Что такое sata ssd
Обновлено: 21.11.2024
Вам интересно, как работает твердотельный накопитель? SSD функционируют как жесткие диски, но с другой технологией. Как и USB-накопители, твердотельные накопители используют флэш-память для хранения данных, доступ к которым осуществляется в цифровом виде. Жесткий диск (HDD) использует вращающуюся пластину и рычаг, который перемещается по пластине для чтения каждой порции данных. В результате твердотельные накопители обеспечивают почти мгновенную загрузку и загрузку, поскольку им не нужно механически искать данные на вращающемся диске.
Что делают твердотельные накопители?
Твердотельные или жесткие диски работают вместе с памятью и процессором вашей системы для доступа и использования данных. В твердотельных накопителях используется технология, отличная от традиционных жестких дисков, которые позволяют SSD быстрее получать доступ к данным, повышая производительность вашего компьютера. Эти данные включают в себя вашу операционную систему, игры, изображения или музыку.
Например, если вы хотите получить доступ к данным из электронной таблицы и внести некоторые базовые изменения, вот что происходит за кулисами:
- Программы и файлы хранятся на вашем накопителе. В данном случае это таблица, к которой вы хотите получить доступ.
Твердотельные накопители не только быстрее, но и более долговечны, поскольку в них нет движущихся частей, которые могут сломаться или изнашиваться, особенно при перемещении. Кроме того, они потребляют меньше энергии, что экономит заряд аккумулятора.
Установка твердотельного накопителя — один из самых простых способов изменить почти все аспекты производительности вашей системы, благодаря чему медленная загрузка останется в прошлом. Узнайте больше о преимуществах твердотельных накопителей.
Объяснение форм-факторов твердотельных накопителей
2,5-дюймовый твердотельный накопитель
Стандартный форм-фактор твердотельного накопителя – 2,5 дюйма, который помещается в отсек для дисков большинства ноутбуков или настольных компьютеров. Поскольку многие пользователи заменяют свои жесткие диски твердотельными накопителями, 2,5-дюймовые накопители стали стандартом для всех жестких дисков и твердотельных накопителей. Они спроектированы таким образом, чтобы свести к минимуму необходимость замены соединительных интерфейсных кабелей, максимально упрощая переход на более производительный диск. Ознакомьтесь с 10 основными причинами перехода на твердотельный накопитель.
Твердотельный накопитель mSATA
Твердотельный накопитель меньшего форм-фактора называется mSATA. Твердотельные накопители mSATA составляют одну восьмую размера 2,5-дюймового диска и предназначены для подключения к разъему mSATA на материнской плате системы. Диски mSATA используются в ультратонких и мини-устройствах или в качестве дополнительного диска в настольных компьютерах.
Твердотельный накопитель M.2
Наименьший форм-фактор для твердотельных накопителей называется M.2 и имеет размер примерно с жевательную резинку. Твердотельные накопители M.2 подключаются к материнской плате через разъем M.2 и предназначены для планшетов и ультрабуков с ограниченным пространством.
Чтобы определить, какой тип SSD совместим с вашей системой, используйте инструменты Crucial® Advisor™ Tool или System Scanner и узнайте это всего за несколько кликов.
Сравнение решений для хранения данных — SATA, SSD и HDD
Решения для хранения данных на ПК
Что касается решений для хранения данных для ПК, существует три основных типа жестких дисков: SATA, твердотельные накопители и жесткие диски.
Жесткие диски представляют собой металлические пластины с магнитной поверхностью, на которых хранится большая часть ваших данных. Ваше резюме, фотографии вашей собаки и ваши любимые рецепты хранятся там, если вы не разместили их в облаке.
Здесь мы рассмотрим различия между дисками SATA, SSD и HDD.
SATA против жестких и твердотельных дисков
Жесткие диски (HDD) — это оригинальные жесткие диски. Жесткие диски используют рычаг чтения/записи поверх вращающегося диска. Все устройство напоминает крошечный блестящий проигрыватель виниловых пластинок. Эти диски большие, громоздкие и подвержены проблемам.
Одна из самых неприятных проблем с жесткими дисками заключается в том, что они со временем «фрагментируются». Это происходит в результате того, что диск переполняется данными, которые не были записаны на диск последовательно. Когда большие файлы записываются на новый диск, они прекрасно вписываются в пространство для хранения. Но с течением времени на диск записывается множество файлов разного размера, и все они перестают хорошо сочетаться друг с другом.
Жесткие диски по-прежнему могут получать доступ к файлам, которые не все записаны в одном месте. Просто это занимает больше времени, так как привод должен вращаться немного дольше. Вот почему жесткие диски необходимо время от времени «дефрагментировать» или «дефрагментировать». Файлы должны быть отсортированы вместе упорядоченным образом, мало чем отличающимся от реального физического шкафа для хранения документов. Для сравнения, твердотельные накопители (SSD) не имеют этой проблемы.
Твердотельные накопители хранят память на флэш-накопителе, где к ней можно легко получить доступ. Это почти как оперативная память (ОЗУ), которая не удаляется при выключении устройства. Это революционно тем, что впервые хранилище на жестком диске теперь может работать молниеносно, помещаясь на еще меньшем устройстве. Вот почему в последние годы ноутбуки стали намного меньше и легче. Больше нет необходимости в громоздких жестких дисках, которые когда-то напоминали поперечные срезы шлакоблока.
SATA против HDD и HDD против SSD
Третий вариант жестких дисков — это диски SATA. Диски SATA менее дороги и более распространены, чем SSD. Однако диски SATA также медленнее загружаются и медленнее извлекают данные, чем SSD. Если вы ищете жесткий диск с большим объемом памяти, вам может подойти диск SATA, так как он обычно содержит терабайты данных. Но обратите внимание на тот факт, что, поскольку диски SATA имеют движущиеся части, они с большей вероятностью могут выйти из строя.
Жесткие диски аналогичны дискам SATA с точки зрения функциональности. Сравнение твердотельных накопителей с жесткими дисками аналогично сравнению SATA с твердотельными накопителями. Давайте посмотрим на различия с точки зрения надежности, скорости и срока службы.
Надежность SSD и HDD
Твердотельные накопители более надежны, чем жесткие диски. Поскольку в твердотельных накопителях нет движущихся частей (отсюда и термин «твердотельный»), вероятность поломки гораздо меньше. И хотя срок службы, как правило, может быть короче, чем у жестких дисков, твердотельные накопители выигрывают в битве между надежностью твердотельных накопителей и жестких дисков безоговорочно.
Скорость SSD и HDD
Без сомнения, SSD-накопители работают быстрее. Файлы можно записывать и читать без использования вращающегося диска. Это как разница между двухколесным самокатом, который нужно толкать, и мотороллером с электродвигателем. Больше нечего сказать о скорости SSD и HDD. Системы, использующие SSD-накопители, работают быстрее из-за их способности быстро извлекать файлы. Просто жесткие диски работают по-другому.
Срок службы твердотельных накопителей и жестких дисков
К настоящему моменту вы можете подумать, что твердотельные накопители намного превосходят другие типы жестких дисков. И в краткосрочной перспективе это может быть правдой. Но когда речь заходит о сроке службы SSD и HDD, возникает другая картина.
Твердотельные накопители заставляют электроны проходить через затвор, чтобы изменить свое состояние. Это приводит к износу ячейки, постепенно снижая ее производительность, пока привод не выйдет из строя. Таким образом, несмотря на то, что жесткие диски перегружены большим объемом памяти и нуждаются в дефрагментации, они, как правило, служат дольше, если вы планируете использовать одно и то же оборудование в течение нескольких лет.
Какое решение подходит для моих нужд?
В целом жесткие диски HP, твердотельные накопители HP и диски HP SATA — это качественное оборудование. HP — одно из самых узнаваемых имен в области технического оборудования. Компания предлагает решения для различных отраслей, в том числе для государственных учреждений.
Наилучший вариант для ваших нужд зависит от того, что вы хотите получить от своего диска. Жесткие диски — это лучший вариант для хранения больших объемов данных с большим сроком службы, а твердотельные накопители обеспечивают большую гибкость и скорость. Большинство пользователей выбирают оба варианта для своей рабочей станции, сохраняя файлы, которые им понадобятся в течение многих лет, на жестком диске и используя твердотельные накопители для файлов, которые необходимо перемещать между устройствами.
ABM Federal предлагает широкий выбор ИТ-оборудования, включая жесткие диски SSD и жесткие диски SATA. Свяжитесь с нами сегодня.
Информация, содержащаяся здесь, может быть изменена без предварительного уведомления. Единственные гарантии на продукты и услуги HP изложены в явных заявлениях о гарантии, прилагаемых к таким продуктам и услугам. Ничто в настоящем документе не должно рассматриваться как дополнительная гарантия. HP не несет ответственности за технические или редакционные ошибки или упущения, содержащиеся в настоящем документе.
При выборе хранилища для вашего компьютера необходимо учитывать множество факторов, а не только объем хранилища на диске. При выборе типа твердотельного накопителя для своего устройства необходимо учитывать скорость, читабельность, уровень шума и энергопотребление.
Твердотельный накопитель (SSD) – это дополнительный накопитель для вашего компьютера, который хранит данные с помощью флэш-памяти. Его способность читать и записывать данные работает со скоростью, в несколько раз превышающей скорость жесткого диска. Ваши приложения будут загружаться намного быстрее, и вы заметите, насколько плавно работает ваш компьютер при включении.
Если вы все еще используете жесткий диск, возможно, вы захотите перейти на твердотельный накопитель, особенно если вы геймер.Вы заметите разницу во времени отклика вашего компьютера после переключения. Для работы твердотельных накопителей требуется меньше энергии, поэтому батарея не разрядится.
Существует два разных типа твердотельных накопителей: твердотельные накопители с последовательным подключением по передовым технологиям (SATA) и твердотельные накопители с быстрым подключением периферийных компонентов или ускоренные твердотельные накопители с энергонезависимой памятью (PCIe/NVMe/PCIe-NVMe).
Серийные твердотельные накопители с передовыми технологиями (SATA)
Твердотельные накопители SATA, как правило, медленнее двух, поскольку они используют тот же интерфейс, что и жесткие диски. Однако, даже если они могут быть самыми медленными, они все равно ускорят работу вашего компьютера в четыре или пять раз больше, чем жесткий диск. Ваши шансы найти кого-то, использующего SATA, по-прежнему высоки, потому что они существуют уже довольно давно.
Наиболее распространенным типом SATA является 2,5-дюймовый твердотельный накопитель SATA, поскольку его можно использовать на старых компьютерах. Средняя скорость SATA составляет около 500–550 Мбит/с, а максимальная — 600 Мбит/с или 6 Гбит/с.
Твердотельные накопители Mini-SATA
Твердотельные накопители mSATA — это просто уменьшенные версии твердотельных накопителей SATA. В основном они используются для небольших устройств, таких как телефоны, планшеты, ноутбуки и очень тонкие ноутбуки, но это не означает, что вы не можете использовать их для своего компьютера. Они по-прежнему обладают всеми характеристиками 2,5-дюймового твердотельного накопителя SATA с максимальной скоростью 600 Мбит/с.
Твердотельные накопители M.2
Твердотельные накопители M.2 – это небольшие прямоугольные модули оперативной памяти, которые чаще всего используются в мобильных устройствах и тонких ноутбуках из-за их плоского и компактного формата. Однако их по-прежнему можно использовать на компьютерах, только если на вашей материнской плате есть слот для них. Они быстрее и, следовательно, дороже, чем твердотельные накопители SATA, и могут хранить до 2 терабайт данных. Наиболее распространенные размеры твердотельных накопителей M.2: 2242, 2260, 2280 и 22110. Цифры указывают размер твердотельных накопителей по ширине и длине.
Например, M.2 2280 имеет размеры 22 мм (длина) x 80 мм (ширина). M.2 2242 имеет размер 22 x 42 мм.
Твердотельные накопители Express Interconnect Express (PCIe) для периферийных компонентов
Твердотельные накопители PCIe обладают большей пропускной способностью и обеспечивают в три-четыре раза большую скорость и производительность, чем твердотельные накопители SATA. Это означает, что твердотельные накопители PCIe являются самым быстрым типом твердотельных накопителей. Это карты расширения с высокоскоростным интерфейсом и производительностью, которые подключаются к материнской плате и обычно хорошо сочетаются с видеокартами и звуковыми картами.
Твердотельные накопители PCIe — это платы расширения, которые соединяют компьютер с его периферийными устройствами. Их обычно рекомендуют, если вы геймер, так как вам нужна самая высокая скорость во время игры. Пока вас не волнует цена, вы можете получить PCIe SSD для своего компьютера. Твердотельные накопители PCIe, как правило, дороже, чем твердотельные накопители SATA по очевидным причинам, но если вам нужно больше места для хранения по сравнению с производительностью, вам следует использовать SATA.
Энергонезависимая память Express (NVMe)
NVMe созданы специально для флэш-памяти и твердотельных накопителей нового поколения, которые обеспечивают наилучшую производительность и самое быстрое время отклика. Он хорошо работает с твердотельными накопителями PCIe для быстрой передачи данных на компьютер и карту памяти и обратно.
Твердотельные накопители NVMe передают данные с высокой производительностью: около 3000–3500 Мбит/с или 3–3,5 Гбит/с. Вы можете передать файл размером 30 ГБ на компьютер примерно за 15 секунд или меньше.
Твердотельные накопители для карт расширения (AIC)
Как правило, твердотельные накопители AIC должны иметь гораздо более высокую скорость, чем большинство других накопителей, поскольку они работают на экспресс-шине PCIe, а не на SATA. Как упоминалось выше, PCIe является более быстрым типом SSD и, следовательно, будет иметь более высокую производительность, чем SATA, поэтому AIC могут быть намного быстрее. Кроме того, AIC более предпочтительны, чем диски M.2, поскольку они могут получить доступ к большему количеству линий на PCIe. Их можно использовать только на настольных компьютерах, поэтому их диски подключаются к материнской плате, и чаще всего они используются для RAID-контроллеров или графических карт.
Жесткие диски (HDD)
Жесткий диск — традиционное запоминающее устройство, работающее внутри компьютера. Они стоят намного меньше из-за более низкой производительности, но у них большой расход заряда батареи. Кроме того, они обычно используются в качестве более практичной карты памяти для хранения файлов и мультимедиа, таких как фотографии или видео.
Жесткие диски, несмотря на низкую скорость, могут хранить намного больше данных, чем твердотельные накопители. Твердотельные накопители имеют емкость от 64 ГБ до 4 ТБ, а жесткие диски могут хранить от 250 ГБ до 14 ТБ данных.
Какой твердотельный накопитель следует использовать?
Тип SSD, который следует использовать, зависит от вашего устройства.Для компьютеров проверьте свою материнскую плату и узнайте, какие слоты у вас есть. Разные устройства поддерживают разные типы дисков.
Если вы геймер и хотите оптимизировать свой игровой ПК, вы, скорее всего, приобретете твердотельный накопитель PCIe из-за более быстрого интерфейса. Ваши игры будут запускаться и работать быстрее, если они будут установлены на SSD, а не на традиционный жесткий диск. Геймерам требуется компьютерный диск, который может очень быстро получать доступ к данным. Кроме того, если вы когда-либо играли в игры, вы должны знать, что игры содержат большие объемы данных, таких как звук, графика высокого разрешения и многое другое, иногда превышающие 100 ГБ данных.
Просто загрузка игры — это еще не все данные, которые она хранит. Когда вы играете в свою игру, данные также сохраняются. Каждый раз, когда ваш игрок повышает уровень в игре, данные сохраняются. Каждый раз, когда ваш игрок взаимодействует с другим игроком, данные сохраняются. Каждый раз, когда ваш игрок начинает новую миссию, данные сохраняются. Данные записываются для всего.
Если ваша игра загружается с жесткого диска за две-три минуты, подумайте, насколько быстрее она загружалась бы, если бы она была на SSD. Чем дольше игра загружается, тем сильнее будет прерываться игровой процесс.
Для повседневной работы, не требующей высокой скорости передачи данных, вы можете приобрести твердотельный накопитель SATA.
Все еще существуют традиционные жесткие диски, которые можно использовать для хранения данных. Он просто не будет передаваться так быстро и, вероятно, займет больше времени автономной работы. Имейте в виду, что диски с меньшим объемом памяти имеют меньше модулей памяти и, в свою очередь, имеют более низкую производительность. Жесткие диски обычно предназначены для тех, кто хочет хранить много старых фотографий и видео, которые им не нужно проверять.
То, будут ли ваши данные повреждены при передаче, зависит от читабельности диска. Обычно твердотельные накопители более надежны, поскольку для их работы не нужны движущиеся части, а жестким дискам необходимо записывать данные на диск, что повышает риск повреждения данных.
Цены на твердотельные накопители за последние годы значительно снизились, поэтому вы можете без проблем перейти на новый, просто убедившись, что ваше устройство совместимо с этим накопителем.
Если говорить о передовых технологиях хранения данных, то NVMe занимает лидирующие позиции. Даже на первый взгляд разница между NVMe и SATA в производительности впечатляет. Драйверы связи и интерфейс между NVMe и SATA совершенно разные. SATA использует драйверы AHCI, разработанные для жестких дисков (HDD) с вращающейся технологией, в то время как драйвер NVMe специально разработан для твердотельных накопителей с технологией флэш-памяти. Кроме того, NVMe может использовать разъемы PCIe для связи между интерфейсом хранилища и ЦП системы, что еще больше увеличивает эффективность. Если бы этот поединок был спортивным событием, это было бы похоже на сравнение гонки Формулы-1 и гонки супертуристов.
На первый взгляд, несмотря на то, что они оба быстрые, сравнение этих двух типов твердотельных накопителей подчеркивает их различия. И стоит учитывать эти различия при оценке своих потребностей, желаний и требований.
Твердотельные накопители SATA
Технология Serial ATA (SATA) была представлена еще в 2000 году как усовершенствование существующей технологии Parallel ATA, использование которой ограничивалось размером кабеля, стоимостью, производительностью и функциональностью. Обе технологии были достаточны для жестких дисков (HDD), которые были значительно менее производительными, чем современные твердотельные накопители (SSD). Появление твердотельных накопителей на базе SATA продемонстрировало, что шина ATA достигла своего предела производительности. Там, где жесткие диски могли достигать производительности записи только 50-120 МБ/с, твердотельные накопители могли насыщать шину SATA со скоростью 550 МБ/с. Несмотря на ограничения по шине, при использовании твердотельных накопителей на основе SATA вместо устаревших жестких дисков обычно наблюдается повышение общей производительности системы в 10–15 раз.
Расширенный интерфейс хост-контроллера (AHCI) – это режим связи, разработанный примерно в 2004 году для повышения производительности и полезности устройств хранения данных, подключенных через SATA. Он был разработан для жестких дисков и представил единую очередь запросов к хранилищу с глубиной до 32 команд. Это означало, что жесткие диски могут достигать более высокой пропускной способности и производительности, но реализация станет узким местом в будущем для технологии контроллеров твердотельных накопителей. Например, жесткие диски могут выполнять до 200 операций ввода-вывода в секунду (IOPS), а твердотельные накопители на базе SATA — до 100 000 IOPS, а их производительность искусственно ограничена шиной SATA.
Твердотельные накопители NVMe
Технология энергонезависимой памяти Express (NVMe) была представлена в 2011 году для устранения различных узких мест интерфейса SATA и протоколов связи. Технология NVMe использует шину PCIe вместо шины SATA, чтобы раскрыть огромный потенциал пропускной способности для устройств хранения данных. PCIe 4.0 (текущая версия) предлагает до 32 линий и теоретически может передавать данные со скоростью до 64 000 МБ/с по сравнению с пределом спецификации 600 МБ/с для SATA III. Спецификация NVMe также допускает 65535 очередей команд, которые могут содержать до 65536 команд в каждой очереди. Напомним, что твердотельные накопители на основе SATA ограничены одной очередью с глубиной всего 32 команды на очередь. Технология NVMe создает огромный потенциал для устройств хранения данных за счет повышения эффективности, производительности и совместимости в широком диапазоне систем. Принято считать, что эта технология станет новым отраслевым стандартом.
Форм-факторы SSD
Хотя жесткие диски обычно имеют ширину 2,5 или 3,5 дюйма, а большинство твердотельных накопителей на основе SATA имеют ширину 2,5 дюйма и толщину 7 мм, диски NVMe имеют ряд новых форм-факторов, которые позволяют им устанавливаться на различные устройства.
- M.2. Уменьшение физического размера диска в форм-факторе M.2 гарантирует повсеместное распространение этих устройств хранения в будущем. 22 относится к ширине, а 30/42/80/110 относится к длине в миллиметрах. В настоящее время M.2 2280 поддерживает SATA, это также самый распространенный форм-фактор NVMe SSD для NVMe. По мере совершенствования и сокращения технологий это может измениться.
- U.2. Это более дорогие устройства хранения данных с более высокой производительностью и долговечностью, которые обычно используются в средах хранения данных в центрах обработки данных или на предприятиях.
- Дополнительные карты PCIe. Эти высокопроизводительные твердотельные накопители NVMe нашли свое применение в системах, в которых еще не использовались разъемы для поддержки форм-фактора M.2.
Краткий обзор производительности SSD
NVMe – это протокол хранения данных, разработанный специально для твердотельных накопителей. Благодаря устранению промежуточного уровня SATA HBA NVMe позволяет твердотельным накопителям напрямую взаимодействовать с ЦП через шину PCIe, открывая каналы для революционных улучшений производительности. Для сравнения, предел производительности шины SATA III составляет 6 Гбит/с, что означает, что SATA SSD может обеспечить максимальную пропускную способность 550 МБ/с после накладных расходов. Одна линия PCIe 3.0 может обеспечить пропускную способность 1 ГБ/с (в обоих направлениях), поэтому SSD-накопитель PCIe 3x4 может достигать пропускной способности чтения/записи до 4 ГБ/с. Это доходит до 8 ГБ/с (двунаправленный) для твердотельных накопителей PCIe Gen 4X4. Ограничение производительности здесь переносится с протокола на носитель NAND, который в последние годы претерпевает огромные изменения, позволяя производителям втиснуть максимальную плотность и производительность в компактные форм-факторы.
Задержка протокола также значительно сокращается при использовании NVMe благодаря укороченному и оптимизированному пути передачи данных, что обеспечивает меньшую задержку, чем SATA/SAS. ЦП также более эффективно управляет очередями в устройствах NVMe благодаря обработке сигналов ввода-вывода, что значительно снижает нагрузку на ЦП. Кроме того, устройства NVMe поддерживаются большинством основных операционных систем благодаря масштабным разработкам, проведенным за последнее десятилетие.
Читайте также: