Pooljuhtketas: erinevus redaktsioonide vahel

Tabeli allikas de : Solid-State-Drive
P (Robot: parandatud artikli osade järjekorda)
(Tabeli allikas de : Solid-State-Drive)
 
'''Pooljuhtketas''' ehk '''SSD-ketas''' (ingl ''solid state drive'') on [[arvutitehnika]]s [[välkmälu]]l põhinev [[andmesalvesti]], millel erinevalt [[kõvaketas|HDD-kõvakettast]] puuduvad liikuvad osad. SSD väliskuju ja elektrilised ühendused võivad sarnaneda [[HDD]]-kettale, kuid võivad ka erineda. Näiteks võib SSD olla teostatud [[PCI Express|PCIe]]-[[laiendkaart|laiendkaardina]]. Ka võib SDDSSD olla HDDga kombineeritud hübriidkettaks SSHD (''solid state hybrid drive''), kus tihedamini kasutatavad failid paigutatakse kiirema kättesaadavuse huvides SSDsse.
 
[[Pilt:E-disk 2-5 scsi.jpg|pisi|SSD-[[välismälu]] 2,5" kõvakettakorpuses]]
* [[2012]]. aastast hakkas SSD konkureerima HDDga, esmalt tahvel- ja sülearvutites, seejärel ka lauaarvutites, samuti välise SSD-salvestina.
 
SSD [[gigabait|gigabaidi]] hind on küll aastate kestel kiiresti langenud, kuid jääbjäi ka 2010ndate lõpuaastail siiski kõrgemaks kui kõvaketastel. Hinnavahe kasvab seda enam, mida suurem on salvesti mahutavus, sest SDD-ketta hind kasvab peaaegu võrdeliselt mahutavusega.
 
== SSD mäluelementide tüübid ==
{{vaata |Välkmälu}}
 
Vastavalt mäluelemendi [[CMOS]]-transistoristruktuuride ühendamise [[loogikatehe|loogikale]] eristatakse NAND- ja NOR-mäluelemente. Pooljuhtketastes on (alates 2008. aastast) kasutusel NAND-Flash-struktuurid, sest need võtavad [[kiip|kiibil]] palju vähem ruumi, on vastupidavamad ja suurema kirjutuskiirusega, lugemiskiirus on siiski väiksem kui NOR-kiipidel. Välja on töötatud tehnoloogiaid, mis püüavad mõlema tüübi eeliseid ühendada: OneNAND ([[Samsung]]), mDOC ([[Sandisk]]) ja ORNAND ([[Spansion]]).
 
*MLC-element (''multi-level cell'') salvestab rohkem kui ühe biti, seni reaalselt kaks bitti (neli laengutaset);
*TLC-element (''triple-level cell'') ehk MLC-3 salvestab kolm bitti (kuus laengutaset).
 
Neist on kõige laiemalt kasutusel kahebitised MLC-elemendid. MLC-kettad on märksa odavamad kui SLC-kettad, kuid vastupidavus (garanteeritud kirjutuskordade arv) ja kirjutuskiirus on väiksemad.
 
== SSD-tehnika iseärasusi ==
AndmedAndmete salvestamisel (kirjutamisel) võetakse üksteisele järgnevad [[bitt|bitid]] kokku plokkideks (ingl ''block'' või ''page''), igaüks näiteks 4 kB suurune. Kui plokis tehakse muudatusi, jäävad ülejäänud andmed kustutamata, küll aga vabastatakse need kirjutamiseks. Iga muudetud baidi pärast tuleb kogu ploki sisu kopeerida reservplokki. Nii lisandub järjest uusi osaliselt täidetud plokke. Et nendest leida kirjutamiseks vabastatud üksusi, tuleb teha palju tarbetuid loe-kustuta-kirjuta-tsükleid, mis aeglustab tööd ja kulutab ketast.
 
Pöördumise kiirendamiseks ja plokkide vastupidavuse suurendamiseks on kasutusele võetud [[TRIM]]-tugi, mis näiteks [[arvuti]] [[operatsioonisüsteem]]i [[ATA]]-liidese kaudu teavitab ketta koosseisu kuuluvat kontrollerit, millised piirkonnad plokis ei kanna kasulikku infot, nii et nende sisu saab eelnevalt kustutada ja niiviisi kiirendada uute andmete kirjutamist.
 
Arvuti operatsioonisüsteemi ja mäluplokke ühendav pooljuhtketta [[kontroller]] hoolitseb ka selle eest, et mäluplokid oleksid enam-vähem ühtlaselt koormatud: kontroller registreerib mäluplokkidesse pöördumisi ja suunab kirjutuskäsud vähemkoormatudvähem koormatud plokkidesse.
 
Selleks, et vabaks jäänud mäluelementidele saaks kirjutada, tuleb selle sisu enne kustuda. Selle lisatoimingu poolest erineb välkmälu kõvaketta magnetmälust, mille vabaks jäänud sektorites saab andmeid kohe üle kirjutada.
*stabiilne lugemiskiirus, mis ei sõltu [[fail]]i osade paigutusest ega fragmenteeritusest;
*suurem kirjutus- ja lugemiskiirus, mis võib olla lähedane [[SATA]]-[[liides]]e läbilaskevõimele;
*oluliselt suurem pöörduskiirus, mis võimaldab teha sisend-väljundoperatsioone umbes kümme korda kiiremini kui HDD-kettal, kus iga operatsiooni eel kulub teatud aeg ketta ettepööramiseks;
*palju väiksem sõltuvus välistest elektromagnetilistest mõjutustest (tugev elektrostaatiline väli võib siiski häiringut põhjustada);
*väiksemad mõõtmed ja kaal (nt [[kujutegur]]i mSATA korral mõõtmed 51×30×3 mm).
*Kasutuskõlbmatuks muutunud SSD-kettalt on andmeid väga keeruline elektriliselt täielikult eemaldada, nii et jääb ainult füüsilise purustamise võimalus.
 
== Võrdlus [[kõvaketas |kõvaketta]] ja [[Mäluketas|RAM-virtuaalkettaga]] ==
{| class="centered wikitable" style="text-align:center;"
{| class="wikitable" style="text-align:center;"
|+ Tavalise kõvaketta (HDD) ja pooljuhtketta (SSD) võrdlus (2016. aasta andmed)
!  
|- style="background:#ECECEC;"
! Pooljuhtketas<br>(TLC NAND Flash)
! style="width:25%"|
! Kõvaketas <br> (HDD)
!HDD
! [[Mäluketas |RAM-viruaalketas]]<br>([[muutmälu]] osana)
!Tarbeelektroonika <br> Flash-SSD
!Tööstuselektroonika <br> Flash-SSD
|-
! [[Mahutavus (andmekandja) |Mahutavus]]
|style="background:#ececec;"|Mahutavus kuni
|14&nbsp; kuni 16 TB
|6,4 kuni 14&nbsp;TB
| kuni 32&nbsp;GB [[mälumoodul |mooduli]] kohta
|> 2&nbsp;TB
|-
! [[Liides]]
|style="background:#ececec;"|Kirjutamiskiirus
| [[Paralleel-ATA|IDE/(P)ATA]], [[Serial ATA|SATA]], [[Serial ATA#mini-SATA (mSATA)|mSATA]], [[PCI Express|PCIe]], [[M.2]]
|kuni 160 MB/s
| [[SCSI]], IDE/(P)ATA, SATA, [[Serial Attached SCSI|SAS]]
|kuni 490 MB/s
| peamiselt [[DIMM-konnektor]]
|…
|-
|style="background:#ececec;"|! Lugemiskiirus)
|kuni 230kuni 3400&nbsp;MB/s
| kuni 500ca 227&nbsp;MB/s
| kuni 51&nbsp;200&nbsp;MB/s
|…
|-
! Kirjutamiskiirus
|style="background:#ececec;"|Kirjutustsüklite arv
| kuni 2500&nbsp;MB/s
|10 miljardit (keskmiselt <br>3 aastat)
| kuni ca 160&nbsp;MB/s
|1&nbsp;000 (TLC)&nbsp;/ ca 3&nbsp;000 (MLC) <br> kuni ca 100&nbsp;000 (SLC)&nbsp; elemendi kohta
| kuni 51&nbsp;200&nbsp;MB/s
|1–5 miljonit elemendi kohta
|-
! Keskmine pöördusaeg lugemisel
|style="background:#ececec;"|Andmed säilivad
| alates 0,027&nbsp;ms
|...
| alates 3,5&nbsp;ms
|10 aastat
| 0,000&nbsp;.02&nbsp;ms
|10 aastat
|-
! Keskmine pöördusaeg kirjutamisel
|style="background:#ececec"|Andmete täielik kustutamine
| alates 0,021&nbsp;ms
|style="background:#beffe6"|võimalik
| alates 3,5&nbsp;ms
|style="background:#fff0c8"|ainult osaliselt
| 0,000&nbsp;02&nbsp;ms
|style="background:#beffe6"|võimalik
|-
! Ülekirjutamise tsüklite arv
|style="background:#ececec" |Tõrkeennetussüsteem ([[S.M.A.R.T.]])
| üle 3000 (TLC)
|style="background:#beffe6"|on
| ca 10 miljardit (3 aastat)
|style="background:#fff0c8"|osaline
| 10<sup>15</sup>
|style="background:#beffe6"|on
|-
! Võimsustarve jõudeolekus
|style="background:#ececec;"|Vajadus [[Defragmentimine|defragmentida]]
| 0,03&nbsp;W
|on
| vähemalt 4&nbsp;W
|puudub
| 1&nbsp;W SDRAM-mooduli kohta
|puudub
|-
! Võimsustarve pöördumisel
|style="background:#ececec;"|Pöördusaeg lugemisel/kirjutamisel
| 5–6&nbsp;W
|alates 3,5 ms
| vähemalt 6&nbsp;W
|alates 0,03/0,02 ms
| 8&nbsp;W SDRAM-mooduli kohta
|…
|-
! Käitumine voolukatkestuse korral
|style="background:#ececec;"|Võimsustarve: jõude/pöördus
| kaitsekondensaatori puudumisel<br>andmekadu võimalik
|vähemalt 4/6 W
| andmekadu võimalik
|kuni 1,3/6 W
| andmed lähevad kaduma
|…
|-
! [[S.M.A.R.T.]] (tõrkeennetuse süsteem)
|style="background:#ececec;"|Lubatav temperatuur
| on
|5 kuni 55&nbsp;°C
| on
|0 kuni 70&nbsp;°C
| –
|−40 kuni 85&nbsp;°C
|}
 
== Vaata ka ==
*[[Püsimälu]]
 
== Viited ==
{{Viited}}
 
== Välislingid ==
* [http://www.storagereview.com/ssd_reference_guide StorageReview.com SSD Guide]
* [http://www.jedec.org/news/pressreleases/jedec-continues-ssd-standardization-efforts JEDEC Continues SSD Standardization Efforts]
* [http://www.anandtech.com/printarticle.aspx?i=3531 Understanding SSDs and New Drives from OCZ]
* [http://www.notebookcheck.net/SSD-versus-HDD-in-comparison.18750.0.html SSDs versus laptop HDDs and upgrade experiences]
 
{{Arvuti}}