Test dysków SSD - czy dyski SSD są lepsze od HDD?

Wysoka wydajność zawsze była zaletą pamięci półprzewodnikowych, szczególnie jeśli porównać je do klasycznych dysków twardych, w których czas dostępu do danych liczy się w milisekundach. Dla procesora pracującego z częstotliwością rzędu kilku GHz oczekiwanie na dane z dysku to cała wieczność, dlatego właśnie dysk twardy jest wąskim gardłem wydajności każdego komputera.

Dysk SSD korzystający z pamięci NAND flash zupełnie to zmienia – zapewnia czas dostępu liczony w ułamkach milisekund, a także szybkość przesyłu danych z pełną prędkością interfejsu SATA (realnie około 550 MB/s).

Pojemności

Kilka lat temu wadą były małe pojemności i wysokie ceny SSD, ale z każdym miesiącem relacja tych parametrów staje się coraz lepsza. Dziś sensowny dysk o pojemnoci ok. 120 GB można kupić za niewiele ponad 200 zł – wystarczy do prac biurowych, o ile nie będzie się traktować go jak śmietnika, instalować setek programów i rozbudowanych gier.

Jeśli to za mało, SSD o pojemności około 250 GB kupisz za około 370 zł, a model o pojemności 500 GB – za 750 zł. Jasne jest, że relacja pojemności do ceny nie jest tak korzystna, jak w dyskach talerzowych, które przy takich parametrach kosztują 200 zł, ale zapewniamy, że nieporównywalnie wyższa wydajność rekompensuje tę cenę.

Pojemność rzędu 500 GB nie jest zbyt duża i może okazać się, że na przykład po instalacji kilkunastu pokaźnych gier albo zapisaniu większej ilości filmów zabraknie miejsca. Oczywiście są dyski SSD o pojemności 1 TB (w cenie od 1500 zł), a nawet 2 TB (w abstrakcyjnych cenach), ale w takim przypadku lepszym rozwiązaniem są konstrukcje hybrydowe. Dane są przechowywane na wirujących talerzach, a dodatkowa pamięć flash (zwykle 8 GB) działa jako bufor skracający czas dostępu do najczęściej używanych danych. Nie działa to tak szybko jak SSD, ale jest dobrym kompromisem między pojemnością a wydajnością. Przykładem jest Seagate Desktop SSHD (3,5”) o pojemności 1–4 TB, kosztujący 300–700 zł. Są również mniejsze odpowiedniki SSHD dla laptopów.

Czym się różnią

Z zewnątrz dyski SSD różnią się w zasadzie tylko kolorem, a wewnątrz – zastosowanymi układami elektronicznymi. Każdy dysk składa się z dwóch podstawowych części: pamięci flash oraz kontrolera. To bardzo skomplikowana elektronika, my jedynie w skrócie wymienimy jej najważniejsze funkcje. Wszystkie dyski wykorzystują układy pamięci NAND flash, ale szybki rozwój technologii powoduje, że są to pamięci bardzo różne. Początkowo były to układy typu SLC, przechowujące w każdej komórce jeden bit informacji. Obecnie są to niemal wyłącznie pamięci MLC (dwa bity), a nawet TLC (trzy bity), co przede wszystkim obniża koszty produkcji. Poza tym mogą to być pamięci typu DDR (tak samo jak SDRAM przesyłają dane dwa razy w jednym takcie zegara), a także DDR2. Jeśli chodzi o sposób współpracy z kontrolerem, mogą to być układy synchroniczne lub asynchroniczne. I tak dalej, i tak dalej...

Drugim ważnym elementem jest kontroler. Obecnie dominują kontrolery LSI SandForce, Phison z serii PS31xx i Marvell 88SS918x – jest między nimi sporo podobieństw, ale i różnic. Inne są np. sposoby korekcji błędów, kompresji i szyfrowania danych, buforowania, zarządzania wolną pamięcią, oszczędzania energii itd. Poszczególne kontrolery mają różną liczbę kanałów, co zwielokrotnia szybkość przesyłu danych z i do pamięci flash. Najnowsze współpracują z pamięciami TLC. Jeszcze inną grupę stanowią kontrolery umożliwiające podłączenie SSD do magistrali PCI Express.

W praktyce

Kombinacja zastosowanych elementów decyduje, w jaki sposób będzie pracować dysk SSD. Ideałem byłaby możliwość przesyłania danych z pełną szybkością interfejsu SATA 3. Pożądany jest również jak najkrótszy czas dostępu do danych – nie tylko rzędu ułamków milisekundy, ale wręcz rzędu mikrosekund. Poza tym w najbardziej wymagających zastosowaniach dysk musi realizować tysiące, a nawet dziesiątki tysięcy operacji odczytu i zapisu w ciągu sekundy. Właśnie dwa najważniejsze elementy, czyli pamięć flash oraz kontroler, decydują o tych wszystkich parametrach.

Oczywiście niezbędna jest też niezawodność oraz trwałość, która jest piętą achillesową technologii, bo komórki pamięci flash mają pewną ograniczoną liczbę cykli zapisu i odczytu danych. O trwałości świadczy kilka parametrów: MTBF (Mean Time Between Failures, czyli średni czas między awariami, wynoszący zwykle około miliona godzin), TBW (Total Bytes Written, czyli maksymalny limit danych do zapisania, liczony w setkach terabajtów) lub po prostu oferowany przez producenta okres gwarancyjny, który w przypadku dobrych dysków wynosi 5 lat.