Küsitlus

Arvutidoktorit tean...

View Results

Loading ... Loading ...
Koostööpartnerid
Koostööpartnerid

SSD kettad – Milline ketas valida?

ssdSSD ketaste hinnad on viimase aastaga pea poole võrra langenud, tehes sellest taskukohase andmekandja ka tavakasutajale. Samas kaasneb iga uue tehnoloogiaga müüte ning väärarusaami. Ühest küljest on see tingitud sellest, et esimeste põlvkondade seadmed on tehnoloogia proovikiviks. Teisalt aga, eriti arvutimaailmas, uue riistvara jaoks ei pruugi olla kohe sobivat tarkvara. Just operatsioonisüsteemi poolne tugi võib olla natuke vildakas, tekitades sellega natuke lisaprobleeme. Nüüd on SSD kettad aga piisavalt kaua olemas olnud ning enamus probleeme on kõrvaldatud.

Sellest tulenevalt tekkis idee kirjutada maakeelne artikliseeria. Esimeses osas räägime üldisemalt tehnoloogiast, tootjate poolt välja kuulutatud numbritest ning võrdleme erinevaid tehnoloogiaid omavahel. Seeria teises artiklis räägime sellest, kuidas optimiseerida failide paigutust erinevate ketaste vahel ning viimases, kolmandas artiklis, laskume tehnilistesse üksikasjadesse. Teisisõnu, juhendame, kuidas operatsioonsüsteemi optimiseerida, et kiireim tulem kätte saada.

 

Tehnoloogia SSD ketaste taga. Erinevused klassikalise kõvakettaga.

SSD (ingl. k. solid state drive) ehk pooljuhtketas kasutab andmete salvestamiseks ränikiipe. Klassikalised kõvakettad (HDD, hard disk drive),kasutavad erinevalt SSD’st elektromagnetilist laengut hoidvaid plaate. Loomulikult on ka suur erinevus seadmele andmeid salvestades. Kõvakettal tuleb lugemispea õigesse kohta liigutada, et plaadilt andmed üles lugeda (või kirjutada) ning kogu süsteem on pidevas liikumises. SSD ketta puhul on metoodika teistsugune, kuna seal liikuvaid osi ei ole. Andmed salvesatakse mälukiipi sarnaselt mälukaardi või mälupulgaga. Seega, kui kõvakettal peade joondumine ning õige koha pealt lugemise alustamine võtab aega keskeltläbi 5-10ms (millisekundit), siis SSD ketaste puhul toimub see keskeltläbi 0,05-0,1 ms jooksul.

Pooljuhtkettad ei ole tegelikult viimase kümnendi leiutis. Esimesed seadmed leiutati juba ’50 keskel, kuid need tehnoloogiad ei olnud eriti mõistlikud. Esimesed pooljuhtkettad, mis meenutasid juba tänapäevaseid seadmeid, loodi kaheksakümnendate alguses. Samas alles 5 aastat tagasi muutusid SSD kettad piisavalt soodsaks ning kättesaadavaks, et ka tavakasutajad (kes reaalselt olid väga suured entusiastid) hakkasid nende vastu huvi tundma ning neid hakkati tootma vastavalt tavakasutaja vajadustele.

Enamus pooljuhtkettaid kasutavad NAND tüüpi välkmälu andmete salvestamiseks. Erinevalt hävimälu (DRAM) tüüpi seadmetest ei vaja need pidevat välist toidet ning hoiavad informatsiooni alles ka siis, kui mälukiibid toiteallikast eraldada. NAND tüüpi välkmälu jaguneb hetkel kaheks: SLC (single level cell) tüüpi mälu, kus üksusesse saab salvestada 1 biti andmeid. Levinum variant on aga MLC (multi level cell) mälud, kus ühte üksusesse saab salvestada 2 bitti andmeid. MLC tüüpi mälud on küll väiksema elueaga ning aeglasemad kui SLC, kuid tükkmaad odavamad.

MLC ja SLC lahtiseletatuna. Arvutid kasutavad andmete salvestamiseks kahendsüsteemi, kus kõik on väljendatud kahe numbriga: 0 ja 1. Näiteks A täht kahendssteemis on 01000001. SLC mälu salvestab ühte üksusesse ühe biti, ehk siis 01. MLC salvestab aga ühte üksusesse 2 bitti, 0100. Sealt tuleb ka vastupidavuse erinevus, kuna väiksemat mäluüksust on lihtsam kontrollida, kui suuremat.

SSD kettad – müüdid ning tegelikkus. Mida uskuda, mida mitte!

1. SSD kettad on altimad üles ütlema.

See on nii kahe otsaga asi. Tootjate sõnul on tegelikult SSD kettad natuke vastupidavamad. Keskmisel kõvakettal antakse elueaks (MTBF, mean time between failure) 1-1.6 miljonit tundi. Siinkirjutaja arvutis peitseval OCZ Vertex 4 kettal on tootja andmetel MTBF 2 miljonit tundi.
Reaalsetes kasutusoludes on natuke teised lood. Klassikalistes kõvaketastes on palju liikuvaid osi ning temperatuuri suhtes tundlikumad. Samas pooljuhtketastes liikuvad osad puuduvad, seega peavad paremini vastu. Kui midagi peaks seadmega juhtuma, siis kõvaketaste plaadid on võrdlemisi vastupidavad ning andmed taastatavad ka peale põlengu või üleujutuse üleelamist. Viimane teenus pole küll taskukohane enamusele, kuid siiski võimalik. Kui ränikiip viga saab, siis sealt andmete taastus on pea võimatu.

2. SSD ketaste eluiga on seotud kirjutamismahuga.

Sellel on tõsi taga, kuid see on suure AGA’ga koht. SLC tüüpi mälul on kirjutuskordi ~100 000, MLC puhul kümme korda ssdväiksem, ~10 000. Kui nüüd seda reaalses elus kasutama hakata,  siis numbrid ei tundugi nii väikesed. Teeme lihtsa arvutuse. Võtame näiteks väikese, 64GB MLC SSD ketta. Tootjapoolne eluiga on antud 5~6 aasta. Kui nüüd peaks selle kirjutusmahu täitma, siis läheb meil vaja 40 terabaiti andmeid (1 terabait=1000 gigabaiti). See teeb keskeltläbi 22GB andmeid kirjutada IGA PÄEV. Seda on sama palju, kui 4.6 DVD jagu andmeid iga päev andmekandjale salvestada. Kui seda sama numbrit vaadata suurema ketta pealt, näiteks 256GB ketta puhul teeks 1 Terabait päevas. Minu SSD ketas, peale kahte Windowsi ning programmide paigaldust (sellise andmesalvestuse arvestusega) peaks pea üheksa aastat vastu. Selleks ajaks on see pooljuhtketas esiteks vana tehnoloogia ning teiseks, SSD kettad maksaks naeruväärselt väikest hinda (arvestades hindade langust).Sama loogika laieneb ka mälukaartidele ning mälupulkadele. Millal sina viimati pidid ära viskama mälupulga, kuna piir kätte jõudis?

3. SSD ketastel tekib rohkem vigu.

Täpselt samamoodi, nagu kõvaketastel tekib nn. bad sectoreid, võivad ka MLC/SLC mälublokk kirjutamiskõlbmatuks muutuda. Sellisel juhul kasutatakse NAND kontrolleri sisseehitatud funktsiooni, markeerides ära vigased salvestusblokid. Lisaks toimib ka ECC (error correction code), parandades automaatselt ära andmesalvestuse vead. Kõik need veaparandussüsteemid on sisse ehitatud pooljuhtketaste kontrollerisse ning kasutaja ise ei pea sellega pead vaevama.

4. SSD on kiirem, kui HDD.

Palju räägitakse SSD ketaste ülisuurest kiirusest. See on 100% tõsi. Isegi “aeglasemad” MLC tüüpi mälu kasutavad kettad annavad reaalse lugemiskiiruse kuni 500MB sekundis. Saadaval on ka SSD seadmeid, millel on maksimaalne lugemis/kirjutuskiirus 2000MB sekundis.

Klassikalistel kõvaketastel on tavaliselt märgitud, et SATA 3.0 6 Gbit/s (6 gigabitti = 0.75 gigabaiti = 768 megabaiti), kuid see on ketta ühendus arvutiga. SSD ketaste puhul on kasutusel samad ühendused, kuid nendel pannakse tooteandme/nimetuse juures rõhku muudele parameetritele. Kõvaketaste reaalsed andmeedastuskiirused ketta puhvrisse ning sealt arvutisse on hoopis aeglasemad. Kallimatel kõvaketastel ulatub see kuni ~200-210 MB/sekundis, keskeltläbi aga 100-140MB/s. Kui me lisame kõvaketta fragmentatsiooni ning peade pöördusaja, siis SSD trumpab mitmekordselt klassikalise kõvaketta üle.

SSD ketta valimine – kuidas leida see õige?

Selle koha peal absoluutset vastust ei ole olemas. Mida me saame soovitada, on esmalt valida vastavalt enda vajadustele sobivat mõõtu ketast. Lauaarvuti puhul me saame kasutada mitut andmekandjat, seega ka väiksem SSD ketas süsteemi jaoks on piisav. Sülearvuti puhul tuleb arvestada sellega, et kogu informatsioon ühele andmekandjale ära mahuks. Kiirused on võrdlemisi triviaalsed tavakasutaja seisukohalt. Isegi kõige odavam SSD ketas hetkel lubab 200MB/s lugemiskiirust ning 60MB/s kirjutuskiirust (mida on rohkem, kui olemasoleval kõvakettal). Nõudlikumad kasutajad, kes teavad mida täpselt vajavad, saavad Google abil leida kiirelt ka ülevaate.
Lisaks on saadaval nn. säästuvariandid, kus HDD juurde on integreeritud väikese mahuga SSD ketas. Sellisel juhul kopeeritakse enamkasutatud failid SSD peale, et vajadusel need kiiremini kätte saada. Võrreldes nüüd tavalise HDD’ga, siis selline lahend annab kiirust juurde natuke, kuid jääb ikkagi SSD kettale tundvalt alla.
Lisaks natuke numbreid ja tehnilist informatsiooni. Nagu me eelnevalt välja tõime, on SSD ketastel maksimaalne lugemiskiirus tootja andmete järgi keskeltläbi 500-550MB/s, kirjutuskiirus 200-400MB/s. Selline arvestus on tehtud järjestikusel lugemisel. Statistiliselt toimub kettal infovahetus, vähemalt tavakasutaja mätta otsast vaadates, teistmoodi.

Järgnev nimekiri on 5 kõige rohkem kasutatavat pöördusmeetodit SSD kettale just tavaolukorras – arvuti sisse lülitada, sirivda veebi, kuulata muusikat, vaadata filmi, natuke mängida.

4 Read (8%)
4K Write (58%)
512b Write (5%)
8k Write (6%)
32k Read (5%)

See moodustab 80% kettal toimuvatest päringutest. Ülejäänud ~20% oleks tabeli liiga pikaks ajanud. Kui nüüd vaadata tootjate andmeid ketaste kohta, siis need annavad vähe informatsiooni edasi. Täpsemates võrdlustestides on lisaks sequential read & write ka välja toodud 4K lugemise/kirjutamise kiirus. Kuna see moodustab üle poole kettale tehtavatest pöördumistest, siis oleks mõistlik vaadata just neid numbreid. Tõesti, mis kasu on mul järjestikusest lugemisest või kirjutamisest, kui reaalses elus toimuvad asjad muudmoodi.

Tulles korra ketta mahtude juurde tagasi. 100% vettpidavat soovitust, mis kõikidele kasutajatele sobib, ei ole võimalik anda. Seeria järgmises ariklis räägime täpsemalt selles, kuidas failide salvestust optimeerida erinevate ketaste vahel, millele tähelepanu pöörata ning kuidas seda kõike teostada.

Allikas: Photopoint