SATA, посторонись! Обзор твердотельного накопителя Intel SSD 750

Рассказываем, как выбрать SSD для ноутбука, офисного компьютера, геймерской машины и мощной рабочей станции.

SSD — твердотельный накопитель — аналог жёсткого диска, который постепенно вытесняет традиционные винчестеры. Если не знаете, какой жёсткий диск выбрать для компьютера, который будет хранить до 1 ТБ информации, выбирайте SSD.

Он работает в 3–15 раз быстрее винчестера и потребляет в 5–10 раз меньше электроэнергии. Твердотельные накопители меньше нагреваются и не гудят.

Они выдерживают сильные вибрации и удары — некоторые переживают падение на бетонный пол с высоты до 1 м.

Посмотреть

У винчестеров другие преимущества — больший объём (до 24 ТБ на один жёсткий диск), меньшая стоимость одного гигабайта памяти (около 2,5 рублей против 15 рублей у SSD) и больший ресурс при непрерывной работе (до 7–9 лет против 5), например при видеонаблюдении или создании файлового сервера.

Чтобы узнать, какой жёсткий диск выбрать, уточните (в инструкции к ноутбуку, моноблоку, материнской плате или в сервисном центре), к какому порту подключается твердотельный накопитель.

Искать информацию на сайте производителя не стоит. Конструкция устройства может зависеть от партии, даты выпуска и поставщика комплектующих. Поэтому в двух похожих ноутбуках могут быть разные интерфейсы.

SATA — последовательный порт для подключения высокотехнологичных устройств. Этот разъём передаёт информацию через один канал, выстраивая последовательности из битов — мельчайших единиц памяти, способных принимать два значения, «1» и «0». Пришёл на смену параллельным портам — медленным и ненадёжным из-за сложности сбора данных, передаваемых через несколько каналов одновременно.

Посмотреть

Полноразмерный порт SATA есть в большинстве стационарных компьютеров, а также в некоторых ноутбуках и моноблоках. Он используется для подключения накопителей, упакованных в корпус шириной 2,5 дюйма (63,5 мм).

Миниатюрная версия SATA-порта, разработанная специально для тонких ультрабуков, в которые не помещаются обычные накопители. Сегодня они — редкость. Но если у вас возникает вопрос, какой SSD выбрать для ноутбука 5-летней давности, это может быть верным решением.

Размер накопителей с интерфейсом mSATA стандартный — 51×30×3 мм.

Посмотреть

Порт для подключения твердотельных накопителей, который стал популярным благодаря малым размерам и универсальности. Есть на современных материнских платах дороже 5–8 тысяч рублей, в ноутбуках, ультрабуках, моноблоках и некоторых планшетах. Это лучший ответ на вопрос, какой SSD выбрать для ПК, выпущенного в последние 3 года.

Посмотреть

Ширина таких накопителей стандартизована — 22 мм. Остальные параметры отличаются:

• для планшетов и нетбуков с диагональю экрана не более 12 дюймов толщина — до 1,5 мм, длина — до 30 мм;
• для ультрабуков с толщиной корпуса не более 15 см и для ноутбуков-трансформеров со съёмной клавиатурой толщина — до 2 мм, длина — до 42 мм;
• для остальных ноутбуков, толщина — до 2,5 мм, длина — до 80 мм;
• для стационарных компьютеров толщина — до 3 мм, длина — до 80 мм;
• для серверов и промышленного оборудования толщина — до 3,5 мм, длина — до 110 мм.

Высокоскоростной порт, использующийся в стационарных компьютерах и серверах. Передаёт информацию большими пакетами, а не единичными битами, позволяя получить намного большую скорость. Позволяет соединить периферийное устройство с процессором напрямую, минимизируя задержки при передаче данных. Размер платы, которая к нему подключается, — до 180×70×20 мм.

Как выбрать SSD-диск для компьютера с разъёмом M.2? Вот и ответ. От цепи на материнской плате зависит совместимость с конкретным накопителем и скорость передачи данных.

Полагайтесь только на инструкцию. Внешне все разъёмы M.2 одинаковы, поэтому разборка и осмотр устройства ничем не помогут.

Единственно возможный вариант для портов SATA и mSATA. Часто используется в разъёмах M.2. Сегодня распространена третья версия такого интерфейса — SATA III или SATA 3.0. Его максимальная скорость — 6 гигабит в секунду (Гбит/с), что равно 750 мегабайтам в секунду (МБ/с). Это отличный ответ на вопрос, какой SSD выбрать для бюджетного компьютера или устройства, выпущенного 3–5 лет назад.

Peripheral Component Interconnect Express, Non-Volatile Memory Express. Интерфейс для подключения периферийных устройств с энергонезависимой памятью. В устройствах бытового класса встречается только в портах M.2. Теоретическая пропускная способность зависит от версии стандарта:

• PCIe 1.0 — 4 Гбит/с, 512 МБ/с;
• PCIe 2.0 — 8 Гбит/с, 1 ГБ/с;

• PCIe 3.0 — 16 Гбит/с, 2 ГБ/с;
• PCIe 4.0 — 64 Гбит/с, 8 ГБ/с.

Вопрос, как выбрать жёсткий диск для компьютера, очень сложный. Если у вас есть SSD, который не подходит по типу контактов или способу передачи данных, можно использовать адаптеры. Они позволяют подключать SATA-накопители к порту M.2 и наоборот, а также использовать SSD NVMe в разъёмах, соединённых с шиной SATA, и наоборот.

Максимальная скорость в этом случае будет ограничена меньшей из двух цифр — пропускной способностью самого накопителя или интерфейса материнской платы.

Чтобы знать, как выбрать жёсткий диск, вам следует понимать, что 1 ГБ — это 250–300 фотографий со смартфона, 30–40 минут HD-видео или 8–10 тысяч страниц текстовых документов с таблицами. Если вам интересно, какой объём SSD выбрать для ноутбука, следуйте рекомендациям:

• 32 ГБ — только для операционной системы и офисных приложений;
• 64 ГБ — для операционной системы и стандартного набора приложений, включая плеер для музыки и видео, текстовый редактор, браузер, диагностические сервисы и менеджеры загрузок;
• 120 ГБ — можно установить пару игр, а также держать под рукой все необходимые текстовые документы, презентации и электронные таблицы;
• 240 ГБ — до 20 приложений, 2–3 игр и десятка фильмов в HD-качестве;
• 500 ГБ — можно записать несколько сезонов любимого сериала и не ограничиваться в установке фильмов и игр;
• 1 ТБ и более — для больших мультимедийных коллекций и нескольких топовых игр, занимающих более 50 ГБ.

Скорость чтения

• Она влияет на скорость загрузки операционной системы, приложений и сайтов при просмотре видео, прослушивании музыки или в играх. Для офисной работы достаточно 400–500 МБ/с.
• Если вы смотрите 4K-видео, когда на фоне работает несколько приложений, — 600–1000 МБ/с.
• Для геймерских компьютеров — от 1500 МБ/с (1,5 ГБ/с) и выше.

Важна при работе с графикой, видео, базами данных, трёхмерными моделями и сложными презентациями. От неё зависит время сохранения проектов и копирования файлов.

• для редактирования текстовых документов и электронных таблиц — 150–250 МБ/с;
• для работы с фотографиями и Full HD-видео — 450–600 МБ/с;
• для обработки 4K-видео и трёхмерных моделей — от 1000–1200 МБ/с (1–1,2 ГБ/с) и выше;
• для файлового сервера, обслуживающего 20 пользователей и более — от 2000 МБ/с (2 ГБ/с).

Объём информации, который можно записать в течение всего времени использования накопителя. Чтобы понять, как выбрать SSD для компьютера, следует понимать, что средний объём записи информации — до 50 ГБ в день. Если ресурс — 200 ТБ (200 000 ГБ), то накопитель выдержит (200 000/50=4000 дней или 11 лет активной работы.

• Функция низкоуровневой проверки целостности (LDPC) и система выравнивания износа (Wear Balancing) увеличивают ресурс жёсткого диска на 10–25%;
• Память с коррекцией ошибок (ECC memory) нужна для компьютеров, которые работают практически круглосуточно — серверы, системы хранения данных и промышленное оборудование;
• Функция сбора мусора (Garbage Collection) и команда TRIM снижают нагрузку на SSD, чтобы он не хранил бесполезную информацию;

Спящий режим (DevSleep) нужен для портативных устройств — ноутбуков и планшетов. Он снижает энергопотребление в 10–15 раз. При этом повторное включение гаджета занимает не более 3 секунд;

Диагностическая система S.M.A.R.T. Проверит состояние накопителя при помощи специальных приложений, например SSD Scope или SSD Toolbox, покажет уровень износа и оставшийся ресурс.

Как правильно выбрать SSD?

Если вас интересует, как выбрать SSD-накопитель для офисной работы или учебы, тогда нужны модели с интерфейсом SATA.

Для стационарных компьютеров — в 2,5-дюймовом корпусе с полноразмерным портом, для ультрабуков прошлых лет — mSATA, для современных ноутбуков и моноблоков — M.2 SATA. Такие модели обходятся дешевле — от 2500 рублей за 240 ГБ.

Но их скорости хватит, чтобы компьютер работал без тормозов, быстро загружал операционную систему и мгновенно копировал документы.

Для игр, выпущенных более 3–4 лет назад, скорость накопителя не так важна. Для них хватит и SATA-накопителя. Для современных игр понадобится NVMe-диск со скоростью чтения информации от 1500 МБ/с. Он сократит время загрузки локаций и уменьшит количество лагов. Стоимость — от 4500 рублей за 240 ГБ.

Как выбрать SSD для компьютера монтажеру или дизайнеру? Если вы монтируете ролики в формате Full HD и создаёте любительские модели для 3D-принтера, вам также хватит SATA-накопителя. Для работы с 4K-видео и сложными проектами понадобится SSD NVMe со скоростью записи от 1000 МБ/с. Стоимость — от 3000 рублей за 240 ГБ.

Для систем хранения данных, облачных хранилищ и других подобных устройств стоит выбрать SSD со скоростью чтения и записи информации более 2 ГБ/с. В этом случае используются накопители профессионального класса с увеличенным ресурсом, выдерживающие до 2–3 тысяч циклов полной перезаписи. Их стоимость — от 20 000 за 240 ГБ.

Посмотреть

Зная, как выбрать SSD, вы сделаете свой компьютер более быстрым, удобным и экономичным. Выбрать подходящую модель в каталоге «Эльдорадо» просто — вам доступны фильтры по объёму, интерфейсу и назначению.

Накопители SSD для сервера

Не секрет, что дни накопителей на жестких магнитных дисках (HDD) сочтены, хотя нельзя сказать, что переход на твердотельные накопители SSD произойдет очень быстро.

Здесь ситуация примерно такая же, как с электромобилями – всем они нравятся, у них много преимуществ, но всем также известны и их недостатки и ограничения.

Поэтому переход на электромобиль – процесс длительный, как и переход с HDD на SSD.

Сравнение SSD и HDD имеет много общих черт со сравнением электромобиля и автомобиля на топливе. Как и автомобиль на топливе, так и HDD, — это вершина инженерного искусства по части точной механики. Напротив, как электромобили, так и SSD, довольно просты по внутреннему устройству, если говорить о механике.

Выгоды от использования накопителей SSD в серверах общеизвестны, однако напомним их еще раз.

Преимущества SSD

• Высокая скорость записи-чтения, которая у SSD в несколько раз быстрее, чем у HDD, даже самых быстрых, со скоростью вращения 20 тыс. оборотов в минуту. Это очень полезно при записи и чтении больших массивов данных.
• Число одиночных операций записи-чтения в секунду у SSD гораздо больше за счет возможности выполнения нескольких операций одновременно. В HDD такое невозможно, поскольку для каждой операции нужно перемещать головку записи-считывания.
• Полное отсутствие шума от накопителя SSD за счет отсутствия движущихся частей. Поэтому сервер с SSD шумит меньше и единственным источником шума в нем остается вентилятор процессора.
• Стойкость к механическим воздействиям. Например, диск SSD не боится падений на жесткий пол, что для HDD является фатальным событием.
• Низкое энергопотребление, поскольку в SSD не тратится энергия на вращение шпинделя HDD.
• Независимость скорости чтения от фрагментации файла. Если файл на HDD сильно дефрагментирован, это заметно влияет на скорость считывания. В SSD такое не наблюдается.
• Меньшие габариты и вес. Часто можно увидеть, что установочные размеры дисков, как SSD, так и HDD, — одинаковы, однако это объясняется исключительно стандартизацией размеров слотов в серверах. SSD могут быть конструктивно выполнены в корпусах гораздо меньших размеров, чем HDD.

Сравнение размеров HDD и SSD

Несмотря на такие заметные преимущества, у SSD есть и недостатки.

Недостатки SSD

Основных недостатков SSD всего два, но они часто являются аргументами в пользу выбора HDD.

• Низкое число циклов перезаписи по сравнению с HDD.
• Высокая стоимость.

Хотя эти недостатки довольно существенны, очевидно, что решение этих проблем – лишь вопрос времени.

Использование SSD в серверах

Наиболее предпочтительные области для SSD в серверах следующие:

• Базы данных, с которыми работает большое количество пользователей, например сервер 1C, сервер SQL, CRM, ERP.
• Хранение и работа с наиболее востребованными данными.
• Приложения, где требуется высокое быстродействие, низкая задержка передачи данных, например приложения AR/VR, промышленные системы автоматизации и роботизации и т.п.
• Приложения, работающие на границе сети (Edge Computing), например виртуальные BBU для базовых станций мобильной сети (vRAN).
• Вычисления в памяти (In-memory Computing).
• Обработка очень больших объемов потоковых данных в режиме реального времени.
• Приложения онлайн-трейдинга, где очень важно время реакции на изменения в биржевой ситуации.

Можно назвать и другие области, где применение SSD в серверах гораздо предпочтительное, нежели HDD.

Память класса хранения SCM (Storage Class Memory)

В компьютерной терминологии понятие «память» (memory) относится к оперативной памяти, с быстрым обменом данными с процессором компьютера, данные в которой сохраняются только при наличии электропитания. При выключении компьютера данные в оперативной памяти стираются.

Напротив, понятие «хранение», т. е. система хранения данных, СХД (storage), означает устройство для долговременного хранения данных, где информация сохраняется при выключенном питании. Именно к этому классу устройств относятся как HDD, так и SSD.

SCM (Storage Class Memory) – это нечто среднее между памятью и СХД. Это разновидность SSD, выполненная по технологии NVMe (Non-Volatile Memory express). Сервер может рассматривать эту память как оперативную динамическую память (DRAM). Доступ к данным в памяти SCM происходит гораздо быстрее, чем даже к обычному накопителю SSD, не говоря уже об HDD.

Обычная архитектура процессора, памяти и СХД и архитектура с памятью класса хранения SCM (Storage Class Memory)

Существует несколько технологий SCM, как с требованием наличия постоянного питания, так и без него. Скорость доступа к данным в некоторых типах SCM приближается к оперативной памяти DRAM.

Сравнение задержки считывания в разных типах памяти и СХД, цены на единицу емкости

Параметры TBW и DWPD

Это важные параметры, характеризующие надежность и долговечность диска SSD:

• TBW (Total Bytes Written): допустимое количество терабайт, которое можно записать на накопитель, стирая и записывая информацию заново. Чем TBW выше, тем более живуч накопитель SSD и тем дольше он сможет проработать без сбоев.
• DWPD (Drive Writes Per Day): допустимое количество перезаписей полного объема SSD в сутки. Чем выше этот показатель, тем лучше отказоустойчивость твердотельного накопителя. Чем выше требования к интенсивности обмена данными с накопителем при работе сервера, тем выше должен быть данный показатель. DWPD можно вычислить так:

DWPD = TBW / СTB * 365 * 5, где:

• СTB – объем накопителя в терабайтах;
• 365 – количество дней в году;
• 5 – количество лет гарантии.

Показатель DWPD более объективен, потому что при расчете учитывается время гарантии. Для памяти SCM (NVMe SSD) число циклов перезаписи много выше, чем для обычного SSD SATA.

Клиентские и серверные SSD

При использовании в серверах, различают клиентские (потребительские) и серверные SSD. Грубо говоря, клиентский SSD – это обычная флешка, установленная в компьютер.

Сложно найти пользователя, который был бы озабочен числом циклов перезаписи, который выдерживает его SSD-диск в компьютере.

Никакой пользователь не израсходует допустимое число циклов перезаписи обычного потребительского SSD, не только за все время работы на данном компьютере, но и за всю свою оставшуюся жизнь.

Напротив, в серверных SSD в дата-центрах, в особенности, для использования SSD в физическом сервере, на котором работают виртуальные серверы, количество циклов полной перезаписи диска SSD может приближаться к показателю DWPD. А это уже чревато ранним выходом накопителя SSD из строя.

Поэтому клиентские SSD не рекомендуется использовать в серверах (в особенности в дата-центрах). Серверные SSD, предназначенные для дата-центров, можно использовать и в качестве клиентских, но это нецелесообразно экономически.

Есть желающие использовать клиентские (потребительские) SSD в серверах, поскольку, как они считают, что если производительность SSD высокая, то и в сервере они будут работать так же хорошо, как и в обычном клиентском компьютере. Поначалу будут, но долго не проработают.

Клиентский компьютер и сервер – вещи разные.

Клиентский SSD предполагает обслуживание одного пользователя, даже если одновременно запущены несколько приложений. Нагрузка на SSD в клиентском компьютере – периодическая и большую часть времени диск будет простаивать. Если на запрос пользователя ответ от SDD придет с небольшой задержкой, то это либо просто незаметно, либо не критично.

Серверы и СХД предназначены для одновременного обслуживания множества пользователей, поэтому даже небольшая задержка ответа на запрос от серверного SSD сделает работу с сервером затрудненной, а если пользователей – сотни, то даже неприемлемой. Поэтому для серверных SSD задаются параметры, рассчитанные на одновременное обслуживание большого количества пользователей.

Не вдаваясь в технические подробности, скажем, что в серверных SSD доступ к ячейкам памяти может производиться через 8–16 каналов, каждый из которых может иметь от 16 до 64 подканалов. В клиентских SSD имеются лишь 2–4 канала с 4–8 подканалами.

Малое количество каналов и подканалов у клиентских SSD до некоторой степени компенсируется кэшированием. Однако после наполнения небольшого по объему кэша происходит деградация производительности клиентского SSD, после чего она определяется количеством каналов, которое у клиентских дисков небольшое.

Именно поэтому производительность клиентских SSD в многопользовательской среде сильно падает. А цены серверных SSD гораздо выше, чем клиентских.

Например, потребительский накопитель Micron M500DC емкостью 800 ГБ имеет показатель TBW 2500 ТБ. Это означает, что такой накопитель позволяет перезаписать свой полный объем в 800 ГБ примерно три тысячи раз.

Для накопителей потребительского класса это вполне нормально. Редко какой пользователь выберет этот объем перезаписи за весь срок службы компьютера.

А вот в корпоративном сервере CRM, к которому обращается множество пользователей, объем перезаписи в 2500 ТБ будет выбран за несколько дней, а возможно и часов.

Что произойдет дальше? Дальше потребительский SSD, на который взвалили такую огромную нагрузку, перейдет в режим чтения Read Only. То есть записать в него информацию станет невозможно.

Технологии SSD для серверов

Если кому-то интересно разобраться в технологиях SSD (а их есть много разных), применяемых в серверах, можно прочитать этот раздел. Если неинтересно, можно пропустить.

SLC, MLC, TLC, QLC

Первые SSD создавались на основе транзисторных накопителей, в которых одна ячейка хранит один бит, закодированный при помощи двух уровней заряда – заряжено или разряжено. Такая технология была названа SLC (Single level cell) — одноуровневая ячейка.

Такая технология предполагала, что чип памяти SSD – планарный, одноуровневый, как и большинство чипов для других микросхем. SLC позволяет производить на каждой ячейке до 100 тысяч операций записи-стирания.

Технологии SSD (изображение: Micron)

Затем, по мере уплотнения емкости в чипах SSD, появилась технология с многоуровневыми ячейками MLC (Multi Level Cell). Хотя уровней в ней было всего два, а не «много». Соответственно, в такой ячейке можно разместить два бита.

Распознаваемых уровней заряда в MLC – четыре (00, 01, 10, 11). То есть MLC дала возможность вдвое повысить емкость. Однако число циклов перезаписи в такой структуре сократилось на порядок – со 100 до 10 тыс. циклов.

Но и удельная стоимость на гигабайт в MLC также значительно уменьшилась.

Следующим шагом была технология TLC (Triple Level Cell), где в ячейке можно различать 8 уровней заряда или 3 бита (тремя битами можно закодировать цифры от 0 до 7, т. е. восемь цифр). Это дало возможность увеличить рост емкости чипа на 50 %. Однако и допустимое число циклов перезаписи сократилось до трех тысяч.

Затем была изобретена технология 3D NAND, т. е. планарную, двумерную структуру 2D NAND SSD решили сделать трехмерной.

Сравнение 2D NAND и 3D NAND (изображение: NVMdurance.com)

Это позволило перейти к следующему этапу – технологии QLC, которая позволяет размещать в ячейке до 4 битов, то есть распознавать 16 уровней заряда.

Это дало возможность повысить емкость чипа еще на 33 %, однако число циклов перезаписи сократилось до одной тысячи, что для серверных SSD корпоративного класса совершенно неприемлемо.

Средний сервер организации съест ресурс циклов перезаписи ячеек очень быстро, после этого память нужно будет менять.

Причем по технологии 3D NAND можно изготавливать как чипы TLC, так и QLC.

Усложнение внутренней структуры QLC, по сравнению с TLC, привело к росту количества ошибок чтения данных. Поэтому стали использовать алгоритмы кодов коррекции ошибок ECC (Error correction code).

С их помощью контроллер SSD, который имеется в каждой микросхеме SSD, может исправить почти все ошибки чтения.

Разработка эффективных алгоритмов коррекции — одна из сложнейших задач при создании чипов QLC SSD, поскольку требуется не только обеспечить высокую эффективность коррекции, но и как можно меньше обращаться к ячейкам памяти, чтобы сэкономить ресурс TBW.

Форм-факторы SSD: SATA, M.2, NVMe и PCI-E

Практически у всех материнских плат компьютеров есть физический интерфейс для накопителя SATA. (см. рисунок ниже). Но не на всех имеется разъем под компактный SSD-накопитель M.2, который сейчас стал появляться даже у ноутбуков.

Форм-факторы SATA, mSATA и M.2

В чем различия M.2 SATA и M.2 NVMe

M.2 — это форм-фактор. Накопители M.2 могут быть в версиях SATA и NVMe. Энергонезависимая память (Non-Volatile Memory) NVMe (NVM Express) — это открытый стандарт, который позволяет модулям SSD работать с максимальной скоростью чтения-записи, на которую способен их чип NAND.

Это дает SSD работать непосредственно через интерфейс PCIe, а не через SATA, который начинает устаревать. То есть NVMe — это описание шины подключения, а не новый тип флэш-памяти. Он также не связан с форм-фактором, поэтому накопители NVMe могут иметь форм-факторы M.2 или PCIe.

Жесткий диск HDD с интерфейсом SATA и скоростью 7200 об/мин обеспечивает скорость около 100 МБ/с в зависимости от возраста, состояния и степени фрагментации. SSD с интерфейсом SATA III обеспечивает максимальную пропускную способностью 600 МБ/с, SATA II — 300 МБ/с.

SSD NVMe обеспечивает скорость записи до 3500 МБ/с, то есть почти в 6 раз больше, чем у SATA III.

3D XPoint

Отдельного рассказа заслуживают накопители Intel Optane. Технология SSD 3D XPoint была анонсирована корпорациями Intel и Micron в июле 2015 года. Устройства компании Intel, использующие данную технологию, выпускаются под торговой маркой Optane, а устройства Micron будут использовать марку QuantX.

Накопитель Intel Optane с технологией 3D XPoint

Технология 3D XPoint может обеспечить практически неограниченный ресурс циклов перезаписи, по крайней мере, очень высокое значение этого показателя.

Это достигается за счет особой технологии: изменения фазового состояния вещества, когда материал ячейки памяти при нагреве током меняет свое состояние из аморфного (высокое сопротивление) в кристаллическое (низкое сопротивление) и обратно.

Это совершенно новый принцип, не связанный с хранением заряда в ячейке, как у предыдущих поколений SSD NAND.

Чипы 3D XPoint емкостью 16 Гбайт обеспечивают плотность памяти в 0,62 Гбит/мм2. Для сравнения, плотность памяти в микросхемах 3D NAND TLC достигает 2,5 Гбит/мм2. По емкости эта память проигрывает 3D NAND для SSD.

Однако преимуществами 3D XPoint являются неограниченность ресурса циклов записи-перезаписи и скорость доступа почти как у DRAM. При использовании в режиме SCM (рис. 2), память 3D XPoint выигрывает по плотности памяти у DRAM: в 4,5 раза по сравнению с 20-нм DRAM Micron и в 3,5 раза по сравнению с 18-нм DRAM Samsung.

Очевидно, что использование 3D XPoint в виде модулей памяти SCM весьма перспективно для подсистем памяти серверов.

Преимущества 3D XPoint можно увидеть в такой инфографике:

Преимущества SSD 3D XPoint (источник: gagadget.com)

Заключение

Выбор подходящего SSD для определенного сервера в определенном развертывании может быть сложной задачей, поскольку существует множество моделей SSD корпоративного класса, с разными показателями производительности, форм-факторами, ресурсами и емкостью. С другой стороны, есть много разных серверов для разных приложений. Поэтому задача выбора серверного SSD является очень многофакторной.

При оценке пригодности серверных SSD для конкретного использования сервера не следует ограничиваться только значениями IOPS или пропускной способности.

Необходимо учесть также показатель качества обслуживания конечных пользователей, чтобы гарантировать выполнение соглашений SLA для приложений, производительность для реальных рабочих нагрузок, а также вид форм-фактора, обеспечивающего «горячую» замену в отказоустойчивых архитектурах.

Поэтому при выборе SSD для сервера желательно воспользоваться консультациями предметных специалистов, хорошо разбирающихся в технологиях памяти и СХД, а также в приложениях серверов.

Среднее время жизни SSD

Многих покупателей, выбирающих твердотельный накопитель, интересует, насколько долго он может проработать: часто диск приобретается под систему, а внезапная переустановка Windows, программ и драйверов – удовольствие весьма сомнительное. В этой статье мы постараемся ответить на вопрос, каково среднее время жизни SSD.

Технологические особенности

Тип памяти

Нужно понимать, что по своему устройству и принципам работы твердотельники значительно отличаются от традиционных жестких дисков.

В «хардах» используются магнитные пластины и считывающие головки, а их более современные конкуренты не имеют движущихся частей и построены на базе флэш-памяти, ячейки которой имеют определенный ресурс перезаписи.

Она бывает разных типов, и от этого напрямую зависит, сколько живет SSD накопитель. Рассмотрим распространенные виды флеш-памяти подробнее:

SLC – одноуровневая. Наиболее быстрая и поддерживающая огромное количество циклов. К сожалению, гораздо дороже всех остальных типов, поэтому используется в основном в серверном сегменте.

MLC – многоуровневая (по факту двух-). Уступает по скорости и надежности предыдущему варианту, но стоит значительно дешевле.

TLC – трехуровневая. Еще менее «выносливая» и более дешевая память, чем MLC.

QLC – четырехуровневая. Новомодный тип, во всем уступающий вышеперечисленным, но самый недорогой в производстве.

Важно, что накопитель на TLC-памяти от одного производителя вполне может быть быстрее и надежнее накопителя на MLC от другого – вышеперечисленная информация актуальна лишь при сравнении моделей одной «весовой категории». Ситуация может отличаться и в случае использования трехмерной компоновки, поэтому перед покупкой девайса всегда стоит обращаться к обзорам от независимых ресурсов.

Выравнивание износа

Каждая ячейка флеш-памяти может выдержать определенное количество циклов перезаписи, поэтому производители предусмотрели алгоритм, благодаря которому контроллер твердотельного накопителя производит запись в разные блоки, сохраняя информацию о том, сколько раз уже был перезаписан тот или иной из них. В противном случае одни ячейки исчерпали бы свой ресурс гораздо раньше других, и полезный объем SSD, доступный пользователю, уменьшился бы, а значит, сократился бы и эффективный срок службы твердотельного накопителя.

Надежность контроллера

Из строя может выйти не только память твердотельника, но и управляющая плата. К счастью, ненадежные контроллеры на текущий момент – скорее редкость и удел Noname-производителей, преимущественно китайских, не представленных в розничных сетях.

Поэтому рекомендуем проявлять осторожность и не заказывать SSD под систему или важные данные с Алиэкспресс, а также не покупать б/у модели на сайтах объявлений (под ними могут скрываться перемаркированные/переделанные китайские).

Конечно, даже у топовых производителей контроллеров возможен брак, поэтому в любом случае необходимо делать бэкапы – восстановить данные с поврежденного твердотельного накопителя, как правило, куда сложнее, чем с жесткого диска.

Параметр TBW

Заявленный компанией-производителем параметр TBW (Total Byte Written) – это количество данных, которое можно гарантированно записать на диск прежде, чем ресурс чипов памяти будет исчерпан. Обычно он измеряется в терабайтах.

Так, значение TBW, равное 300 ТБ означает, что информацию на SSD можно регулярно перезаписывать новой вплоть до значения в 300 терабайт. При этом совсем не факт, что при достижении такого показателя твердотельник выйдет из строя или начнет работать «только на чтение».

Так, согласно тестам, проведенным авторитетным интернет-изданием 3DNews, работающим в сфере информационных технологий, SSD Samsung 850 Evo выдержали 2000+ терабайт перезаписанной информации при 150 заявленных!

150-300 ТБ применительно к рассматриваемому показателю – много это или мало? Для среднестатистического пользователя, использующего носитель под систему, программы и игры – много! Если вы не планируете ставить SSD в сервер, где данные будут перезаписываться 24/7, то даже этого гарантированного ресурса хватит на много лет – быстрее успеет морально устареть само устройство и другие комплектующие ПК. Согласно статистике, в большинстве случаев на твердотельник в домашнем ПК записывается не больше 10-30 терабайт за год, и это при активном использовании. Например, автор данной статьи за 2 года и 4 месяца перезаписал 39404 ГБ информации на свой полутерабайтный накопитель, тем самым не исчерпав заявленный ресурс даже на треть. А ведь фактический может быть в разы больше!

Посчитать, примерно сколько проживет ваш SSD, достаточно просто. Посмотрите при помощи специализированных программ, (CrystalDiskInfo и подобные), сколько гигабайт вы уже перезаписали, и сколько дней используется накопитель. Затем загляните в спецификации и узнайте заявленный ресурс. Дальше следуйте простому алгоритму:

1. Разделите количество перезаписанной информации в гигабайтах на число дней использования накопителя.
2. Поделите TBW «от производителя» на число, полученное в первом пункте.
3. А теперь выполните еще одну операцию деления – числа, полученного во втором пункте, на 365. Примерно на столько лет вам хватит ресурса накопителя (с момента покупки, а не с текущего).

Пример: заявленный ресурс – 150 терабайт (округленно 150000 гигабайт). Накопитель используется 300 дней. Перезаписано 20000 гигабайт.

1. 20000/300=67 ГБ записывается в день
2. 150000/67=2239 дней с начала использования прослужит девайс (как минимум)
3. 2239/365=6.13 лет

Важно: Перезапись данных, приводящая к износу ячеек памяти, может происходить не только когда пользователь вручную инициирует ее, но и автоматически, особенно, если твердотельный накопитель используется в качестве системного диска.

Система регулярно обращается к расположенному на носителе файлу подкачки, работает с реестром, временными файлами, и так далее.

Впрочем, это не значит, что нужно отказываться от скоростных возможностей SSD и устанавливать Windows на традиционный медленный жесткий диск – как правило, ресурса перезаписи хватает на 5 и более лет даже если SSD используется весьма активно.

Фирмы-производители

У многих компаний бывают как удачные, так и неудачные модели устройств, но некоторые из них за прошедшие годы успели определенным образом зарекомендовать себя среди пользователей. Приведем несколько примеров.

Samsung

Корейская корпорация считается одним из лучших в мире производителей твердотельных накопителей: они используют собственные разработки и часто первыми внедряют инновации, например, трехмерную флеш-память с повышенным числом слоев. Среднее время жизни SSD диска Samsung в большинстве случаев на практике значительно превышает заявленное производителем. Единственный недостаток устройств под этим брендом – их довольно высокая стоимость.

Kingston

В свое время эта компания завоевала уважение потребителей недорогой, и при этом качественной оперативной памятью, а теперь выпускает также SSD, флешки и карты памяти различных форматов. Продукция Кингстон выделяется на рынке сочетанием отличных технических характеристик, высокой надежности и приемлемой стоимости.

Western Digital

WD славится в первую очередь своими жесткими дисками, но в последние несколько лет начала выпускать и твердотельные накопители. В ассортименте есть как продвинутые модели с повышенными скоростью и надежностью, так и более бюджетные компромиссные варианты.

Crucial

У SSD этой фирмы примерно такая же репутация, как у продукции Kingston – среди них немало «народных» моделей с привлекательным соотношением цены, надежности и производительности.

FAQ

Как продлить срок службы твердотельного накопителя?

На самом деле, ресурс SSD и без каких-либо специальных мероприятий по его продлению достаточно высок. Единственное, что можно посоветовать – не использовать дефрагментацию: такая процедура может повысить скорость работы жесткого диска, но работу твердотельника она не улучшит, а только исчерпает часть его ресурса, пусть и незначительную.

Требуется ли устройству дополнительное охлаждение?

Большинство SSD обладают невысоким тепловыделением, поэтому им не нужны даже радиаторы, не говоря уж о кулерах и каком-либо отдельном обдуве. Проблемы могут возникнуть только с дефектными моделями, девайсами от Noname-производителей, или же в случае неграмотной общей организации охлаждения в системном блоке.

Если у вас просторный системник, и установлены 1-2 вентилятора на вдув и 2-3 на выдув, все будет хорошо.

В тех редких случаях, когда все-таки происходит перегрев SSD, и он снижает из-за этого скорость чтения/записи, можно переставить его в более «холодный» слот, почистить компьютер от пыли или установить дополнительный кулер.

Какие SSD надежнее – M.2 или обычные?

Оба типа накопителей достаточно надежны, и обращать внимание следует скорее не на форм-фактор, а на обзоры и отзывы касательно конкретной модели, а также используемые память и контроллер.

Правда ли, что восстановить данные с вышедшего из строя твердотельного накопителя сложнее, чем с жесткого диска?

Во многих случаях – правда. Впрочем, делать резервную копию ценных данных необходимо всегда, причем как минимум в двух разных местах, например, на другом накопителе и в облаке. Ведь если копия одна, в случае форс-мажорных обстоятельств (таких, как пожар), она может быть уничтожена. Дублирование же информации в разных местах значительно снижает вероятность ее потери.

Какие программы можно использовать, чтобы узнать, сколько гигабайт информации уже было перезаписано?

Помимо фирменного ПО от производителя – CrystalDiskInfo, SSD Life и другие. Указанные две доступны как в английской, так и в русской версиях, а также позволяют просматривать параметры SMART, поэтому рекомендуются к использованию.

Я не хочу читать всю статью. На какой срок службы твердотельного накопителя можно рассчитывать в среднем? Речь о диске под систему, программы и игры для домашнего ПК.

В большинстве случаев – 5-10 лет.

• Как выбрать SSD накопитель

Заключение

Если резюмировать изложенное в статье, можно заключить, что качественные твердотельные накопители от авторитетных производителей (не Noname из Китая!) не уступают по надежности традиционным жестким дискам, а нередко и превосходят их.

Если ваш SSD не вышел из строя в первый год работы по причине брака, то с крайне высокой вероятностью он прослужит как минимум до выработки заявленного производителем ресурса, а часто и гораздо дольше.

Скорее устареют другие комплектующие ПК, чем выйдет из строя твердотельный накопитель, при этом за годы его работы стоимость за гигабайт успеет значительно снизиться, и за условные 100 долларов можно будет взять гораздо более емкую модель, чем сейчас.

Дата: 30.06.2019 Автор/Переводчик: Zio

Обзор Intel SSD 750

Intel SSD 750 является первым потребительским твердотельным накопителем, который перешел на перспективный интерфейс NVMe. По результатам проведенного тестирования стало известно, что это не смогло сделать его наиболее быстрым десктопным SSD.

Введение: что следует знать о NVMe

Твердотельные накопители считаются уже самым настоящим мэйнстримом. Каждый владелец персонального компьютера, даже не имея хотя бы один SSD в собственной системе, достаточно серьёзно настроен на его покупку. Правда, довольно тяжело назвать рынок систем хранения данных, которые основаны на использовании флеш-памяти, полностью оформившимся и устоявшимся.

Сейчас он регулярно пополняется новыми технологиями. Это означает, что впереди таится масса всего интересного.

Ближайшей инновацией, выступающей лейтмотивом достаточно крупных изменений в области потребительских SSD, наверняка, станет технология, имеющая название Non-Volatile Memory Express, или NVMe.

Она представляет собой перспективный интерфейсный протокол, который создан специально для высокоскоростных SSD консорциумом из известных отраслевых разработчиков, в том числе Intel, Samsung, SanDisk, Dell и Seagate.

Те, кто постоянно следит за прогрессом в области твердотельных накопителей, наверняка, знает, что им в собственном развитии пришлось столкнуться с довольно серьёзной преградой, которая представляет собой устаревшие шины.

Serial ATA и Serial Attached SCSI (SAS) предлагают хорошую полосу пропускания, предназначенную для механических жёстких дисков, однако SSD, обладающие большей скромностью, останавливают свой выбор на всем их потенциале.

Так как пропускная способность SATA имеет ограничения по величине, составляющие 6 Гбит/с, максимальная скорость флагманских SATA SSD не достигает 500 Мбайт/с. Современные накопители, которые основаны на флеш-памяти, обладают гораздо большими возможностями.

Такой тупик, по сути, не был неожиданностью для индустрии, так как о нём было известно уже вначале. Твердотельные накопители обладают схожестью больше с системной памятью, чем с механическими жёсткими дисками. Таким образом.

в определенный момент они все равно должны были превысить возможности интерфейсов, которые традиционно использовались для подключения HDD. До недавнего момента встраивать SSD в существующую инфраструктуру было проще и лучше с целью популяризации новой технологии. На сегодняшний же день скорость твердотельных накопителей намного увеличились.

В результате негативное влияние старых интерфейсов стало игнорировать вообще невозможно. Это означает только одно: пришло время от них отказаться.

Стоит отметить, что подходящая для применения SSD высокоскоростная шина уже давно изобретена. Это и есть PCI Express. На сегодняшний день она активно используется при подключении графических карт и других дополнительных контроллеров, которые т требуют обмена данными на высокой скорости. К примеру, Thunderbolt.

Одна линия PCI Express второго поколения гарантирует пропускную способность 500 Мбайт/с, а линия PCI Express 3.0 способна развивать скорость вплоть до 985 Мбайт/с.

Итак, интерфейсная карта, которая устанавается в слот PCIe x4, производит обмен данных на скорости до 2 Гбайт/с в случае PCI Express 2.0 и практически до 4 Гбайт/с при использовании PCI Express третьего поколения.

Стоит отметить, что это достойные показатели. Они являются подходящими для современных твердотельных накопителей.

Таким образом, на рынке доступны как потребительские SATA SSD, так и распространяются варианты для шины PCI Express. В тестировании участвовали модели OCZ RevoDrive, Kingston HyperX Predator и Plextor M6e.

Все они характеризуются тем, что при использовании для транспортировки данных прогрессивной шины PCI Express, продолжают взаимодействие с системой через старые SCSI- или SATA-протоколы. Данный подход не только неправильный методологически, но и просто не даёт возможности полностью раскрыться сильным сторонам скоростных твердотельных накопителей.

Другими словами, существует надобность осуществления принципиально нового подхода, которым и является специализированный логический интерфейс NVMe. Он наложен на транспорт PCI Express.

NVMe отличается от известных интерфейсов SCSI или SATA, созданных в предшествующую SSD эпоху, тем, что он спроектирован для извлечения достоинств из уникальных свойств твердотельных накопителей. Они, взяв за основу энергонезависимую флеш-память, имеющую произвольный доступ, обладают достаточно низкими задержками и дают возможность выполнять глубокую конвейеризацию операции чтения и записи.

NVMe имеет множество усовершенствований, которые направлены на снижение паразитных латентностей во время работы с данными, если сравнивать с интерфейсом SATA и AHCI-протоколом. В последнем случае данному вопросу специального внимания не уделяли. Стоит также отметить, что в NVMe учтена многопоточная природа современных платформ. Они идеально сочетаются с архитектурой известных моделей SSD.

При рассмотрении улучшений, которые нашли место в NVMe, стоит отметить стремление к уменьшению накладных расходов.

Допустим, передача самых типичных 4-килобайтных блоков в новом протоколе нуждается в подаче только одной команды, а не двух.

Полноценный набор управляющих инструкций настолько прост, что их обработка на уровне драйвера дает возможность снизить загрузку процессора, а также возникающие задержки в два раза.

В число еще одного важного нововведения входит поддержка глубокой конвейеризации и многозадачности, которая заключается в возможности одновременного создания множественных очередей запросов вместо существующей ранее общей очереди на 32 команды. Интерфейсный протокол NVMe позволяет обслужить до 65536 очередей, при этом каждая из них способна включать в себя до 65536 команд.

Таким образом, любые ограничения удаляются вообще, что очень важно для серверных сред, в которых на дисковую подсистему возлагается большое число одновременных операций ввода-вывода.

Что касается персональных компьютеров, для них это новшество не является слишком критичным, однако при одновременной работе нескольких приложений, которые активно общаются с накопителем, загрузка процессора за счет NVMe немного снижается.

Следует отметить, что технология NVMe на момент своего выхода оказалась достаточно хорошо проработанной как на теоретическом, так и на практическом уровне.

Драйверы, требуемые для поддержки твердотельных накопителей, функционирующих по данному протоколу, на сегодняшний день присутствуют во всех основных операционных системах. В Linux осуществляется поддержка NVMe в версии ядра 3.1.

«Врождённый» драйвер NVMe существует в операционных системах Windows 8.1 и Windows Server 2012 R2. Совместимость с NVMe-накопителями стала предусмотрена и в OS X 10.10.3.

К сожалению, NVMe SSD поддерживается не всеми материнскими платами. Чтобы такие накопители могли быть использованы в качестве загрузочных, UEFI материнской платы также должен иметь соответствующий драйвер.

Правда, разработчики встроили требуемый микрокод только в последние версии прошивок, которые были выпущены для самых последних моделей материнских плат.

Таким образом, оказывается поддержка загрузки операционной системы с NVMe-накопителей только на платах для энтузиастов, которые были выпущены совсем недавно и основаны на наборах логики Intel Z97 и Intel X99. В достаточно устаревших и дешёвых платформах можно использовать NVMe SSD только в качестве вторых дисков.

Существует ещё одна проблема переходного периода, которая состоит в отсутствии в имеющихся системах требуемых коннекторов, предназначенных для подключения NVMe-накопителей. Таким образом, на первом этапе многие SSD с данным интерфейсом будут выпущены в форме простых PCIe- или M.2-плат, нуждающихся в подключении к шине PCI Express 3.0 для работы.

Правда, для нового поколения SSD существует и специальный разъём U.2, который не так давно был известен под названием SFF-8639.

Такой разъём предусматривает более стандартное кабельное соединение и позволяет SSD с высокой производительностью сохранить привычное 2,5-дюймовое исполнение. Сегодня порты U.2 существует возможность отыскать только на единичных системных платах.

Стоит отметить, что преимущественно они находятся в серверной направленности. Хотя, в перспективе U.2 будет повсеместным решением. Он совмещает в себе следующее:

• • четыре линии PCI Express 3.0;
  • два наследственных SATA-порта;
• • 3,3- и 12-вольтовые линии питания.

Таким образом, можно говорить об универсальности. Таким образом, U.2 должен легко вытеснять интерфейс SATA Express, который так и не получил популярности и предлагает довольно скудные возможности.

Нужно заметить, что некоторые разработчики материнских плат начали предлагать переходники со слота M.2 на разъём U.2. Но в M.2 отсутствуют линии 12 В, потому данные переходники нуждаются в подключении внешнего питания. К тому же, необходимо помнить, что многие существующие на современных материнских платах слоты M.

2 подключаются к южному мосту набора системной логики, а не к процессору. Таким образом, они имеют только две линии PCI Express 2.0. Как результат, U.2 NVMe-накопители, которые присоединены при использовании переходников, как правило, не способны продемонстрировать максимальную производительность, предусмотренную в них.

На сегодняшний день на рынке доступно лишь несколько модификаций твердотельных накопителей, имеющих интерфейс NVMe. Прежде всего, это серверные Intel DC P3500, P3600 и P3700, Samsung MZ-WEIT10, которые не заинтересуют обыкновенных пользователей.

До момента выхода широкого ассортимента U.2 NVMe SSD ситуация c востребованностью нового разъёма способно измениться в лучшую сторону.

Что касается первых решений потребительского уровня, которые ориентированы на радикальных энтузиастов, смогут обойтись и простыми слотами PCIe или M.2.

Технические характеристики

В первую очередь, стоит отметить, что Intel придерживается достаточно интересной стратегии, которая состоит в том, что производству SSD для потребительского сегмента уделено очень мало внимания.

Главные усилия направлены на модели, которые ориентированы на корпоративный и серверный сегменты. Именно в них у Intel и получилось прочно закрепиться на лидерских позициях.

Таким образом, пользователи персональных компьютеров за последние несколько лет получили только побочные продукты.

Однако они продолжают пользоваться большой востребованностью, которая обеспечена в большей мере репутацией производителя, чем высокими характеристиками.

Правда, с технологической точки зрения данные модификации не вызывают большого интереса.

К примеру, совсем недавно этот ассортимент интеловских потребительских SSD включал в себя несколько моделей, которые использовали устаревший контроллер SandForce SF-2281.

Стоит отметить, что Intel совсем недавно не хотела тратить много сил на производство моделей SATA SSD, предназначенных для персональных компьютеров. Однако это не означает, что у компании данный рыночный сегмент перестал вызывать интерес. Просто она приняла решение осуществлять все действия по-своему.

Компания захотела дождаться подходящего момента, чтобы произвести принципиально новое флагманское решение, заведомо превосходящее по технологической насыщенности все конкурирующие варианты.

В начале апреля Intel показала миру свой новый SSD 750-й серии, который стал первым потребительским твердотельным накопителем с интерфейсом NVMe, доступным на рынке.

Необходимо заметить, что платформа, которая дает возможность создавать NVMe SSD, у компании уже была заготовлена довольно давно. Правда, до выпуска Intel SSD 750 она использовалась только в SSD высокой производительности, предназначенных для дата-центров.

Сегодня компания Intel приняла решение внедрить такую же платформу в основанные на обыкновенной MLC-флеш-памяти накопители для энтузиастов. Они должны включать в себя высокую мощность и новый интерфейс NVMe с выгодной стоимостью. Так свет увидел Intel SSD 750.

Нужно отметить, что Intel SSD 750 является не простой адаптацией серверного продукта, как наблюдалось в ситуации с Intel SSD 730. В этом случае производители использовали более ответственный подход.

Таким образом, на основе изначально серверной платформы был разработан совершенно другой накопитель, где проведена детальная оптимизация микропрограммы, предназначенной под клиентские задачи.

В Intel SSD 750 большая роль отдана высокому быстродействию в процессе работы с 4-килобайтными блоками.

Показатели скоростей последовательного чтения и записи в данном случае немного пострадали, однако, как утверждают изготовители, усреднённая производительность во время типичной десктопной нагрузки возросла.

Кроме того, беспокоиться о минусах определенного аспекта мощности в Intel SSD 750 не приходится.

Платформа, которая задействована в таком продукте, сильна настолько, что других SSD для персональных компьютеров с аналогичными установленными скоростями не имеется.

Правда, серверные корни Intel SSD 750 находят свое отражение в характеристиках. Таким образом, данный накопитель предлагается в двух вариантах объёма − 400 Гбайт и 1,2 Тбайт. Стоит отметить, что в данном случае выбор не самый удобный. К сожалению, отсутствует даже промежуточная ёмкость.

При этом можно утверждать, что более востребованной версией является Intel SSD 750 400 Гбайт. Ее рекомендованная стоимость составляет $389.

Это несколько дороже флагманских SATA SSD, однако она является достаточно выгодным предложением, особенно с учетом ее новаторства и высоких скоростей случайных операций.

Модель Intel SSD 750 доступна в двух разных форм-факторах:

• в форме карты расширения с интерфейсом PCI Express 3.0 x4;
• в виде 2,5-дюймового накопителя, однако с увеличенной 15-миллиметровой толщиной.

Причем 2,5-дюймовая модификация нуждается для своей интеграции в системе «правильного» интерфейса U.2, что представляет её первым потребительским накопителем, который рассчитан на применение разъёмов нового типа.

Говоря о десктопах, прямое подключение данной разновидности SSD в настоящее время можно осуществить только через конвертеры. Учитывая существование U.

2-переходников, а также накопителя Intel SSD 750, созданного в форме PCIe-карты, необходимо помнить, что установить его существует возможность не к каждую систему.

В данном случае это связано не с ограниченной поддержкой NVMe в BIOS материнских плат предыдущих поколений. Intel SSD 750 требует четыре линии PCI Express 3.0, которые суммарно способны обеспечить пропускную способность в размере до 4 Гбайт/с.

Таким образом, для Intel SSD 750 являются подходящими лишь такие слоты и разъёмы, питающиеся от процессорного PCI Express-контроллера.

В результате можно сделать вывод, что идеальной платформой, предназначенной для Intel SSD 750, являются системы с LGA2011-v3-процессорами, располагающие PCI Express-контроллером с оптимальным числом линий PCI Express 3.0.

Правда, использование контроллера с высоким уровнем параллелизма обладает и собственными негативными сторонами.

Стоит отметить, что по своему тепловыделению и энергопотреблению он превосходит другие чипы аналогичного назначения.

Наибольшее тепловыделение старшей версии Intel SSD 750 в процессе проведения операций записи способно достигать 25 Вт, что нуждается в отдельной заботе о теплоотводе.

Внешний вид и внутреннее устройство

Для тестирования был использован PCIe-вариант Intel SSD 750, ёмкость которого достигает 400 Гбайт. Данная версия обладает самыми ходовыми сочетаниями объёма и исполнения, однако, в то же время, её скорости несколько ниже, чем у 1,2-Тбайт модели.

Это связано с меньшим параллелизмом массива флеш-памяти. Плата накопителя обладает половинной высотой, что дает возможность монтировать её не только в стандартные десктопы, а также в 2U-серверы.

Требуемая для этого укороченная планка задней панели включена в комплект поставки.

Данный накопитель целиком закрыт бронёй. Лицевая сторона является алюминиевым радиатором. Оборотная сторона представлена декоративной металлической пластиной, которая с микросхемами даже не соприкасается. Необходимо заметить, что использование радиатора является необходимостью.

Главный контроллер интеловского SSD отдает значительное количество тепла, поэтому при высокой нагрузке оснащённый таким охлаждением накопитель способен разогреваться до температур 50-55 градусов. Однако за счет радиатора никаких намёков на троттлинг не существует.

Таким образом, производительность постоянна даже в ходе непрерывного и интенсивного применения.

Дизайн печатной платы Intel SSD 750 способен вызвать большое удивление. Она включает большое число микросхем флеш-памяти. Такого количества вполне может хватить минимум на четыре обычных SSD 480-гигабайтного объёма. Правда, Intel приняла решение отказаться от распространенных чипов, имеющих большой ёмкостью с несколькими полупроводниковыми кристаллами, находящимися внутри.

Хорошо, что площадь платы это позволяет. При суммировании ёмкости всех микросхем, выходит, что общий объём флеш-памяти в Intel SSD 750 400 Гбайт достигает 480 ГиБ. Из них пользователь сможет воспользоваться только 78 процентами.

Остальное предусмотрено на подменный фонд, сборку мусора, а также технологии защиты данных. В модели Intel SSD 750 используется стандартная для флагманских накопителей RAID 5 схема на уровне кристаллов MLC NAND.

Это дает возможность с успехом восстанавливать данные даже тогда, когда один из чипов выходит из строя полностью.

НАКОПИТЕЛИ

Вы читаете страницу 1 из 4 1 2 3 4

Обзор SSD Intel 750 1.2TB NVMe PCIe | Введение

Несмотря на восторженные заявления Samsung о выпуске первого потребительского NVMe SSD, первой клетчатый флаг увидела Intel. SSD на базе PCIe являют собой вершину производительности систем хранения данных.

Но за семь лет с момента появления ioDrive от Fusion-io появилось всего несколько твердотельных накопителей, изначально созданных для PCIe. Для корпоративного сегмента, в котором обитает ioDrive, производительность стоит впереди цены.

Однако в мире пользовательских ПК редко встречаются системы за $5000.

Линейки накопителей корпоративного класса, в разработку которых были вложены большие деньги, и производные от них настольные версии часто имеют в качестве последователей модели с менее впечатляющими характеристиками. Intel и ее конкуренты уже поставляют NVMe-накопители в центры обработки данных. Они настольно быстрые, что часто используются в кэш-системах нулевого уровня.

SSD Intel 750 1.2TB – это ориентированный на пользователей высокопроизводительный твердотельный накопитель с контроллером, который применяется в накопителях семейства DC 3700/3600/3500. Последняя серия была разработана для применения в рабочих станциях или ПК энтузиастов, желающих получить максимум от системы хранения данных.

SSD Intel 750 1.2TB использует технологию Non-Volatile Memory Express (NVMe) для достижения исключительной производительности с низким потреблением ресурсов системы. Учитывая родословную и характеристики серии, сомнений в высокой скорости SSD Intel 750 1.2TB не возникает.

Это все равно, что спрашивать владельца Lamborghini, быстрая ли у него машина.

Платы половинной и полной высоты имеют большую площадь для монтажа компонентов, чем у накопителей формата 2,5″. Это хорошо, поскольку контроллер Intel третьего поколения с оптимизацией NVMe использует больше каналов доступа к флэш-памяти, чем обычные восьмиканальные процессоры в этом сегменте.

Высокая производительность модели емкостью 1,2 Тбайт, которую мы сегодня тестируем, достигается за счет одновременного чтения и записи на 18 чипов флэш-памяти.

Intel также удалось запихнуть эти компоненты в 2,5″ версию SSD с печатными платами в стеке, но карта расширения с большей площадью поверхности требует меньше воздуха для охлаждения, и накопитель может работать в более простых условиях.

Технические характеристики

Intel выпустила SSD Intel 750 в двух форм-факторах и двух емкостях, в итоге мы имеем четыре новых продукта. Большинство покупателей заинтересуется традиционным типоразмером PCIe карты HHHL (карта половинной высоты и ширины).

Как уже говорилось, Intel также предлагает 2,5-дюймовую модель толщиной 15 мм (разъем SFF-8639) для систем малого форм-фактора.

Производитель выбрал несколько спорные емкости: 400 Гбайт ($389) и 1,2 Тбайт ($1029), из-за чего в серии 750 получается большой разрыв в ценах между моделями. Хотелось бы видеть версию на 800 Гбайт стоимостью примерно $800.

Накопители серии 750 комплектуются кронштейнами-переходниками половинной высоты и полной высоты, а также USB носителем с драйверами и служебными программами Intel SSD Toolbox. SSD обеих емкостей должны были поступить в продажу в конце апреля 2015 года.

Модель	Intel SSD 750 Series 400 GB	Intel SSD 750 Series 1.2 TB
Цена в США, $	410	1100
Цена в РФ, руб.	35960	92800
Емкость, Гбайт	400	1200
Контроллер	Контроллер Intel 3-го поколения с оптимизацией для NVMe	Контроллер Intel 3-го поколения с оптимизацией для NVMe
Флеш-память	Intel 20nm MLC	Intel 20nm MLC
DRAM, Гбайт	2	4
Скорость последовательного чтения, Мбайт/с	до 2200	до 2400
Скорость последовательной записи, Мбайт/с	до 900	до 1200
Скорость произвольного чтения блоками 4 Кбайт, IOPS	430000	440000
Скорость произвольной записи блоками 4 Кбайт, IOPS	230000	290000
Выносливать	70 Гбайт в день	70 Гбайт в день
Необходимый воздушный поток для охлаждения	100 LFM	300 LFM
Гарантия	5 лет	5 лет

Под большим радиатором находится контроллер третьего поколения, модифицированный для NVMe. Чтение и запись во флэш-память осуществляется по восемнадцати каналам. Набор команд с низкой задержкой в паре с большим числом каналов и NAND-памятью MLC ONFI 20 нм от Intel обеспечивают скорость последовательного чтения до 2400 Мбайт/с.

Заявленная скорость последовательной записи, по крайней мере, для модели 1,2 Тбайт составляет 1200 Мбайт/с. Версия 400 Гбайт имеет более «скромные» показатели: 2200 Мбайт/с для последовательного чтения и 900 Мбайт/с для последовательной записи. Скорости очень высокие, хотя модель на 400 Гбайт использует только половину каналов идущих к флэш-памяти.

В любом случае, эти цифры вряд ли кого-то оставят равнодушным.

По данным Intel, скорость произвольных операций чтения блоками 4 Кбайт достигает почти полмиллиона IOPS (если точнее, то 440000, хотя какое это уже имеет значение?). Скорость произвольной записи блоками 4 Кбайт упирается в 290000 IOPS. Модель емкостью 400 Гбайт почти такая же быстрая: чтение — 430000 IOPS, запись — 230000 IOPS.

Обычно, когда железо корпоративного класса добирается до настольных продуктов, возникают вопросы с тепловыделением и энергопотреблением. При работе с SSD Intel 750 1.2TB таких проблем мы не выявили. Мы поинтересовались у Intel, по какому техпроцессу произведен контроллер, но компания предпочла сохранить эту информацию в секрете.

Тем не менее, нам удалось выяснить, что контроллер в SSD Intel 750 1.2TB на сегодняшний день является самым холодным процессором с поддержкой NVMe. При умеренном воздушном потоке в корпусе ПК накопитель остается холодным даже при высоких нагрузках.

Модель в формате 2,5″ требует втрое больший объем охлаждения из-за меньшего форм-фактора и более компактной конструкции.

В режиме простоя накопители SSD Intel 750 1.2TB потребляют всего 4 Вт мощности. При высокой нагрузке она повышается до 25 Вт. Энергопотребление выше, чем у обычных SATA SSD, но соотношение потребляемой мощности к показателю IOPS очень хорошее. По сравнению с SATA-накопителями максимальная производительность SSD Intel 750 1.2TB в четыре раза выше.

На SSD Intel 750 1.2TB распространяется гарантия сроком пять лет, а заявленная выносливость записи составляет 70 Гбайт данных в день.

Обзор SSD Intel 750 1.2TB NVMe PCIe | Что такое NVMe?

За последние годы технология NVMe часто становилась предметом обсуждений.

Non-Volatile Memory Express, или NVMe, – это новая спецификация, оптимизированная для работы с NAND-памятью и твердотельными технологиями следующего поколения.

За последние несколько лет скорость процессора и DRAM заметно возросла, но механические жесткие диски и их интерфейс остался на прежнем уровне.

Спецификация NVMe была разработана для того, чтобы уменьшить разрыв между быстрой памятью DRAM и системой хранения, которая подает данные в систему.

Сообщество NVM Express

В инициативе NVMe принимают участие несколько компаний, включая Intel. Многие из них уже продают свои решения с поддержкой NVMe, большинство из которых относится к корпоративному сегменту.

Экосистема драйвера NVMe

Технология уже распространилась на несколько платформ. Большинство накопителей SSD Intel 750 1.2TB будет использоваться под Windows (в 8.1 уже есть родной драйвер NVMe).

Мы проверили работу SSD с родным драйвером Microsoft и собственным ПО от Intel, и оказалось, что драйвер Intel более производительный. Компания также имеет драйвер SSD Intel 750 1.

2TB для Windows 7.

NVM заполняет пробел в соотношении цена/производительность

Когда Intel представила свою архитектуру Sandy Bridge, на рынке доминировала память DDR3-1600. Haswell-E с поддержкой DDR4 внедрил скорость передачи DRAM 2400 MT/с для массовых систем и 3000 МТ/с для памяти, ориентированной на энтузиастов.

Однако скорость выполнения последовательных операций на жестком диске осталась в диапазоне 150-200 Мбайт/с. SSD-накопители, использующие набор команд AHCI, смогли закрыть этот пробел.

Однако пределы интерфейса SATA, разработанного для механических жестких дисков, быстро ограничили рост скорости будущих продуктов.

Форм-факторы для накопителей PCI Express

SSD Intel 750 1.2TB относится к категории карт расширения, хотя Intel также выпустила модель в формате 2,5″ с разъемом SFF-8639. 18-канальный контроллер не предназначен для работы с SATA Express (SATAe) или в форм-факторе M.2.

Сравнение SATA Express и SFF-8639

SFF-8639 разработан для дата-центров, а SATAe — для пользовательских ПК

Некоторые энтузиасты разочарованы отсутствием накопителей SATA Express. Но, как говорится, на вкус и цвет товарищей нет, не так ли? На этот раз SATAe с двумя линиями PCIe 2.

0 (или 1000 Мбайт/с) оказался слишком медленным интерфейсом для высокоскоростных SSD. Мы не удивимся, если первый продукт на базе SATAe, который выйдет на рынок, вообще не будет иметь отношения к SSD.

Western Digital уже достигла значительного прогресса в разработке гибридного накопителя, который использует SATAe.

Эти форм-факторы сопровождаются техническими характеристиками, выходящими за рамки их типов разъемов. Также важными факторами являются потребляемая мощность и охлаждающая способность. SSD формата M.

2, ширина, толщина и длина которых почти равна пластинке жевательной резинки, не может рассеивать столько тепла, как PCIe карта формата HHHL с большим радиатором. SSD Intel 750 1.

2TB рассчитан на потребляемую мощность до 25 Вт. SSD M.2 ограничены менее чем 10 Вт.

Варианты соединения топологий SSD PCIe для дата-центров

Версия SSD Intel 750 1.2TB 2,5″ использует разъем SFF-8639. На другом конце интерфейса находится разъем mini-SAS HD, который был внедрен вместе с контроллерами SAS 12 Гбит/с RAID для уменьшения занимаемого места на плате и повышения качества передачи сигнала.

Преимущества NVM Express (NVMe) над SATA:

• Масштабируемая производительность, гибкие форма-факторы и корпоративный уровень стабильности.
• NVMe снижает задержу и повышает эффективность: меньшая загруженность CPU, пониженное энергопотребление, меньшая стоимость владения.
• Повышенная пропускная способность: 1 Гбайт/с на линию – 1-16 линий на накопитель, прямое соединение с CPU, устранение цены HBA и издержек.
• Функции снижения потребляемой мощности от PCIe и NMVe.
• Безопасность от Trusted Computing Group OPAL.

Стандарт SATA привнес необходимые изменения, улучшающие показатели механических накопителей, но он никогда не предназначался для флэш-памяти.

Скорость последовательных операций первых SSD на SATA 6 Гбит/с сразу ограничился интерфейсом. Набор команд был предназначен для устройств хранения данных с более высокими фактическими задержками.

NVMe имеет прямую связь с CPU через шину PCIe и снижает как физическую, так и коммуникационную задержки.

• Простой набор команд, оптимизированный для NVM
• Требуется всего 10 команд управления и 3 команды ввода/вывода

Новый набор команд снижает время задержки получения данных посредством уменьшения размера и количества команд, необходимого для завершения операции ввода/вывода. По сути, по внутреннему конвейеру переносится меньше данных. Это высвобождает пропускную способность и одновременно снижает нагрузку на процессор.

Техническая база:

• Все параметры для команд 4 Кбайт в одной команде 64 Байт.
• Поддержка глубоких очередей (64000 команд на очередь, до 64000 очередей).
• Поддержка MSI-X и IRQ.
• Четкий и простой набор команд (требуется 13 команд).
• Опциональные функции для целевых сегментов потребителей (клиент, предприятие и т. д.).

Предприятие: комплексная защита данных, резервирование и т. д.

Клиент: автономные изменения состояние питания и т. д.

• Разработан для масштабирования на следующее поколение NVM, невосприимчив к типу используемого NVM.

Одним из наиболее интересных аспектов NVMe является увеличение глубины очереди. SATA поддерживает одну команду и 32 очереди одновременно. NVMe поддерживает 64 000 команд и 64 000 очередей одновременно. На сегодня пользовательские задачи не могут даже приблизиться к этому пределу. Между тем, производительность в условиях многозадачности должна сразу увеличиться.

1. Пример пары очередей, отображение 1:1

NVMe также поддерживает получение команд одновременно из нескольких ядер процессора и назначает запросам приоритеты. Это еще одна особенность, которая больше выгодна корпоративным приложениям, чем клиентским средам.

• Полное использование Next Gen NVM
• Благодаря Next Gen NVM, NVM больше не является «узким местом».
• Задержка чтения приложением с SSD, передача блоков в 4 Кбайт при глубине очереди 1

Основное преимущество NVMe для пользователей заключается в меньшей задержке. Это напрямую влияет на ощущение отзывчивости вашего компьютера.

Оптимизации питания:

• NVMe 1.1 добавляет функцию Autonomous Power State Transition (автономное изменения состояния питания) для тех клиентов, кому важна собственная настройка работы с питанием.
• Без программного вмешательства контроллер NVMe переходит в состояние пониженного энергопотребления после определенного периода простоя.
• Период простоя перед переходом устанавливается программой.

Уже к концу этого года потребительские накопители с NVMe, созданные для мобильных платформ, таких как ультрабуки или даже планшеты, смогут увеличить время работы от аккумулятора. Новые характеристики будут связаны с автономным управлением накопителей и активацией состояния пониженного энергопотребления.

Будущее: оптимизации питания:

• Для лучшего результата политика питания должна зависеть от задачи.
• Для примера возьмем режим питания Connected Standby (CS – подключен к сети, простаивает): весь трафик накопителя идет пакетами со временем обработки 500 мс; пакеты обрабатываются каждые 30 секунд; после обработки пакетов идет мгновенный переход в состояние глубокого сна.
• Будущие улучшения связаны с перенаправлением информации о задаче на устройство.

NVMe уже доступен в версии 1.1, но группа специалистов работает над дальнейшей оптимизацией набора команд, которые будут использоваться в будущем.

Энергонезависимая память не ограничивается доступной сегодня NAND-памятью. NVMe, в конечном итоге, будет работать и с другими технологиями хранения данных. 3D NAND нам хватит еще на несколько поколений накопителей, но уже разрабатываются новые технологии, которые смогут ее заменить.

Вы читаете страницу 1 из 4 1 2 3 4

Intel SSD 750 Series PCIe SSD Обзор: NVMe для настольных ПК

Сегодня Intel снимает новые твердотельные накопители NVMe PCI Express, которые являются первыми продуктами с этими высокоскоростными интерфейсами, которые компания запустила специально для энтузиастов компьютерных и рабочих станций.

Исторически, предложения Intel Express на базе PCI Express, такие как SSD DC серии P3700, были прямо нацелены на центры обработки данных или корпоративные приложения с соответствующими ценами.

Тем не менее, сегодня Intel бросает энтузиастов производительности еще один костяк с запуском Intel SSD серии 750.

Мы исторически хорошо работали над твердотельными накопителями PCI Express, потому что они обходят узкое место SATA, которое удерживает многие стандартные 2,5-дюймовые твердотельные накопители SATA с максимальной пропускной способностью около 550 МБ / с.

SSD-накопители PCIe могут использовать полную пропускную способность PCIe X4 или X8 Gen 2 или Gen 3, достигая скорости, значительно превышающей 1 ГБ / с во многих случаях.

Тем не менее, хотя размещение флэш-памяти на карте PCIe имеет свои преимущества, многие из имеющихся на рынке решений, за исключением некоторых дорогостоящих предложений высокого класса, таких как Fusion-io, на самом деле все еще используют контроллеры SATA в своем интерфейсе бэкэнда.

во флэш-память, обычно в конфигурации с несколькими контроллерами RAID, которая затем должна быть подключена к PCI Express с другой стороны.

Короче говоря, хотя этот подход к проектированию действительно преодолевает узкое место SATA, мостовое соединение и перевод с одного последовательного интерфейса на другой, как этот, добавляет задержку и уменьшает общую пропускную способность.

Однако в последнее время крупные производители сотрудничают с интерфейсом NVMe или NVM Express, который был разработан, чтобы предлагать прямые высокоскоростные последовательные интерфейсы для энергонезависимой памяти NAND Flash (или NVM) непосредственно через PCI Express.

По сути, контроллер NVMe предлагает оптимизированный выделенный интерфейс для Flash для подключения к каналам PCI Express в системе. Консорциум стандартов NVMe состоит из таких компаний, как Micron, Seagate, SanDisk, Samsung, PMC, Cisco, EMC, Dell и, конечно, Intel.

В прошлом году Intel представила свой первый твердотельный накопитель NVMe PCI Express, серию SSD DC P3700, который снова был создан для высокопроизводительных центров обработки данных или корпоративных приложений.

Обновление 23.09.15: Со времени этой публикации Intel выпустила еще один твердотельный накопитель класса NVMe PCI Express для центров обработки данных, получивший название SSD DC P3608.

Короче говоря, этот SSD — это, по сути, два накопителя SSD 750, упакованные на одной печатной плате с программным RAID-массивом и обеспечивающие невероятную скорость чтения 5 ГБ / с, а также удвоенную пропускную способность записи около 3 ГБ / с.

Опять же, разница здесь заключается в том, что этот конкретный диск рассчитан на высокую долговечность в центре обработки данных и, как таковой, чрезмерно обеспечен избыточной емкостью NAND для выравнивания износа, а также использует флэш-память MLC NAND Intel HET (High Endurance Technology).

Если вам нужна потрясающая производительность и надежность в корпоративных приложениях или приложениях высокого уровня для рабочих станций, обратитесь к нам за информацией.

Сегодня SSD 750 Series компании выводит эту передовую технологию NVMe на более массовый рынок производительности / энтузиастов. У нас есть мощная карта PCIe 1,2 терабайта PCIe, чтобы показать вам, из чего она состоит и как она работает.

Твердотельный накопитель Intel серии 750, 1,2 ТБ, NVMe, PCI Express SSD Технические характеристики и особенности

Найдите твердотельный накопитель Intel SSD серии 750 NVMe PCIe в Amazon — 400 ГБ за 389 долларов, 1,2 ТБ за 1029 долларов

SSD 750, который мы рассматриваем сегодня, представляет собой карту PCIe X4 половинной высоты, которая работает через интерфейс PCI Express 3-го поколения почти на 4 ГБ / с доступной полосы пропускания.

На самом деле, для последовательных операций чтения карта имеет максимальную скорость 2,4 ГБ / с, а для последовательной записи — 1,2 ГБ / с.

Это в 4 раза больше, чем для чтения, и в 2 раза больше, чем для записи, по сравнению со стандартным твердотельным накопителем SATA, и это самый быстрый твердотельный накопитель потребительского класса, который мы когда-либо видели, по крайней мере, с точки зрения его спецификаций.

IOPS с произвольным чтением и записью 4K указаны как 440K и 290K соответственно, что опять-таки уносит все, что мы здесь тестировали, пока что из воды, за исключением собственного твердотельного накопителя DC P3700 от Intel. Чтобы достичь этой производительности, Intel разработала SSD 750 с собственной 20-нм технологией MLC NAND Flash и тем же фирменным контроллером NVMe, который установлен на P3700. Однако, как вы можете видеть, карта стоит намного меньше, чем P3700, и на самом деле весит чуть менее 1 доллара за ГиБ, что довольно агрессивно, если учесть ее производительность. Это также намного дешевле, чем другие продукты PCIe на рынке в настоящее время, такие как RevoDrive 350 от OCZ. На самом деле, цены Intel ставят SSD 750 в паритет с недавними решениями для карт памяти на PCIe, такими как привод Plextor M6e, что опять-таки довольно здорово, если учесть, насколько быстрее претендует SSD 750.

Следует также отметить, что на серию SSD 750 предоставляется ограниченная гарантия сроком на 5 лет, а срок ее службы рассчитан на 70 ГБ операций записи в день, общее количество записанных файлов составляет 219 ТБ, а время безотказной работы 1,2 млн.

Часов или между отказами.

Для сравнения, диски, такие как RevoDrive 350, рассчитаны на запись 50 ГБ в день, хотя, напротив, твердотельный накопитель SSD Intel P3700, предназначенный для предприятий, рассчитан на колоссальные 36,5 ПБ или записанные петабайты.