Solid State Drive: budoucnost ukládání dat?

Za jednu ze slabin hardwarové konstrukce osobního počítače lze označit
pevný disk. Je složen z mechanických částí, kdy nad rotujícími plotnami levituje hlava, starající
se o čtení dat. Je pravděpodobné, že
budoucnost záznamových médií bude zcela jiná: založená na
řešeních, které by nepotřebovaly složité rotace ploten a přesouvání hlavy,
znamenající výrazné zpomalení. Mechanické části tvoří slabý bod celého systému,
protože celá hardwarová konfigurace je tak rychlá, jak rychlá je její
nejpomalejší část.

Tiché,
rychlé, odolné‚Ķ

Jedno z řešení představuje relativně nová technologie
Solid State Drive (SSD). V poslední době se o ní hodně mluví a píše, a
některými analytiky je považována za nadějného nástupce klasických pevných
disků. V případě SSD se jedná o paměť typu NAND flash (tato paměť je
takzvaně nevolatilní, což znamená, že v případě vypnutí přívodu energie
nejsou data ztracena). Detailní informace o NAND flash paměťových buňkách lze
vidět na ilustraci. SSD disky nemají mechanické části, což je možné považovat
za jednu z jejich hlavních výhod - jsou tiché, rychlé, energeticky nenáročné a
díky absenci nemotorných mechanických částí také nejsou náchylné k poškození
vinou otřesů. Jak víme, u klasických pevných disků právě toto někdy znamená
problém. Kromě toho můžeme za výhodu SSD považovat také hmotnost, která je přibližně
o 40 procent nižší než u pevných disků.

Klady a
zápory SSD

Mezi další výhody SSD patří i krátká přístupová doba,
která je oproti pevným diskům znatelně kratší, což platí i pro rychlost čtení a
zápisu. Je však třeba dodat, že tyto hodnoty jsou u jednotlivých výrobců a
modelů velmi rozdílné.

Každá mince však má dvě strany. SSD je technologie
poměrně mladá, a tudíž trpí některými neduhy. Zatímco u pevných disků platí, že
data se neztratí ani nepoškodí po době používání kolem deseti let, u SSD je
tomu jinak. Čím častěji SSD disk používáme, tím ubíráme na spolehlivosti
uložených dat. V důsledku toho se tyto disky příliš nehodí pro zálohování,
a mnoho uživatelů může být po prvotní radosti z nového kusu hardwaru časem
zklamáni. SSD vydrží jenom omezený počet zápisů podle typu použitých buněk -
udává se počet kolem 100 000 zápisů.

Triky pro
řešení problémů

Jedním z možných řešení těchto potíží je volba "Extra
kapacity", kdy například 64gigabajtový SSD disk má reálnou kapacitu 68 gigabajtů.
Čtyři gigabajty navíc slouží jako automatická rezerva pro poruchy související
s opotřebením. Disk s tímto prostorem pracuje pravidelně podle
frekvence používání. Tato metoda by měla zaručit spolehlivost SSD disku po dobu
života celého notebooku.

Problémem je také s postupem
času se snižující výkon - nové SSD disky jsou proto často vybaveny podporou
funkce "trim". Jde o to, že operační systém mazající data většinou pouze smaže
informace o nich, zatímco samotná data na disku fyzicky zůstanou. Avšak
kontrolery SSD pro zajištění optimálního výkonu potřebují, aby věděly o volných
buňkách, kterých společně se zaplňováním paměti ubývá. To má pochopitelně za
následek snížení výkonu, ale až po nějaké době zaplňování disku. Funkce "trim"
se tedy zaslouží o odstranění výše zmíněného problému.

Dva typy paměťových
buněk

V pamětech typu NAND jsou použity dva typy buněk:
jednak takzvané "multi-level cell" (MLC), jednak single-level cell (SLC).
Zatímco SLC umožňují zápis do jednoho bitu, tedy zápis dvou stavů (1 nebo 0),
MLC dokážou zapsat dva bity, tedy čtyři stavy. Díky tomu nabízejí paměti se SLC
buňkami sice vyšší rychlost, ale oproti MLC také nižší kapacitu.

Stejně jako pevné disky, i SSD jsou konstruovány ve
velikostech 1,8", 2,5" a 3,5".
Protože si výrobci kladou za cíl v budoucnu nahradit klasické disky
například v noteboocích, jsou podporována stejná rozhraní, tedy SATA a SATA II,
výjimečně i zastaralé ATA, pro majitele notebooků pak je nabízena varianta Express
Card nebo mini PCIe.

Jednou
z nevýhod je i vyšší cena

SSD je bezpochyby nadějná technologie, ale klasickým
pevným diskům ještě nezvoní hrana - při vyšších kapacitách jsou náklady na
paměť stále ještě příliš vysoké. Myšlenka jistě vypadá zajímavě: SSD disky jsou
nehlučné, rychlé a odolné, bez pohyblivých mechanických částí. Pochopitelně ale
nic není dokonalé, a jedním z největších problémů tak může být cena, která
je několikanásobně vyšší než u pevných disků.

Z tohoto lze odvodit i další nevýhodu těchto zařízení: tedy jejich nízkou kapacitu, za jejíž navýšení si
velmi připlatíte, například za 256 GB SSD se cena pohybuje okolo 10 tisíc
Kč.

Přečtěte si více o technologii Solid State Drive (SSD):

• Jak věci fungují -
  záznamová média (pro začátečníky)
• Malý, velký a
  "zelený": životopis SSD disků
• SSD disky nejsou
  pouhé plácnutí do vody
• SSD disky - nastal
  už jejich čas?

[pagebreak title=Podrobnější pohled na Kingston SSDNow V+100]

V následující recenzi jsem se podrobněji podíval na jednoho ze
zástupců kategorie SSD. Zařízení, které dodává společnost Kingston, se můžu pochlubit
kapacitou 128 GB, a nese označení SSDNow V+100. 

Do kurzu se stále více
dostávají disky s kapacitou 128 GB, jejichž ceny se pohybují hluboko pod
hranicí deseti tisíc Kč. Do podobné kategorie spadá i tento SSD. Disk je
dodáván v provedení 2,5", tedy v rozměrech přibližně
7 × 10 centimetrů. Podobá se tak klasickým plotnovým diskům v noteboocích,
které jsou stejně velké.

SSD lze připojovat ke
stolnímu počítači prostřednictvím rozhraní SATA. Kdyby bylo potřeba disk
připojit k notebooku, součástí balení je také 2,5palcový externí rámeček,
do něhož lze disk umístit a připojit ho k přenosnému počítači
prostřednictvím klasického USB.

Náhrada
klasického HDD

Hlavní výhody SSD disků jsou především dvě. První je rychlý přístup
k datům, kdy SSD hledá data v paměťovém čipu a rychlost je oproti
hledání na plotně u běžných disků až několiksetkrát vyšší. Bavíme se sice stále
o milisekundách, kdy reálně takový rozdíl nepocítíme, avšak zrychlení určitě
ano. Druhou výhodou jsou možné rychlosti přenosu dat. Běžně plotnové disky mají
svá mechanická maxima, u SSD disků ale platí elektronická maxima, která jsou o
několik tříd jinde.

SSD jsou zamýšleny jako možná náhrada klasických plotnových disků. Vyjmul
jsem proto pevný disk z notebooku, na jeho místo vcelku bez jakýchkoli problémů
nasadil SSD. Pomocí softwaru Acronis True Image, který je rovněž součástí
dodávky na instalačním CD, jsem pevný disk naklonoval na SSD. Zde už se potíže
vyskytly, Acronis True Image dlouhou dobu odmítal poslušnost a nechtěl se
nastartovat. Po výměně pevného disku za SSD pak bylo zajímavé sledovat, jestli
se nějak výrazněji urychlí chod celého operačního systému.

Start Windows je
mírně rychlejší

Pro
testování jsem vybral základní a nejčastěji používané benchmarky: AS SSD Now,
HD Tune 2.55 a Crystal Disk Mark 3.0. Výsledky těchto testů je možné si
prohlédnout na následujících screenshotech.

Po
výměně pevného disku za SSD bylo také důležité, jestli se nějak výrazněji
urychlí chod celého systému. Tuto otázku jsem se pokusil zodpovědět na příkladu
startu Windows 7. Zatímco na pevném disku Windows nabootovaly za 19 vteřin, na
SSD přibližně o jednu vteřinu rychleji. K podobnému výsledku jsem dospěl i
na příkladu zavádění herního testu Crysis - výsledek byl v případě
zavádění ze SSD opět cca o 1 vteřinu rychlejší. Více viz. následující graf.

Testovaná konfigurace: Kingston
SSDNow V+100 (128 GB, 2,5"). HDD Seagate ST9500420AS
(500 GB, SATA, 2,5", 7200 ot./min.)

Závěr

Disk
od firmy Kingston je vybavený slušnou kapacitou 128 GB, a oproti běžným
plotnovým diskům je bezpochyby rychlejší - benchmarky ukázaly, že vykazuje
podstatně lepší hodnoty jak v rychlostech čtení a zápisu, tak
v přístupové době.

Příjemným
bonusem je v tomto případě bohaté příslušenství - nechybí redukce pro
uchycení do běžné počítačové skříně ani dodávaný externí box. Dodávány jsou
také kabely a instalační CD.

Po
výkonnostní stránce je na tom tento disk dobře. Ačkoli se cena SSD stále
snižuje, ceny jsou stále okolo sedmi až osmi tisíc korun poměrně vysoké, a pro mnoho
zákazníků tudíž nepřijatelné.