появилась после SLC. Она медленнее и дешевле, но многие модели дисков используют небольшое количество SLC-ячеек в качестве буфера, что позволяет несколько уменьшить отставание в скорости. Сейчас MLC заменена на TLC, но иногда используется в очень дорогих топовых моделях дисков.

TLC-память (Triple-Level Cell, трехслойная) на момент написания этого текста является современным стандартом. Она медленнее MLC, но еще более плотная, что позволяет выпускать весьма емкие и не слишком дорогие накопители. Большая часть TLC-дисков также использует кэш, так как сама по себе TLC-память не так уж сильно выигрывает в скорости перед HDD. В большинстве случаев это не проблема — в ходе выполнения стандартных пользовательских операций кэш не успевает переполняться. Но профессионалы, которые работают с большими объемами данных, часто выбирают диски с MLC-памятью.

Наконец, QLC-память (Quad-Level Cell, четырехслойная) должна стать следующей ступенью развития SSD-дисков. Она сделает их еще более доступными и объемными. В магазинах диски на базе QLC-памяти пока найти не получится.

Стоит поговорить и о памяти типа 3D XPoint, которая была разработана Intel и Micron (она производит SSD под брендом Crucial). Эта память потенциально значительно быстрее и долговечнее традиционных флеш-чипов. Пока что диски на базе 3D XPoint выпускает только Intel — в рамках серии Optane. Из-за низкого объема их обычно используют в качестве кэша — с HDD или более медленными SSD. Пока что эту технологию нельзя назвать зрелой — во многом из-за очень высокой стоимости.

Надеемся, что эта статься помогла вам разобраться во множестве типов и форм-факторов SSD, и теперь вы можете сделать свой выбор быстро и осведомленно! Но помните о том, что иногда лучше выбрать модель подешевле и чуть медленнее, чем переплачивать сотни долларов за прирост, который в обычных ситуациях будет просто незаметен. Если вы не игрок-энтузиаст или не работаете с видео высокой четкости — смысла гнаться за топовыми SSD нет, как и в случае с другими компонентами компьютера. Но, как было сказано еще в самом начале, даже обычный твердотельный диск мгновенно сделает ваш компьютер гораздо более отзывчивым, если вы смените им дряхлый скрипящий HDD.

Читать еще:  Память м2 ssd

Поговорим об SSD: форм-факторы

В одной из своих последних статей я описал отличие SSD от HDD накопителя. Не будем нарушать логики и поговорим в этом и следующем материале про SSD подробнее. Всем приятного чтения!

Что такое форм-фактор?

Форм-фактор — это стандарт, устанавливающий габариты технического изделия, а также описывает его дополнительные характеристики, например, форму. Форм-фактор есть у блоков питания, материнских плат, дисков, корпусов, рассчитанных на установку материнских плат того или иного форм-фактора и т. д.

В настоящее время используется несколько форм-факторов дисков, причем SSD-накопители предлагают более широкий выбор размеров. В первую очередь это диктуется отсутствием каких-либо движущихся частей, что позволяет выбирать любую удобную форму.

Накопители 2.5 дюйма

Наиболее распространённый формат, который применяется и для жёстких дисков в том числе, в первую ноутбучных. По внешнему виду это простая коробочка, достаточно лёгкая в сравнении с таким же по размерам жёстким диском. Подключение производится к интерфейсу SATA III. Учитывая скоростные характеристики твердотельных накопителей, подключение к SATA ниже 3-ей версии не является адекватным решением, так как вы просто обрежете скорость передачи данных ограничениями самого интерфейса.

Накопители mSATA

Данный вид SSD отличается от стандартного 2.5 тем, что имеет маленький размер и поэтому корпус такому SSD попросту не нужен. Основные места применения это ноутбуки, они ставятся либо в довесок к жёсткому диску, либо единственным накопителем. Особенно это актуально для ультрабуков.

Этот форм-фактор, под интерфейс mSATA просуществовал недолго, уступив место более перспективному варианту о котором поговорим далее.

Накопители M.2

Самый перспективный вариант SSD накопителей. Его отличает компактность, лёгкость и возможность подключения не только через интерфейс SATA, но и более скоростной PCI-Express. Наиболее часто устанавливается в ноутбуки и современные компьютеры, особенно игровые.

При выборе SSD формата M.2 может возникнуть небольшая путаница, которая обусловлена тем, что диск может работать на разных шинах, т. е. использовать SATA или PCI-Express. Поэтому накопители имеют разный ключ, т. е. вырез на контактном разъеме.

Как правило, SSD накопители выпускаются с ключами:

  • B-ключ. SSD для SATA или PCI-Express x2 интерфейсами. Достаточно редкий вид.
  • M-ключ. SSD под интерфейс PCI-Express x Можно использовать накопители с интерфейсом SATA, который эмулируется. Накопитель с таким ключом нельзя установить в разъем с B-ключом, работающим по интерфейсу SATA.
  • M&B (M+B) ключ . Универсальный вариант для SSD, работающих по интерфейсу SATA. Могут устанавливаться в разъемы как с B-ключом, так и с M-ключом.

Форм-фактор для SSD M.2 регламентируется еще и по длине и ширине. Типичные размеры SSD-дисков – это 22 мм в ширину и в длину размером от 16 до 110 мм. Полный перечень допустимых габаритов в длину: 16, 26, 30, 38, 42, 60, 80, 110 мм. Наиболее распространенные – 42, 60 и 80 мм. Это отражается в маркировке SSD накопителей.

К сожалению есть и недостатки у такого формата — большие объёмы крайне тяжелы в производстве. На данный момент эта цифра ограничивается 1 Тб. Но всё это перекрывается колоссальной скоростью, компактностью и энергоэффективностью.

Накопители PCIe Add-in Card (AIC)

Не будем долго останавливаться на этом формате, так как используется он в основном для установки в сервера и системы хранения данных.

Это накопители выполнены в виде вставляемой в PCI-Express слот платы. В накопителях используется, как правило, память типа SLC, что само по себе дорого, но надежно и долговечно.

Накопители U.2

Такие SSD внешне напоминают 2.5-дюймовые накопители, но с толщиной до 15 мм. Используются 4 линии PCI-Express. Как и предыдущий формат, пока в основном используется в серверах, СХД и подобном. Материнские платы с разъёмом U.2 удовольствие не из дешевых. Однако, если у вас есть только M.2 разъёмы, то подключить SSD U.2 можно через специальный переходник.

Экзотику мы обсуждать не будем, потому что домашнего применения им не предусматривается, либо же неразумно. В следующей статье поговорим о типах памяти в SSD накопителях.

SSD M2 — как выбрать накопитель (тонкости с SATA и PCI-E, 2242, 2260, 2280, и ключами)

Доброго времени суток.

Уже как несколько лет канули в лету споры о выгоде от использования SSD накопителей — сейчас его рекомендуют устанавливать всем: не только профессиональным геймерам или программистам, но и обычным пользователям. Преимущество в дисковой производительности колоссальное: в 5-10 раз!

Однако, сейчас достаточно много SSD накопителей, различающихся размерами (прим.: форм-фактор): если с SSD форм-фактора 2,5 дюйма (классический размер, выглядит также, как жесткий диск) вопросов не так много, то вот с «новомодными» SSD M2 — настоящая путаница!

Собственно, в этой статье хотел разобрать самое основное о накопителях SSD M2: какой именно накопитель мне подойдет, какой интерфейс используется, что это за 2242, 2260, 2280 и ключи «M»,» «B», «B&M» на маркировке накопителя.

Выбор накопителя SSD M2: разбираемся с путаницей

Во многих новых ноутбуках и компьютерах на материнской плате стал все чаще появляться новый разъем M2 (что не удивительно!). Ведь он пришел на смену интерфейсам: mSATA, mini PCI Express.

И здесь хочу сразу отметить преимущество интерфейса M2: он позволяет обходиться без кабелей питания, отдельных шлейфов и пр. добра (по сути, позволяет подключать устройства просто вставив карту в слот!). К тому же, он меньше, чем тот же mSATA. Все это в купе позволяет M2 использовать в более мобильных и компактных устройствах, делает его более удобным и популярным.

Добавлю, что использовать M2 можно и для установки Wi-Fi адаптера, 3G/4G модемов, Bluetooth модуля, и др. устройств. (Прим.: просто многие полагают, что M2 используется исключительно для SSD)

Кстати!

M2 интерфейс одно время назывался как NGFF (форм фактор следующего поколения). В некоторых магазинах и у некоторых производителей накопителей встречаются SSD M2 именно с этой маркировкой.

В чем состоит путаница

Формат M2, конечно, бесспорно перспективный, но уж очень все с ним не просто. Сразу скажу, что он подразделяется на два больших типа: SATA и PCIe (а каждый из этих типов подразделяется на несколько подтипов).

Почему так было сделано? M2, как уже сказал выше, задумывался как универсальный интерфейс, который заменит устаревшие mSATA и mini PCIe. Но, дело в том, что пропускная способность SATA III составляет 6 Гбит/с, а накопитель SSD M2 PCIe — способен обеспечить скорость работы до 32 Гбит/с (согласитесь, разница существенна!).

Дополню, что M.2 PCIe различается по скорости в зависимости от количества линий. Так, например, PCI Express 2.0 с двумя линиями (обозначается, как PCI-E 2.0 x2) — обеспечивает скорость до 8 Гбит/c, PCI Express 3.0 с четырьмя линиями (PCI-E 3.0 x4) — обеспечивает заветные 32 Гбит/с.

Весь смак в том, что большинство устройств (скажем, ноутбуки) поддерживают только один тип диска, например, SSD M2 SATA III. Т.е. при выборе нужно очень внимательно подойти к тому, что же поддерживает устройство (но об этом еще пару слов ниже).

2) Габариты накопителя 2242, 2260 и 2280

Еще один важный момент: накопители M2 (как SATA, так и PCIe) — могут быть разных габаритов. Всего их три: 2242, 2260 и 2280.

Первые две цифры (22) — это ширина накопителя, вторые (42, 62 или 80) — это его длина (см. скриншот ниже в качестве примера).

2242 и 2280 — пример в габаритах

Суть в том, что разные материнские платы поддерживают разные габариты накопителей. И если диск меньшей длины еще можно вставить в слот, то вот если он больше — это беда.

Однако, отмечу, что сейчас в продаже есть универсальные диски, длинной 80 мм, которые самостоятельно можно подрезать до нужной длины (прим.: все необходимые микросхемы располагаются на длине 42 мм).

Под ключами подразумеваются контакты и их расположение на накопителе. Существуют три вида ключей: «M», «B», и универсальный «B&M» (наглядный пример ниже). Перед покупкой диска, необходимо знать, какой ключ поддерживается вашим устройством.

Накопители с разными ключами, наглядный пример

Ключи на SSD M2 накопителях: интерфейс, механическая совместимость, схема

Вся «соль» с этими ключами в том, что, например, мат. плата с сокетом PCIe x2 использует ключ «B», но есть накопители SSD формата M2 SATA которые также используют ключ «B»! Разумеется, если подключить такой накопитель к материнской плате с сокетом PCIe x2 — работать он не будет!

4) Технология NVMe

Старые диски используют протокол AHCI, но с появлением более быстрых дисков — он перестал справляться со своей задачей (не позволяет использовать максимальные скоростные характеристики накопителей). Для решения сей проблемы выпущен новый протокол — NVMe.

NVMe SSD Samsung — как выглядит SSD M2 накопитель

Он обеспечивает более высокую скорость, требует меньше ресурсов от процессора при операциях чтения/записи, стали гораздо меньше задержки. Чтобы ваш SSD мог работать по данному протоколу, обратите внимание на то, поддерживает ли ваша мат. плата данную технологию.

Итоги (что знать перед покупкой SSD M2, чтобы не оказаться в «дураках»):

  1. какой интерфейс поддерживает ваша материнская плата (PCI-E 2.0 x4, PCI-E 3.0 x2, PCI-E 3.0 x4, SATA III);
  2. габариты SSD M2 накопителя, который можно установить (2280, 2260, 2242);
  3. ключ, который поддерживает ваша материнская плата (обычно, SATA диски выпускаются с ключом «M&B», а PCIe x4 – с ключом «M»);
  4. поддерживается ли мат. платой технология NVMe (если да — то естественно, и накопитель стоит покупать с поддержкой NVMe).
Читать еще:  Ultra m 2 ssd

Только после ответа на эти несколько вопросов, можно сделать выбор SSD M2, который будет у вас работать.

Обновление от 27.01.2019 . Сейчас стали появляться в продаже ноутбуки (и мат. платы) с универсальными портами, к которым можно подключить SSD M2 как PCI-E, так и SATA.

Стоит ли игра свеч? Переходить ли на SSD.

Многие часто спрашивают, а стоит ли вообще переходить на SSD, так уж существенна разница ли.

В качестве примера покажу сравнительный тест нескольких дисков, установленных у меня на ноутбуках/ПК. Первый тест — это SSD M2 (NVMe), второй — SSD M2 (SATA III), третий — классический HDD.

Тест скорости накопителей SSD (NVMe, SATA), HDD | Кликабельно (Crystal DiskMark — утилита для теста)

Примечание! На скринах вы видите синтетические тесты. В реальной работе (при загрузке ОС, запуске игр, работе с ПО): многие из обычных пользователей отмечают огромную разницу между HDD и SSD (SATA), но почти не замечают между SSD (NVMe) и SSD (SATA).

Обратите внимание на первую строчку. Скорость чтения (Read) 2591 MB/s против 73 MB/s — разница в 30÷35 раз! Т.е. если раньше, до установки SSD (NVMe), Windows загружалась в течении 1 минуты — то сейчас менее 10 сек.!

Я уж не говорю о остальных программах: Word, браузеры, проигрыватели и пр. — запускаются моментально, сразу же после двойного клика мышки по ярлычку!

Дополнение!

Как проверить скорость диска: HDD, SSD. Тест, определение разницы в скорости между SSD и HDD, стоит ли переходить на твердотельный диск — https://ocomp.info/kak-proverit-skorost-diska-ssd-hdd.html

Как узнать, какой SSD M2 поддерживает моя мат. плата, что выбрать

Очень популярный вопрос. Для начала, хочу сказать не верьте никаким утилитам для просмотра характеристик ПК. Дело в том, что они могут показать наличие слота M2, но фактически на плате его может не быть (т.е. для него предусмотрено место на плате, а физически слота нет) !

И так, ближе к делу.

1) Вариант №1 — посмотреть на самой мат. плате.

Если на вашей мат. плате есть разъем M2 — то в большинстве случаев рядом с ним есть маркировка, по которой вы сможете узнать нужные сведения (пример ниже). К тому же сразу убедитесь в физическом наличие этого разъема (что важно сделать перед покупкой накопителя).

Пример обозначения на материнской плате (для M-KEY, PCIe)

2) Вариант №2 — посмотреть на сайте производителя

Зная модель материнской платы (или ноутбука), можно зайти на сайт ее производителя и посмотреть характеристики. Кстати, некоторые материнские платы сейчас делают универсальными, которые могут поддерживать несколько типов накопителей SSD M2 (пользователям ноутбуков в данном случае повезло меньше, т.к. они чаще всего поддерживают какой-то один конкретный тип).

Характеристики мат. платы на сайте производителя

3) Вариант №3 — посмотреть обзор конкретного ноутбука (мат. платы).

Многие магазины и пользователи (которые уже приобрели данное железо) часто делают обзоры, из которых можно почерпнуть необходимые данные. Однако, рекомендую их подкреплять также первыми двумя вариантами (т.к. сказать, убедиться своими глазами).

Введение в SSD. Часть 3. Форм-факторная

В прошлых частях цикла «Введение в SSD» мы рассказали про историю появления дисков и интерфейсов взаимодействия с накопителями. Третья часть познакомит читателя с современными форм-факторами дисков.

Твердотельные накопители лишены подвижных частей, а данные хранятся в микросхемах, которые могут располагаться на платах практически без ограничений. Эта особенность SSD «развязывает руки» производителям накопителей и позволяет выйти за рамки привычных форматов.

«Классический» форм-фактор SSD

Форм-фактор 2.5″ был предложен в 1988 году компанией PrairieTek и позже был закреплен в стандарте EIA/ECA-720. Такие накопители могут подключаться как по SATA, так и по PATA, хотя последние уже не очень распространены. Диски данного форм-фактора длиной 100 мм, шириной 69.85 мм и высотой от 5 до 19 мм.

Говоря о форм-факторе 2.5″ невольно вспоминается его старший брат — 3.5″. Твердотельные накопители в таком формате редкость, но существуют по сей день. Например, ExaDrive от компании Nimbus Data. Диск может похвастаться невероятной вместимостью: 100 ТБ в одном 3.5″ накопителе.

У 2.5″ есть и младший брат: форм-фактор 1.8 дюймов. Данный форм-фактор использует для подключения mSATA и был распространен в ноутбуках.

U.2, так же известный как SFF-8639, был разработан в декабре 2011 года командой SSD Form Factor Working Group. Стандарт SFF-8639 разрабатывался в первую очередь для корпоративного сегмента с поддержкой PCIe-, SAS- и SATA-дисков. Внешне U.2 диски отличаются от 2.5″ другим коннектором и фиксированной высотой в 15 мм. На дисках в форм-факторе U.2 встречается рельефная нижняя стенка для улучшения теплоотвода.

U.2 реализует три вида интерфейсов: SATA, SAS и PCIe. Однако, каждый разъём поддерживает только один из интерфейсов. Так, в SAS-бэкплейне PCIe диск «не заведется». Это вызывало определенные неудобства, которые обязательно должен был решить другой форм-фактор.

20 марта 2018 года организация Open Compute Project представила форм-фактор U.3, который решает существующую проблему U.2. Согласно спецификации, интерфейсы SAS, SATA и PCIe поддерживаются на всех пинах, а выбор интерфейса производится в автоматическом режиме в зависимости от предоставляемых диском интерфейсов. Накопители U.3 совместимы с системами, использующими U.2, но не наоборот.

На данный момент нет дисков с форм-фактором U.3.

Этот форм-фактор так же известен как Next Generation Form Factor (NGFF). Первая версия стандарта M.2 была выпущена группой PCI Special Interest Group (PCI-SIG) в декабре 2013 года. Данный форм-фактор не ограничивается твердотельными накопителями: существуют Wi-Fi и Bluetooth-модули в таком исполнении.

Несмотря на то, что M.2-устройство часто фиксируется винтом, интерфейсы M.2 поддерживают «горячую замену». Таким образом, замена на «горячую» возможна, если устройство и материнская плата поддерживают такую возможность.

В сравнении с предыдущими форм-факторами M.2 предоставляет максимальную гибкость при проектирования устройства. Следующие характеристики устройства могут варьироваться:

  • ширина;
  • длина;
  • высота;
  • вид ключа и поддерживаемые интерфейсы.

Точный размер и тип ключа можно узнать по типу устройства.

Add-in-Card

Как мы узнали ранее, SSD могут использовать PCIe линии для подключения через специальные разъемы. Но существуют диски, использующие PCIe с оригинальными коннекторами. Такой форм-фактор называется AiC, то есть Add-in-Card. PCIe карты различаются по размерам.

Самым большим вариантом в Add-in-Card является Full-Height Full-Length (FHHL) профиль. Размер карты FHHL составляет 120 миллиметров в высоту и 312 миллиметров в длину. Твердотельные накопители обычно создаются в минимальном профиле: Half-Height Half-Length (HHHL) с высотой 79.2 мм и длиной 175.26 миллиметров.

В августе 2018 года Samsung представила форм-фактор NGSFF (Next Generation Small Form Factor), так же известный как M.3 или NF1. Форм-фактор от Samsung отличается от M.2 увеличенной шириной и отсутствием разнообразия в коннекторах. Длина NGSFF-диска составляет 110 миллиметров, а ширина — 30 миллиметров, что эквивалентно самой большой M.2-плате.

NF1 использует коннекторы, идентичные коннекторам типа «M» форм-фактора M.2, тем не менее, M.2 и NF1 не совместимы между собой. PCI-SIG не одобряет использование разъема M.2 в данном форм-факторе, так как установка M.2 устройств в NF1 разъем может привести к повреждению устанавливаемого оборудования.

Данный форм-фактор разработан для серверного сегмента: увеличенная ширина позволяет вместить до 36 накопителей в 1U сервер.

EDSFF

Enterprise & Data Center SSD Form Factor (EDSFF), известный как Intel Ruler SSD разработан EDSFF Working Group. EDSFF представляет две версии серверных SSD-дисков: короткий (E1.S) и длинный (E1.L).

Короткая версия EDSFF, E1.S, очень похожа на своего ближайшего конкурента — NGSFF, но имеет металлический корпус, который одновременно защищает плату от механических повреждений и выступает салазками для установки в сервер. Размеры диска E1.S не сильно отличаются от NGSFF: 111 миллиметров в длину и 31 миллиметр в высоту.

E1.L почти в три раза длиннее E1.S, его длина — 325 миллиметров. Увеличение длины накопителя позволяет увеличить объём диска. В мае 2019 Intel представила SSD D5-P4326 объёмом в 15.36 ТБ, а в будущем планирует выпустить модель с вместимостью 30,72 ТБ.

Заключение

Большинство форм-факторов давно устоялись, а все изменения в накопителях происходят «под капотом». Тем не менее, производители придумывают новые форм-факторы для NVMe, преследуя цель увеличить количество дисков в одном юните серверного пространства.

В нашей Selectel Lab вы можете протестировать Intel SSD D5-P4326 15.36 TB в сервере на базе высокочастотного Intel Xeon W-3235.

А как вы считаете, как скоро появится общий стандарт для нового форм-фактора, объединяющего лучшие черты NGSFF и EDSFF? Ждем вас в комментариях!

Естественный отбор в среде твердотельных накопителей: выбираем SSD-диск

Совсем недавно пользователь ПК при покупке нового компьютера и выборе накопителя постоянной памяти имел всего один возможный вариант — жесткий диск (HDD). Основными критериями для выбора были емкость диска, объем кэша и скорость вращения шпинделя. Так было до 2009 года, пока на рынке не стали появляться новые, твердотельные накопители — SSD (аббревиатура от английского «solid state drive»), для хранения информации в которых использовались микросхемы флеш-памяти. О них и пойдет речь в нашем обзоре.

SSD-диск: эволюция накопителей

Проблема медленной работы жестких дисков существует давно, и тем более странно, что развитие в этой сфере долгое время шло в основном в направлении увеличения их объема. Скорость линейного (последовательного) чтения, конечно, десятикратно возросла в отдельных моделях — от 30–40 Мб/сек в 2000 году до 450 Мб/сек и более на сегодняшний день. Но вот при загрузке и работе программ необходимо читать и записывать несколько сотен файлов, находящихся в разных местах диска. Для этого в традиционном «винчестере» требуется механическое перемещение головок, которое занимает столько же времени, сколько и десяток лет назад. Исключительно по этой причине реальная скорость обмена данными с диском снижается в некоторых случаях до нескольких Мб/сек.

Читать еще:  Тестирование ssd 3dnews

SSD-диск представляет собой RAID-контроллер (микропроцессор, «распределитель») и подключенные к нему микросхемы флеш-памяти. В этом случае скорость, по сравнению с HDD, возрастает за счет того, что объемные файлы читаются и записываются параллельно сразу на несколько микросхем флеш-памяти. Работа с большим количеством блоков или маленьких файлов идет одновременно, поскольку у SSD нет механических головок, требующих перемещения, и не нужно ждать оборота диска, как на виниловой пластинке, перед каждым доступом к информации. Только из-за этого количество операций ввода-вывода может быть на порядок выше, чем у обычного жесткого диска.

На практике это существенно сказывается, например, на скорости загрузки компьютера. Большая часть программ успеет загрузиться еще на этапе демонстрации экрана с приветствием. Затем появляется рабочий стол с программами, которые еще могут продолжать грузиться. Но если пользователь захочет запустить браузер, то он откроется с такой скоростью, как будто компьютер уже ничем не занят.

И это не все преимущества SSD-диска. В отличие от HDD (см. ниже табл. 1), задержки на действия пользователя при практической работе почти полностью отсутствуют, скорость загрузки увеличивается в среднем в 5–10 раз. Условно, если раньше приходилось ждать до 2 секунд, то теперь отклик дисковой подсистемы появляется практически мгновенно, а периоды ожидания сокращаются в разы. Скорость работы персонального компьютера с SSD недостижима с помощью обычных дисков даже теоретически (при прочих равных условиях). В некоторых операциях она может соответствовать пропускной способности интерфейсов SAS/SATA II 300 МБ/с, SAS/SATA III 600 МБ/с, SATA III, PCI Express, NGFF (M.2, в вариантах с PCIe), SATA Express, NVM Express (стандарт на подключение SSD по шинам PCI Express), U.2 [1] .

Кроме того, к плюсам твердотельных дисков относится широкий диапазон рабочих температур, магнитоустойчивость и ударопрочность (устойчивость к вибрациям) — как раз те факторы, которые чаще всего наносят вред HDD-дискам. Надежность повышается и за счет отсутствия движущихся частей (механики) — в таком диске просто нечему изнашиваться физически. Среди других достоинств: низкое энергопотребление, небольшие габариты, вес. Твердотельные накопители разрабатываются в компактных форм-факторах, таких как mSATA, NGFF (M.2).

Но есть у SDD-накопителя и существенные недостатки , которые преодолеть пока (!) не получилось:

  • ограниченное количество циклов перезаписи (в среднем 10 000 [2] раз);
  • относительно невысокая максимальная емкость (12–14 Тб — для серверов);
  • проблема восстановления утерянной информации;
  • высокая стоимость (вплоть до 60 000 руб. — для серверов [3] ).

Средний объем HDD-дисков для компьютеров и ноутбуков, выпущенных в конце 2016 года, был на уровне от 500 Гб до 1Тб. Сегодня он выше и будет неуклонно расти, но емкость твердотельных накопителей в сравнении с HDD-дисками все равно составляет смешные цифры. Справедливости ради, следует заметить, что для бытовых нужд емкости недорогих SSD-дисков всегда хватает для размещения самой операционной системы и тех программ, которые требуют повышенного быстродействия.

Применение в SSD-накопителях команды TRIM для пометки удаляемой информации существенно усложняет, а иногда делает невозможным восстановление удаленных данных, поскольку данные в файле обнуляются физически в течение нескольких мгновений. Можно просто не успеть дать команду на отмену удаления.

Препятствует широкому распространению SSD-дисков высокая цена. Несмотря на тенденцию к снижению, стоимость гигабайта самой дешевой памяти этого типа до сих пор в 4–5 раз выше цены гигабайта HDD. Но эксперты прогнозируют уравнивание стоимости в 2019 году [4] , так что ждать осталось не так уж долго.

Таблица 1. Сравнение накопителей «бытового» класса по ключевым показателям

Типы твердотельных накопителей: межвидовой отбор

Выбор твердотельного накопителя должен основываться на действительно значимых для пользователя факторах — назначение, используемый интерфейс, тип флэш-памяти.

Дело в том, что производители предлагают, с точки зрения характера использования, два основных типа SSD-накопителей — потребительские и серверные . Вторые предназначены для работы под высокой и непрерывной нагрузкой, поэтому в них иногда устанавливается специальная eMLC-память, имеющая высокую стойкость к износу и ресурс, в несколько раз превосходящий ресурс потребительского диска. К тому же в серверных SDD используются технологии, повышающие их отказоустойчивость в форс-мажорных обстоятельствах, например, при перебоях в питании. Серверные диски, конечно, можно использовать в персональных ПК, но вот стоят они во много раз больше, чем потребительские модели, и в некоторых случаях игра просто не стоит свеч.

Еще одно важное различие между твердотельными накопителями — это интерфейс для подключения в систему.

Самые распространенные SSD (подавляющее большинство) имеют интерфейс SATA . Это тот же самый последовательный интерфейс, который применяется и для классических жестких дисков. Большинство SATA SSD даже внешне похожи на HDD — это 2,5-дюймовые корпуса высотой 7 или 9 мм. Их можно без проблем установить в компьютер вместо старого жесткого диска или даже использовать вместе с 3,5-дюймовым. Современные версии SATA рассчитаны на повышенную скорость передачи информации. Сегодня — это 6 Гбит/с. Этого c запасом достаточно для массового потребителя, но производители мощных и серверных решений интерфейс SATA стараются не использовать.

Для компактных мобильных устройств существует форм-фактор mSATA . Накопители этого формата представляют собой небольшую карту с напаянными микросхемами и устанавливаются в специальные слоты некоторых устройств. Основное преимущество mSATA — миниатюрность, во всем остальном это те же SATA SSD. Специалисты рекомендуют приобретать такие диски только для апгрейда тех устройств, в которых mSATA-разъем предусмотрен изначально.

Если пропускной способности SATA оказывается недостаточно, можно использовать SSD-диск с интерфейсом PCI Express . В зависимости от версии протокола и количества линий для передачи данных, пропускная способность PCI-E может в пять раз превышать возможности SATA. В таких дисках используются самые производительные технологии, поэтому и по стоимости они попадают в высшую ценовую категорию. Обычно PCI SSD выпускаются в виде карт расширения, устанавливаемых в слоты (разъемы), и подходят они только для персональных десктопов. В последнее время большой популярностью пользуются накопители, работающие по протоколу NVMe , дополнительно увеличивающему быстродействие и эффективность системы. Однако совместимы такие решения только с новейшими платформами и могут работать лишь в последних версиях операционных систем.

Промежуточным вариантом между недорогим, но «относительно медленным» SATA и быстрым, но дорогим PCI-E становятся накопители форм-фактора М.2 . Возможно, именно SSD М.2 станут новым общепринятым стандартом. Однако, это не еще один новый интерфейс, а только спецификация типоразмера диска и необходимого для его установки разъема. Работает же диск М.2 по одному из упомянутых интерфейсов — SATA или PCI-E. Накопитель М.2 — это небольшая плата с напаянными на нее элементами, а необходимые слоты сегодня есть на большинстве материнских плат. Если нужно модернизировать игровой ПК или ноутбук, то стоит обратить внимание на М.2 SSD с интерфейсом PCI-E.

Внешние твердотельные накопители рассчитаны на подключенииe через интерфейсы USB 3.0 и USB 3.1. Такие модели редко бывают действительно эффективными, но при использовании достаточно быстрого интерфейса, они будут работать быстрее. Интерфейс USB 3.0 вполне способен обеспечить скорость передачи данных до 600 Мб/с [5] .

Следующий важный фактор — тип флэш-памяти . Именно от нее зависит производительность накопителя, его надежность и цена. Рассмотрим, какие типы флэш-памяти бывают (см. ниже табл. 2).

SLC NAND расшифровывается как single-level cell, то есть каждая ячейка такой памяти может хранить только один бит информации. Основная проблема подобного накопителя — малая емкость. Зато такой диск надежнее, поскольку свойства ячейки позволяют перезаписывать хранящуюся в ней информацию до 100 000 раз. Производство подобных микросхем обходилось дороже, а следовательно, увеличивалась и стоимость дисков. Сегодня на рынке найти подобные модели довольно сложно, потому что по соотношению цена/емкость они сильно уступают моделям на MLC и TLC флеш-памяти.

MLC NAND (multi-level сell) — многоуровневая ячейка — основа для большинства сегодняшних твердотельных накопителей. В основном в дисках используются двухбитовые ячейки, а емкость дисков варьируется от 8 Гбайт до 1 Тбайт. Диски отличаются высокой скоростью работы и несколько более низкой надежностью. Зато цена за 1 Гбайт такого диска постоянно снижается. Изначально в накопителях с MLC-памятью были представлены модели с 10 000 циклов перезаписи, позднее показатель снизился до 3000 и 5000 циклов. Для серверных дисков предлагаются решения на базе MLC NAND, и, хотя с точки зрения основного принципа работы, это — аналог MLC, память обладает повышенной устойчивостью к частой перезаписи и может выносить нагрузку в три раза больше, чем обычная память.

Чтобы сделать свою продукцию более востребованной у пользователей, производители дисков постепенно переходят на относительно дешевую технологию, по сравнению с MLC, TLC NAND (triple-level cell). В каждой ячейке в этом случае хранится уже по три бита данных, но сама память примерно в 1,5 раза медленнее, а перезаписать информацию можно только около 1000 раз. Тем не менее количество моделей SSD на основе TLC будет расти. Секрет востребованности этого типа памяти заключается в том, что производители добавляют в SSD дополнительный внутренний кэш, основанный на надежной и быстрой MLC, что позволяет создать TLC SSD c достаточной для трехлетней гарантии выносливостью и приемлемыми скоростями.

Таблица 2. Сравнение типов NAND по основным характеристикам

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector
×
×