Дисковые подсистемы, созданные на основе современных моделей HDD, характеризуются сравнительно высокой производительностью. Еще больших уровней производительности можно достичь благодаря использованию двух HDD, включенных в RAID 0 (stripe)
Евгений Рудометов
Объемы накапливаемой информации продолжают быстро нарастать. Кроме традиционных офисных документов, связанных с бизнесом, объектами хранения становятся многочисленные фотографии, аудио и видеофайлы.
Согласно данным аналитической компании IDC, в 2006 году было сгенерировано около 161 млрд. гигабайт (161 экзабайт). В 2007 г. общий объем хранимой пользователями информации составил уже 281 экзабайт (1 экзабайт = 1*1018 байт), годом позже этот объем увеличился еще примерно в два раза. Не менее быстрыми темпами прирастала информация и в 2009 г. А в 2011 г. накопленный объем, по прогнозу экспертов агентства, достигнет уровня в 1,8 зеттабайт (1 зеттабайт = 1*1024 байт), то есть в 10 раз больше, чем сумели накопить пользователи в 2006 году.
Остается добавить, что всю эту информации необходимо где-то хранить. Более того хранить так, чтобы пользователи могли получить к ней быстрый и удобный доступ через собственные компьютеры.
В настоящее время создан широкий спектр различных средств, позволяющих хранить файлы и данные. Одни из них ориентированы на стационарное применение, другие — допускают мобильное использование. Учитывая быстрый рост популярности ноутбуков и нетбуков, последние представляют наибольший интерес.
Два типа накопителей
Сегодня в качестве перспективных средств оперативного, энергонезависимого хранения информации рассматриваются созданные на основе флэш-памяти твердотельные накопители SSD (Solid State Drive, Solid State Disk). Накопитель SSD — это энергонезависимое, перезаписываемое компьютерное запоминающее устройство без движущихся механических частей, создается на основе микросхем энергонезависимой флэш-памяти, управляемых встроенным (обычно многоканальным) контроллером.
Накопители SSD, как ожидается, уже в ближайшие несколько лет смогут существенно потеснить традиционные накопители на жестких магнитных дисках (HDD).
Действительно, современные модели SSD характеризуются очень высокой скоростью записи и чтения, превышающей в ряде моделей 150 Мбайт/с, а также временем доступа — менее 0,1 мс. При этом современные SSD обладают высокой энергоэкономичностью, малыми габаритами, совпадающими с HDD форм-факторов 1,8” и 2,5”, интерфейс — SATA 3 Гбит/с.
Пример SSD приведен на рис. 1.
Рис. 1. Пример SSD
Информационный объем некоторых высокоемких и пока очень дорогих моделей уже достиг уровня 250 Гбайт. Анонсированы и полутерабайтные модели.
К сожалению, у SSD есть и недостатки. Прежде всего, цена: для высокопроизводительной модели SSD объемом 250 Гбайт и обладающей повышенной надежностью она обычно превышает $1000. Кстати, о надежности. Дело в том, что современные технологии флэш-памяти, лежащие в основе SSD, предусматривают только ограниченное число циклов перезаписи информации.
Для технологии SLC и созданных на их основе микросхем число циклов перезаписи составляет около 100 000 циклов, а для MLC, которая существенно дешевле — около 10 000 циклов. Здесь следует напомнить, что SLC — Single-Level Cell — это обычная, одноуровневая флэш-память память, обеспечивающая хранение в каждой ячейке только одного бита, а MLC — Multi-Level Cell — это многоуровневая флэш-память с хранением в каждой ячейке более одного бита информации (обычно два бита). После исчерпания ресурса флэш-памяти требуется замена микросхем.
Для повышения времени бесперебойной эксплуатации SSD конструкторы увеличивают ресурс работы своих моделей за счет внедрения специальных встроенных алгоритмов оптимизации работы. Так, например, в SSD минимизировано число стираний информации, ограничиваясь внесением соответствующих изменений только в таблицу файлов. Кроме того, встроенные программы ведут учет за циклами перезаписи и следят за тем, чтобы все ячейки флэш-памяти участвовали в этих циклах с одинаковой частотой. Это позволяет обеспечить равномерное изнашивание ячеек памяти.
Внедрение подобных инноваций позволяет разработчикам новейших моделей SSD объявлять о достижении уровней надежности: более 1 000 000 часов наработки на отказ, гарантия безотказной работы в течение 3-5 лет при ежедневной перезаписи нескольких гигабайт информации. Но это касается только новейших моделей, выпущенных известными компаниями, а поэтому обладающих немалой ценой: SSD 256 Гбайт — более $1000.
Достоинства и недостатки накопителей на жестких магнитных дисках (HDD) рассмотрены в следующей части данной статьи.
>> Часть 2