Jste zde

Dostupné kapacity a parametry současných SSD disků

Antonín Vojáček, 29. Květen 2010 - 0:33

SSD nosiče dat (Solid-State Drives), někdy uváděny jako SSD disky, se stále více zabydlují v přenosných výpočetních, multimediálních, měřících či řídících zařízeních. Zatímco jejich odolnost a spolehlivost byla dříve vykoupena malou kapacitou, dnes již to neplatí. Kapacity 256 a 512 GB jsou již běžnou realitou. Harddiskům tak již jen zůstává poslední výhoda v podobě nižší ceny.

SSD disky či SSD nosiče dat, jak chcete, mají významné postavení v oblastí průmyslu z důvodu jejich velké odolnosti proti poškození, otřesů, prachu i vlhkosti. Zároveň poskytují přibližně 10x větší kapacitu než ve stejné době dostupné paměťové karty, které též jako SSD neobsahují žádné miniaturní pohyblivé součásti, které jsou na poškození nejnáchylnější. Například běžně kvalitní 2,5“ SATA SSD disky umožňují trvalý provoz při teplotách - 5°C až +80°C, což je i u odolných provedení harddisků klasické konstrukce nedostižná hodnota. Z pohledu výdrže čtení a zápisu jsou běžné hodnoty 2 milionů zapisovacích cyklů a spolehlivé udržení zaznamenaných dat minimálně 10 let.

Pojďme se podívat na některé novinky v této oblasti za poslední rok.

Parametry současných dostupných SSD disků

Samozřejmostí vývoje pamětí a nosičů dat je trvalý nárůst jejich kapacity. Samozřejmě se to týká i SSD disků, kde se díky využívání 32 nm výrobní technologie již můžete v prodeji setkat i s velikostmi 256 nebo 512 GB u provedení s velikostí shodnou s 2,5“ harddiskem, tedy 100 x 70 x 7 až 15 mm. U větších, ale méně častých 3,5" SDD se pak již lze setkat i kapacitou 1 TB (Terabajt = 1000 GB), ale zatím nejsou standardně v nabídkách výrobců a navíc tento rozměr není podporován notebooky či průmyslovými PC. Zatímco u nižší kapacit (do 256 GB) se využívá jednovrstvé konstrukce SLC (Single Level Cell), u kapacit 256 a více GB využívají výrobci i vícevrstvé konstrukce NAND flash pamětí - MCL (Multi-Level Cell). Proto také menší SSD mají i nižší tloušťku pouzdra (cca 5 až 9 mm), zatímco větší kapacity jsou obvykle o několik mm tlustší (cca 9,5 až 15 mm). Připojovací rozhraní je dnes nejčastěji v provedení SATA II.

Typické provedení pouzdra a vnitřní konstrukce 2,5" SSD disků

Někteří výrobci však nabízejí i menší formáty SSD, jako například 64 až 256 GB s miniaturizovanými rozhraním mSATA (např. společnost Toshiba). Existují však i verze ve velikosti PCMCIA, ExpressCard či Compact Flash karet s příslušnými rozhraními. Ty se však v nabídkách výrobců vyskytují již méně často než 2,5“ SATA. Najít však na trhu lze i speciality jako například 4GB SSD velikosti 22 x 27 mm ve formě integrované součástky se SATA nebo PATA rozhraním.

Z pohledu rychlosti komunikace s SSD se výrobci již dostali na hodnoty přes 260 MB/s v případě čtení a až k hranici 220 MB/s v případě zápisu (krátkodobě někteří výrobci uvádějí i hodnoty až 260 MB/s). Hodnoty rychlosti přístupu se již pohybují pod hranicí 0,1 ms. Takové SSD tak splňují požadavky SATA specifikace 1.0a a 2.6, které vyžadují přenosové rychlosti dat 1,5 Gb/s, resp. 3 Gb/s. Někteří výrobci již do SSD implementují podporu interní duální řízení RAID-0 pro zajištění ještě spolehlivějšího uložení dat a zvýšení výkonu.

Typická bloková struktura SSD nosičů dat (SSD disků)

Porovnání technologie SLC vs. MLC

Možná by zde bylo na místě se zmínit o rozdílech funkce MLC a SLC disků SSD. Paměti typu SLC (Single Level Cell) jsou schopné uložit do každé paměťové buňky 1 bit dat klasickými logickými stavy log. 1 a log. 0. Naopak v buňce typu MLC (Multi Level Cell) se ukládají dva či více bitů. V případě dvouvrstvé buňky jde tedy o stavy: 00 (plně naprogramovaná), 01 (částečně naprogramovaná), 10 (částečně vymazaná), 11 (plně vymazaná).

Ukázka SSD disků Toshiba se strukturou MCL (vlevo) a rozdíl funkce mezi SLC a MLC strukturou.

SSD disky Toshiba

Společnost Toshiba obecně patří mezi kvalitní výrobce elektronických záznamových médií a nosičů dat. Známé jsou zvláště jejich 2,5“ harddisky a také SSD disky. Ty jsou ve výrobním programu zastoupeny v podobě následujíích dvou různých řad:

HD SSD moduly - klasické provedení ve velikosti 1,8" a 2,5“ harddisku s rozhraním SATA II
SG SSD moduly – miniaturní provedení s mSATA rozhraním

Obě řady jsou vyráběné 32 nm technologií NAND Flash pamětí s využitím vícevrstvé struktury MCL.

HD řada představuje základní 2,5“ SSD disky pro nasazení do notebooků či průmyslových počítačům a záznamníkům dat, kde nejsou důležité malé rozměry, ale hlavně vysoký výkon a odolnost. Již třetí generace těchto nosičů dat se vyznačuje větším rozsahem vyráběných kapacit a zvýšenou čtecí a zápisovou rychlostí. Konkrétně hodnoty 240 MB/s, resp. 180 MB/s pro vyráběné kapacity 64, 128, 256 a 512 GB. Tyto SSD se pak umisťují do základních 9,5 mm vysokých krabiček nebo v případě kapacit 128 a 256 GB i do úzkých pouzder tloušťky 7 mm. Mimo to řada HG obsahuje i méně běžné menší 1,8“ SSD vyráběné v hodnotách 64 až 256 GB, které jsou dodávané také bez zapouzdření jako desky plošných spojů nebo ve formě LIF modulů.

2,5" a 1,8" SSD nosiče daz řady HG

Druhá generace řady SG pak obsahuje 128 GB half-slim SSD (SSD s poloviční tloušťkou) a provedení s malým sériovým rozhraním mSATA. Jejich velikost je 7x menší a hmotnost 8x menší než o 2,5“ SSD řady HG. Také spotřebovává výrazně méně elektrické energie, a proto jsou ideální pro přenosná multimediální, záznamové či měřící zařízení napájená z baterií. Z pohledu čtecí a zápisové rychlosti dosahují hodnot 180, resp. 70 MB/s.

Miniaturní SSD nosiče dat řady SG v provedení Half-Slin a mSATA.

Na závěr by se zde mělo ještě uvést, že disky mají implementovanou možnost AES šifrování dat proti nežádoucímu přečtení a podporou komunikace s SD kontrolérem operačního systému Windows 7 pro poskytování informací o možnosti mazání bloků dat.