Solid State Drive

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacji, wyszukiwania
Disambig.svg Na tę stronę wskazuje przekierowanie z „SSD”. Zobacz też: inne znaczenia
Przykładowy dysk SSD 2,5" firmy Intel
Budowa przykładowego dysku SSD z pamięciami firmy Samsung
Porównanie 2,5" dysków HDD (z lewej) i SSD (z prawej)

SSD (ang. solid-state drive, czasem też solid state disk) – urządzenie pamięci masowej zbudowane w oparciu o pamięć flash.

Nazwa[edytuj | edytuj kod]

Termin "solid-state" nawiązuje do fizyki ciała stałego (ang. solid-state physics) i zwykle oznacza zastosowanie w danym urządzeniu tranzystorów, w odróżnieniu od technologii wykorzystujących lampy elektronowe. W odniesieniu do SSD określenie solid state akcentuje ponadto zastosowanie w tym urządzeniu wyłącznie elementów nieruchomych w odróżnieniu od dysków twardych zawierających również mechanizmy.

Interfejs[edytuj | edytuj kod]

Aby zachować zgodność z wcześniejszymi rozwiązaniami większość napędów SSD wyposażono w interfejs serial ATA (SATA), charakterystyczny dla współczesnych dysków twardych i dlatego skrótowiec SSD tłumaczony jest też czasem jako solid state disk – w analogii do hard disk.

Dostępne są także urządzenia SSD zainstalowane na kartach PCI Express.

Historia[edytuj | edytuj kod]

Pierwsze pamięci ferrytowe zwane pomocniczymi jednostkami pamięci (dziś historycznie: pierwszymi urządzeniami SSD), pojawiły się w okresie używania komputerów zbudowanych w oparciu o lampy elektronowe. Jednak po pojawieniu się tańszych pamięci bębnowych, zarzucono dalszy ich rozwój. W latach 70. i 80. wraz z rozwojem elektroniki półprzewodnikowej, idea urządzenia SSD odżyła, tym razem w formie trwałej pamięci zbudowanej z półprzewodników. Zastosowano je w pierwszych wersjach superkomputerów firmy IBM: Amdahl i Cray[1], jednak bardzo wysoka cena powodowała niewielkie zainteresowanie i niski popyt.

Ciekawym rozwiązaniem był własny standard przenośnych kart pamięci PnP wprowadzony przez firmę Atari do palmtopów Portfolio (1989 rok). Domyślnie miał to być rodzaj krzemowej dyskietki, gdyż w latach 80. dane przenosiło się głównie na tym nośniku. Każdy model tego przenośnego komputera był wyposażony w czytnik owych kart, a sama karta prezentowała się jako poręczna, płaska, plastikowa karta (rozmiar papierowej karty do gry). Obsługa była podobna do obsługi typowej dyskietki lub pamięci typu pendrive (stosowanych znacznie później). Były też wyposażone w przełącznik blokujący zapis, na tylnej ściance znajdowała się instrukcja o potrzebie wykonywania kopii zapasowych oraz szereg zasad użytkowania o tyle istotnych, że nośniki tego typu były ówcześnie nieznane dla konsumentów.

Pojemności kart firmy Atari nazywanych MEMORY CARD były stosunkowo małe jak na potrzeby (np. 32, 64, 128 kb i inne), ale dość duże jak na tak nowatorskie ówcześnie rozwiązanie pamięci masowej. Z drugiej strony nośniki te były dość drogie co jest nieco podobne do dzisiejszych dysków SSD i pamięci flash, których stosunek pojemności do ceny jest niezadowalający. Cena kart spowodowała, że były spotykane w Polsce jedynie w ilościach śladowych. Spotykane egzemplarze są sprawne do dziś.

Na większą skalę zaczęto produkować urządzenia oparte na pamięci półprzewodnikowej od połowy lat 90. XX wieku głównie przez korporację SanDisk, z przeznaczeniem dla przemysłu i wojska. Ze względu na wciąż bardzo wysoką cenę, niedopracowaną technologię i brak standaryzacji, urządzenia SSD miały małe pojemności (rzędu kilkanaście-kilkadziesiąt MB) oraz nietypowe wymiary (1,3", 1,8" oraz 2,5"). Na początku XXI wieku rozwój technologii informatycznych przyniósł wzrost zapotrzebowania na pamięci flash. Objawiło się to stale wzrastającym popytem na karty pamięci o coraz większych pojemnościach, spadkiem cen tychże kart oraz szybkim rozwojem zastosowanej w nich technologii. Mimo że obecnie koszt komercyjnego urządzenia SSD jest wysoki, coraz częściej zastępuje się nimi tradycyjne dyski twarde – zwykle w komputerach przenośnych, gdzie priorytetową sprawą jest niski pobór energii i odporność na przeciążenia spowodowane ruchem komputera.

Działanie[edytuj | edytuj kod]

Zasada działania pamięci w urządzeniu SSD jest podobna do tej, jaką stosuje się w pamięciach flash.

Podstawową zaletą SSD jest brak ruchomych części. Dodatkowo dyski te charakteryzują się zdecydowanie krótszym czasem dostępu do danych (kilkadziesiąt razy), cichszą pracą oraz o wiele większą odpornością na uszkodzenia mechaniczne (powodowane np. wstrząsami w czasie pracy lub upadkiem z wysokości).

Inną sprawą jest wykorzystanie pamięci SSD w komputerach przemysłowych, gdzie nie jest istotna duża pojemność jak to ma miejsce w przypadku klasycznych HDD, lecz przede wszystkim pewność działania i odporność na wibracje. Pamięci SSD w aplikacjach przemysłowych nie wymagają pojemności rzędu 50–100 GB, bo w praktyce wykorzystywane są pojemności rzędu 512 MB–8 GB i to w zupełności wystarcza by przy relatywnie niskich kosztach pamięć spełniała swoją rolę. Koszty nośników flash o niskich pojemnościach są porównywalne z dyskami HDD o dużych pojemnościach, lecz przewaga w pewności działania, stabilności i czasie dostępu jest bezapelacyjnie po stronie niezawodnych nośników SSD w wykonaniu przemysłowym (tzw. Industrial Grade SSD). Dodatkowo markowe nośniki SSD cechują się zaawansowanymi technologiami usprawniającymi pracę i podnoszącymi żywotność całej pamięci poprzez wysoce zaawansowane algorytmy rozpraszania danych po powierzchni dysku.

Istotną cechą jest także szeroki zakres temperatur pracy, których magnetyczne dyski HDD nie były przez wiele lat w stanie znieść. Nośniki SSD mogą być przystosowane do stałej pracy w zakresie temperatur pracy od -40 °C aż do +85 °C, jednakże dotyczy to wyłącznie dysków opartych na pamięci NAND Flash typu SLC (bariera technologiczna nie pozwala tańszym dyskom SSD MLC pracować w temperaturach niższych niż -25 °C, gdyż wówczas szybko "gubią" dane). Jest to bardzo istotna cecha tych nośników, gdyż aplikacje przemysłowe często znajdują się na halach, w skrzynkach na zewnątrz budynków, w pobliżu maszyn wytwarzających spore ilości ciepła. Celem pamięci SSD jest w tych aplikacjach niezawodna praca. Także odporność na długotrwałe działanie takich właśnie skrajnych temperatur (co w przypadku dysków HDD stanowi wielką wadę). Z tego powodu nośniki flash SSD wykorzystywane są coraz powszechniej w przemysłowych aplikacjach.

Wprowadzenie pamięci SSD do masowej produkcji będzie wiązało się ze zmianą cen pamięci flash. Bezpośrednio ma to związek z rozwojem technologii Multi Level Cell (MLC) stanowiącej podstawę dla rozwoju konstrukcji SSD. Jednak wraz ze zwiększaniem się liczby bitów na 1 komórkę pamięci flash maleje pewność zapisu (wzrasta prawdopodobieństwo przekłamania pojedynczych bitów zapisanych danych).

Przypisy

Linki zewnętrzne[edytuj | edytuj kod]