Solid-State Drive

A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából
(SSD szócikkből átirányítva)
SSD meghajtó

Az SSD magyarul szilárdtest-meghajtó, félvezetős memóriát használó adattároló eszköz. Az SSD a Solid State Drive angol szavakból alkotott betűszó.

Bővebben, az SSD egy olyan, mozgó alkatrészek nélküli adattároló eszköz, ami memóriában tárolja az adatot, a környezetéhez, illetve a gazdaszámítógéphez a merevlemezekhez hasonlóan SATA vagy egyéb (SCSI, PCI Express, USB, stb.) csatlakozófelülettel csatlakozik és azokhoz hasonlóan blokkos adatelérést biztosít. Az SSD eszközökben a gyártók különböző típusú memóriákat használhatnak, mint pl. flash vagy különböző RAM fajták – ezt az ár- és a teljesítmény-igények határozzák meg.

A szilárdtest – angolul solid state – szó arra utal, hogy ez a technológia nem tartalmaz mozgó alkatrészeket, mint a hagyományos merevlemezek, flopik. A mozgó alkatrészek hiánya miatt kevésbé sérülékeny, mint a hagyományos merevlemez, hangtalan, kevés hőt termel, nincsenek a mechanikából adódó késleltetések, az adathozzáférés egyenletesen gyors.

Az SSD-ket előszeretettel építik be laptopokba, subnotebookokba, netbookokba (pl. Asus Eee PC), valamint PC-kbe is, annak ellenére, hogy ezek tárolási egységre vetített ára nagyobb, mint a hagyományos merevlemeznek. Emiatt ahol lehetőség van több adattárolót alkalmazni, ott elsődlegesen az operációs rendszer és programok gyorsítására használják, az egyéb adatokat hagyományos merevlemezeken tárolják.

Története[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Az első SSD-k már a számítástechnika őskorában megjelentek: az elektroncsöves számítógépek ferritgyűrűs memóriája szilárdtest-tárolónak tekinthető. A ferritgyűrűs tár nagyon drága volt, ezért és az eleinte mágneshengeres, később mágneslemezes külső tárolóegységek megjelenése miatt a ferritgyűrűs memória kiment a divatból.

Később, az 1970-es és 1980-as években az IBM, Amdahl és Cray korai szuperszámítógépeiben félvezetős memóriaelemekből kialakított SSD-k voltak[1], de ezek a megrendelésre készült eszközök a megfizethetetlen áraik miatt elég ritkán használt termékek maradtak.

1978-ban a StorageTek cég kifejlesztette az első modern szilárdtest-meghajtót. Az 1980-as évek közepén a Santa Clara Systems bemutatta a BatRam nevű terméket, amely 1 megabites DIP RAM tömbből és egy kontrollerből állt, ami merevlemezt emulált. A csomag egy tölthető elemet is tartalmazott, ami arra szolgált, hogy a memória-áramkörök tartalmát megőrizze akkor is, amikor az eszköz nincs feszültség alatt. Az 1983-as Sharp PC-5000 128 kilobájtos szilárd tároló kazettákat használt, ezekben buborékmemória volt.

Az 1980-as években a RAM „disk” népszerű indítóeszköz (boot media) — a merevlemez drága volt, a floppy lassú, és egyes rendszerek, mint például az Amiga sorozat, az Apple IIgs és később a Macintosh Portable támogatta a RAM-diskről való indítást. A központi memória egy kis részéért cserébe a rendszer másodpercek alatt képes volt elindulni így. Néhány rendszerben elem is volt, így a memória képes volt megőrizni a tartalmát a gép kikapcsolt állapotában is.

1995-ben a M-Systems bemutatta a flash-alapú szilárdtest meghajtót. Az M-Systems-et megvette a SanDisk 2006 novemberében. Ettől fogva a SSD-k sikeresen felváltják a merevlemezeket a katonai és repülőiparban és egyéb nagy megbízhatóságú alkalmazásokban, ahol rendkívül magas MTBF-re (hibák közötti átlagos idő) van szükség, amit a szilárdtest-meghajtó képes biztosítani.

2007-ben a néhány gigabájtos SSD-k nagy népszerűségnek örvendenek a netbookok és subnotebookok tárolójaként.

2008. június 20-án a Mtron Storage Technology dél-koreai cég Szöulban egy kiállításon bemutatott egy SSD-t, aminek az írási sebessége 240 MB/s, olvasási sebessége 260 MB/s, teljes kapacitása 128 GB volt. A cég nyilatkozata szerint ilyen eszközökkel már a 2009-es évben megjelennek a piacon.[2]

2010-ben a Samsung bemutatta vállalati környezetbe szánt SSD-it, 64, 128 és 256 GB-os kapacitással.

Felépítés, működés[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Alapvetően két technológia létezik, a DRAM és flash alapú.

DRAM SSD[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Tápellátást igénylő (annak megszűnése esetén törlődő) memóriaelemeket tartalmazó tömbökből épül fel, mint például a számítógépek központi memóriája. Ez rendkívül gyors írást, olvasást és keresést biztosít. Nagy adatbázisok és grafikus alkalmazások sebességének növelésére használják. Ezek a meghajtók akkumulátorral rendelkeznek az adatvesztés megakadályozására, a drágább modelleket mentőlemezzel is ellátják, az áramkimaradás esetén fellépő adatvesztés kivédésére. Előnyük a gyorsaság és az egyszerű felépítés. Hátrányuk a magas ár — 80-800 USD/gigabájt —, valamint a nagy energiafelvétel, magas fogyasztás és ennek következtében a melegedés. Felhasználásuk ipari és katonai téren jelentős.

Flash SSD[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A nem felejtő memórián alapuló SSD-k (NAND SSD) nem régen jelentek meg, de az alacsonyabb ár miatt — 3-10 USD/gigabájt — egyre nagyobb szerepet kapnak. A flashmemória leglényegesebb tulajdonsága, hogy áramfelhasználás nélkül is megőrzi az adatokat. Sebessége elmarad a DRAM mögött. A memóriacellák csak korlátozott számú írás-olvasást képesek elviselni, így ez a paraméter határozza meg az eszköz élettartamát. A flash memóriás tárolók szervezése bonyolultabb a DRAM-énál, a különböző gyártók különféle fizikai felépítéssel, kontroller- és hibajavító algoritmusokkal igyekeznek elkerülni a flash memóriacellák „halálából” adódó adatvesztést, valamint a cellák egyenletes terhelését biztosítani. A flash alapú SSD-knél három technológiát lehet megkülönböztetni: a SLC (Single Level Cell), MLC (Multi Level Cell) és a TLC (Triple Level Cell) technológiákat. SLC technológia esetén egy memóriacellában egy bit tárolódik, az MLC esetén 2, míg a TLC esetén 3.[3] Az SLC gyorsabb, hosszabb életű és drágább, mint az MLC, valamint az MLC előnyei ugyanezek a TLC-vel szemben.

Előnyök a merevlemezzel szemben[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

  • rövid indulási idő, nincs felpörgés, Power On - Ready átmenet 1 s
  • mozgó alkatrészek teljes hiánya
  • olvasási várakozási idő 12,5 μs (mikroszekundum) (merevlemezeknél 5,5~12 milliszekundum)
  • írási várakozási idő 33 μs (merevlemezeknél 5,5~12 milliszekundum)
  • olvasási sebesség 520 MB/s (felsőbb árkategória)
  • írási sebesség 320 MB/s (felsőbb árkategória)
  • alacsony áramfelvétel
  • kis hőtermelés
  • zaj teljes hiánya (nincsenek mozgó alkatrészek, például motor vagy fej)
  • mechanikai megbízhatóság — képes elviselni szélsőséges ütést, vibrációt, nyomást, hőmérsékletet
  • széles hőmérsékleti tartományban képes működni — tipikus merevlemez 5-55 °C között, míg a flash SSD -40-85 °C között is működőképes
  • viszonylagosan állandó olvasási és írási teljesítmény
  • kis fizikai méret és tömeg

Az SSD hátrányai[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

  • az újraírások száma (elvileg) korlátozott: kezdetben a flash-memória 3000...10 000-szer volt írható, manapság ez akár az 5 milliót is elérheti.

Fordítás[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

  • Ez a szócikk részben vagy egészben a Solid-state drive című angol Wikipédia-szócikk fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel.

Külső hivatkozások[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Források[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]