Dyski SSD typu SATA i M.2 leżące na stole obok laptopa

Technologia pamięci flash NAND oraz dyski półprzewodnikowe (SSD)

Jeśli masz dysk flash USB firmy Kingston lub kartę pamięci SD, znaczy to, że dysponujesz już urządzeniami, które wykorzystują pamięć znaną również jako NAND flash. W ciągu ostatnich pięciu lat popularność pamięci NAND flash na świecie gwałtownie wzrosła, a nowe produkty, takie jak dyski SSD, odnajdują szerokie zastosowanie w urządzeniach dla biznesu: laptopach, komputerach stacjonarnych, stacjach roboczych i serwerach.

Oto krótkie podsumowanie faktów, jakie warto znać na temat pamięci NAND flash.

Nieulotna pamięć NAND flash

Jedną z zalet pamięci NAND flash jest to, że przechowuje ona dane w sposób trwały. W przeciwieństwie do pamięci DRAM, która wymaga stałego zasilania w celu przechowywania danych, pamięć NAND spełnia tę funkcję nawet bez zasilania – co czyni ją idealnym magazynem danych w urządzeniach przenośnych.

Dyski SSD typu M.2 i mSATA
Rodzaje pamięci NAND flash

Obecnie istnieje pięć rodzajów pamięci NAND flash, a różnica między nimi sprowadza się do liczby bitów danych, które można na nich zapisywać. Każda komórka pamięci może przechowywać dane – jeden bit na komórkę w przypadku SLC NAND, dwa bity w MLC, trzy bity w TLC, cztery bity w QLC oraz pięć bitów w PLC. Pamięć SLC NAND może w każdej komórce przechowywać zero lub jedynkę, pamięć MLC NAND może na tej samej przestrzeni przechowywać pary cyfr „00”, „01”, „10” lub „11” itd. Pięć typów pamięci NAND oferuje różne poziomy wydajności i trwałości za odpowiednią cenę, przy czym najwyższe wyniki osiąga pamięć SLC, dlatego jest najdroższą pamięcią tego typu na rynku.

3D NAND

W przypadku technologii 3D NAND kilka warstw komórek jest ułożonych w stosy z połączeniami między poszczególnymi warstwami. Dzięki zastosowaniu wielu warstw uzyskuje się większą pojemność pamięci przy mniejszej objętości, a także zwiększa wydajność poprzez skrócenie czasu realizacji połączeń między komórkami. W ten sposób obniża się także wartość kosztu na bajt w porównaniu z pamięcią 2D NAND. Urządzenia z pamięcią 3D NAND mogą korzystać z układów MLC, TLC lub QLC.

Dysk SSD typu SATA w szafce serwera do połowy wysunięty z wnęki
Niwelowanie zużycia komórek pamięci NAND

Komórki NAND nie mają nieograniczonej trwałości. W przeciwieństwie do pamięci DRAM te komórki zużywają się w czasie, zaś cykle zapisu eksploatują je bardziej niż cykle odczytu. Dyski z pamięcią NAND mają ograniczoną liczbę cyklów zapisu, ale funkcja niwelowania zużycia zarządza wykorzystaniem komórek. Odpowiada za to kontroler pamięci flash zawsze rezydujący w urządzeniu. Wszystkie dyski USB z pamięcią flash, karty pamięci SD oraz dyski SSD mają kontroler NAND, który zarządza pamięcią NAND flash oraz wykonuje takie funkcje jak niwelowanie zużycia czy korekta błędów.

Aby wydłużyć trwałość urządzeń z pamięcią NAND, kontroler NAND flash równomiernie rozprowadza zapisywane dane we wszystkich fizycznych blokach urządzenia, tak aby żaden obszar NAND nie uległ zużyciu wcześniej niż pozostałe.

Dyski półprzewodnikowe (SSD)
W ciągu ostatnich kilku lat koszt pamięci NAND flash spadł na tyle, że nowe podstawowe urządzenia pamięci masowej, takie jak dyski SSD, stały się powszechne dostępne. Dyski SSD w sposób bezpośredni zastępują dyski twarde (czyli standardowe dyski z obracającymi się talerzami) w komputerach z kompatybilnym interfejsem, takim jak SATA czy SAS.

Dyski SSD oferują znaczące korzyści dotyczące wydajności i trwałości w porównaniu do standardowych dysków twardych (HDD). Dyski SSD nie mają części ruchomych – wszystkie są urządzeniami półprzewodnikowymi. Dlatego też dyski SSD nie mają opóźnień mechanicznych (jak dyski HDD), a ponadto dobrze znoszą większe drgania i wstrząsy niż dyski standardowe, co czyni je idealnym rozwiązaniem dla wielu zastosowań przenośnych.

W przeszłości dyski SSD miały układy pamięci DRAM i były drogie, dlatego znajdowały zastosowanie tylko w wymagających aplikacjach serwerowych.

Obecnie, przy niższych kosztach pamięci NAND flash, dyski SSD są używane w rozmaitych zastosowaniach, począwszy od konsumenckich po firmowe, a nawet wojskowe.

Dysk SSD typu U.2 w szafce serwera do połowy wysunięty z wnęki
Trwałość dysków SSD

Firma Kingston wykorzystuje pamięć NAND flash, których trwałość zaprojektowano z myślą o obciążeniach typowych dla dysku SSD. Dzięki temu Kingston może zaoferować szereg specjalistycznych dysków SSD w konkurencyjnej cenie.

Dyski SSD firmy Kingston dla systemów klienckich i biznesowych mają oznaczenie wytrzymałości, które pomaga w dopasowaniu dysku do przewidywanego obciążenia. W dyskach SSD przeznaczonych dla klientów firma Kingston zapewnia specyfikację TBW (liczba zapisanych terabajtów danych), dzięki której użytkownik może przewidzieć trwałość dysku SSD w danym zastosowaniu.

Dyski SSD firmy Kingston dla rozwiązań firmowych również mają specyfikację TBW, a ponadto wskaźnik DWPD (liczba zapisów dysku na dzień), bazujący na specyfikacji TBW oraz okresie gwarancyjnym dysku SSD. Na przykład w przypadku dysku SSD o pojemności 1 TB i klasie wytrzymałości 1DWPD użytkownik może zapisywać codziennie 1 TB danych przez pięć lat. Specyfikacja TBW/DWPD jest narzędziem dla przedsiębiorstw, które wdrażają dyski SSD firmy Kingston jako element planowania infrastruktury IT w środowisku firmowym.

Kingston zapewnia oprogramowanie o nazwie Kingston Storage Manager (KSM), które pozwala śledzić trwałość dysku SSD. Można je porównać do wskaźnika poziomu paliwa w samochodzie – za jego pomocą użytkownik może okresowo sprawdzać stan dysku SSD.

Wydajność dysków SSD

Większość komputerów klienckich nie podlega już ograniczeniom procesora. Limitem jest jednak pamięć masowa. Dyski twarde cechują się opóźnieniem milisekundowym, a dyski SSD wykonują te same operacje w ciągu kilkuset mikrosekund.

Dysk SSD może podarować komputerowi nowe życie i podnieść jego wydajność, nawet jeśli komputer ma już kilka lat (i obsługuje kompatybilny interfejs SATA). Na komputerach z systemem Windows® można zauważyć skrócenie czasu uruchamiania z kilku minut do (niespełna) jednej, dlatego dysk SSD stanowi istotny czynnik wzrostu wydajności. W wielu przypadkach zapewnia największy wzrost wydajności w ramach jakiejkolwiek modernizacji komputera.

Sortuj wg
  • Nazwa – od A do Z
    1. Nazwa – od A do Z
    2. Nazwa – od Z do A
Filtruj
  • Zakres pojemności
    1. 120GB - 128GB
    2. 240GB - 256GB
    3. 480GB - 512GB
    4. 960GB - 1TB
    5. 1,92TB - 2TB
    6. 3,84TB - 4TB
    7. 7,68TB - 8TB
  • Rozmiar obudowy
    1. 2.5"
    2. M.2
    3. mSATA
    4. U.2
  • Interface
    1. SATA
    2. NVMe
  • Zastosowanie
    1. Osobisty magazyn danych
    2. Wydajność
    3. Bezpieczeństwo danych
    4. Do serwerów i centrów danych
    5. Producenci systemów
  • Więcej Mniej

Powiązane artykuły

Aby dowiedzieć się, jak wirus COVID-19 wpłynął na działanie naszej firmy, kliknij tutaj.

Pozostańmy w kontakcie! Zapisz się do naszego newslettera i otrzymuj informacje o nowościach od firmy Kingston.