Dyski SSD / Solid State Drives

Około 2008 roku nowa klasa urządzeń zaczęła zastępować, przynajmniej częściowo, klasyczny mechaniczny dysk twardy, który do tej pory można było znaleźć w prawie każdym komputerze: SSD, czyli solid-state drive. Dziś nie można sobie wyobrazić bez nich żadnego komputera, który jest używany do czegoś innego niż absolutnie podstawowe zadania - zalety dysków SSD opartych na technologii NAND flash w porównaniu z ich odpowiednikami z wirującymi dyskami magnetycznymi są zbyt przytłaczające. Są one o rząd wielkości szybsze zarówno w transferze sekwencyjnym, ale jeszcze bardziej w odczycie i zapisie wielu małych plików, są ciche, zużywają mniej energii, a także są znacznie bardziej wytrzymałe i odporne na wstrząsy bez ruchomych części.

Mają one jednak jedną istotną wadę - dyski SSD są znacznie droższe od dysków HDD przy tej samej pojemności. Zaliczają się one do urządzeń pamięci masowej, ale naprawdę duże ilości danych są nadal przechowywane na dyskach twardych ze względu na cenę - mniejsze, ale szybkie dyski SSD są używane przede wszystkim jako dyski systemowe, aby zapewnić systemowi operacyjnemu i programom ogromny wzrost prędkości. Ale uwaga: kto raz doświadczył komputera z dyskiem SSD, może postrzegać komputery bez SSD jako nieznośnie powolne!

Dyski SSD/Solid State — różne konstrukcje, kontrolery, układy flash i oprogramowanie układowe

Podobnie jak w przypadku dysków twardych, dyski SSD mają również różne konstrukcje i cechy techniczne niektórych modeli, które są zawsze dostosowane do ich odpowiednich zastosowań. Warianty wyróżniają się następującymi cechami:

• Format: Standardowym formatem jest format 2,5 cala znany z dysków twardych do notebooków o wysokości 7 lub 9,5 mm. Dyski SSD mogą więc bez dodatkowych zmian zastąpić dyski twarde w notebookach lub ich 3,5-calowe odpowiedniki w komputerach stacjonarnych. W przypadku notebooków istnieją jednak również bardzo płaskie SSD w formacie mSATA lub M. 2, które są zintegrowane z urządzeniem bez obudowy, a tym samym wymagają znacznie mniej miejsca. Szczególnie szybkie komputery stacjonarne i stacje robocze używają również ssd w postaci kart wtyczek rozszerzeń PCIe, które są znacznie szybsze, ale także droższe niż zwykłe SSD SATA.
• Połączenie: Podczas gdy większość dysków półprzewodnikowych opiera się na zwykłym połączeniu SATA z 3 lub 6 Gb/s, istnieją również dyski z połączeniem SAS oraz wspomniane już dyski SSD PCI Express do zastosowań profesjonalnych. W notebooku wykorzystywany jest pokrewny interfejs mSATA, a w przyszłości także SATA Express, który jest niczym innym jak bezpośrednim podłączeniem dysku SSD poprzez pasy PCI Express.
• NAND flash i kontroler: Większość modeli jest oparta na technologii MLC flash, która może przechowywać 2 bity na komórkę. Coraz rzadziej spotykane są modele z drogimi, ale szybkimi pamięciami SLC (1 bit na komórkę), natomiast modele TLC z 3 bitami na komórkę i dużą gęstością danych zapewniają wreszcie spadek cen i bardzo duże dostępne pojemności. Często stosowane są kontrolery firm LSI Sandforce, OCZ/Indilinx, Marvell, Samsung i Intel.
• Firmware: Firmware pozwala producentowi na wprowadzanie poprawek w celu optymalizacji w niektórych aplikacjach, takich jak aplikacje bazodanowe. Ponadto żywotność SSD można wydłużyć poprzez over-provisioning, tzn. dodatkowe miejsce w pamięci, które nie może być bezpośrednio wykorzystane, za pomocą większej liczby rezerwowych komórek flash.