- •Жесткие диски hdd
- •Магнитный принцип чтения и записи информации
- •Характеристики винчестеров
- •Жесткие диски ssd
- •Как быстро работают ssd?
- •Контроллер ssd
- •Структура ssd-диска: размер ячейки, страницы, блока nand-памяти
- •Зачем нужен Тримминг
- •Полевой транзистор с плавающим затвором
- •Устройство ячейки флэш-памяти
- •Преимущества ssd.
- •Недостатки ssd
- •Интерфейсы подключения
- •Гибридные диски sshd
- •Использование гибридных накопителей
- •Что такое ReRam?
- •Литература
Характеристики винчестеров
Емкость - количество информации, помещающееся на диске (определяется уровнем технологии изготовления).
На сегодня емкость составляет 500 -2000 и более Гб. Места на жестком диске никогда не бывает много.
Скорость работы (быстродействие) диска характеризуется двумя показателями: временем доступа к данным на диске и скоростью чтения/записи на диске.
Время доступа – время необходимое для перемещения (позиционирования) головок чтения/записи на нужную дорожку и нужный сектор.
Среднее характерное время доступа между двумя случайно выбранными дорожками примерно 8-12мс(миллисекунд), более быстрые диски имеют время 5-7мс.
Время перехода на соседнюю дорожку (соседний цилиндр) меньше 0.5 — 1.5мс. Для поворота в нужный сектор тоже нужно время.
Полное время оборота диска для сегодняшних винчестеров 8 – 16мс, среднее время ожидания сектора составляет 3-8мс.
Чем меньше время доступа, тем быстрее будет работать диск.
Скорость чтения/записи (пропускная способность ввода/вывода) или cкорость передачи данных (трансферт) – время передачи последовательно расположенных данных, зависит не только от диска, но и от его контроллера, типы шины, быстродействие процессора. Скорость медленных дисков 1.5-3 Мб/с, у быстрых 4-5Мб/с, у самых последних 20Мб/с.
Винчестеры со SСSI–интерфейсом поддерживают частоту вращение 10000 об./мин. и среднее время поиска 5мс, скорость передачи данных 40-80 Мб/с.
Стандарт интерфейса подключения винчестера - т.е. тип контроллера, к которому должен подключаться жесткий диск. Он находится на материнской плате.
Различают три основных интерфейса подключения
IDE и его различные варианты
SATA
SСSI
Жесткие диски ssd
SSD накопители явление относительно новое. Такие диски называют еще твердотельными, а поскольку движущиеся механические части в них отсутствуют, то и принцип работы значительно отличается от HDD накопителей. Основным отличием является то, что в основе работы лежит не пластина и считывающая/записывающая головка, а флеш-накопитель. Так выглядит жесткий диск SSD изнутри:
Жесткий диск SSD
По сути внешний жесткий диск — это один из описанных выше вариантов (работающий по технологии магнитных дисков — HDD или SSD накопитель), только размещенный в специальном защитном корпусе.
Существует несколько основных типоразмеров жестких дисков:
1,8 дюйма
2,5 дюйма
3,5 дюйма
Как быстро работают ssd?
SSD передают данные в три-четыре раза быстрее, чем стандартные жесткие диски. На практике они достигают скорости чтения свыше 400 Мб/с, при записи — 250 Мб/с. Для сравнения: традиционные HDD (формата 3,5 дюйма) читают и записывают со скоростью около 115 Мб/с, а диски для ноутбуков (формата 2,5 дюйма) только 75 Мб/с.
SSD считывают данные вчетверо быстрее, а записывают вдвое быстрее, чем жесткие диски. Наибольшие преимущества твердотельные накопители имеют при чтении и записи коротких блоков данных: здесь они опережают HDD почти в сто раз.
Схема SSD диска
1 — SATA-интерфейс
С компьютером SSD-накопители обмениваются данными по SATA-интерфейсу. Поэтому для тюнинга жесткий SATA-диск в ПК или в ноутбуке можно заменить на более быстрый SSD-диск. При этом важна версия интерфейса: большинство устаревших моделей имеют разъем SATA 2, который теоретически обеспечивает максимальную скорость до 300 Мб/с. Современные SSD предлагают, как правило, интерфейс SATA 3 (также называемый SATA 6 Гбит/с) с максимальной скоростью потока данных 600 Мб/с.
2 — Контроллер
Контроллер — это «мозг» SSD, он управляет обменом данными между SATA-интерфейсом и модулями памяти. Чем производительнее контроллер, тем быстрее работает SSD-накопитель. Например, Marvell 88SS9174 может в секунду считывать или записывать до 500 Мб данных. Чтобы предотвратить преждевременный износ SSD, контроллер распределяет операции записи так, чтобы все ячейки памяти использовались по возможности одинаково часто.
3 — Буферная память
Для увеличения скорости SSD имеют промежуточный буфер, который работает в несколько раз быстрее, чем флэш-память. В большинстве моделей буферная память составляет от 256 до 512 Мб и, как и оперативная память ПК, состоит из модулей DDR3. Частые операции записи в одни и те же участки памяти берет на себя кэш-память. Это уменьшает количество операций записи на флэш-память и увеличивает срок службы SSD.
4 — Флэш-память
Каждый модуль памяти в SSD содержит миллиарды ячеек памяти, изготовленных по флэш-технологии. Крохотные структуры в чипе памяти (например, токопроводящие дорожки для транспортировки данных) имеют ширину всего З4 нм. Для сравнения: человеческий волос в среднем в две тысячи раз толще. Чтобы обеспечить высокий темп чтения и записи, данные из многих модулей памяти запрашиваются одновременно. Благодаря этому скорости передачи данных отдельных чипов суммируются.
