Introducere: Ce trebuie să știți despre NVMe
Unitățile cu stare solidă, probabil, pot fi deja considerate adevăratul curent principal. Orice proprietar care se respectă al unui computer personal, dacă nu are cel puțin un SSD în sistemul său, este foarte serios să-l achiziționeze. Cu toate acestea, este încă prematur să apelăm la piața sistemelor de stocare a datelor bazate pe utilizarea memoriei flash formate și stabilite în cele din urmă. Din ce în ce mai multe tehnologii noi apar pe ea, iar asta înseamnă că mai sunt multe lucruri interesante în fața noastră. Așadar, următoarea inovație, care ar trebui să fie laitmotivul următoarelor schimbări majore în domeniul SSD-urilor de consum, este probabil să fie o tehnologie numită Non-Volatile Memory Express, sau NVM Express, sau, așa cum se numește cel mai adesea, NVMe. . Este un protocol de interfață avansat conceput special pentru SSD-uri de mare viteză de către un consorțiu de dezvoltatori lideri în industrie, inclusiv Intel, Samsung, SanDisk, Dell și Seagate.
Dacă urmăriți progresul în domeniul drive-urilor solid state, atunci probabil știți că acestea s-au confruntat cu un obstacol serios în dezvoltarea lor - anvelopele învechite. Serial ATA și Serial Attached SCSI (SAS) oferă suficientă lățime de bandă pentru hard disk-urile mecanice, dar SSD-urile mai rapide profită de întregul lor potențial cu ușurință. Deoarece lățimea de bandă SATA este limitată la 6 Gb/s, viteza maximă a SSD-urilor SATA emblematice nu depășește 500 MB/s. Nici interfața SAS mai rapidă nu salvează: limitează rata de transfer de date la 1,2 GB/s. Unități moderne, bazat pe flash, capabil de mult mai mult.
Această fundătură nu a fost cu adevărat o surpriză pentru industrie: era cunoscută de la bun început. Unitățile cu stare solidă au mai multe în comun cu memoria de sistem decât cu hard disk-urile mecanice și, prin urmare, mai devreme sau mai târziu, au trebuit să depășească capacitățile interfețelor folosite în mod tradițional pentru conectarea HDD-urilor. Dar până acum, încorporarea SSD-urilor în infrastructura existentă a fost mai ușoară și mai bună pentru popularizarea noii tehnologii. Și doar până acum vitezele unităților SSD au crescut atât de mult încât impactul negativ al interfețelor vechi a devenit categoric imposibil de ignorat, ceea ce înseamnă că este timpul să le abandonăm.
Din fericire, o magistrală de mare viteză potrivită pentru utilizarea SSD-urilor a fost inventată de mult timp, iar acesta este PCI Express. Acum este folosit în mod activ ca strat de transport atunci când se conectează plăci grafice și alte controlere suplimentare care necesită schimb de date de mare viteză, cum ar fi Thunderbolt. O bandă PCI Express Gen 2 oferă o lățime de bandă de până la 500 MB/s, în timp ce o bandă PCI Express 3.0 poate atinge viteze de până la 985 MB/s. Astfel, o placă de interfață instalată într-un slot PCIe x4 (cu patru benzi) poate face schimb de date la viteze de până la 2 GB/s în cazul PCI Express 2.0 și până la aproape 4 GB/s când se folosește PCI Express generația a treia. Aceștia sunt indicatori excelenți, care sunt destul de potriviți pentru unitățile SSD moderne.
Din cele de mai sus, rezultă în mod firesc că nu numai SSD-urile SATA pentru consumatori sunt disponibile pe piață, ci și opțiunile pentru magistrala PCI Express se răspândesc încet. Să presupunem că modele precum OCZ RevoDrive, Kingston HyperX Predator și Plextor M6e au trecut prin mâinile noastre. Dar toate se caracterizează prin faptul că, folosind magistrala progresivă PCI Express ca transport de date, continuă să comunice cu sistemul folosind vechile protocoale SCSI sau SATA. Și această abordare nu este doar incorectă din punct de vedere metodologic, ci pur și simplu nu permite ca toate punctele forte ale unităților SSD de mare viteză să fie dezvăluite pe deplin. Cu alte cuvinte, este nevoie să se implementeze o abordare fundamental nouă, care a fost interfața logică specializată NVMe suprapusă transportului PCI Express.
Dacă vorbim despre îmbunătățirile care și-au găsit loc în NVMe, mai exact, dorința de a reduce costurile generale merită menționată în primul rând. De exemplu, transferul celor mai tipice blocuri de 4 kiloocteți în noul protocol necesită emiterea unei singure comenzi în loc de două. Și întregul set de instrucțiuni de control a fost simplificat atât de mult încât procesarea lor la nivel de șofer face posibilă reducerea încărcării procesorului și a întârzierilor rezultate cu cel puțin jumătate. A doua inovație importantă este suportul pentru pipelining profund și multitasking, care constă în capacitatea de a crea mai multe cozi de solicitări în paralel în loc de coada unică existentă anterior pentru 32 de comenzi. Protocolul de interfață NVMe este capabil să servească până la 65536 de cozi și fiecare dintre ele poate conține până la 65536 de comenzi. De fapt, orice restricții sunt eliminate, iar acest lucru este foarte important pentru mediile de server, unde o cantitate imensă de operațiuni I/O simultane pot fi alocate subsistemului de disc. Pentru computerele personale, această inovație nu este atât de critică, dar odată cu funcționarea simultană a mai multor aplicații care comunică activ cu unitatea, încărcarea procesorului datorată NVMe poate fi încă oarecum redusă.
Trebuie să spun că până la momentul introducerii sale, tehnologia NVMe s-a dovedit a fi foarte bine dezvoltată nu doar la nivel teoretic, ci și la nivel practic. Driverele necesare pentru a accepta SSD-urile care utilizează acest protocol sunt acum disponibile pe toate sistemele de operare majore. Pe Linux, suportul NVMe a fost introdus în versiunea de kernel 3.1; Driverul NVMe „nativ” este disponibil în Windows 8.1 și Windows Server 2012 R2; Compatibilitatea NVMe a fost adăugată și în OS X 10.10.3.
Singurul lucru frustrant este că SSD-ul NVMe nu este acceptat de toate plăcile de bază. Pentru ca astfel de unități să fie utilizate ca bootabile, UEFI-ul plăcii de bază trebuie să aibă și driverul corespunzător. Cu toate acestea, producătorii au construit microcodul necesar doar în cele mai recente versiuni de firmware lansate pentru cele mai recente modele de plăci de bază. Prin urmare, suportul pentru pornirea sistemului de operare de pe unitățile NVMe este disponibil doar pe cele mai moderne plăci de bază pentru entuziaști bazate pe chipset-urile Intel Z97 și Intel X99. În platformele mai vechi și mai ieftine, utilizatorii vor putea folosi SSD-ul NVMe doar ca a doua unitate.
O altă problemă a perioadei de tranziție este lipsa conectorilor necesari în sistemele existente pentru conectarea unităților NVMe. De aceea, în prima etapă, majoritatea SSD-urilor cu o astfel de interfață vor fi lansate ca simple plăci PCIe sau M.2 care necesită o conexiune la magistrala PCI Express 3.0 pentru funcționarea lor. Cu toate acestea, de fapt, un conector special U.2, cunoscut anterior ca SFF-8639, a fost dezvoltat și pentru noua generație de SSD-uri. Acest conector folosește o conexiune prin cablu mai tradițională și ar trebui să permită SSD-urilor de ultimă generație să-și păstreze designul familiar de 2,5 inchi. Până în prezent, porturile U.2 pot fi găsite doar pe plăci de bază individuale și, în mare parte, sunt orientate spre server. Cu toate acestea, în viitor, U.2 va deveni o soluție omniprezentă. Combină patru benzi PCI Express 3.0, două porturi SATA vechi, precum și linii de alimentare de 3,3 și 12 volți, adică are proprietatea de versatilitate. De aceea, U.2 ar trebui să înlocuiască cu ușurință interfața nepopulară SATA Express, care oferă funcții mult mai slabe.
De menționat este faptul că unii producători de plăci de bază au început să ofere adaptoare de la slotul M.2 la conectorul U.2. Cu toate acestea, nu există linii de 12 V în M.2, astfel încât astfel de adaptoare necesită o conexiune de alimentare externă. În plus, nu trebuie să uităm că majoritatea sloturilor M.2 de pe plăcile de bază moderne sunt conectate nu la procesor, ci la podul de sud al setului logic de sistem și, prin urmare, au doar două benzi PCI Express 2.0. Ca rezultat, unitățile U.2 NVMe conectate printr-un adaptor nu vor putea, în majoritatea cazurilor, să-și demonstreze performanța maximă.
Cu toate acestea, există doar câteva modele de SSD-uri NVMe disponibile în prezent pe piață. Și, în primul rând, acestea sunt serverele Intel DC P3500, P3600 și P3700, precum și Samsung MZ-WEIT10, care este puțin probabil să fie de interes pentru utilizatorii obișnuiți. Până când va apărea pe piață o gamă largă de SSD-uri U.2 NVMe, situația cu răspândirea noului conector se poate schimba în bine. Primele soluții la nivel de consumator destinate entuziaștilor radicali se pot descurca cu sloturile convenționale PCIe sau M.2. Acestea, în special, sunt viitoarea versiune NVMe a unității Samsung SM951 și Intel SSD 750 deja disponibile în magazine, despre care vor fi discutate în această recenzie.
⇡ Specificații
Intel pe piața SSD-urilor are o strategie destul de originală, și anume că dezvoltării SSD-urilor pentru segmentul de consumatori nu i se acordă o atenție prea serioasă. Totodată, principalele eforturi sunt direcționate către modele axate pe segmentele corporate și servere, iar în acestea Intel a reușit să pună un loc ferm în rândul liderilor. În cadrul acestui concept, utilizatorii de computere personale din ultimii ani au primit doar produse secundare, care, totuși, s-au bucurat și continuă să se bucure de o cerere constantă, asigurată nu atât de caracteristicile remarcabile, cât de reputația producătorului. Dar din punct de vedere tehnologic, astfel de modele nu prezintă un interes deosebit. De exemplu, până de curând, gama de SSD-uri de consum Intel a constat din mai multe modificări folosind controlerul SandForce SF-2281, învechit, și de la unitatea Intel SSD 730 bazată pe propriul controler, care este un analog al serverului Intel DC S3500 ușor. adaptat pentru desktop-uri.
Cu toate acestea, faptul că până de curând Intel nu a vrut să depună mult efort pentru dezvoltarea modelelor SATA SSD pentru computere personale nu înseamnă deloc că acest segment de piață a devenit complet neinteresant pentru companie. Ea a decis să acționeze diferit - să aștepte momentul potrivit și să lanseze o soluție emblematică fundamental nouă, care, în ceea ce privește saturația tehnologică, va depăși cu siguranță toate opțiunile concurente. Și acum a venit momentul - la începutul lunii aprilie, Intel a prezentat noul său SSD din seria 750, care a devenit primul SSD NVMe pentru consumatori disponibil pe piață.
Trebuie să spun că compania pregătește de multă vreme o platformă care vă permite să creați SSD-uri NVMe. Cu toate acestea, înainte de lansarea Intel SSD 750, acesta a fost folosit doar în SSD-uri de înaltă performanță pentru centre de date, care, printre altele, includeau și eMLC NAND foarte fiabil, dar scump. Acum, Intel a decis să încerce să implementeze o platformă similară în drive-urile entuziaști bazate pe flash MLC convențional, care ar trebui să combine putere mare și o interfață NVMe complet nouă cu un cost digerabil. Așa am obținut Intel SSD 750.
| Producător | Intel | |
| Serie | SSD750 | |
| Număr de model | SSDPE2MW400G4 SSDPEDMW400G4 |
SSDPE2MW012T4 SSDPEDMW012T4 |
| Factor de formă | Card de 2,5 inchi 15 mm U.2 sau PCIe x4 (HHHL). | |
| Interfață | PCI Express 3.0 x4 - NVMe | |
| Capacitate | 400 GB | 1,2 TB |
| Configurare | ||
| Chip-uri de memorie: tip, interfață, proces de fabricație, producător | Intel 128Gb 20nm MLC NAND | |
| Controlor | Intel CH29AE41AB0 | |
| Performanţă | ||
| Max. viteză de citire secvenţială susţinută | 2200 MB/s | 2400 MB/s |
| Max. viteză de scriere secvențială susținută | 900 MB/s | 1200 MB/s |
| Max. viteza de citire aleatorie (blocuri de 4 KB) | 430000 IOPS | 440000 IOPS |
| Max. viteza de scriere aleatorie (blocuri de 4 KB) | 230000 IOPS | 290000 IOPS |
| caracteristici fizice | ||
| Consum de energie: Idle/Citre-Scriere | 9/12 V | 10/22 W |
| MTBF (timpul mediu dintre eșecuri) | 1,2 milioane de ore | |
| Scrie resursa | 127 TB | |
| Dimensiuni: L×H×D | 2,5" - 100,45×69,85×15 mm PCIe - 167,65 x 68,9 x 18,74 mm |
|
| Greutate | 2,5 inci - 125 g PCIe - 195 g |
|
| Perioada de garantie | 5 ani | |
| pret recomandat | $389 | $1 029 |
Trebuie să spun că Intel SSD 750 nu este o simplă adaptare a unui produs server, așa cum a fost cazul Intel SSD 730. În acest caz, dezvoltatorii și-au tratat misiunea mai responsabil și, pe baza platformei originale de server, au realizat un acționare fundamental diferită, în care s-a realizat o optimizare profundă a microprogramelor pentru sarcinile clientului. Așadar, în Intel SSD 750, se acordă o mare atenție performanței ridicate atunci când se lucrează cu blocuri de 4 kiloocteți. În același timp, vitezele de citire și scriere secvențiale au avut de suferit oarecum, dar, potrivit dezvoltatorilor, performanța medie la o încărcare tipică de desktop a devenit mai mare ca rezultat. Și în plus, îngrijorarea cu privire la lipsa oricărui aspect al puterii în SSD-ul Intel 750 este pur și simplu o prostie - platforma folosită în acest produs este atât de puternică încât pur și simplu nu există alte SSD-uri pentru PC cu viteze declarate similare.
Cu toate acestea, rădăcinile serverului Intel SSD 750 sunt încă reflectate în caracteristici. Deci, această unitate este disponibilă în doar două opțiuni de volum - 400 GB și 1,2 TB. Alegerea este departe de a fi cea mai convenabilă, iar absența oricărei capacități intermediare este deosebit de frustrantă. În acest sens, putem spune cu siguranță că Intel SSD 750 400 GB, al cărui cost recomandat este de 389 USD, va deveni o versiune mult mai populară. Este mai scump decât SSD-urile SATA de vârf, dar în comparație cu unitățile PCI Express pentru consumatori, SSD-ul Intel 750 este o afacere destul de bună, mai ales având în vedere inovația și operațiunile aleatoare uimitor de rapide.
Intel SSD 750 este disponibil în doi factori de formă diferiți: ca o placă de expansiune deja familiară pasionaților cu o interfață PCI Express 3.0 x4 sau ca unitate de 2,5 inchi, dar cu o grosime crescută de 15 mm. În același timp, modelul de 2,5 inchi necesită interfața „corectă” U.2 pentru integrarea sa în sistem, ceea ce o face prima unitate de consum destinată să utilizeze conectori de tip nou. Dacă vorbim despre desktop-uri, atunci conectarea directă a acestui tip de SSD este în prezent posibilă doar prin convertoare. ASUS și MSI au soluții corespunzătoare: ambele companii oferă adaptoare pentru slotul M.2, care permit conversia unui astfel de conector cu linii PCI Express 3.0 într-un port U.2.
Versiunea de 2,5 inchi a Intel SSD 750 conectată la placa ASUS Sabertooth X99 printr-un adaptor M.2
Totuși, chiar dacă ținem cont de existența adaptoarelor U.2 și a unității Intel SSD 750, realizate sub forma unui card PCIe, trebuie să se înțeleagă că nu poate fi instalat în niciun sistem. Și nu este doar suportul limitat pentru NVMe în BIOS-ul plăcilor de bază din generațiile trecute. Intel SSD 750 are nevoie de patru benzi PCI Express 3.0, care pot oferi până la 4 GB/s lățime de bandă în total. În consecință, doar acele sloturi și conectori sunt potrivite pentru Intel SSD 750 care sunt alimentate de procesor și nu de controlerul PCI Express cu chipset. Prin urmare, cea mai bună platformă pentru Intel SSD 750 sunt sistemele cu procesoare LGA2011-v3 care au un controler PCI Express cu un număr suficient de benzi PCI Express 3.0. Dacă vorbim despre sisteme LGA1150, atunci în favoarea unității Intel, vor trebui luate patru linii de pe placa video. În sloturile PCI Express 2.0, Intel SSD 750 de înaltă performanță pur și simplu nu poate dezvălui performanța sa fenomenală.
SSD PCIe 3.0 x4 NVMe trebuie conectat la procesor pentru performanță maximă
De unde provine o performanță atât de înaltă, că noutatea Intel chiar are nevoie de patru benzi PCI Express 3.0, este ușor de înțeles dacă te uiți la umplutura hardware. Se bazează pe controlerul Intel CH29AE41AB0 la nivel de server, care funcționează la o frecvență de 400 MHz și are optsprezece canale pentru conectarea memoriei flash. Având în vedere că majoritatea controlerelor SSD de consum au opt sau patru canale, devine clar că Intel SSD 750 poate pompa într-adevăr mult mai multe date prin magistrală decât toate modelele SSD pe care le-am întâlnit până acum, inclusiv opțiunile care funcționează prin PCI Express.
Cu toate acestea, utilizarea unui controler cu un nivel atât de ridicat de paralelism are dezavantajele sale. Și anume, în ceea ce privește disiparea căldurii și consumul de energie, depășește vizibil toate celelalte cipuri cu același scop. Disiparea căldurii de vârf a versiunii mai vechi a Intel SSD 750 în timpul operațiunilor de scriere poate ajunge până la 25 W, ceea ce necesită o atenție specială pentru disiparea căldurii. Desigur, nu se ajunge la nevoia de răcire activă, dar disiparea ridicată a căldurii și consumul de energie al controlerului pune capăt posibilității de a crea unități într-un factor de formă compact M.2 cu ajutorul acestuia.
În ceea ce privește memoria flash folosită, Intel SSD 750 nu inovează în acest domeniu. Se bazează pe MLC NAND obișnuit fabricat de Intel, lansat conform tehnologiei de proces de 20 nm și având nuclee de 128 Gb. Trebuie remarcat faptul că majoritatea celorlalți producători de SSD au abandonat o astfel de memorie cu mult timp în urmă, trecând la cipuri realizate după standarde mai subțiri. Și Intel însuși a început să-și transfere nu numai unitățile de consum, ci și drive-urile serverului în memoria de 16 nm. Cu toate acestea, cu toate acestea, în Intel SSD 750 este instalată o memorie mai veche, care are o resursă mai mare.
În același timp, nu sunt anunțați indicatori de fiabilitate ieșiți din comun pentru Intel SSD 750. Producătorul vorbește despre posibilitatea de a suprascrie zilnic 70 GB pe o perioadă de garanție de cinci ani. Astfel, resursa de scriere pentru noutate este de aproximativ 127 TB, ceea ce nu depășește rezistența declarată a modelelor emblematice SATA SSD oferite de liderii de piață. Dar, pe de altă parte, SSD-ul Intel oferă protecție completă a datelor împotriva pierderii în timpul întreruperilor de curent. Intel SSD 750 are doi condensatori electrolitici, iar capacitatea acestora este suficientă pentru o oprire regulată a unității în modul offline.
⇡ Aspectul și structura internă
Pentru testare, laboratorul nostru a primit o variantă PCIe de 400 GB a Intel SSD 750. Această versiune are cele mai populare combinații de volum și performanță, dar în același timp viteza sa este puțin mai mică decât cea a modificării de 1,2 TB, datorită paralelismului mai mic al matricei de memorie flash. Arata cam asa.
|
|
|
Placa de unitate are o jumătate de înălțime, ceea ce îi permite să fie instalată nu numai pe desktop-uri tradiționale, ci și pe serverele 2U. Banda scurtă a panoului din spate necesară pentru aceasta este inclusă în pachetul de livrare.
Unitatea în sine este complet acoperită cu armură. Pe partea din față, acesta este un radiator din aluminiu, iar pe revers, există o placă metalică decorativă, care de fapt nu intră în contact cu microcircuitele. Trebuie remarcat faptul că utilizarea unui calorifer este o necesitate. Controlerul principal al SSD-ului Intel generează multă căldură, iar la sarcină mare, chiar și o unitate echipată cu o astfel de răcire se poate încălzi până la temperaturi de ordinul 50-55 de grade. Dar datorită radiatorului, nu există nicio urmă de accelerare - performanța rămâne constantă chiar și în timpul utilizării continue și intensive.
Designul PCB al SSD-ului Intel 750 este surprinzător. Are o serie de cipuri de memorie flash, care ar fi suficiente pentru cel puțin patru SSD-uri obișnuite de 480 de gigaocteți. Cu toate acestea, Intel a decis să renunțe la cipurile de mare capacitate utilizate pe scară largă, cu mai multe cristale semiconductoare în interior, deoarece zona plăcii permite acest lucru.
|
|
|
Un alt fapt interesant este că printre cele 36 de cipuri MLC NAND disponibile pe Intel SSD 750 400 GB, există două soiuri diferite. Ambele sunt fabricate de Intel, cu toate acestea, 24 de microcircuite sunt marcate 29F16B08MCMFS și conțin un dispozitiv MLC NAND de 128 gigabiți de 20 nm, iar alte 12 microcircuite marcate 29F64G08LCMFS sunt bazate pe un singur cry-gic de 20 nm de 64 nm. Aceasta înseamnă că controlerul Intel CH29AE41AB0 cu 18 canale funcționează în total cu o serie de 36 de dispozitive NAND și utilizează doar intercalarea de 2x, ceea ce duce la performanțe puțin mai scăzute decât modelul de 1,2 TB.
Dacă însumați capacitatea tuturor cipurilor, se dovedește că cantitatea totală de memorie flash din Intel SSD 750 400 GB este de 480 GiB, din care doar aproximativ 78 la sută este disponibilă utilizatorului. Restul este alocat fondului de înlocuire, colectării gunoiului și tehnologiilor de protecție a datelor. Intel SSD 750 implementează o schemă similară, tradițională pentru unitățile emblematice RAID 5, la nivelul cristalelor MLC NAND, care vă permite să restaurați cu succes datele chiar dacă unul dintre cipuri eșuează complet.
O altă caracteristică a platformei utilizate în Intel SSD 750 este că controlerul său Intel CH29AE41AB0 interacționează cu o matrice DRAM relativ mare. Adăugarea unui cache rapid și mare la designul unității este o altă modalitate de a obține performanțe ridicate. Prin urmare, capacitatea totală a RAM din flagship-ul Intel este de 1,25 GB și este deja recrutată de cinci cipuri Micron MT41K512M4DA-125 DDR3-1600.
Vorbind despre aspectele practice ale utilizării Intel SSD 750, trebuie amintit că acesta nu este un SSD obișnuit pentru magistrala PCI Express 3.0 x4. Un slot de mare viteză nu este suficient pentru acesta; placa de bază necesită și suport pentru interfața NVMe la nivel UEFI. Intel în sine oferă o listă destul de modestă de plăci compatibile, dar de fapt există câteva opțiuni mai potrivite, deși toate sunt bazate exclusiv pe cele mai recente chipset-uri Intel X99 și Z97. În acele sisteme în care NVMe nu este suportat în UEFI, pornirea sistemului de operare de pe Intel SSD 750 nu este posibilă și poate servi doar ca unitate suplimentară.
În mod curios, deși Windows 8.1 are un driver NVMe încorporat, Intel recomandă utilizarea unui driver proprietar alternativ cu SSD 750 pentru a obține performanțe mai bune. Și acest lucru este adevărat - viteza SSD-ului în cauză cu un driver de la dezvoltatorii Intel crește considerabil. Și, în general, suportul software pentru Intel SSD 750 a fost elaborat mult mai bine decât este obișnuit cu alți producători de SSD-uri PCIe pentru consumatori. S-a dovedit a fi chiar compatibil cu utilitarul proprietar Intel SSD Toolbox, care are un set de instrumente utile pentru monitorizarea stării unei unități SSD, optimizarea sistemului de operare, actualizarea firmware-ului și efectuarea operațiunii Secure Erase. Adevărat, programele populare de la terți pentru monitorizarea SMART, de exemplu, același CrystalDiskInfo, nu funcționează cu Intel SSD 750, dar aceasta nu este deloc o problemă pentru dezvoltatorii Intel.
Conectorul M.2 a fost introdus în lume în urmă cu câțiva ani ca standard pentru a profita din plin de SSD-urile, permițându-le să fie instalate în computere mici.
Unitate cool pe orice computer
În urmă cu câțiva ani, pe fiecare desktop, puteai găsi un hard disk HDD, cabluri, cabluri și jumperi - elemente cunoscute de oricine a modificat sau reparat singur un computer.
Hard disk-urile de atunci foloseau un conector ATA și o interfață, care oferea 133 MB/s lățime de bandă. Câțiva ani mai târziu, interfața SATA a debutat și a schimbat lumea mediilor de stocare pentru totdeauna.
SATA a trecut prin trei generații, acesta din urmă fiind încă în uz astăzi. Primul, adică SATA 1, oferă un throughput la nivel de MB/s, SATA 2 vă permite să ajungeți la 300 MB/s, iar SATA 3 - 600 MB/s.
Noi soluții de depozitare
Începutul secolului 21 este momentul celei mai mari popularități a HDD-urilor - prețurile lor erau mici, astfel încât toată lumea își putea permite câteva zeci de gigabytes de memorie, iar câțiva ani mai târziu - câțiva terabytes.
În același timp, au început să fie produse unități cu stare solidă, care au fost utilizate în dispozitive mobile, carduri de memorie, unități USB portabile și, de asemenea, în computere, cum ar fi unitățile SSD (unități cu stare solidă).
Avantajul SSD-ului este viteza incomparabil mai mare de scriere și citire a datelor, precum și absența elementelor mecanice, ceea ce crește rezistența la șocuri și căderi.
Unități SSD pot fi mici, dar datorită popularității interfeței SATA, acestea au început să fie produse în format de unități de 2,5 inci, similare HDD-urilor.
Compatibilitatea inversă are dezavantajele ei
Interfața SATA a fost creată mult mai devreme decât unitățile SSD, deci chiar și cea mai recentă versiune nu poate folosi toate caracteristicile. În primul rând, acest lucru se datorează limitării de 600 MB/s, adică lățimea de bandă maximă a interfeței SATA 3. Aceasta este o mare problemă, deoarece Performanța SSD poate fi mult mai mare.
Au încercat să rezolve problema dimensiunilor medii mari prin introducerea standardului mSATA, care este un conector direct pe placa de bază a computerului. Soluția a făcut posibilă instalarea SSD-urilor în netbook-uri și ultrabook-uri, economisind spațiu și reducând greutatea acestora.
Din păcate, standardul mSATA a fost bazat pe interfața SATA 3 și, prin urmare, este limitat la 600 MB/s.
Conectorul M.2 este viitorul mediilor cu stare solidă
M.2 standard a debutat ca Next Generation Form Factor, adică ca „conector de nouă generație”. În 2013, redenumit oficial în M.2.
Dezvoltarea se datorează, în primul rând, Intel, care a folosit-o pentru prima dată în plăci de bază cu chipset-uri H97 și Z97 pentru ultima generație de procesoare Intel Core (Haswell Refresh).
M.2 este un slot pentru un card de expansiune instalat direct pe placa de baza. Proiectat având în vedere unități SSD, carduri Wi-Fi, Bluetooth, NFC și GPS.
În funcție de funcție, pe piață există mai multe variante de carduri M.2: 2230, 2242, 2260, 2280 și 22110. Primele două cifre sunt lățimea (22 mm în orice caz), iar numerele rămase sunt lungimea (30 mm, 42 mm, 80 mm sau 110 mm). În cazul SSD-urilor moderne, cel mai des este folosită opțiunea 2280.
M.2 standard folosește interfața PCIe pentru a comunica cu placa de bază (în prezent este în curs de dezvoltare PCIe 3.0), ceea ce vă permite să ocoliți limitările interfeței SATA 3. În funcție de numărul de benzi PCI Express acceptate, debitul unităților M.2 pentru PCIe 3.0 x1 poate ajunge la 1 Gb/s, iar pentru PCIe 3.0 x16 până la 15 Gb/s.
Conectorul M.2 poate suporta protocolul PCI Express, PCIe și SATA. Dacă o unitate PCIe M.2 este conectată la o placă de bază care acceptă doar standardul SATA, aceasta nu va fi vizibilă pentru sistem și nu va putea fi utilizată. Aceeași situație va apărea și atunci când conectăm unitatea M.2 SATA la un computer care acceptă doar interfața PCIe.
Conectorul media M.2 poate avea locații diferite. Cardurile cu chei B, M, B+M sunt disponibile pe piață. Cumpărarea unui SSD, ar trebui să vă asigurați mai întâi ce conectori acceptă placa de bază pe computer.
Unitățile cu cheia B nu vor încăpea în slot, cu cheia M și invers. Soluția la această problemă este cheia B+M. O placă de bază cu acest soclu oferă compatibilitate cu ambele tipuri de unități. Cu toate acestea, trebuie avut în vedere faptul că acesta nu este singurul factor care indică conformitatea.
Tehnologia NVMe este noul standard
Vechile hard disk-uri HDD și SSD folosesc protocolul AHCI pentru a comunica cu sistemul de operare. La fel ca interfața SATA, aceasta a fost creată pe vremea hard disk-urilor (HDD) și nu este capabilă să utilizeze capacitățile maxime ale SSD-urilor moderne.
De aceea a fost creat protocolul NVMe. Este o tehnologie construită de la zero, concepută având în vedere purtătorii de semiconductori rapidi ai viitorului. Se caracterizează printr-o latență scăzută și vă permite să efectuați mai multe operațiuni pe secundă cu o utilizare mai mică a procesorului.
Pentru a utiliza medii compatibile cu NVMe, placa de bază trebuie să accepte UEFI.
Ce unitate M.2 să alegeți
Când cumpărați o unitate M.2 trebuie acordată atenție:
- Dimensiunea conectorului M.2 pe care îl are placa de bază (2230, 2242, 2260, 2280 și 22110)
- Tipul de dongle care are un conector M.2 pe placa de bază (M, B sau B+M)
- Suport pentru interfață (PCIe sau SATA)
- Generarea și numărul de benzi PCIe (de exemplu, PCIe 3.0x4)
- Suport pentru protocolul AHCI sau NVMe
În prezent, cea mai bună alegere este un SSD M.2 care utilizează interfața PCIe 3.0x4 și tehnologia NVMe. Această soluție va oferi o muncă confortabilă în jocuri și programe care necesită citire/scriere foarte rapidă și procesare grafică avansată.
Unele unități SSD sunt, de asemenea, echipate cu un radiator care scade temperatura, crescând astfel performanța și stabilitatea.
Primul SSD, sau unități SSD folosind memorie flash, apărute în 1995, și au fost folosite exclusiv în domeniul militar și aerospațial. Costul uriaș de la acea vreme a fost compensat de caracteristicile unice care permit funcționarea unor astfel de discuri în medii agresive pe o gamă largă de temperaturi.
Pe piața de masă, unități SSD au apărut nu cu mult timp în urmă, dar au devenit rapid populare, deoarece sunt o alternativă modernă la un hard disk standard ( HDD ). Să ne dăm seama de ce parametri aveți nevoie pentru a alege o unitate SSD și despre ce este vorba.
Dispozitiv
Din obișnuință SSD se numește „disc”, dar ar putea fi mai degrabă numit „ cutie solidă”, deoarece nu există piese în mișcare în el și nimic nu are nicio formă similară cu un disc. Memoria din ea se bazează pe proprietățile fizice ale conductivității semiconductorilor, astfel încât SSD- un dispozitiv semiconductor (sau în stare solidă), în timp ce un hard disk convențional poate fi numit dispozitiv electro-mecanic.
Abreviere SSDînseamnă doar " unitate SSD ", adică la propriu," unitate SSD". Este format dintr-un controler și cipuri de memorie.
Controlor- cea mai importantă parte a dispozitivului care conectează memoria cu computerul. Principalele caracteristici SSD- de acesta depind rata de schimb de date, consumul de energie etc. Controlerul are propriul microprocesor care rulează conform unui program preinstalat și poate îndeplini funcțiile de corectare a erorilor de cod, prevenirea uzurii și curățarea resturilor.
Memoria din unități poate fi fie nevolatilă ( NAND), și dependent de energie ( Berbec).
memorie NAND a castigat la inceput HDD doar în viteza de acces la blocuri de memorie arbitrare și abia din 2012, viteza de citire/scriere a crescut și ea de multe ori. Acum, pe piața de masă unități SSD sunt reprezentate de modele cu nevolatile NAND-memorie.
Berbec Memoria este caracterizată de viteze ultra-rapide de citire și scriere și este construită pe principiile RAM al computerului. O astfel de memorie este volatilă - în absența energiei, datele dispar. Este de obicei folosit în domenii specifice, cum ar fi accelerarea lucrului cu baze de date, este greu să-l găsești la vânzare.
Diferențele dintre SSD și HDD
SSD se distinge de HDDÎn primul rând, dispozitivul fizic. Datorită acestui fapt, se laudă cu unele avantaje, dar are și o serie de dezavantaje serioase.
Principalele avantaje:
· Viteza. Chiar și din specificațiile tehnice se poate observa că viteza de citire/scriere a SSD de câteva ori mai mare, dar în practică performanța poate varia de 50-100 de ori.
· Fără piese în mișcare și, prin urmare, fără zgomot. Înseamnă și rezistență mecanică ridicată.
· Viteza de acces aleatoriu la memorie este mult mai mare. Ca urmare, viteza de lucru nu depinde de locația fișierelor și de fragmentarea acestora.
· Mult mai puțin vulnerabil la câmpurile electromagnetice.
· Dimensiuni și greutate mici, consum redus de energie.
Dezavantaje:
· Limitarea resurselor prin cicluri de rescriere. Înseamnă că puteți suprascrie o singură celulă de un anumit număr de ori - în medie, această cifră variază de la 1.000 la 100.000 de ori.
Costul unui gigabyte de volum este încă destul de mare și depășește costul unui obișnuit HDD de cateva ori. Cu toate acestea, acest neajuns va dispărea cu timpul.
Dificultate sau chiar imposibilitate de a recupera datele șterse sau pierdute asociate cu comanda hardware utilizată de unitate TUNDE, și cu sensibilitate ridicată la căderile de tensiune de alimentare: cu astfel de deteriorare a cipurilor de memorie, informațiile de la acestea se pierd iremediabil.
În general, unitățile SSD au o serie de avantaje pe care hard disk-urile standard nu le au - în cazurile în care viteza, viteza de acces, dimensiunea și rezistența la stres mecanic joacă un rol major, SDDîmpinge tare HDD.
De cât SSD veți avea nevoie?
Primul lucru la care ar trebui să acordați atenție atunci când alegeți SSD- volumul acestuia. La vânzare există modele cu o capacitate de la 32 la 2000 GB.Soluția depinde de cazul de utilizare - puteți instala doar sistemul de operare pe unitate și vă limitați la volum SSD în 60-128 GB, care va fi suficient pentru Windowsși instalarea programelor de bază.
A doua opțiune este utilizarea SSD ca bibliotecă media principală, dar apoi aveți nevoie de un disc cu o capacitate de 500-1000 GB care va fi destul de scump. Acest lucru are sens doar dacă lucrați cu o mulțime de fișiere care necesită acces foarte rapid. În ceea ce privește utilizatorul mediu - un raport preț/viteză nu foarte rațional.
Dar există o altă proprietate a unităților SSD - în funcție de volum, viteza de scriere poate varia foarte mult. Cu cât capacitatea discului este mai mare, cu atât viteza de scriere este mai mare, de regulă. Acest lucru se datorează faptului că SSD este capabil să folosească mai multe cristale de memorie în paralel simultan, iar numărul de cristale crește odată cu volumul. Adica in aceleasi modele SSD cu capacități diferite de 128 și 480 GB, diferența de viteză poate varia de aproximativ 3 ori.
Având în vedere această caracteristică, putem spune că acum poate fi numită cea mai optimă alegere din punct de vedere preț/viteză Modele SSD de 120-240 GB, vor fi suficiente pentru a instala sistemul și cel mai important software, și poate pentru mai multe jocuri.
Interfață și factor de formă
SSD de 2,5".
Cel mai comun factor de formă SSD este un format de 2,5 inchi. Este o „bară” cu dimensiuni de aproximativ 100x70x7mm, acestea pot varia ușor de la diferiți producători (± 1mm). Interfața unităților de 2,5" este de obicei SATA3(6 Gbps).Avantajele formatului de 2,5":
- Prevalența pe piață, orice volum este disponibil
- Convenabil și ușor de utilizat, compatibil cu orice placă de bază
- Pret democratic
- Viteză relativ mică între ssd-uri - până la maximum 600 Mb/s pe canal, față de, de exemplu, 1 Gb/s pentru o interfață PCIe
- Controlere AHCI care au fost concepute pentru hard disk-uri clasice
SSD mSATA
Există un factor de formă mai compact - mSATA, dimensiuni 30x51x4 mm. Este logic să îl utilizați în laptopuri și în orice alte dispozitive compacte în care instalarea unei unități convenționale de 2,5 inchi nu este practică. Dacă au conector desigur mSATA. În ceea ce privește viteza, este încă aceeași specificație. SATA3(6 Gbps), și nu diferă de 2,5".
SSD M.2
Există un alt factor de formă, cel mai compact M.2, schimbându-se treptat mSATA. Proiectat în principal pentru laptopuri. Dimensiuni - 3,5x22x42 (60,80) mm. Există trei lungimi diferite de bară - 42, 60 și 80 mm, fiți atenți la compatibilitate atunci când instalați în sistemul dumneavoastră. Plăcile de bază moderne oferă cel puțin un slot U.2 M.2.M.2 poate fi SATA sau PCIe. Diferența dintre aceste opțiuni de interfață este în viteză și una destul de mare - unitățile SATA se pot lăuda cu o viteză medie de 550 Mb/s, în timp ce PCIe, în funcție de generație, poate oferi 500 Mb/s pe bandă pentru PCI- E 2.0 și viteze de până la 985 Mb/s pe bandă PCI-E 3.0. Astfel, un SSD instalat într-un slot PCIe x4 (cu patru benzi) poate face schimb de date la viteze de până la 2 Gb/s în cazul PCI Express 2.0 și până la aproape 4 Gb/s când se folosește PCI Express generația a treia.
În același timp, diferențele de preț sunt semnificative, o unitate M.2 form factor cu interfață PCIe va costa, în medie, de două ori mai mult decât o interfață SATA cu același volum.
Factorul de formă are un conector U.2, care poate avea conectori care diferă unul de celălalt chei- „decupaje” speciale în ele. Există chei Bși , și de asemenea B&M. Viteze diferite de autobuz PCIe: cheie M oferi viteză până la PCIe x4, cheie M accelera pana la PCIe x2, precum cheia combinată B&M.
B- conectorul nu este compatibil cu M- conector, M-conector, respectiv, cu B- conector, și B&M conectorul este compatibil cu orice. Aveți grijă când cumpărați M.2, deoarece placa de baza, laptopul sau tableta trebuie sa aiba un conector adecvat.
SSD PCI-e
În cele din urmă, ultimul factor de formă existent - ca placă de expansiune PCI-E. Montat, respectiv, în fantă PCI-E, au cea mai mare viteză, din ordin 2000 MB/s citire și 1000 MB/s scriere. Astfel de viteze te vor costa foarte scump: este evident că alegerea unei astfel de unități merită pentru sarcini profesionale. 
NVM Express
Există, de asemenea SSD, având o nouă interfață logică NVM Express, conceput special pentru unități SSD. Se deosebește de vechiul AHCI prin latențe de acces și mai mici și paralelismul ridicat al cipurilor de memorie datorită unui nou set de algoritmi hardware.Pe piata exista modele ambele cu conector M.2, precum și în PCIe. Dezavantajul PCIe aici este că va ocupa un slot important, care poate fi util pentru o altă placă.
De la standard NVMe conceput special pentru memoria flash, ține cont de caracteristicile sale, în timp ce AHCI Totuși, este doar un compromis. De aceea, NVMe este viitorul SSD-urilor și se va îmbunătăți doar în timp.
Ce tip de memorie este cel mai bun într-un SSD?
Înțelegerea tipurilor de memorie SSD. Aceasta este una dintre caracteristicile principale SSD, determinarea resursei și a vitezei de rescriere a celulei.MLC (celulă cu mai multe niveluri)- cel mai popular tip de memorie. Celulele conțin 2 biți, spre deosebire de primul bit din vechiul tip SLC care este aproape epuizat. Acest lucru are ca rezultat un volum mai mare, ceea ce înseamnă un cost mai mic. Resursă de înregistrare de la 2000 la 5000 de cicluri de rescriere. În acest caz, „suprascriere” înseamnă suprascrierea fiecărei celule a discului. Prin urmare, pentru un model de 240 GB, de exemplu, puteți înregistra cel puțin 480 TB de informații. Deci, o astfel de resursă SSD chiar și cu utilizare intensivă constantă, 5-10 ani de reclame ar trebui să fie de ajuns (pentru care va fi încă foarte depășit). Și pentru uz casnic, va dura 20 de ani, astfel încât ciclurile limitate de rescriere pot fi complet ignorate. MLC- aceasta este cea mai bună combinație de fiabilitate / preț.
TLC (celulă cu trei niveluri)- din nume rezultă că 3 biți de date sunt stocați într-o celulă deodată. Densitatea de înregistrare aici este comparată cu MLC mai mare prin întreg 50% , ceea ce înseamnă că resursa de rescriere este mai mică - doar de la 1000 de cicluri. Viteza de acces este, de asemenea, mai mică datorită densității mai mari. Pretul nu este mult diferit acum. MLC. A fost mult timp folosit pe scară largă în unitățile flash. Durata de viață este suficientă și pentru o soluție la domiciliu, dar susceptibilitatea la erori necorectabile și la „moartea” celulelor de memorie este vizibil mai mare și pe toată durata de viață.
NAND 3D- este mai degrabă o formă de organizare a memoriei, și nu noul ei tip. Există ca MLC, și TLC 3D NAND. O astfel de memorie are celule de memorie plasate vertical, iar un cip de memorie separat are mai multe niveluri de celule. Se dovedește că celula are o a treia coordonată spațială, de unde prefixul "3D"în numele amintirii - NAND 3D. Are o rată de eroare foarte scăzută și o rezistență ridicată datorită tehnologiei de proces mai mari de 30-40 nM.
Garantia producatorului pentru unele modele ajunge la 10 ani de utilizare, dar costul este mare. Cel mai sigur tip de memorie existent.
Diferențele dintre SSD-urile ieftine și cele scumpe
Discurile de același volum pot diferi foarte mult ca preț chiar și de la același producător. Un SSD ieftin poate diferi de unul scump în următoarele moduri:· Tip mai ieftin de memorie.În ordinea crescătoare a costului / fiabilității, condiționat: TLC≥ MLC ≥ NAND 3D.
· Controler mai ieftin. De asemenea, afectează viteza de citire/scriere.
· Clipboard. Este posibil ca cele mai ieftine SSD-uri să nu aibă deloc clipboard, acest lucru nu le face mult mai ieftine, dar reduce semnificativ performanța.
· Sisteme de protectie. De exemplu, modelele scumpe au protecție împotriva întreruperii alimentării sub formă de condensatoare de rezervă, care vă permit să finalizați corect operația de scriere și să nu pierdeți date.
· Marca. Desigur, un brand mai popular va fi mai scump, ceea ce nu înseamnă întotdeauna superioritate tehnică.
Ieșire. Ce este mai profitabil să cumperi?
Este sigur să spunem că modern SSD unitățile sunt destul de fiabile. Teama de pierderea datelor și atitudinea negativă față de unitățile SSD ca clasă sunt complet nejustificate în acest moment. Dacă vorbim despre mărci mai mult sau mai puțin populare, atunci chiar și ieftine TLC memoria este potrivită pentru uz casnic cu buget redus, iar resursa sa vă va dura cel puțin câțiva ani. Mulți producători oferă și o garanție de 3 ani.Deci, dacă sunteți limitat în fonduri, atunci alegerea dvs. este o capacitate de 60-128 GB pentru a instala sistemul și aplicațiile utilizate frecvent. Tipul de memorie nu este atât de critic pentru uz casnic - TLC va fi sau MLC, discul va deveni învechit înainte ca resursa să fie epuizată. Celelalte lucruri fiind egale, desigur, merită să fie alese MLC.
Dacă sunteți gata să priviți segmentul de preț mediu și fiabilitatea valorii, atunci este mai bine să luați în considerare SSD MLC 200-500 GB. Pentru modelele mai vechi, va trebui să plătiți aproximativ 12 mii de ruble. În același timp, volumul vă va fi suficient pentru aproape tot ceea ce ar trebui să funcționeze rapid pe un computer de acasă. De asemenea, puteți lua modele cu o fiabilitate și mai mare cu cristale de memorie NAND 3D .
Dacă teama ta de uzura memoriei flash atinge niveluri de panică, atunci merită să te uiți la tehnologii noi (și scumpe) sub formă de formate de stocare. NAND 3D. Și dacă nu glume, atunci acesta este viitorul SSD– viteza mare și fiabilitatea ridicată sunt combinate aici. O astfel de unitate este potrivită chiar și pentru bazele de date importante de server, deoarece aici ajunge resursa de scriere petabyte, iar numărul de erori este minim.
Într-un grup separat, aș dori să aloc unități cu o interfață PCI-E. Are viteză mare de citire și scriere 1000-2000 Mbps), și în medie mai scump decât alte categorii. Dacă viteza este cea mai mare prioritate, atunci aceasta este cea mai bună alegere. Dezavantajul este că ocupă un slot PCIe universal; plăcile de bază de formate compacte pot avea doar un slot PCIe.
In afara competitiei - SSD cu interfață logică NVMe, a cărui viteză de citire depășește 2000 Mb/s. În comparație cu logica de compromis SSD AHCI, are o adâncime mult mai mare de coadă și concurență. Cost ridicat pe piață și cea mai bună performanță - alegerea entuziaștilor sau profesioniștilor.
Hei Giktimes! Interfață logică și factor de formă. Cele două concepte sunt atât de strâns împletite încât apare confuzia cu o regularitate înspăimântătoare. Voi arunca niște lemne pe focul Inchiziției și voi vorbi despre factorul de formă „condiționat nou” U.2 - aproape tot ce voiai să știi, dar ți-a fost teamă să întrebi.
În primul rând, U.2 este un factor de formă fizică și nu afectează direct rata de transfer de date. În al doilea rând, un specialist IT atent și cu experiență va observa cu siguranță asemănarea cu discurile SAS - aceleași 2,5 inci, aceeași grosime - 15 mm. Da, iar conectorul este suspect de similar, deși cu numere diferite - SFF-8639 în loc de SFF-8482.
Fiecare slot U.2 poate folosi patru benzi PCI-E 3.0, adică rata maximă de transfer poate ajunge la 4Gb/s.
Atentie, intrebare. De ce să inventezi ceva nou când toate acestea există deja și se numesc SAS? Aici intră în vigoare alte scrisori - NVMe(Non-Volatile Memory Host Controller Interface Specification) este o interfață logică mult mai rapidă decât SATA și concepută special pentru a accesa unitățile SSD.
Puterea liniilor PCI-E nu a dat odihnă producătorilor de unități, cu toate acestea, numărul de sloturi PCI-E de pe plăcile de bază (server și desktop) este finit, iar ocuparea tuturor sloturilor care se află într-o carcasă 1U cu doar unități este pur și simplu criminală. Factorul de formă U.2 nu ocupă sloturi de expansiune, dar este instalat în locul unităților convenționale.
Toate unitățile U.2 sunt interschimbabile la cald, ceea ce este, de asemenea, extrem de dificil de realizat cu o unitate PCI-E.
Posibilitățile de construire a unui sistem de stocare sunt pur și simplu viteze foarte mari - imaginați-vă - SuperMicro a fabricat un șasiu 2U pentru 48 de unități cu factor de formă NVMe U.2.
Și de ce sunt toți acești oameni obișnuiți? Și care este diferența - M.2 sau U.2?
Permiteți-mi să vă reamintesc că SATA (cel mai comun și familiar) are o lățime de bandă maximă de 600 MB/s. Luând în considerare orice erori și transferul datelor de serviciu, rămân aproximativ 550-560 MB / s, iar aceasta este limita de viteză pentru unitățile moderne de consum. Deoarece SATA nu utilizează linii PCI-E, viteza este semnificativ mai mică decât cea a NVMe.
Entuziaștii bogați vor spune, dar liniile nu sunt cauciuc, titanii noștri au mâncat totul! Și vor avea dreptate, dar parțial. Benzile pentru plăcile grafice și benzile pentru dispozitivele de stocare sunt separate, astfel încât nici cea mai multi-core configurație grafică nu va fi afectată de conectarea unei unități SSD U.2.
Mulți producători de plăci de bază au inclus chiar și produse de top cu adaptoare de la M.2 la U.2 - astfel încât să puteți conecta noi unități super-rapide chiar dacă nu există niciun conector pe placă.
Apropo, vă amintiți SATA-Express? Cel mai probabil va trebui să vă despărțiți de el. Jumătate din lățimea de bandă, absența completă a unităților cu o astfel de interfață pe piață. Alegerea producătorilor se face în favoarea M.2 și U.2, acești factori de formă sunt viitorul unităților SSD.
Vă mulțumim pentru atenție și rămâneți pe fază Kingston la Giktimes!
De aproape 15 ani, conectăm unități la computere prin SATA, un mic conector universal cu 7 pini care se găsește atât pe laptopuri cât și pe desktop-uri. Prima revizuire, SATA 1, a apărut în 2003 și a oferit viteze de până la 150 MB/s - asta era mai mult decât suficient pentru a conecta hard disk-uri (și încă este suficient), atunci nimeni nu auzise de SSD-uri.
La mijlocul anilor 2000 au început să apară primele SSD-uri personalizate. Erau scumpe și de capacitate redusă (16-64 GB), dar aveau deja viteze de peste 150 MB/s, așa că a apărut a doua revizuire a SATA, care putea funcționa la viteze de până la 300 MB/s. Cu toate acestea, acest lucru a devenit curând insuficient și în 2008 a apărut a treia revizuire a SATA cu viteze de până la 600 MB / s. În același timp, trăim într-o perioadă în care performanța chiar și a celor mai ieftine SSD-uri nu mai este limitată de viteza cipurilor, ci de lățimea de bandă a interfeței: aproape toate SSD-urile moderne au viteze de citire de peste 500 MB/ s, adică problema este deja în interfața însăși. Și recent, un număr tot mai mare de SSD-uri au început să iasă cu suport pentru protocolul NVMe, care încă nu ține înapoi viteza nici măcar celor mai bune SSD-uri - și sunt de până la 3 GB/s!
Istoria NVMe
Ideea de a conecta un SSD prin magistrala PCI Express a apărut înaintea NVMe, dar problema era că acestea erau protocoale închise - și aveau adesea defecte care duceau la o pierdere de viteză. În plus, prețul unor astfel de soluții era fabulos și mulți nu înțelegeau de ce ar trebui să plătească în exces pentru ele, dacă hard disk-urile obișnuite erau mai mult decât suficiente. Dar marile corporații au înțeles că SSD-ul este viitorul și astfel, în 2007, cu sprijinul Intel, a fost introdusă o nouă interfață - NVMCHI (Non-Volatile Memory Host Controller Interface). A fost nevoie de 4 ani întregi pentru ao finaliza, iar prima versiune de NVMe a fost lansată abia în 2011, dar nu a primit o distribuție serioasă: în primul rând, apoi SSD-urile erau încă lotul fie al MacBook-urilor, fie al ultrabook-urilor 2.5, fie al computerelor de gaming de top. Majoritatea utilizatorilor stăteau pe Windows 7 cu hard disk-uri și se bucurau de viață - adică, practic, SSD-urile nu erau necesare și, cel mai important, erau extrem de scumpe. În al doilea rând, chiar și acel număr mic de modele SSD personalizate avea viteze semnificativ mai mici de 600 MB/s, adică NVMe cu câțiva gigaocteți pe secundă nu era necesar. Și în al treilea rând, interfața a avut o mulțime de boli ale copilăriei: de exemplu, era imposibil să actualizați firmware-ul unui astfel de SSD de la sine, nu exista un management avansat al energiei, au existat probleme la conectarea mai multor astfel de SSD-uri simultan. Desigur, toate acestea au fost remediate în noi revizuiri, iar NVMe 1.2 din 2014 era deja destul de funcțional. În plus, până atunci existau deja SSD-uri, pentru care 600 MB/s nu era suficient, așa că noua interfață a început să se dezvolte destul de activ.
Specificații și diferență față de AHCI
SATA era doar o interfață fizică, AHCI (Advanced Host Controller Interface) era responsabil pentru partea logică, care, așa cum a apărut împreună cu SATA 1 în 2003, nu s-a schimbat. A fost dezvoltat pentru hard disk și, prin urmare, nu a funcționat foarte bine cu SSD-urile - pe un canal putea fi executată o singură comandă (și exista un canal pe dispozitiv SATA). În cazul hard disk-urilor, nu au existat probleme - capul discului putea accesa fizic o celulă odată. Dar cu un SSD, acesta nu este cazul și, prin urmare, o astfel de muncă a cauzat timpi de nefuncționare semnificativi.
NVMe, pe de altă parte, a fost inițial dezvoltat special pentru unități cu stare solidă, iar aici accentul a fost pus pe cea mai scăzută latență și acces paralel. Tabelul de comparație general arată astfel:
| Parametru | ||
| Adâncimea maximă a cozii de solicitare | O singură coadă, până la 32 de comenzi per coadă | 65.536 de cozi până la 65.536 de comenzi per coadă |
| Acces la registru fără cache (2000 de cicluri fiecare) | Șase per echipă în afara rândului; nouă pe coadă de echipă | Doi pe echipă |
| MSI-X și controlul întreruperii | O întrerupere, fără control | 2048 Message Signaled Interrupt Extended sau întreruperi MSI-X (Message Signaled Interrupt Extended) |
| Multithreading și paralelism | Necesită blocarea sincronizării pentru a emite o comandă | Nu este necesar |
| Eficiență pentru comenzi de 4 KB | Parametrii de comandă necesită două solicitări seriale DRAM | Toți parametrii sunt obținuți într-o singură solicitare de 64 de octeți |
După cum puteți vedea, NVMe este mai bun în toate - până la 64K cozi, adică încărcarea este paralelizată. De asemenea, este posibil să gestionați întreruperi, adică atunci când are loc o sarcină prioritară, SSD-ul NVMe va începe să o execute mai repede. Întârzierea în executarea comenzilor este și ea serios mai mică: în cazul AHCI, acestea sunt 2 solicitări DRAM, adică chiar și cu DDR4 este de aproximativ 100-150 ns - un SSD SATA nu poate avea un timp de răspuns mai rapid. În cazul NVMe, există o singură cerere, care vă permite să înjumătățiți întârzierile. Și cel mai important - viteza: SSD-urile NVMe sunt conectate prin PCI Express 3.0 x4, care, teoretic, oferă viteze de până la 3,2 GB/s - de până la 5 ori mai rapide decât SSD-urile SATA.
Factori de formă SSD NVMe
În mod tradițional, aceste SSD-uri sunt conectate ca plăci de expansiune PCI Express - adică aceleași sloturi sunt folosite ca și pentru plăcile video. Cu toate acestea, acest tip de conexiune dispare din ce în ce mai mult: în primul rând, din ce în ce mai mulți utilizatori trec la laptopuri, unde nu poate exista un PCIe cu drepturi depline. În al doilea rând, pe piață există din ce în ce mai multe plăci de bază compacte, unde există fie 1, fie 2 sloturi PCIe, dar din cauza plăcilor video „groase”, a doua este adesea blocată, iar prima este aproape întotdeauna ocupată de un videoclip. card: 
Al doilea factor de formă este U.2. Este de puțin interes pentru un utilizator obișnuit, deoarece este folosit pe servere, are capacitatea de a fi schimbat la cald și de dimensiuni mai mici (în comparație cu plăcile de expansiune PCIe): 
Ei bine, cel mai compact și cel mai dezvoltat factor de formă este M.2 - este utilizat în mod activ în laptop-uri și, începând cu a 100-a linie de chipset-uri de la Intel, a început să apară pe plăcile de bază. Cu toate acestea, trebuie să fiți atenți: în acest factor de formă există și SSD-uri SATA și cum să le distingeți - puteți citi în acesta: 
Fezabilitatea achiziționării unui SSD NVMe.
În acest moment, prețurile SSD-urilor NVMe au scăzut destul de mult și sunt deja aproape de prețurile SSD-urilor obișnuite. Prin urmare, desigur, se pune întrebarea - are sens să le luăm? Pentru a răspunde la această întrebare, trebuie să vă uitați la hardware-ul instalat pe dispozitivul dvs.:
- Dispozitivul nu are sloturi M.2 sau suportă doar SATA. Dacă ai un laptop, atunci nu se poate face nimic, folosește SATA. Și, în general, din moment ce producătorul nu a făcut un slot M.2, acest lucru pur și simplu nu este necesar - totul se va baza pe performanța procesorului, iar câștigul de la un SSD rapid nu va fi simțit. Dacă ai un PC și există un slot PCIe gratuit, totul depinde de tine: dacă ai un procesor puternic (Core i5, i7), placa de bază acceptă NMVe și lucrezi adesea cu matrice de date, ar trebui să te gândești să cumperi un NVMe SSD, poate accelera serios munca. Ei bine, dacă ai un procesor slab (Core i3, Pentium), sau placa de bază a ieșit înainte de 2011 - nu are rost să cumperi NVMe, sfatul este același ca și la un laptop - folosește un SSD SATA, ochiul lui este suficient Pentru dumneavoastră.
- Dispozitivul are un slot M.2 care acceptă NVMe. Dacă aveți un laptop, atunci cel mai probabil aparține segmentului superior de preț și există deja un SSD în acest slot (și, eventual, există un al doilea disc - HDD). Mai mult, cel mai probabil nu ai de ales: laptopurile scumpe au de obicei unul sau două sloturi M.2 și un SATA full-size, dar este deja ocupat de HDD, așa că va trebui să iei un SSD NVMe. Dacă construiești un PC și placa de bază are un slot M.2, totul depinde de procesor: dacă ai un i5 sau i7 de top, atunci ar trebui să plătești în plus și să iei un SSD NVMe. Dacă aveți un Pentium sau i3 - nu are rost în acest sens, cel mai probabil aveți deja un ansamblu bugetar și este mai bine să cheltuiți o mie de ruble în plus pe mai multă RAM sau o placă video mai puternică decât pe un SSD mai rapid, care în cel mai bun caz, va accelera pornirea sistemului pentru o jumătate de secundă.
