Dyski z nośnikami flash. SSD dla każdego

0

O dyskach SSD jest coraz głośniej. Nic dziwnego, przewyższają HDD prędkością, poborem prądu, wagą, rozmiarami, odpornością na wstrząsy a przede wszystkim bezawaryjnością. Jedyną ich wadą jest bardzo wysoka cena. Nie ma jednak wątpliwości, za kilka lat staną się one standardem. Produkty te mogą też wpłynąć na zmiany w konstrukcji komputerów i podejścia do zapotrzebowania na rozmiar dysku.

O tym, że komputer ze wszystkimi swoimi komponentami starzeje się bardzo szybko wiedzą wszyscy. Maszyna kupiona trzy, cztery lata temu, nawet jeśli dziś działa poprawnie, jest uważana za przestarzałą. Rzeczywiście, co jakiś czas dokonuje się zwykle kilku małych rewolucji technicznych. Kilka lat temu nie każdy komputer był wyposażony w procesor o dwóch rdzeniach, teraz większość ma układy czterordzeniowe. Jeszcze nie tak dawno mało kto stosował pamięci DDR3, dziś niewielu używa DDR2. Dwa lata temu nikt nie miał dysku o pojemności 1 TB, teraz nikogo nie dziwi napęd 1,5 mieszczący 1,5 czy nawet 2 TB danych.

Takie przykłady można mnożyć, ale nie wszyscy zdają sobie sprawę z tego, że pod względem konstrukcyjnym wspomniane komponenty prawie się nie zmieniają. Procesor podzielono na więcej rdzeni, ale zbudowany jest na tej samej zasadzie, co kilka i kilkanaście lat temu. Kolejne generacje pamięci operacyjnych również niespecjalnie się różnią. Dyski są coraz bardziej pojemne, ale zasada ich działania pozostaje ta sama również od – dosłownie – dziesiątków lat. Tylko dzięki coraz nowszym technologiom produkcji dostępne są urządzenia coraz mniejsze i pojemniejsze. Sama konstrukcja komputera stacjonarnego, w formacie ATX, ma już kilkanaście lat…

Ale to nie oznacza, że na rynku IT nie zdarzają się prawdziwe rewolucje – choć znacznie rzadziej, niż mogłoby się wydawać. Przykładem monitory LCD, które różnią się od CRT zarówno gabarytami, jak i sposobem powstawania obrazu. Teraz jesteśmy świadkami podobnej rewolucji – na rynku rośnie oferta twardych dysków, w których nośnikiem danych jest pamięć flash. Są one znane pod nazwą SSD (Solid State Drive).

Szybki rozwój SSD

Napędy z pamięciami flash są ciągle traktowane jako nowość, bo wolumen ich sprzedaży jest nadal minimalny. Pierwsze SSD pojawiły się w sprzedaży już dwa lata temu, choć były to urządzenia, do których pasowało powiedzenie „pierwsze koty za płoty”.

– Pierwsze dyski SSD oparte na kontrolerach JMicron miały niskie transfery, były potwornie drogie i oferowały małą pojemność – wspomina Bogdan Chmura, dyrektor zarządzający z eXtremeMem. – Kontrolery JMicron miały też inną przypadłość, w niektórych sytuacjach powodowały bowiem chwilowe zamrożenie systemu, czasem prowadzące do całkowitego zawieszenia.

Poza niedopracowanymi kontrolerami również same nośniki pamięci nie były jeszcze wyrafinowaną konstrukcją.

– Na początku w dyskach SSD stosowano kilka zwykłych modułów kart pamięci Compact Flash – mówi Paweł Śmigielski, dyrektor ds. rozwoju w Kingston Technology.

Ewolucja konstrukcji przebiega bardzo szybko. Produkowane obecnie urządzenia są wolne od wad protoplastów, jednocześnie ciągle trwają prace nad udoskonalaniem napędów.

Zalety i wady SSD – trochę faktów, trochę mitów
Zastosowanie jako medium kości flash w miejsce dysku magnetycznego umożliwia stworzenie dysków o niespotykanych jeszcze parametrach.

– Korzyści wynikające z zastosowania tej technologii, takie jak znacznie mniejsza awaryjność SSD, wysoka odporność na uszkodzenia mechaniczne, większa szybkość działania, niższe zużycie energii, a to nie tylko wymierne oszczędności kosztów, ale też dłuższy czas pracy na bateriach, obniżenie emisji ciepła, mniejszy hałas, gdyż dyski SSD pracują bezgłośnie. To tylko niektóre korzyści jakie możemy osiągnąć, wykorzystując technologię SSD – wylicza w skrócie Paweł Śmigielski.

Przedstawiciel Kingstona podkreśla, że na długiej liście zalet każdy klient znajdzie coś dla siebie. Dyski SSD produkowane są najczęściej w obudowach 2,5-calowych ze złączem SATA i w przypadku zastosowań u klientów indywidualnych są montowane w notebookach. Tu liczy się niski pobór mocy i małe wydzielanie ciepła. W tych kategoriach wbrew pozorom przewaga SSD nie jest duża. Wydawać by się mogło, że tradycyjny dysk z obracającymi się talerzami, ciągle ruchomymi głowicami i elementami elektronicznymi pobiera duża więcej prądu niż SSD zawierający tylko elektronikę. Tak jednak nie jest.

– Niskie zużycie energii i mała ilość wytwarzanego ciepła to zalety SSD, ale objawiające się przede wszystkim przy niewielkich pojemnościach – mówi Wojciech Łastowiecki, Territory Senior Sales Representative East Europe w Seagate. – Te parametry znacznie rosną wraz ze wzrostem pojemności.

Według testów pracujący przy dużym obciążeniu pojemny dysk SSD zużywa prawie tyle samo energii co HDD, duża różnica na korzyść SSD jest zauważalna w stanie spoczynku.

– W trybie spoczynku, tzw. Idle Power, pobór mocy dysku SSD wynosi 0,075 W – mówi Aleksander Szlachetko, Market Development Manager NCEE w polskim oddziale Intela.

Dysk HDD (2,5-calowy) potrzebuje ponad 10 razy więcej prądu w takim samym trybie.
W ostatecznym rozrachunku, czyli np. w przypadku codziennego używania laptopa, maszyna z dyskiem SSD będzie pracowała nieznacznie dłużej od analogicznej konstrukcji z tradycyjnym HDD. Nie są to więc korzyści tłumaczące bardzo duże różnice cen między obiema konstrukcjami dla klienta indywidualnego. Za to w serwerowni, gdzie znajduje się kilkanaście czy kilkadziesiąt dysków, zmniejszenie poboru mocy, emisji ciepła oraz hałasu mają bardzo duże znaczenie.

Z rozmów z producentami i dystrybutorami wynika, że najbardziej niedocenianym parametrem SSD jest niska awaryjność.

– Trudno jeszcze o dokładne statystyki dotyczące awaryjności, bo produkty te mamy w ofercie od 2009 r., ale wygląda na to, że awaryjność tych produktów będzie minimalna. – mówi Paweł Śmigielski. – Według danych z naszego działu RMA z każdego tysiąca sprzedanych w Polsce dysków do serwisu trafiają 2-3 sztuki.

To oznacza, że awaryjność SSD w pierwszym roku sprzedaży liczona jest w promilach, a nie procentach. Równie konkretnie w sprawie awaryjności wypowiada się Intel.

– Obecna awaryjność dysków Intel SSD na świecie wynosi 0,9 proc. – to bardzo mało wobec HDD, z których awarii ulega ok 5 proc. – mówi Aleksander Szlachetko. – W Intelu pracuje ponad 30 tys. notebooków z dyskami Intel SSD, w tych notebookach awaryjność dysków jest na poziomie 0,5 proc.

O tym, jak ważnym parametrem jest bezawaryjność wiedzą administratorzy oraz ci klienci, którzy na skutek awarii utracili ważne dane lub odzyskali je za pieniądze dużo większe niż cena SSD.

Transfer – funkcjonalność kontra mentalność

Na liście cenionych parametrów czołową pozycję zajmuje niewątpliwie transfer. Czy to faktyczne czy mityczne kryterium wyboru?

Jak wiadomo, tradycyjne dyski HDD odczytują i zapisują dane z maksymalną prędkością nie większą niż 100 MB/s. Tak jest w przypadku napędów desktopowych, których talerze kręcą się z prędkością 7200 obr./min. W urządzeniach mniejszych, 2,5-calowych, ten kluczowy parametr nie przekracza 60 MB/s. Wielkość transferu w dyskach SSD szybko się zwiększa. Jeszcze niedawno typowy dysk SSD odczytywał dane z prędkością dużo większą niż HDD, 150-200 MB/s, czyli mniej więcej 2-krotnie szybciej. Jednak prędkość zapisu nie była jeszcze godna pochwały i w dyskach przystępnych cenowo (przystępnych w porównaniu z najwydajniejszymi konstrukcjami SSD) wynosiła średnio ok. 30 MB/s. W praktyce gdy SSD pełni funkcję dysku systemowego, prędkość zapisu nie ma istotnego znaczenia. Ale klient ma prawo zapytać: czemu mam płacić 3 razy więcej za dysk o pojemności 3 razy mniejszej i zapisujący dane 3-krotnie wolniej, niż ma to miejsce w przypadku HDD?

Z podobnymi problemami borykali się kilka lat temu sprzedawcy LCD, gdy okazało się, że na wyświetlaczu ciekłokrystalicznym znajdował się martwy punkt. Nie miało znaczenia, że LCD jest mniejszy, nie emituje promieniowania, pobiera mało prądu. Ważne było, że 1 z ponad 1,3 mln pikseli nie świecił. Jest to ogólna cecha natury ludzkiej, wiele zalet blednie wobec jednej cechy, która zostaje uznana za wadę. Oczywiście świat byłby prostszy, a ludziom żyło się dostatniej, gdyby zmienić ten mechanizm w ludzkiej mentalności, ale prościej było pogodzić się z nim i zwiększyć wartość tego parametru.

– Prędkości zapisu na dyskach SSD z serii V i V+ wynoszą od 110 do 230 MB/s – mówi Paweł Śmigielski. – Wkrótce w naszej ofercie znajdą się dyski, w których będzie możliwy zapis danych z prędkością 400 MB/s.

Inni dostawcy też nie zasypiają gruszek w popiele i stawiają poprzeczkę jeszcze wyżej.

– W konstrukcji OCZ Revo dysk montowany jest w slocie PCI E, dzięki czemu nie ma ograniczeń przepustowości istniejących w SATA – mówi Bogdan Chmura. – Pierwsza wersja Revo z dwoma kontrolerami zapewnia transfer na poziomie 500 MB/s, wkrótce pojawi się Revo X2 o połowę szybszy.

SSD dziś i jutro

Nikt nie ma cienia wątpliwości co do tego, że dyski SSD staną się standardem w komputerach każdego typu – desktopach, notebookach czy serwerach. Nie wiadomo tylko, kiedy to nastąpi.

– Według pierwotnych prognoz już 2010 r. miał nastąpić przełom, po którym miały się już bardzo dobrze sprzedawać dyski zbudowane z użyciem nośników NAND flash – mówi Wiesław Wilk, prezes Wilk Elektronik. – Jednak za sprawą ogólnoświatowego kryzysu ekonomicznego prace nad innowacyjnymi produktami wymagającymi inwestycji zostały wstrzymane. Tak było i w przypadku dysków SSD. Stan zaawansowania obecnie prowadzonych prac pozwala przypuszczać, że wspominany przełom nastąpi w 2012 r.

Prace nad unowocześnianiem SSD prowadzone są na kilku płaszczyznach i mają na celu – jak nietrudno się domyślić – poprawę parametrów i redukcję ceny produktu.

– W ciągu kilku miesięcy wprowadzimy nową generację dysków SSD wykonanych w procesie technologicznym 25 nm oferującą kilkakrotnie większe pojemności niż dotychczas i jeszcze niższe ceny za 1 GB – mówi Aleksander Szlachetko. – W kolejnych latach będziemy pracowali nad jeszcze większą poprawą tych współczynników.

Rozpoczęły się też prace nad opracowaniem standardu interfejsu PCIe obsługującego dyski SSD, produkt ma być gotowy w połowie przyszłego roku. Za sprawą tego interfejsu znajdą zastosowanie windowane do niebotycznych rozmiarów transfery SSD, które teraz są ograniczone przepustowością SATA.

aPawel_Smigielski_Kingston_5_0.jpg
Paweł Śmigielski, dyrektor do spraw rozwoju w Kingston Technology

Obecnie dyski SSD stanowią zaledwie śladowy udział na rynku dysków twardych.Na każdy tysiąc komputerów przypada zaledwie trzy maszyny w których znajdziemy dyski SSD. Udział dysków SSD w stosunku do HDD regularnie się jednak zwiększa. Na koniec 2011 roku spodziewamy się, że ok. 10 proc. nowych komputerów będzie już sprzedawanych z dyskami SSD. Zaś rok później udział ten zwiększy się do ok. 30 proc. W ciągu 5 lat technologia SSD stanie się tak przystępna cenowo, że praktycznie wyprze dyski HDD. W 2015 roku spodziewamy się, że ponad 70 proc. komputerów, w tym już wszystkie typy przenośnych pecetów, będzie zbudowana z wykorzystaniem produktów SSD (czyli dysków ze złączem SATA lub innych urządzeń pełniących funkcję dysku z nowymi interfejsami). Stanie się tak za sprawą szybko rosnącej popularności komputerów przenośnych, gdzie technologia SSD upowszechnia się najszybciej.

Element komputera, w którym są gromadzone dane, jak wiadomo nazywa się twardy dysk, napęd. U jednego z największych dystrybutorów wszystkie produkty z tej grupy znajdowały się w dziale „pamięci rotujące”. Określenie „twardy” odnosi się do nośnika, którym jest twardy talerz magnetyczny, w opozycji do pamięci RAM, w której nośnikiem są kości DRAM. W przypadku SSD wszystkie te określenia teoretycznie nie nadają się do użycia. Ani to dysk, ani twardy. Nie musi być w obudowie 2,5-calowej, ale dowolnej, dopasowanej do kształtu komputera, a nie odwrotnie. Brak konieczności stosowania interfejsu typu SATA może mieć wpływ na konstrukcję płyty głównej i całego komputera.
Niewątpliwie SSD to bardzo ważny produkt w historii peceta, nie wiadomo tylko, kiedy zostanie upowszechniony. Wszyscy zgodnie twierdzą, że trzeba poczekać, aż potanieje. Ale czy to prawda? Czy może cena dopisuje się do listy parametrów bardziej mitycznych niż faktycznych i wcale nie musi mieć kluczowego znaczenia w upowszechnianiu SSD?
Szerzej na ten temat piszemy w następnym tekście „Rynek dysków flash: Ceny SSD – wysokie czy nie?”

Artur Kostrzewa

Ceny dysków. SSD goni HDD>

BRAK KOMENTARZY

ZOSTAW ODPOWIEDŹ