Pooljuhtketas: erinevus redaktsioonide vahel
Eemaldatud sisu Lisatud sisu
P näpukaid |
|||
6. rida:
[[Pilt:Hp-io-accelerator-isometric.gif|pisi|PCI'le kinnituv IO Accelerator SSD]]
[[Pilt:14-06-11-ssd-RalfR-N3S 7886-03.jpg|thumb|mSATA SSD]]
'''Pooljuhtketas''' (''Solid State Drive'' ehk '''SSD''') on [[välismälu]]–[[andmekandja]], mis kasutab [[püsimälu]] [[info]] hoiustamiseks. SSD-d eristuvad tavalistest [[kõvaketas]]test (''Hard Disk Drive'' ehk HDD), mis on [[elektromehhaaniline|elektromehhaanilised]] seadmed ja koosnevad pöörlevaist [[laeng]]utega metallketastest ja lugemis-/kirjutamispeast. SSD-d kasutavad selle asemel [[mikrokiip]]e, [[hävimälu]] ja [[püsimälu|säilmälu]] ning ei sisalda mingeid liikuvaid osi. [[Operatsioonisüsteem]]ile paistab pooljuhtketas tavalise kõvakettana ning selle kasutamiseks pole vaja spetsiaalseid [[draiver]]eid. HDD-ga võrreldes on SSD vastupidavam füüsilistele löökidele, on vaiksem ja energiasäästlikum. Lisaks on pooljuhtketastel lühem [[pöördusaeg]] ja [[latentsusaeg]]. Kuna [[Kõvaketas|HDD]] ja SSD kasutavad samu liideseid, on HDD enamasti asendatav SSD-ga.<ref name="SNIA-101"
SSD-kõvaketta eelis tavalise ketta ees on oluliselt suurem kiirus, praegu on uusimad SSD-kettad tavalistest ketastest kuni kümme korda kiiremad. SSD-kõvakettaid jagunevad kahte põhilisse rühma: SLC ja MLC. SLC ehk ''Single Level Cell'' on kallim ja kiirem, ning sellel on suurem kirjutuskordade arv ligikaudu ~100 000 korda. SLC-ketta teeb kallimaks 1-bitine kontroller. MLC-ketastes on ühes üksuses neli erinevat olekut, mis võimaldab hoida 2 bitti ühes üksuses ja see teebki need nii palju odavamaks. Kirjutuskordade arv on MLC-ketastel aga väiksem ~10 000 korda. Kiireimate SSD-ketaste kiirus on praegu 550–600 MB/s lugemisel ja 520 MB/s kirjutamisel. SLC- ja MLC-ketaste hinnavahe on kümnekordne.
Alates 2010. aastast kasutab enamik pooljuhtkettaid [[Välkmälu#NAND_flash|Nand-tüüpi välkmälu]], mis säilitab infot ka ilma pideva elektritoiteta. Hävimälu ([[muutmälu]]) kasutavad SSD-d on olemas olukordadeks, kus vajatakse veel kiiremat [[pöördusaeg|pöördumist]], aga andmete püsivus pärast [[elektrivool]]u katkemist pole oluline või pärast toite lõppemist kasutatakse andmete salvestamise ajaks akutoidet.<ref name="SNIA-101" />
[[Hübriidketas]] hõlmab HDD ja SSD omadusi ühes seadmes. Kuna SSD-kettad on võrdlemisi kallid, on paljud tootjad toonud turule hübriidkettad, mis koosnevad 4 GB SSD-kettast ja 500 GB tavalisest kõvakettast – selle eeliseks on see, et kõvaketas paigutab ise tihedamini kasutatavamad failid SSD osasse, et neid oleks võimalik kiiremini kätte saada.
16. rida:
==Arendus ja ajalugu==
===Esimesed SSD-d kasutasid RAM-i ja sarnast tehnoloogiat===
SSD pärineb 1950. aastate [[abimälu]] tehnoloogiatest.<ref
1978. aastal tutvustas [[Texas Memory Systems]] 16-[[kilobait|kilobaidist]] (kB) muutmälu pooljuhtketast naftafirmadele seismiliste andmete kogumiseks.<ref
==Saadavus==
36. rida:
===Linux===
Hädavajalikku [[TRIM]] funktsiooni toetab [[Linux]] alates [[kernel]]i versioonist 2.6.33, kuid see lahendus eeldab ka failisüsteemi koostööd. Praegu on TRIM tugi suures osas olemas ext4 failisüsteemis (-o discard<ref
==Ühendusliidesed==
51. rida:
==SSD ja HDD võrdlus==
[[Image:Disassembled HDD and SSD.JPG|thumb|Koost lahti võetud [[Kõvaketas|magnetkõvaketta]] komponendid (vasakul) ja pooljuhtketta komponendid (paremal)]]
On keeruline võrrelda omavahel SSD-sid ja tavalisi (pöörlevaid) [[kõvaketas|kõvakettaid]]. Traditsioonilised HDD reeperid (inglise ''benchmarks'') keskenduvad näitajatele, milles nad on nõrgad, näiteks pöörlemise [[latentsusaeg|latetentsusajale]] ja [[otsinguaeg|otsinguajale]]. Kuna SSD-d ei pöörle ega otsi andmeid kettalt üles (HDD mõttes), võivad SSD-d sellistes testides tohutult paremaid tulemusi näidata. See-eest võistlevad pooljuhtkettad kõvaketastega segalugemise ja -kirjutamise osas ning jõudlus võib aja jooksul degradeeruda. SSD testimiseks tuleb võtta (kasutuses olev) täis ketas, kuna uue ja tühja ketta kirjutamise tulemus võib olla palju parem kui pärast mitmeaastast kasutamist.<ref
Võrdlus peegeldab iseloomulikke tunnuseid ega pruugi kindla seadme puhul kehtida.
65. rida:
| Võib võtta mõne sekundi; mitme-kettalises seadmes võib olla vajadus lükata edasi iga ketta spin up'i, et piirata järsku pingetõusu kõikide kettaste üheaegsest elektri võtmisest.
|-
| [[Suvapöördus]]<nowiki/>aeg<ref name="KO51y" />
| [[Suvapöördus]]<nowiki/>aeg<ref>{{cite news |url=http://www.nytimes.com/2008/12/11/technology/personaltech/11basics.html |title=Computing Without a Whirring Drive |work=[[The New York Times]] |date=2008-12-11 |page=B9 |last=Markoff |first=John |quote=Using a standard Macintosh performance measurement utility called Xbench, the Intel solid-state drive increased the computer’s overall performance by almost half. Disk performance increased fivefold.}}</ref>▼
| Umbes 0,1 ms
| Vahemikus 5–10 ms vajaduse tõttu liigutada päid ja oodata kuni andmed liiguvad lugemis-/kirjutamispea all.
|-
| Lugemise latentsusaeg<ref name="hKxzd" />
| Lugemise latentsusaeg<ref>{{cite web |url=http://searchstorage.techtarget.com/magazineFeature/0,296894,sid5_gci1281598,00.html |title=Solid-state storage finds its niche |first = Alan |last = Radding |publisher = StorageSearch.com}} Registration required.</ref>▼
| Üldiselt madal, sest andmeid saab lugeda otse ükskõik millisest kohast; kasutusaladel, kus kõvaketta andmete otsimine on piirav tegur, on tulemuseks kiirem käivitus ja rakenduste stardiaeg (vaata [[Amdahl'i seadus|Amdahl'i seadust]]).<ref name="xbitSSDvsHD
| Üldiselt kõrge, kuna mehhaanilised osad vajavad joondumiseks lisa aega.
|-
| Pideva lugemise jõudlus<ref name="anandtech deterministic perf"
| Lugemise jõudlus ei muutu vastavalt sellele, kus info SSD-l paikneb.
| Kui andmed on fragmenteerunud, siis info välja lugemine võib anda erinevaid vastamisaegu.
|-
| Defragmentatsioon
| Pooljuhtkettad ei saa kasu defragmentimisest ([[Failisüsteem#Fragmentatsioon|fragmentatsiooni]] eemaldamisest), sest sellel on SSD-le minimaalne efekt ja iga defragmenteerimisega kasutatakse ära NAND-välkmälu kirjutuskordi ja lühendatakse niigi piiratud eluiga.<ref
| HDD-d vajavad defragmentimist pärast kestvat töösolekut või info kustutamist ja kirjutamist.
|-
89. rida:
| HDD-del on mitmeid liikuvaid osi, mis kõik ütlevad aja jooksul üles.
|-
| Vastupidavus löökidele, rõhule, vibratsioonile ja äärmuslikele temperatuuridele<ref name="xbitSSDvsHD" /><ref name="Samsung SSD vs HDD" /><ref
| Puuduvad lendavad pead või pöörlevad kettad, mis võiks ekstreemsetele oludele alla jääda.
| Lendavad pead ja pöörlevad kettad on üldiselt selliste äärmuslikele situatsioonidele haavatavad.
97. rida:
| Magnetid või magnetimpulsid võivad muuta andmeid kettal.
|-
| Kaal ja maht<ref name="Samsung SSD vs HDD"
| Välkmälu ja trükkplaadi materjal on väga kerged võrreldes HDD-dega.
| Tippjõudlusega HDDd kasutavad raskemaid komponente kui sülearvuti kõvakettad, mis on kerged, kuid mitte samal määral kui pooljuhtkettad.
106. rida:
|-
| Kirjutuskindlus
| Pooljuhtkettad, mis kasutavad välkmälu, on piiratud arv kordi kirjutatavad.<ref name="CWorldLackluster2" /><ref name="QABMM" /><ref name="LcqNm" /><ref name="MmUE1" /> DRAM-il (dünaamilise suvapöördusega mälul) põhinevatel pooljuhtketastel pole kirjutuskordade piiranguid.
| Pooljuhtkettad, mis kasutavad välkmälu, on piiratud arv kordi kirjutatavad.<ref name=CWorldLackluster2>{{cite web|title=Solid-state disk lackluster for laptops, PCs| url=http://www.computerworld.com/action/article.do?command=viewArticleBasic&taxonomyName=Storage&articleId=9112065&taxonomyId=19&pageNumber=1| author=Lucas Mearian| date=2008-08-27 | quote = Corporate-grade SSD uses single-level cell (SLC) NAND memory and multiple channels to increase data throughput and wear-leveling software to ensure data is distributed evenly in the drive rather than wearing out one group of cells over another. And, while some consumer-grade SSD is just now beginning to incorporate the latter features (p. 1). It matters whether the SSD drive uses SLC or MLC memory. SLC generally endures up to 100,000 write cycles or writes per cell, while MLC can endure anywhere from 1,000 to 10,000 writes before it begins to fail, [according to Fujitsu's vice president of business development Joel Hagberg] (p. 4).}}</ref><ref>{{cite web |url = http://www.storagesearch.com/ssdmyths-endurance.html |title = SSD Myths and Legends - "write endurance" |first = Zsolt |last = Kerekes | publisher = StorageSearch.com}}</ref><ref>{{cite web|url=http://robert.penz.name/137/no-swap-partition-journaling-filesystem-on-a-ssd/ |title=No SWAP Partition, Journaling Filesystems, …on a SSD? |publisher=Robert.penz.name |date=2008-12-07}}</ref><ref>{{cite web|url= http://thunk.org/tytso/blog/2009/03/01/ssds-journaling-and-noatimerelatime/ |title=SSDs, Journaling, and noatime/relatime |publisher=Thunk.org | date=2009-03-01}}</ref> DRAM-il (dünaamilise suvapöördusega mälul) põhinevatel pooljuhtketastel pole kirjutuskordade piiranguid.▼
| Magnetandmekandjatel pole limiteeritud arv kirjutuskordi.
|-
| Tarkvara krüpteeringu piirangud
| NAND-välkmälu ei saa üle kirjutada, selle asemel tuleb ümber kirjutada eelnevalt kustutatud plokkidesse. Kui tarkvaralise [[krüpteerimine|krüpteeringu]] programm krüpteerib juba SSD-l paiknevat infot, siis "ülekirjutatud" andmed on ikka kaitsmata, krüpteerimata ja andmevargale kättesaadavad (kettal-põhineval riistvarakrüpteeringu puhul seda probleemi ei esine). Lisaks ei saa andmeid turvaliselt kustutada kirjutades algseid andmeid üle kirjutades ilma kettasse sisseehitatud eriliste "Secure Erase" protseduurideta.<ref
| HDDd saavad andmed otse ükskõik millises sektoris üle kirjutada.
|-
| Hind
| 2010. aasta oktoobri seisuga maksavad NAND Flash SSD-d umbes 1,
| 2010. aasta oktoobri seisuga maksavad 3.5" HDD-d umbes 0,1 USD üks GB ja 2.5" HDD-kettad 0,2 USD üks GB.
|-
| Maht
| 2010. aasta oktoobri seisuga on saadaval kuni 2 TB pooljuhtkettaid, enamasti siiski 512 GB või vähem.
<ref name="MFPOD" />
<ref>http://www.ocztechnology.com/products/solid-state-drives/pci-express/z-drive-r2/mlc-performance-series/ocz-z-drive-r2-p88-pci-express-ssd.html</ref>▼
| 2010. aasta oktoobri seisuga on HDD tavalised mahud
|-
| Lugemis- ja kirjutamiskiiruste sümmeetria
127. rida:
|-
| Vabade plokkide saadavus ja TRIM
| Pooljuhtketaste jõudlust mõjutab kõvasti saadaolevate vabade, programmeeritavate plokkide olemasolu. Varem kirjutatud andmeplokid, mis ei ole enam kasutuses, on võimalik taaskasutusse võtta [[TRIM|TRIM'i]] poolt; kuid isegi TRIM-iga vähem vabu programmeeritavaid andmeplokke tähendab väiksemat jõudlust.<ref name="SSD Anthology"
| HDD-d ei ole mõjutatud vabadest plokkidest ega TRIM-i funktsionaalsusest või selle puudumisest.
|-
| Energiakasutus
| Tippjõudluse välkmälul põhinevad pooljuhtkettad kasutavad tavaliselt ainult 1/3 kuni 1/2 toitest, mis kulub HDD-dele; Tippjõudluse DRAM SSD-d vajavad tavaliselt sama palju elektrit kui HDD-d ja vajavad toidet ka siis, kui ülejäänud süsteem on välja lülitatud.<ref
| Tippjõudluse HDD-d vajavad tavaliselt 12–18 W; sülearvutitele mõeldud kettad kasutavad tavaliselt 2 W.
|}
==Viited==
{{viited|1=2|allikad=
<ref name="SNIA-101">{{cite web|title=Solid State Storage 101: An introduction to Solid State Storage|url=http://www.snia.org/apps/group_public/download.php/35796/SSSI%20Wht%20Paper%20Final.pdf|publisher=[[SNIA]]|date=jaanuar 2009}}</ref>
<ref name="xbitSSDvsHD">{{cite web |title = SSD, i-RAM and Traditional Hard Disk drives |date = 2008-04-23 |url=http://www.xbitlabs.com/articles/storage/display/ssd-iram.html |first = Aleksey |last = Meyev |work = X-bit labs}}</ref>
<ref name="anandtech deterministic perf">{{cite web|url=http://www.anandtech.com/storage/showdoc.aspx?i=2982&p=4 |title=Super Talent SSD: 16GB of Solid State Goodness |publisher=AnandTech |date=2007-05-07}}</ref>
<ref name="Samsung SSD vs HDD">{{cite web |url=http://www.samsung.com/global/business/semiconductor/products/flash/Products_FlashSSD.html |title=SSD vs HDD |publisher=SAMSUNG Semiconductor}}</ref>
▲
<ref name="SSD Anthology">{{cite web | url = http://www.anandtech.com/printarticle.aspx?i=3531 | title = The SSD Anthology: Understanding SSDs and New Drives from OCZ | date = 2009-03-18 | publisher = AnandTech.com}}</ref>
<ref name="Ts0wv">{{cite web|url=http://www.storagereview.com/origin_solid_state_drives |title=Origin of Solid State Drives |publisher=storagereview.com |author=Rent, Thomas M. |date=2010-03-20}}</ref>
<ref name="1yulr">{{cite web|url=http://research.microsoft.com/en-us/um/people/gbell/computer_structures_principles_and_examples/csp0180.htm |title=Microprogramming the IBM System/36O Model 30 |publisher=? |author=Weber, Helmut |date=1967-09}}</ref>
<ref name="swWwF">{{cite web|url=http://www.britannica.com/EBchecked/topic/130610/computer-memory/252737/Auxiliary-memory |title=Auxiliary memory |publisher=eb.com}}</ref>
<ref name="R0pIc">{{cite web|url=http://web.utk.edu/~mnewman/ibmguide03.html |title=IBM User's Guide, Thirteenth Edition |publisher=Web.utk.edu |date=1960-06-30}}</ref>
<ref name="yCBuG">{{cite web|url=http://www.storagesearch.com/chartingtheriseofssds.html | title=SSD Market History – Charting the 30 Year Rise of the Solid State Disk Market | publisher=storagesearch.com}}</ref>
<ref name="z2Z1R">{{cite web |url=http://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/19930003944_1993003944.pdf |title=Enterprise Storage Report for the 1990s |publisher=Storage Technology Corproation |author=Moore, Fred}}</ref>
<ref name="wlOP7">{{cite web|url=http://www.atarimagazines.com/creative/v10n1/55_The_Sharp_PC5000_a_desk.php |title=The Sharp PC-5000; a desktop computer in a portable package |publisher=Creative Computing |author=Ahl, David H. |date=1984-01}}</ref>
<ref name="MeYae">{{cite book|url=http://books.google.com/?id=by8EAAAAMBAJ&pg=PA54&lpg=PA54&dq=batram+santa+clara+systems&q=batram%20santa%20clara%20systems |title=Battery-Powered Mass Storage System Offered |publisher=InfoWorld |author=Waurzyniak, Patrick |date=1986-09-08}}</ref>
<ref name="s6I7l">{{cite web|url=http://www.storagesearch.com/chartingtheriseofssds.html | title=SSD Market History – Charting the 30 Year Rise of the Solid State Disk Market | publisher=storagesearch.com | author=Kerekes, Zsolt}}</ref>
<ref name="BHnGI">{{cite web |url=http://www.mjmwired.net/kernel/Documentation/filesystems/ext4.txt |title=Linux Kernel Documentation :: filesystems : ext4.txt}}</ref>
<ref name="7cpzd">{{cite web |url=http://comments.gmane.org/gmane.comp.file-systems.btrfs/5504 |title=Development of the BTRFS linux file system}}</ref>
<ref name="ARV3L">[http://www.stec-inc.com/downloads/whitepapers/Benchmarking_Enterprise_SSDs.pdf Benchmarking Enterprise SSDs]</ref>
▲
▲
<ref name="IFOs5">{{cite web | url=http://www.intel.com/support/ssdc/hpssd/sb/CS-029623.htm#5 | title=Intel High Performance Solid State Drive – Solid State Drive Frequently Asked Questions}}</ref>
<ref name="qfQsA">{{cite web | url = http://technet.microsoft.com/en-us/library/cc731650%28WS.10%29.aspx | title=Windows Defragmenter | publisher = microsoft.com | date = 2010-04-23}}</ref>
<ref name="9nZQl">{{cite web | url=http://www.tomshardware.com/reviews/ssd-memoright,1926-2.html |title=Memoright SSDs: The End of Hard drives?}}</ref>
<ref name="QABMM">{{cite web |url = http://www.storagesearch.com/ssdmyths-endurance.html |title = SSD Myths and Legends – "write endurance" |first = Zsolt |last = Kerekes | publisher = StorageSearch.com}}</ref>
<ref name="LcqNm">{{cite web|url=http://robert.penz.name/137/no-swap-partition-journaling-filesystem-on-a-ssd/ |title=No SWAP Partition, Journaling Filesystems, …on a SSD? |publisher=Robert.penz.name |date=2008-12-07}}</ref>
<ref name="MmUE1">{{cite web|url= http://thunk.org/tytso/blog/2009/03/01/ssds-journaling-and-noatimerelatime/ |title=SSDs, Journaling, and noatime/relatime |publisher=Thunk.org | date=2009-03-01}}</ref>
<ref name="MjcZA">{{cite web | url= http://www.pcworld.idg.com.au/article/258066/ssds_hot_without_security_risks/?pp=2 | title=SSDs are hot, but not without security risks | publisher = IDG Communications | date = 2010-08-01}}</ref>
▲<ref name="MFPOD">http://www.ocztechnology.com/products/solid-state-drives/pci-express/z-drive-r2/mlc-performance-series/ocz-z-drive-r2-p88-pci-express-ssd.html</ref>
<ref name="xcVIJ">[http://www.anandtech.com/show/2865/3 The SSD Improv: Intel & Indilinx get TRIM, Kingston Brings Intel Down to $115] Anandtech</ref>
<ref name="cdi6x">{{cite web | url = http://www.pcper.com/article.php?aid=669&type=expert&pid=1 | title = Long-term performance analysis of Intel Mainstream SSDs | date = 2009-02-13 | publisher = PC Perspective}}</ref>
<ref name="1I4kz">{{cite web | url = http://www.tomshardware.com/2007/11/07/hyperdrive_4_redefines_solid_state_storage/ | title = HyperDrive 4 Redefines Solid State Storage: HyperDrive 4 – The Fastest Hard Disk In The World? | first = Patrick | last = Schmid | date = 2007-11-07 | publisher = Tom's Hardware}}</ref>
<ref name="IaYZO">{{cite web | url = http://www.infoworld.com/d/data-explosion/ssd-crash-course-what-you-need-know-763 | title = An SSD crash course: What you need to know | first = Matt | last = Prigge | date = 2010-06-07 | publisher = InfoWorld}}</ref>
}}
==Välislingid==
| |||