Първите SSD или твърдотелни устройства, използващи флаш памет, се появиха през 1995 г. и бяха използвани изключително във военния и космическия сектор. Огромната цена по това време беше компенсирана от уникалните характеристики, които позволяват работата на такива дискове в агресивни среди в широк температурен диапазон.

SSD устройствата се появиха на масовия пазар не толкова отдавна, но бързо станаха популярни, тъй като са модерна алтернатива на стандартния твърд диск ( HDD). Нека да разберем какви параметри трябва да изберете твърдотелно устройство и за какво става дума.

устройство

По навик SSD се нарича "диск", но е по-вероятно да се нарича " солидна кутия”, тъй като в него няма движещи се части, нито нищо с форма на диск. Паметта в него се основава на физичните свойства на проводимостта на полупроводниците, така че SSD е полупроводниково (или твърдотелно) устройство, докато конвенционалният твърд диск може да се нарече електромеханично устройство.

Съкращението SSD просто означава " твърдотелно устройство", тоест буквално, " твърдотелно устройство". Състои се от контролер и чипове памет.

Контролерът е най-важната част от устройството, което свързва паметта с компютъра. От него зависят основните характеристики на SSD - скорост на трансфер на данни, консумация на енергия и др. Контролерът има собствен микропроцесор, работещ според предварително инсталирана програма, и може да изпълнява функциите за коригиране на грешки в кода, предотвратяване на износване и почистване на отпадъци.

Паметта в устройствата може да бъде енергонезависима (NAND) или летлива (RAM).

Първоначално NAND-паметта превъзхожда HDD само по скоростта на достъп до произволни блокове памет и едва от 2012 г. скоростта на четене / запис също се е увеличила многократно. Сега на масовия пазар SSD устройствата са представени от модели с енергонезависима NAND памет.

RAM паметта разполага със свръхбързи скорости на четене и запис и е изградена на принципите оперативна паметкомпютър. Такава памет е летлива - при липса на захранване данните изчезват. Обикновено се използва в специфични области, като например ускоряване на работата с бази данни, трудно е да се намери в продажба.

Разлики между SSD и HDD

SSDсе различава от HDD на първо място, физическото устройство. Благодарение на това той може да се похвали с някои предимства, но има и редица сериозни недостатъци.

Основни предимства:

· Скорост. Дори според технически спецификацииВижда се, че скоростта на четене / запис на SSD е няколко пъти по-висока, но на практика производителността може да варира 50-100 пъти.
· Без движещи се части и следователно без шум. Това също означава висока механична устойчивост.
· Скоростта на произволен достъп до паметта е много по-висока. В резултат на това скоростта на работа не зависи от местоположението на файловете и тяхната фрагментация.
· Много по-малко уязвим на електромагнитни полета.
· Малък размер и тегло, ниска консумация на енергия.

недостатъци:

· Ограничаване на ресурсите чрез цикли на пренаписване. Означава, че можете да презапишете една клетка определено количество отпъти - средно тази цифра варира от 1000 до 100 000 пъти.
· Цената на един гигабайт обем все още е доста висока и надвишава цената на конвенционален твърд диск няколко пъти. Този недостатък обаче ще изчезне с времето.
Трудност или дори невъзможност за възстановяване на изтрити или изгубени данни, свързани с хардуерната команда, използвана от устройството ТРИМ, и с висока чувствителност към падане на захранващото напрежение: при такова увреждане на чиповете на паметта информацията от тях се губи безвъзвратно.

Като цяло SSD дисковете имат редица предимства, които стандартните твърди дискове нямат - в случаите, когато скоростта, скоростта на достъп, размерът и устойчивостта на механично натоварване играят основна роля, SDD агресивно измества HDD.

Колко SSD ще ви трябва?

Първото нещо, на което трябва да обърнете внимание при избора на SSD, е неговият обем. В продажба има модели с капацитет от 32 до 2000 GB.

Решението зависи от случая на използване - можете да инсталирате само операционната система на устройството и да се ограничите до обема SSD в 60-128 GB, което ще бъде достатъчно за Windows и инсталирането на основни програми.

Вторият вариант е да използвате SSD като основна медийна библиотека, но тогава ще ви трябват 500-1000%20%D0%93%D0%B1%0A" rel="noopener nofollow">500-1000 GB диск, което ще бъде доста скъпо. Това има смисъл само ако работите с голям брой файлове, които трябва да осигурите наистина бърз достъп. Приложено към обикновения потребител - не много рационално съотношение цена/скорост.

Но има и друго свойство на твърдите дискове - в зависимост от обема скоростта на запис може да варира значително. Колкото по-голям е капацитетът на диска, толкова по-висока е скоростта на запис, като правило. Това се дължи на факта, че SSD може да използва няколко кристала памет едновременно, като броят на кристалите расте заедно с обема. Тоест при едни и същи модели SSD с различен капацитет от 128 и 480 GB разликата в скоростта може да варира около 3 пъти.

Имайки в предвид тази функция, можем да кажем, че сега може да се нарече най-оптималният избор по отношение на цена / скорост 120-240 GB SSD модели, те ще бъдат достатъчни за инсталиране на системата и най-важния софтуер, а може би и за няколко игри.

Интерфейс и форм фактор

2,5" SSD

Най-често срещаният форм фактор на SSD е 2,5-инчовият формат. Това е "бар" с размери приблизително 100x70x7mm, те могат да варират леко при различните производители (± 1mm). Интерфейсът за 2,5” устройства обикновено е SATA3 (6 Gb/s).

Предимства на 2.5" формат:

• Разпространение на пазара, всякакъв обем е наличен
• Удобен и лесен за използване, съвместим с всяка дънна платка
• Демократична цена

Недостатъци на формата:

• Сравнително ниска скорост сред ssds - до максимум 600 Mb / s на канал, срещу например 1 Gb / s за PCIe интерфейс
• AHCI контролери, които са предназначени за класически твърди дискове

Ако имате нужда от устройство, което е удобно и лесно за монтиране в компютърна кутия, а дънната ви платка има само SATA2 или SATA3 конектори, тогава 2,5%E2%80%9D%20SSD%20%D0%BD%D0%B0%D0% BA %D0%BE%D0%BF%D0%B8%D1%82%D0%B5%D0%BB%D1%8C%0A"rel="noopener nofollow"> 2.5" SSD устройство- Това е твой избор. Системните и офис програми очевидно ще се зареждат по-бързо в сравнение с HDD и обикновеният потребител няма да забележи голяма разлика с по-бързите решения.

mSATA SSD

Има по-компактен форм фактор - mSATA, размери 30х51х4 мм. Има смисъл да се използва в лаптопи и всякакви други компактни устройства, където инсталирането на конвенционален 2.5” диск е непрактично. Ако, разбира се, имат mSATA конектор. По отношение на скоростта, това все още е същата SATA3 спецификация (6 Gb / s) и не се различава от 2,5".

M.2 SSD

Има още един, най-компактният M.2%0A" rel="noopener nofollow">M.2 форм-фактор, който постепенно измества mSATA. Предназначен основно за лаптопи. Размери - 3.5x22x42(60.80) mm. Има три различни дължини на скобите - 42, 60 и 80 mm, обърнете внимание на съвместимостта при инсталиране във вашата система. Съвременните дънни платки предлагат поне един U.2 слот за M.2 формат.

M.2 може да бъде SATA или PCIe. Разликата между тези опции на интерфейса е в скоростта, при това доста голяма - SATA устройстваможе да се похвали със скорост от 550 Mb/s средно, докато PCIe, в зависимост от поколението, може да предложи 500 Mb/s на лента за PCI-E 2.0 и скорости до 985 Mb/s на лента за PCI-E 3.0. Така SSD, инсталиран в PCIe x4 слот (с четири ленти), може да обменя данни със скорост до 2 Gb/s в случай на PCI Express 2.0 и до почти 4 Gb/s при използване на PCI Express трето поколение.

В същото време разликите в цената са значителни, устройство с форм-фактор M.2 с интерфейс PCIe ще струва средно два пъти повече от интерфейс SATA със същия обем.

Форм-факторът има U.2 конектор, който може да има конектори, които се различават един от друг по клавиши - специални „изрези“ в тях. Има клавиши B и , и също B&M. Те се различават по скорост на PCIe шината: ключът M ще осигури скорости до PCIe x4, ключът M ще осигури скорости до PCIe x2, както и комбинираният ключ B&M.

(4:среден)(6:среден)

B-конекторът е несъвместим с M-конектора, M-конекторът, съответно, с B-конектора, а B&M конекторът е съвместим с всеки. Бъдете внимателни, когато купувате SSD%0A%20%D1%84%D0%BE%D1%80%D0%BC%D0%B0%D1%82%D0%B0%20 M.2%0A" rel="noopener nofollow">SSD формат M.2 , тъй като дънната платка, лаптопът или таблетът трябва да имат подходящ конектор.

PCI-e SSD

И накрая, последният съществуващ форм фактор е SSD%0A,%20%D0%BA%D0%B0%D0%BA%20%D0%BF%D0%BB%D0%B0%D1%82%D0%B0%20%D1%80%D0%B0%D1% 81%D1%88%D0%B8%D1%80%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D1%8F%20 PCI-E%0A" rel="noopener nofollow">SSD като PCI-E разширителна карта. Монтирани, съответно, в PCI-E слота, имат най-висока скорост, около 2000 MB/s четене и 1000 MB/s запис. Такива скорости ще ви струват много скъпо: очевидно е, че изборът на такова устройство си заслужава за професионални задачи.

NVM Express

Има и SSD с новия логически NVM%20Express%0A" rel="noopener nofollow">Интерфейс NVM Express, проектиран специално за твърди дискове. Той се различава от стария AHCI с още по-ниски закъснения на достъпа и висок паралелизъм на чиповете памет поради нов набор от хардуерни алгоритми.
На пазара има модели както с конектор М.2, и в PCIe . Недостатъкът на PCIe тук е, че ще заеме важен слот, който може да бъде полезен за друга платка.

Тъй като стандартът NVMe е проектиран специално за флаш памет, той взема предвид неговите характеристики, докато AHCI все още е само компромис. Следователно NVMe е бъдещето на SSD и ще се подобрява само с времето.

Какъв тип памет е най-добър в SSD?

Нека да разгледаме видовете SSD памет. Това е една от основните характеристики на SSD, която определя ресурса и скоростта на презапис на клетката.

MLC (многостепенна клетка)- най-популярният тип памет. Клетките съдържат 2 бита, за разлика от 1-вия бит в стария тип SLCкойто е почти изчерпан. Това води до по-голям обем, което означава по-ниска цена. Ресурс на запис от 2000 до 5000 цикъла на презаписване. В този случай "презаписване" означава презаписване на всяка клетка от диска. Следователно за модел от 240 GB например можете да запишете поне 480 TB информация. Така че ресурсът на такъв SSD, дори при постоянна интензивна употреба, трябва да е достатъчен за 5-10 години реклами (за които той все още ще бъде много остарял). А за домашна употреба ще издържи изобщо 20 години, така че ограничените цикли на презаписване могат да бъдат напълно игнорирани. MLC е най-добрата комбинация от надеждност/цена.

TLC (клетка с три нива)- от името следва, че в една клетка се съхраняват 3 бита данни наведнъж. Плътността на запис тук, в сравнение с MLC, е по-висока с цели 50%, което означава, че ресурсът за презапис е по-малък - от само 1000 цикъла. Скоростта на достъп също е по-ниска поради по-високата плътност. Цената сега не е много по-различна от MLC. Отдавна се използва широко във флашките. Срокът на експлоатация също е достатъчен за домашно решение, но податливостта на некоригируеми грешки и "смъртта" на клетките на паметта е значително по-висока и то през целия експлоатационен живот.

3D NAND- това е по-скоро форма на организация на паметта, а не нейният нов вид. Има както MLC, така и TLC 3D NAND. Такава памет има вертикално разположени клетки памет, а отделен чип памет в нея има няколко нива клетки. Оказва се, че клетката има и трета пространствена координата, откъдето и префиксът „3D“ в името на паметта – 3D NAND. Той се отличава с много нисък процент грешки и висока издръжливост поради по-голямата технология на процеса от 30-40nM.
Гаранцията на производителя за някои модели достига 10 години употреба, но цената е висока. Най-надеждният съществуващ тип памет.

Разлики между евтини SSD и скъпи

Дисковете с еднакъв обем могат да се различават значително по цена дори от един и същ производител. Евтиният SSD може да се различава от скъпия по следните начини:

· По-евтин тип памет.Във възходящ ред на цена / надеждност, условно: TLC ≥ MLC ≥ 3D NAND.
· По-евтин контролер.Също така влияе върху скоростта на четене/запис.
· Клипборд. Най-евтините SSD може изобщо да нямат клипборд, това не ги прави много по-евтини, но значително намалява производителността.
· Системи за защита. Например скъпите модели имат защита срещу прекъсване на захранването под формата на резервни кондензатори, които ви позволяват да завършите правилно операцията по запис и да не губите данни.
Марка. Разбира се, по-популярната марка ще бъде по-скъпа, което не винаги означава техническо превъзходство.

Заключение. Какво е по-изгодно да купите?

Безопасно е да се каже, че съвременните SSD дискове са доста надеждни. Страх от загуба на данни и негативно отношение към твърдотелните дискове като клас този моментвече напълно неоправдано. Ако говорим за повече или по-малко популярни марки, тогава дори евтината TLC памет е подходяща за бюджетна домашна употреба и нейният ресурс ще ви издържи поне няколко години. Много производители предлагат и 3 години гаранция.

Така че, ако имате ограничен бюджет, тогава вашият избор е SSD%0A%20%D1%91%D0%BC%D0%BA%D0%BE%D1%81%D1%82%D1%8C%D1%8E%20%D0%B2%20 60-128%20%D0%93%D0%B1%0A"rel="noopener nofollow">SSD с капацитет 60-128 GB за инсталиране на системата и често използвани приложения Типът памет не е толкова критичен за домашна употреба - ще бъде TLC или MLC, дискът ще остарее преди ресурсът да е изчерпан.При равни други условия, разбира се, си струва да изберете MLC.

Ако сте готови да разгледате средния ценови сегмент и да оцените надеждността, тогава е по-добре да обмислите MLC SSD 200-500 GB. За по-стари модели ще трябва да платите около 12 хиляди рубли. В същото време обемът ще ви е достатъчен за почти всичко, което трябва да работи бързо на домашен компютър. Можете също така да вземете още по-надеждни модели с 3D%20NAND%0A" rel="noopener nofollow">3D NAND чипове памет.

Ако страхът ви от износване на светкавица достигне нива на паника, тогава трябва да погледнете новите (и скъпи) технологии под формата на 3D%20NAND%0A" rel="noopener nofollow"> формат на 3D NAND устройство. И ако не е шега, тогава това е бъдещето на SSD - тук се комбинират висока скорост и висока надеждност. Такова устройство е подходящо дори за важни сървърни бази данни, тъй като записът ресурсът тук достига петабайти и грешките в числата са минимални.

Бих искал да разпределя SSD% 20% D0% BD% D0% B0% D0% BA% D0% BE% D0% BF% D0% B8% D1% 82% D0% B5% D0% BB% D0% B8% 20 в отделна група %D1%81%20%D0%B8%D0%BD%D1%82%D0%B5%D1%80%D1%84%D0%B5%D0%B9%D1%81%D0%BE %D0%BC %двадесет PCI-E" rel="noopener nofollow">SSD устройства с PCI-E интерфейс. Те имат високи скорости на четене и запис (1000-2000 Mb / s) и са средно по-скъпи от другите категории. Ако поставите скоростта на преден план, тогава това най-добрият избор. Недостатъкът е, че заема универсален PCIe слот; дънните платки с компактни формати могат да имат само един PCIe слот.

Извън конкуренцията - SSD с NVMe логически интерфейс,чиято скорост на четене надвишава 2000 Mb / s. В сравнение с компромисната логика за SSD AHCI, той има много по-голяма дълбочина на опашката и паралелизъм. Висока цена на пазара и най-добра производителност - изборът на ентусиасти или професионалисти.

Много компютърни потребители са срещали думата SATA повече от веднъж, но не много хора знаят какво е това. Струва ли си да се обърне внимание при избора харддиск, системна такса или готов компютър? Всъщност в характеристиките на тези устройства често се споменава думата SATA.

Даваме определение

SATA е сериен интерфейс за пренос на данни между различни устройства за съхранение, който замени паралелния ATA интерфейс.

Начало на работата по създаването този интерфейссе организира от 2000 г.

През февруари 2000 г. по инициатива на Intel беше създадена специална работна група, която включва лидерите на ИТ технологиите от онези и настоящите времена: Dell, Maxtor, Seagate, APT Technologies, Quantum и много други също толкова значими компании.

В резултат на двугодишно сътрудничество първите SATA конектори се появиха на дънни платки в края на 2002 г. Те са били използвани за прехвърляне на данни през мрежови устройства.

А от 2003 г. серийният интерфейс е интегриран във всички съвременни дънни платки.

За да усетите визуално разликата между ATA и SATA, вижте снимката по-долу.

Serial ATA интерфейс.

Нов интерфейс на софтуерно ниво, съвместим с всички съществуващи хардуерни устройства и осигуряващ по-висока скорост на трансфер на данни.

Както можете да видите от снимката по-горе 7 контактен проводникима по-малка дебелина, което осигурява по-удобна връзка помежду си различни устройства, а също така ви позволява да увеличите броя на Serial ATA конекторите на дънната платка.

При някои модели дънни платки техният брой може да достигне до 6.

По-ниското работно напрежение, по-малкото пинове и микросхеми намалиха разсейването на топлината на устройствата. Поради това SATA порт контролерите не прегряват, което гарантира още по-надежден трансфер на данни.

Въпреки това все още е проблематично да се свържат по-голямата част от съвременните дискови устройства към интерфейса Serial ATA, така че всеки, който произвежда модерни дънни платки, все още не е изоставил интерфейса ATA (IDE).

Кабели и конектори

Използват се два кабела за пълен трансфер на данни през SATA интерфейса.

Единият, 7 пинов, директно за пренос на данни, а вторият, 15 пинов, захранващ, за подаване на допълнително напрежение.

В същото време 15-пинов захранващ кабел е свързан към захранването чрез обикновен 4-пинов конектор, който извежда две различни напрежения, 5 и 12 V.

Захранващият кабел SATA осигурява работно напрежение от 3,3 V, 5 V и 12 V при ток от 4,5 A.

Ширина на кабела 2,4см.

За да се осигури плавен преход от ATA към SATA, по отношение на захранващите връзки, на някои модели твърди дискове все още можете да видите старите 4-пинови конектори.

Но като правило модерните твърди дискове вече идват само с 15-пинов нов конектор.

Кабелът за данни Serial ATA може да бъде свързан към твърдия диск и дънната платка, дори когато последните са активирани, което не можеше да се направи в стария интерфейс ATA.

Това се постига благодарение на факта, че заземяващите проводници в областта на интерфейсните контакти са направени малко по-дълги от сигналните и захранващите.

Следователно, при свързване, заземяващите проводници първо контактуват и едва след това всички останали.

Същото може да се каже и за захранващия 15-пинов кабел.

Маса, конектор за захранване Serial ATA.

SATA конфигурация

Основната разлика между SATA и ATA конфигурациите е липсата на специални превключватели и Master/Slave чипове.

И също така няма нужда да избирате място за свързване на устройството към кабела, защото има две такива места на ATA кабела, а устройството, което е свързано в края на кабела, се счита за основно в BIOS.

Липсата на настройки Master / Slave не само значително опростява хардуерната конфигурация, но също така ви позволява да инсталирате операционни системи по-бързо, например, .

Говорейки за BIOS, настройките в него също няма да отнемат много време. Бързо ще намерите всичко и ще го настроите там.

Скорост на трансфер

Скоростта на данни е една от важни параметри, за подобряването на който е разработен интерфейсът SATA.

Но този показател в този интерфейс непрекъснато се увеличава и сега скоростта на трансфер на данни може да достигне до 1969 MB / s. Много зависи от поколението на SATA интерфейса и вече има 5 от тях.

Първите поколения на серийния интерфейс, версия "0", можеха да прехвърлят до 50 MB / s, но те не се вкорениха, тъй като веднага бяха заменени от SATA 1.0. чиято скорост на пренос на данни дори тогава достига 150 MB/s.

Времето на появата на серията SATA и техните възможности.

Серия:

1. 1.0 - време на дебют 01/07/2003 - максималната теоретична скорост на трансфер на данни е 150 MB / s.
2. 2.0 - ще се появи през 2004 г., напълно съвместим с версия 1.0, максималната теоретична скорост на трансфер на данни е 300 MB / s или 3 Gb / s.
3. 3.0 - време на дебют юли 2008 г., начало на издаване май 2009 г. Теоретичната максимална скорост е 600 MB/s или 6 Gb/s.
4. 3.1 - време на дебют юли 2011 г., скорост - 600 MB / s или 6 Gb / s. По-разширена версия от тази в параграф 3.
5. 3.2, както и включената в него спецификация SATA Express - дата на издаване 2013г. В тази версия имаше сливане на SATA и PCIe устройства. Скоростта на пренос на данни е увеличена до 1969 MB / s.

В този интерфейс прехвърлянето на данни се извършва със скорост от 16 Gb / s или 1969 MB / s поради взаимодействието на две PCIe Express и SATA линии.

Интерфейсът SATA Express започна да се внедрява в чипсети Intel 9-series и все още беше малко известен в началото на 2014 г.

Ако те не пуснат корени в джунглата на ИТ технологиите, тогава накратко можем да кажем това.

Serial ATA Express е вид кросоувър мост, който преобразува нормалния режим на предаване на сигнала в режим SATA в по-бърз, което е възможно благодарение на интерфейса PCI Express.

eSATA

eSATA се използва за свързване на външни устройства, което още веднъж потвърждава гъвкавостта на SATA интерфейса.

Тук вече се използват по-надеждни конектори и портове.

Недостатъкът е, че за работа външно устройствоИмате нужда от отделен специален кабел.

Но разработчиците на интерфейси скоро решиха този проблем, като въведоха система за захранване директно в главния кабел в интерфейса eSATAp.

eSATAp е модифициран eSATA интерфейс, който използва USB 2.0 технология. Основното предимство на този интерфейс е предаването на напрежение от 5 и 12 волта чрез проводници.

Съответно има eSATAp 5 V и eSATAp 12 V.

Има и други имена на интерфейси, всичко зависи от производителя. Може да срещнете подобни имена: Power eSATA, Power over eSATA, eSATA USB Hybrid Port (EUHP), eSATApd и SATA/USB Combo.

Вижте интерфейса по-долу.

Интерфейсът Mini eSATAp също е разработен за лаптопи и нетбуци.

mSATA

mSATA - внедрява се от септември 2009 г. Проектиран за използване в лаптопи, нетбуци и други малки компютри.

Снимката по-горе, като пример, показва два диска, един обикновен SATA, той е отдолу. По-горе е диск с mSATA интерфейс.

За тези, които се интересуват, можете да се запознаете с характеристиките на mSATA дисковете.

Такива устройства са инсталирани в почти всеки ултрабук.

Интерфейсът mSATA рядко се използва в конвенционалните компютри.

mSATA към Serial ATA конвертор.

Заключение

От горното става ясно, че интерфейсът за серийни данни SATA все още не е изчерпан напълно.

Настоящите тенденции на развитие са такива, че шината PCI Express скоро трябва да замени интерфейса SATA 6 Gb/s навсякъде - това вече е включено във версията на спецификацията SATA 3.2. По-нататъшното развитие на SATA предполага, че настолните SSD ще запазят обичайния си дизайн, но ще бъдат свързани чрез специален SATA Express интерфейс, който ще въведе нов тип конектори и кабели. В същото време SATA Express комбинира два интерфейса SATA 6 Gb / s (те са необходими за обратна съвместимост с по-стари устройства) и няколко PCI Express ленти. Първото поколение SATA Express портове, налични в момента на дънни платки, базирани на чипсет Intel Z97 (Фигура 1), използват две второ поколение PCI Express ленти, което означава, че пиковата пропускателна способност на текущата реализация на SATA Express се е увеличила до 1 GB/s.

Втората опция, предоставена от спецификацията за свързване на дискове чрез PCI Express шина, са специализирани M.2 слотове (известни още като NGFF), насочени предимно към мобилни приложения. Тези слотове, които са сравнително малки и следователно идеални за тънки и ултратънки лаптопи, съчетават един SATA 6 Gb/s интерфейс и няколко PCI Express ленти. В първата версия, която сега се използва широко на дънни платки, базирани на чипсети на Intel от девето поколение, отново се използват две PCI Express 2.0 ленти. С други думи, M.2 слотовете могат да се разглеждат като проста мобилна адаптация на интерфейса SATA Express.

Ориз. 1. Актуализирана технология Intel Rapid Storage, поддържа M.2 и SATA Express PCIe устройства (позволява функциите на технологията Intel® Rapid Storage с PCI Express* базирани SSD дискове).

Всъщност SATA Express и M.2 са предназначени да решат един и същ проблем - свързване на високоскоростни устройства чрез интерфейса PCI Express, за който SATA производителността вече не е достатъчна. Архитектурата на тези интерфейси обаче е забележимо различна.

SATA Express е проектиран с два стандартни SATA 3.0 порта и допълнителен четири-пинов конектор - всички комбинирани в един конектор. Той е предназначен за устройства, използвани в конвенционални компютри; към него могат да бъдат свързани съответно два SATA устройства или един високоскоростен SSD с интерфейс PCI Express x2. Струва си да припомним, че SATA портът има 7 пина, а за работата на един PCI Express канал са необходими 9 пина. Оттук и необходимостта от допълнителен четири-пинов конектор - две PCI Express линии се нуждаят от 18 пина, а точно това осигурява SATA Express конекторът: 7 + 7 + 4. Очевидно е необходим специален кабел за използване на PCI Express x2. Но в интерфейса PCI Express няма захранващи линии. Ширината на честотната лента на PCI Express x2 е 16 Gb / s - това е повече от общата производителност на два SATA 3.0 канала (12 Gb / s) и е повече от достатъчно дори за най-модерния и бърз SSD. Между другото, в момента дисковете с PCI Express интерфейс все още са екзотични и недостъпни за масовия потребител.

Друго нещо е M.2 - серийните устройства с този интерфейс вече са пуснати достатъчно. Но ако SATA Express е фокусиран върху настолни компютри и ви позволява да се свържете традиционен SSDи твърди дискове, M.2 е предназначен за използване в мобилни устройства като лаптопи и таблети, заедно с устройства, проектирани като разширителна карта и включени директно в конектора. Подобно на SATA Express, M.2 интерфейсът осигурява обратна съвместимост със SATA, но тъй като повече от едно устройство не може да бъде физически свързано към него едновременно, се предоставя само един SATA 3.0 канал. Но това направи възможно внедряването на по-голям брой PCI Express линии - M.2 устройствата имат четири такива канала с обща честотна лента от 32 Gb / s. Интерфейсът също така осигурява захранване на разширителната платка за добавяне, която между другото изобщо не е задължително да е устройство - M.2 ви позволява да свързвате Wi-Fi и Bluetooth контролери, GPS модули, NFC и други видове на устройства. Също така си струва да се отбележи, че в допълнение към SATA 3.0 и PCI Express x4, M.2 интерфейсът също така осигурява USB 3.0, така че не е трудно да се внедрят устройствата, изброени по-горе, във формат M.2 разширителна карта.

Новият чипсет Z97 ви позволява да използвате физически контактни линии в различни конфигурации и в зависимост от типа на свързаното устройство да ги превключвате към SATA, PCI Express или USB портове. Актуализираната версия на Intel Rapid Storage Technology отговаря за работата на SSD, включително високоскоростните, гарантира работата на стандартни и специализирани функции, включително като част от RAID масиви. В допълнение, чипсетът Z97 осигурява съвместимост със следващото поколение процесори (Haswell Refresh) без актуализация. BIOS на дънната платкатакси.

Ориз. 2. Високоскоростни M.2 и SATA Express интерфейси за подсистема за съхранение. Схема на свързване на всички контролери за слотове и гнезда към чипсета Intel Z97.

За много потребители интерфейсът SATA Express се появи почти от нищото, бързо навлизайки в познатата среда на компютърните технологии. И всичко това благодарение на Intel и неговите партньори. Първият осигури интегрирането му в чипсети Intel 9-series, а вторите осигуриха внедряването му в нови дънни платки, създадени на базата на тези чипсети. Трябва да се отбележи, че до пролетта на 2014 г. само компютърни ентусиасти и специализирани специалисти знаеха за развитието на спецификацията SATA Express (SATA 3.2). Какво е SATA Express? Откъде идва и каква е целта му? За какво да се подготвим в бъдеще?

За да дадем изчерпателни отговори на тези въпроси, нека да разгледаме историята на ATA интерфейсите, защото всичко в нашия живот е взаимосвързано и всяко събитие е, от една страна, логичното заключение на причините, които са го породили, а от друга страна, причината за последвалите инциденти.

И така, нека се върнем към 2003 г., когато беше въведена спецификацията на SATA интерфейс от първо поколение, известна като SATA 1.5Gb/s. Той замени AT Attachment, по-късно преименуван на Parallel ATA (PATA). Тъй като AT Attachment по едно време „израсна“ от стандарта Integrated Drive Electronics (IDE), разработен от Western Digital, много хора го помнят като IDE. Защо се наложи замяната на PATA интерфейса? Първо, проблемният въпрос беше по-нататъшното увеличаване на неговата пропускателна способност, която се е увеличила от 16 на 133 MB / s през историята на своето съществуване. Второ, имаше доста сложно и скъпо внедряване на кабели, които използваха 40 или 80 линии. Освен това те бяха неудобни, когато бяха подредени в компютърни кутии, заемайки много място. Трето, трябва да се припомни, че PATA устройствата не могат да бъдат сменени горещо. Четвърто, не трябва да забравяме проблематичното внедряване на протоколи за опашка при обработка на данни. Тези и други причини ни принудиха да се откажем от паралелния интерфейс и да преминем към по-компактен и обещаващ сериен.

SATA интерфейсът се разви доста бързо и още през 2009 г. се появи версия на SATA 6 Gb / s с максимална теоретична честотна лента от 600 MB / s или 4,8 Gb / s. На практика скоростите достигат 550 MB / s, което в момента е повече от достатъчно за повечето обикновени потребители, например за стартиране на SSD устройства.

Но почти същите причини, които някога доведоха до изоставянето на PATA и прехода към SATA, се превърнаха в пътя на по-нататъшното развитие на този интерфейс - кръгът се затвори и неговият жизнен цикъл достигна крайния сегмент. Когато започнаха да работят върху следващото увеличение на честотната лента на SATA (спецификацията SATA 12Gb/s или SAS 3.0), те забелязаха, че е доста трудно да се постигне желаният резултат. Първо, внедряването на логиката става много по-сложно, което води до необходимостта от интегриране на допълнителни блокове, увеличаване на площта на контролера и увеличаване на разходите за неговото производство. На второ място, значително се увеличава сложността на изпълнението на протокола за работа. Трето, не всички линии работят стабилно, когато скоростта на пренос на данни се увеличи до 12 Gbps. Друг негативен момент беше увеличаването на консумацията на енергия, което е абсолютно неприемливо в съвременните реалности, тъй като енергийната ефективност е един от приоритетите при разработването на нови устройства. В крайна сметка за ефективна работапри своите граници на производителност интерфейсът SATA 12Gb/s ще отнеме още няколко години, така че интегрирането му едва ли ще се изплати в домашни системи.

Какъв беше изходът от тази ситуация? Доста просто: вземете познат и обещаващ интерфейс, който вече се е доказал добре. Говорим за PCI Express. Спомнете си, че в спецификацията на PCI Express 2.0 един ред осигурява трансфер на информация със скорост от 500 MB / s във всяка посока, тоест получаваме обща цифра от 1 GB / s, което е значително по-високо от 600 MB / s за SATA 6 Gb/s. Броят на включените линии може да бъде увеличен, което гарантира отлична мащабируемост в бъдеще, а преходът към нови версии на стандарта също ще увеличи скоростта на работа. По-специално, версията на PCI Express 3.0 вече предполага скорост от 985 MB/s във всяка посока (1970 MB/s в двете посоки). За PCI Express 4.0 тази цифра вече ще бъде на ниво от 1969 MB / s (3938 MB / s в две посоки). Както можете да видите, потенциалът е огромен.

Какво друго може да предложи PCI Express? Първо, много широка интеграция, защото абсолютно всички настолни процесори имат контролер за тази шина. Второ, той е доста енергийно ефективен. Трето, използването на Separate Reference Clock with Independent Spread Spectrum Clocking или SRIS архитектура, която е разработена и внедрена от инженерите на ASUS, елиминира използването на отделен тактов генератор от хост контролера. Това осигурява преход към по-евтини PCIe кабели и гарантира правилното разпознаване на SATA Express устройства.

Сумата от всички тези фактори ни дава простотата на крайното изпълнение, лекотата на повишаване на нивото на производителност, относително ниските финансови разходи за по-нататъшно развитие и достатъчно висока енергийна ефективност.

И отново отбелязваме подобни исторически моменти: за по-добра съвместимост SATA Express е базиран на стандарта SATA, точно както SATA използва базата ATA, за да замени по-лесно интерфейса PATA. Кой каза, че историята не се повтаря?

Както може би се досещате, SATA Express е по същество просто "мост", който превежда компютърното оборудване към високоскоростните възможности на PCI Express интерфейса, като същевременно поддържа съвместимост с традиционния конектор. Ето защо IT специалистите определят SATA Express предимно като спецификация за нов тип конектор, който позволява маршрутизиране на сигнала на PCI Express и SATA интерфейси.

Заедно със SATA Express, интерфейсът M.2 също навлезе активно на сцената, което е просто намалена реализация на същия SATA Express, но с допълнителна употреба USB 3.0 линии. Въпреки това, крайната цел на тези интерфейси е една и съща: да направят прехода от възможностите на SATA към потенциала на PCI Express.

Какво имаме в момента? Първите дънни платки използват SATA Express интерфейс с две PCI Express 2.0 ленти. Тоест максималната им пропускателна способност е 2 GB / s или 16 Gb / s. На практика индикаторът достига само 10 Gb / s. на ASRock дънна платка ASRock Z97 Extreme6 използва четири PCI Express 3.0 ленти за Ultra M.2 слота, теоретично увеличавайки неговата пропускателна способност до 32Gbps. Потенциал, както се казва, на лицето.

Що се отнася до интерфейса SATA 6 Gb / s, той все още ще бъде на пазара дълго време и ще бъде постепенно заменен от интерфейса SATA Express или следващите версии на PCI Express. Например Western Digital спря да доставя PATA устройства едва в края на 2013 г. Тоест, за още 5-7 години (или може би повече) интерфейсът SATA ще бъде активен компонент на компютърните системи.

Intel SSD DC P3700 Series с NVM Express

За SSD с най-висока производителност, използвани в сървъри и съхранение в облака, интерфейсът NVM Express вече е разработен и се използва активно. Това е оптимизирана версия на PCI Express изключително за SSD, налични като допълнителни карти и традиционни 2,5-инчови устройства. В същото време скоростите на последователно четене и запис на данни достигат съответно 2800 и 2000 MB / s. В бъдеще тези решения трябва да се появят и на пазара за масови системи.

А сега нека да преминем към героя на този преглед, устройството (A256TU1D190004 SSD 256), и да го използваме като пример, за да проучим практическите ползи от използването на интерфейса SATA Express.

Спецификация

Производител и модел		(A256TU1D190004 SSD 256)
Форм фактор
Интерфейс
Използван контролер		ASMedia ASM1062R
Вътрешни дискове
		Memoright MS 801
	Количество
	Общ обем, GB
	Режим на работа
Размери, мм		100 x 70 x 9,5
Уеб страница с продукти

Тъй като новостта е вид концепция, не е възможно да се намери информация за нея на официалния уебсайт. Затова ще разгледаме характеристиките на тестваното решение, докато се запознаваме с него.

Външен вид

Получихме концепцията на устройството за тестване, следователно няма да можем да оценим информационното съдържание на пакета. Имайте предвид, че кутията, в която се доставя ASUS HYPER EXPRESS, е доста голяма и идеално го предпазва от външни повреди по време на транспортиране.

Вътре в опаковката е самият носител и кабелът за пренос на данни и захранване. Възможно е проба на дребно да включва също инструкции и някои допълнителни "бонуси" в комплекта, но за повечето потребители този минимален набор ще бъде достатъчен.

Устройството има приятен външен вид благодарение на стикера на горния капак, шарката върху която имитира полиран метал. Корпусът на новостта наистина е метален, но има обичайното черно матово покритие. Обратната страна на ASUS HYPER EXPRESS съдържа няколко стикера, указващи неговия сериен номер и списък на получените сертификати. Надписът "Concept Edition" казва, че нямаме работа с инженерна проба, а с концепцията за ново устройство. Следователно версията на дребно на устройството все още може да бъде значително подобрена и подобрена.

Корпусът на новостта е направен в стандартен 2,5-инчов формат и е с дебелина 9,5 мм. В същото време всички монтажни отвори също са на обичайните места, което го прави съвместим със съответните гнезда за конвенционални SSD.

Една от основните характеристики на носителя е интерфейсът за пренос на данни, въведен от най-новия SATA Express. След това ще го разгледаме по-подробно.

Вътрешна организация

Развиването на четири винта ни позволява достъп хардуершофиране. Той е представен от печатна платка с елементи, поставени върху нея, включително два mSATA порта за инсталиране на устройства с подходящ форм фактор.

В ролята на вътрешен SSD се използват два носителя Memoright MS 801 (MRMAL5A256GTUM2C00) с капацитет 256 GB всеки. Тяхната техническа спецификация е следната:

Производител и модел		Memoright MS 801 (MRMAL5A256GTUM2C00)
Форм фактор
Интерфейс		SATA 6Gb/s
Обем, GB
Използван контролер		Marvell 88SS9187
Тип памет
Температура на съхранение, °C
Работна температура, °C
Влажност, %
Максимална скорост на сериен трансфер на данни, MB/s
Максимална скорост на предаване на произволен блок от 4 KB, IOPS
Време между откази, часове (MTBF)
Габаритни размери, мм
Уеб страница с продукти

Централното място в тези устройства е заето от контролера Marvell 88SS9187. Като чипове памет се използват Toshiba TH58TEG9DDJBA89 банки с многостепенна структура, произведени по 19-nm технологичен процес. От двете страни на дисковете са поставени чипове, като обемът на всеки от тях е 64 GB. Има и използването на допълнителна кеш памет, произведена от Micron (маркировка 2TE12). Новите елементи поддържат редица сертификати, сред които са FCC, CE и RoHS.

Сред предимствата на пакетните SSD трябва да се отбележи значителното време между отказите, което е повече от 2 100 000 часа, което е много важно, тъй като тези устройства работят в режим RAID 0 и отказът на един от тях ще доведе до загуба на на цялата информация, съхранявана в тях.

Имайте предвид, че общият капацитет на двете устройства е 512 GB, но 1/16 от този капацитет (32 GB) е запазен от системата за ефективно използваневсички клетки с памет благодарение на специални алгоритми.

Вътре в ASUS HYPER EXPRESS е използвана печатна платка собствено производство, което ясно се подсказва от надписа "ASUS COOPER".

Видно място на платката заема контролерът ASMedia ASM1062R, предназначен за създаване на RAID 0 масив с два инсталирани диска. Съдейки по многобройните ревюта в мрежата, той не поддържа технологията TRIM, за която е предназначена пълно премахванеинформация от клетките на паметта и освобождаването им за запис на нови данни.

Помощната програма trimcheck-0.6 потвърди този факт. Трудно е да се каже колко ще се отрази на работата на устройството, тъй като самата технология е предназначена да предотврати постепенното намаляване на скоростта на SSD при изтриване на ненужни данни. Следователно липсата му може да се прояви само след известно време.

От една страна, пакетният кабел има SATA Express конектор за свързване към системната платка, а от друга, съответен интерфейс за свързване на устройство. Освен това има и стандартен SATA конектор за захранване на новия продукт.

На пейката майка ASUS платка Z97-DELUXE има два SATA Express интерфейса. Един от тях (SATA Express_1) се управлява от контролера ASMedia ASM106SE и е комбиниран със съседния интерфейс M.2, следователно само един от тях може да работи едновременно. Осигурена е работата на втория конектор, обозначен като SATA Express_E1 Intel чипсет Z97, като същевременно е комбиниран с два USB 3.0 порта (USB3_E56) и интерфейс PCI Express x16 (PCIe x16_3). По подразбиране дънната платка автоматично разпознава към кой от посочените конектори са свързани устройствата.

В същото време в долния десен ъгъл на платката има и специални конектори (SATA_E_1_CLK и SATA_E_E1_CLK), чието затваряне ви позволява да посочите използването на съответните интерфейси SATA Express. Те ви позволяват да избегнете някои неприятни моменти, например, когато устройство с интерфейс SATA Express не се разпознава от системата. Затварянето на контактите води до изпращане на часовников сигнал с определена честота към устройството, следователно BIOS на платката правилно разпознава устройството. Необходимостта от джъмпери скоро трябва да отпадне, тъй като честотният генератор ще бъде поставен директно върху печатна електронна платкаустройство (SRIS архитектура). Определено ще проверим скоростта на новост в режим автоматично откриванеи с джъмпера CLK, инсталиран на превключвателя, за да разберете кой е по-предпочитан за крайния потребител.

Помощната програма HD Tune Pro потвърждава липсата на поддръжка на технологията TRIM, като отбелязва, че устройството поддържа системата за наблюдение S.M.A.R.T. и последователност на хардуерни NCQ команди:

• NCQ (native command queuing) - хардуерна опашка от команди, която ви позволява да оптимизирате производителността на устройството;
• S.M.A.R.T. (технология за самонаблюдение, анализ и отчитане) - система за наблюдение, която следи състоянието на устройството, което позволява да се предвиди времето на неговата повреда.

Файлова система

Капацитетът на паметта на новостта е 447 GB или 480 милиарда байта. Несъответствието с 480 GB се дължи на десетичното преобразуване на единиците памет. Такъв маркетингов ход се използва от производителите на задвижвания в цялата продуктова гама.

Тестване

За тестване на ASUS HYPER EXPRESS SSD беше използван следният тестов стенд:

Дънна платка	ASUS Z97-DELUXE (Intel Z97, Socket LGA1150, DDR3, ATX)
процесор	Intel Core i7-4770K (LGA1150, 3,5 GHz, 8 MB L3 кеш)
Охладител на процесора
RAM памет	2 x 4 GB DDR3-2400 TwinMOS TwiSTER 9DHCGN4B-HAWP
видео карта	AMD Radeon HD 6970 2 GB GDDR5
HDD	Seagate Barracuda 7200.12 ST3500418AS, 500 GB, SATA-300, NCQ
оптично устройство	ASUS DRW-1814BLT SATA
Захранване	Seasonic X-660 Gold (SS-660KM Active PF), 650W, 120mm вентилатор
Операционна система	Microsoft Windows 7 64-битова

Първото заключение, което може да се направи от резултатите от теста ASUS HYPER EXPRESS е, че използването на интерфейса SATA Express ви позволява да постигнете наистина изключителна производителност. Така че в нашия случай говорим за скорост на работа до 690 - 820 MB / s (в зависимост от използваната помощна програма), докато дори най-производителните решения с интерфейс SATA 6 Gb / s показаха максимални резултати при около 500 MB / с.

Нека разгледаме получените резултати по-подробно. CrystalDiskMark и AS SSD Benchmark показват много сходни резултати. И така, скоростта на четене от носителя беше 616 - 674 MB / s, а записът е дори малко по-бърз - на ниво 688 - 735 MB / s. В EVEREST производителността на линейното четене на новостта също е висока и възлиза на 665 - 715 MB / s. Други SSD в този тест, както виждаме, не надвишават марката от 500 MB / s.

Въпреки такава висока производителност в много бенчмаркове, рекордните резултати на тестваното устройство бяха получени в помощната програма Intel NAS Performance Toolkit. И така, при запис на видео на ASUS HYPER EXPRESS скоростта на копиране беше 769 - 820 MB/s. Малко по-ниски, но все пак впечатляващи бяха скоростите на възпроизвеждане на HD-видео в 2 и 4 потока - от 689 до 742 MB / s. Благодарение на такава висока производителност средният резултат на новостта в Intel NAS PT беше 467 - 513 MB / s, докато възможностите на конвенционалните SSD бяха в диапазона 280 - 360 MB / s.

Но добре познатата помощна програма HD Tune Pro е може би единствената, чиито резултати не се вписват в общата картина, получена с помощта на други програми. Доста е трудно да се говори за причините за това обстоятелство, тъй като всяко от приложенията за тестване има свои собствени алгоритми. В същото време резултатите от четири други помощни програми ясно демонстрират значителното предимство на новостта пред конвенционалните SSD.

Що се отнася до джъмпера CLK, както показа тестът, най-добре е да го затворите, тъй като в този режим в повечето случаи има забележимо увеличение на производителността.

заключения

Познаването на задвижването ни позволи да проучим и възможностите нова версиясериен интерфейс за пренос на данни - SATA Express.

Използването на SATA Express в тестовата медия ви позволява да постигнете скорост до 820 MB / s. Това не е максимумът за тази спецификация или за задвижването, тъй като ограничителят в този случайвъзможностите на mSATA решенията Memoright MS 801 се открояват.Следователно използването на по-ефективни носители в ASUS HYPER EXPRESS ще позволи създаването на още по-бърз диск. Но резултатът, получен по време на процеса на тестване, е много добър, тъй като при нормални условия е постижим или при създаване на RAID масив, или в случай на използване на SSD с PCIe интерфейс, които сега са много скъпи. Въпреки че за справедливост отбелязваме, че цената на тестваната новост също остава неизвестна.

Технологично, ASUS HYPER EXPRESS използва прецизно RAID масив 0 от две mSATA устройства. Тъй като ASUS не пуска собствен SSD този формат, тогава създаденото устройство може да се разглежда като джоб за инсталиране на два компактни носителя. Освен това в мрежата има информация за възможна продажба на нови артикули без дискове, следователно изборът в този случай вече пада върху потребителите, което може да се разглежда само като положителна стъпка към купувача.

Както показа тестването, в случай на използване на устройство с интерфейс SATA Express, режимът с инсталиран джъмпер SATA_CLK ще бъде по-предпочитан, което допълнително ще увеличи вече значителната производителност. В бъдеще широкото интегриране на SRIS архитектурата ще премахне необходимостта от използване на този джъмпер.

И така, научихме в каква посока ще се развият интерфейсите за свързване на устройства в близко бъдеще. Сега остава да видим колко бързо предстоящите SSD могат да изчерпят честотната лента на SATA Express интерфейса и да изискват нещо още по-бързо. Трудно е да се каже колко бързо ще стане това, ще изчакаме и ще видим.

Предимства:

• високи скорости, възможни поради високата производителност;
• приятен външен вид;
• използвайки стандартен 2,5-инчов форм фактор с подходящи стойки.

Особености:

• желателно е да инсталирате джъмпер на системната платка (SATA_CLK);
• безшумност на работата;
• висока надеждност поради липсата на движещи се части;
• ниска чувствителност към вибрации;
• ниска консумация на енергия.

недостатъци:

• липса на поддръжка за TRIM технология.

Изразяваме своята благодарност на украинското представителство на компанията ASUS за диска, предоставен за тестване.

Ние сме благодарни на компаниитеAMD , ASUS , Intel , Кингстъни Морски Соникза предоставеното оборудване за изпитвателния стенд.

Статията е прочетена 14110 пъти

Абонирайте се за нашите канали

Наскоро купих Лаптоп ASUS K501UX и в YouTube и ме попитаха дали е възможно да се замени обичайното HDD дискмодерен, значително по-производителен SSD диск? Разбира се, че можете, но защо? Не в смисъл, че по някаква причина съм против новите технологии, но, струва ми се, вече се е формирал стереотип на мислене: изхвърлете твърдия диск, инсталирайте твърдотелен диск на негово място и благодатта ще дойде . Така е, но всичко е малко по-интересно. Инсталирането на SSD в лаптоп може да се извърши по няколко начина. Нека да го разберем. Помислете за интерфейсите на твърдия диск на лаптопа, техните опции и възможности.

HDD срещу SSD

Няма смисъл да се описват предимствата на твърдите дискове пред конвенционалните твърди дискове. Достойнствата и недостатъците на всеки от тях са добре известни на всеки, който разграничава "до нота от фа нота", или, казано от компютърна терминология, процесорен сокет от дисков интерфейс. Искам да говоря за нещо друго. За да не бъдем неоснователни, нека вземем за пример няколко модерни SSD диска, принадлежащи към различни класове, от бюджетни до високопроизводителни устройства. Е, за компанията - редовно трудношофиране, само за сравнение.

Веднага ще направя резервация, че ще избера SSD дискове с капацитет 256 GB, защото смятам, че в момента това е оптималният обем както като пари, така и като достатъчно място за инсталация операционна система, желаните програми. Ще взема Winchester с капацитет 1TB. За нашия разговор капацитетът на диска не е важен. Веднага ще дам някои характеристики на всеки модел, по-специално пиковата скорост на четене / запис. Останалите параметри за момента не ни интересуват.

Тип	HDD	SSD
Модел	HGST Travelstar 7K1000	SanDisk Plus	Samsung 850 EVO	PNY EP7011
Капацитет, GB	1000	240	250	240
	120	530	540	525
	120	440	520	490
Очаквани разходи.	4600	3940	6700	14500

Забелязали ли сте модел във всички твърдотелни устройства? Максималната скорост на четене / запис е почти еднаква за всички. Докато цените се различават няколко пъти. Разбира се, други параметри на диска, като използваните контролери, вида на инсталираната флаш памет, скоростта на произволно четене / запис на блокове с различни размери и т.н. ще варират. Защо така?

Отговорът се крие в интерфейса, използван за свързване на устройството, било то твърд диск или SSD за лаптоп или настолен компютър. Интерфейсите ще бъдат обсъдени допълнително.

SATA, mSATA, M.2

Съвременните лаптопи, както и настолните компютри, имат поне един, но по-често няколко SATA конектора за свързване. Можете също така да намерите mSATA конектор или M.2. Как се различават, какво могат да предложат по отношение на скоростта и лекотата на използване? Малко теория.

Ще ви предупредя веднага, ще оперирам с приблизителни цифри, които дават правилна представа за възможностите на интерфейса, но не усложняват изчисленията. За простота ще разгледаме 1000 байта в килобайтове.

SATA

Този интерфейс замени вече останалия в историята PATA. Сега има трета версия на този интерфейс. Споменете накратко характеристиките на всяка версия:

1. SATA 1. Спецификацията е въведена през 2003 г. Честотата на шината, на която работеше контролерът, беше 1,5 GHz. Това направи възможно постигането на честотна лента от 1,5 Gb / s или около 150 MB / s.
2. SATA 2. Честотата на шината е удвоена до 3 GHz, което удвоява пропускателната способност до 3 Gb/s или 300 MB/s.
3. SATA 3. Честотата на шината на контролера отново се увеличи и достигна 6 GHz. Ширина на честотната лента - 6 Gb / s, приблизително 550-600 MB / s.

Може да възникне въпросът, ако има 8 бита в байт, тогава честотната лента трябва да е по-висока от посочената, защото ако разделите 6 Gb на 8, получавате 750 MB / s. Факт е, че при предаване на данни се използва системата за кодиране "8b / 10b", при която всеки байт данни е придружен от два бита служебна информация.

Като се има предвид, че SATA 3 активно заменя по-старите версии, той е най-интересният. Ако разгледате по-отблизо дадените характеристики на пропускателната способност, ще забележите едно интересно нещо: тя е приблизително равна на скоростта на четене на SSD устройствата. По-скоро трябва да се каже обратното - съвременните SSD устройства са достигнали тавана на възможностите на интерфейса SATA 3 по време на последователни операции на четене.

Що се отнася до конвенционалните твърди дискове, всъщност има много SATA 2 версии за тях. Нито един твърд диск не може да достигне лимита си за пренос на данни. Какво можем да кажем за SATA 3. Целесъобразността от използването му е само при четене / запис в буфера на твърдия диск. Механиката все още не позволява да се постигнат такива скорости на предаване.

mSATA

Това е един вид модификация на конвенционалния SATA за използване в лаптопи и други подобни устройства. Позволява ви да свържете компактно SSD устройство. По същество не се различава от същия SATA 3, използвайки същия контролер със същите характеристики. Присъствието му в лаптоп ви позволява да свържете допълнително твърдотелно устройство в двойка с конвенционален твърд диск или 2,5-инчов твърдотелен диск, който го замества. Инсталирането на SSD в лаптоп с този форм-фактор все пак ще даде забележимо увеличение на скоростта и може да бъде много полезна процедура за не най-модерните компютри.

М.2

Нека разгледаме по-подробно този интерфейс за свързване на устройство. Замени mSATA, има различен конектор и служи за същата цел - компактно свързване SSD устройства. Между другото, не само тях, този интерфейс е подходящ за инсталиране на разширителни карти, например Wi-Fi модули, Bluetooth адаптерии т.н. Сега се интересуваме от свързване на дискове.

И ми е интересно, защото въпреки че са свързани дискове към него, той се различава значително от SATA. И не само щепсела. Красотата е, че в допълнение към SATA контролера се използва и PCI-Express шина, която е по-мощна по скоростни характеристики. Тази шина достигна и третата версия, която позволява на интерфейса M.2 да използва 4 ленти на шината PCI-Express.

Ако преведем това в числа, тогава:

• PCI Express 2.0 двойна лента (PCI-E 2.0 x2) осигурява 8 Gb/s честотна лента или приблизително 800 MB/s.
• PCI Express 3.0 с четири ленти (PCI-E 3.0 x4) дава 32 Gb/s, което съответства на приблизително 3,2 GB/s.

Както можете да видите, значителна разлика в сравнение със SATA. Вярно е, трябва да се отбележи. Свързаното устройство може да използва както интерфейса SATA, така и една от опциите на PCI-Express. Освен това е важно производителят на дънната платка да гарантира, че спецификациите за този интерфейс са изпълнени.

Модел	Plextor PX-256M7VG	Kingston HyperX Predator
Капацитет, GB	256	240
Интерфейс	SATA 3	PCI-E x4
Макс. скорост на последователно четене, MB/s	560	1290
Макс. скорост на последователно записване, MB/s	530	600
Очаквани разходи.	6100	11100

Нека обясним таблицата. Устройството Plextor използва SATA интерфейс, който налага свои собствени ограничения върху скоростта на обмен на устройството с контролера. Възможностите се използват напълно. Kingston, от друга страна, работи на различна шина, PCI-E, което значително влияе на производителността. За съжаление и цената, но това е друга тема.

Продължавайки разговора за интерфейса M.2, не можем да не споменем разликите в конекторите на този интерфейс, които се състоят в опциите за местоположението на клавишите, т.е. изрези. Форматът на конектора е както следва:

Тип ключ	B ключ (M.2 socket2)	M ключ (M.2 socket3)
Схема
Ключово местоположение	Контакти 12-19	Контакти 59-66
Поддържани интерфейси	PCIe ×2, SATA, USB 3.0, аудио, PCM, IUM, SSIC и I2C	PCIe ×4 и SATA

Съответно, SSD устройствата също имат няколко вида конектори:

Тип ключ	b ключ	M ключ	M&B ключ
Схема
Ключово местоположение	Контакти 12-19	Контакти 59-66	Контакти 12-19 и 59-66
Поддържани интерфейси	PCIe x2, SATA	PCIe ×4, SATA	PCIe x2, PCIe x4, SATA

Както можете да видите, SSD устройствата се произвеждат не само с B или M, но и с универсален M&B ключ, който ви позволява да инсталирате такъв диск във всеки слот с B или M ключ.

Веднага става ясно защо конекторът M.2 е по-добър от SATA, с който всички сме свикнали. Името на последното говори само за себе си - има само един интерфейс за свързване на дискове, SATA, и не може да има опции. В същото време M.2, притежаващ всички характеристики на този интерфейс, може да работи и на друга шина, т.е. PCI-Express, и това, както се казва, са съвсем различни пари. По-скоро напълно различни скорости.

Трябва да се каже, че конекторът M.2 е много гъвкав и се използва за свързване на голямо разнообразие от устройства. Типът устройство се определя от местоположението на ключа, което предотвратява инсталирането на неподдържано устройство в този слот. Например M.2 с ключ E (щифтове 24-31), както и ключ A (щифтове 8-15) се използва за WiFi връзкии Bluetooth адаптери, редица други устройства, но не е проектиран да свързва SSD устройства.

Освен това спецификацията запазва ключове, които не се използват в момента, но може да са търсени в бъдеще. Клавиш F е планиран за използване с бъдещи интерфейси на паметта, ключове C, D, G и т.н. също са предоставени.

Завършвайки маркировката, нека споменем следното: спецификациите на конектора на дънната платка често съдържат числа, например "поддържа устройства 2242, 2260, 2280". Няма нищо лошо в тази маркировка. Всичко е просто. Това са размерите на диска, за който има крепежни елементи, т.е. платформа, в която се завинтва винт за фиксиране на устройството. Оказва се, че ако е декларирана поддръжка на 2280 дискове, това означава, че техните размери трябва да бъдат 22 мм ширина и 80 мм дължина.

Избор и инсталиране на SSD в лаптоп

Какво да търсите, когато избирате M.2 SSD?

Първо, от вида на ключа, въпреки че повечето модели се предлагат с универсален M&B.

Второ, интерфейсът, използван от диска. Ако това е SATA 3, тогава обменният курс от приблизително 550 MB / s е таванът. Ако се използва PCI Express, тогава вече е по-интересно, но и по-скъпо.

Въпросите за това кой контролер е по-добър, каква памет се използва, наличието на поддръжка за команди TRIM и други характеристики на конкретни устройства са тема за отделна дискусия.

Заключение

Нека да обобщим. Лаптопите, поради своята компактност, не предоставят голям избор при надграждане на дисковата система. Винаги е било възможно да замените инсталирания диск с по-обемна, продуктивна или дори да го замените с твърдотелен, губейки капацитет, но значително увеличавайки скоростта.

Наличието на конектор M.2 в лаптопа е приятен бонус, който дава интересна възможност за промяна на конфигурацията и, най-важното, значително увеличаване на скоростта на обмен с устройства. Възможни са няколко варианта.

Опция 1

Не докосвайте твърдия диск, особено ако има капацитет от 1 TB или дори повече, но инсталирайте M.2 (или mSATA) форм фактор SSD като системно устройство. какво получаваме След като прехвърлим системата на този диск, имаме носител за бързо зареждане с пълен набор от програми, които са критични за изпълнението на дисковите операции. Това могат да бъдат графични пакети, програми за редактиране на видео и дори "тежки" игри. Твърдият диск остава като хранилище на файлове и за инсталиране на програми, които не се нуждаят от висок обменен курс с устройството. Така същевременно спестяваме и ресурс SSD устройство.

Какви са недостатъците на този вариант? Колкото и да е странно, повишена консумация на енергия. Това важи за тези, които често работят офлайн, без мрежова връзка. Изглежда, колко консумира SSD? Малко, но е различно. Твърдият диск не отива никъде и все още "яде" батерията. Замяната му с твърдо състояние леко увеличава живота на батерията. Но това намалява полезния капацитет на дисковете.

Според мен - най-оптималното решение. Инсталирането на SSD в лаптоп се извършва като допълнение към твърдия диск и също SSD. Точно това направих.

Вариант 2

Използвайте най-малкото SSD за кеширане на дискови операции. Бюджетно решение, нещо като половин мярка, но компютърът ще работи по-бързо.

Има право на съществуване.

Вариант 3

Инсталирайте M.2 SSD, но не го правете системен, а го използвайте за стартиране на програми, които имат нужда висока производителностдискове.

M.2 също може да бъде донякъде преходна фаза в очакване на следващото поколение свързаност за съхранение. Междувременно... Засега трябва да се възползвате от това, което е налично, използвайте M.2 конектора, за да инсталирате SSD устройство, което е доста способно да изпревари най-готиното 2,5-инчово устройство, което може да се постави на мястото на традиционен твърд диск. Интерфейсът го позволява!