Эволюционировали-эволюционировали, да невыэволюционировали. Сколько проживут нынешние SSD и кто придёт им на смену

Иногда будущее компьютеров легко предсказать: вплоть до эпохи квантовых ПК процессоры будут «более лучше» производить вычисления за такт и медленно переползать на более совершенные техпроцессы. Видеокарты продолжат развиваться по циклу «новая архитектура — новые этикетки для старой архитектуры», а открытое ПО непременно восторжествует над всяческой проприетарщиной. Но что если поговорить о менее очевидных материях — о способах улучшить современные твердотельные накопители, они же SSD, программно и о светлом будущем накопителей в целом.

^[1]

Проверяем самочувствие SSD и «пришиваем» к нему оперативную память

Нонче, как известно, не то, что давеча: мистика в компьютерах постепенно уступает место рутине, бубны используются для неподобающих ритуалов, а вместо постукивания и прощупывания мультиметром состояние ПК приходится диагностировать с помощью спец.ПО. Отважные независимые гики всегда скомпилируют себе удобную лично для них программу мониторинга, но для обычных владельцев оборудования от Kingston предлагается бесплатная утилита Kingston SSD Manager ^[2].

Функциональность комплектного программного обеспечения, извините за каламбур, комплектная — накопитель докладывает владельцу о своём серийном номере, о техническом состоянии через технологию самодиагностики SMART, а ещё в программе есть возможность полностью стереть данные на накопителе и обновить прошивку. Никаких хаков и недокументированных возможностей: из «гражданских» моделей SSD всё равно не получится выжать ничего оверклокерского, зато обращений с криками «ничего не работает» от любопытных неопытных пользователей при безопасном ПО станет меньше, чем это обычно бывает при остуствии какого-либо контроля за состоянием hardware.

У продвинутых пользователей, впрочем, есть возможность задействовать «игрушки» — например, выделить немного оперативной памяти под RAM-диск и сократить количество обращений к SSD, продлив, таким образом, его жизнь. Хранить временные файлы в быстрой энергозависимой памяти — занятие для сильных духом, но производители накопителей раз за разом преподносят этот функционал эту функциональность за уникальное изобретение. Поэтому вполне стоит вооружиться требуемым оборудованием, чтобы проверить эффективность такой модернизации.

Kingston SSD Manager — простой софт для контроля за состоянием твердотельного накопителя

За пределами официальных программ для мониторинга и RAMdisk-тюнинга SSD существует пара-тройка удобных вариантов для просмотра SMART, а дальше начинается пустошь с «колхозными твикерами», которые уродуют и замедляют операционную систему якобы для того, чтобы накопитель прожил дольше. Windows-евангелисты рыдают, когда видят результаты действия таких «улучшайзеров», но менее популярным у пользователей софт подобного рода не становится — многолетние традиции автоматической очистки служебных файлов и правки реестра наобум так просто не исчезнут.

Dataram RAMDisk — универсальный способ комбинировать SSD с оперативной памятью для большего быстродействия

Толстый-толстый слой NAND-памяти

С вопросами мониторинга современных SSD уже разобрались (см. также термины в предыдущей статье ^[3]), так что пожелаем им здоровья-долголетия и попытаемся предсказать дальнейшее развитие твердотельных накопителей.

Самым уязвимым местом SSD сегодня считается память типа TLC ^[4] — массовая, недорогая, с маячащим перед глазами ресурсом перезаписи порядка 3-5 тысяч циклов. Благодаря ей накопители становятся ещё дешевле и, как минимум, не теряют в скорости, только вот изнашивается она куда раньше предшественницы (MLC), и с этим нужно что-то делать.

Частично конструктивные недостатки TLC удастся обуздать благодаря использованию низкоплотностного кода ^[5] (LDPC), который очень эффективно борется с ошибками в памяти. Но это всего лишь одна из мер, которая не решает проблему в корне — по мере совершенствования техпроцесса ресурс перезаписи NAND становится всё сложнее держать в разумных рамках.

Поэтому следует… комбинировать устаревший техпроцесс с новым типом «застройки» памяти — диковинное, но необходимое решение для IT-индустрии. Многослойная TLC NAND позволяет создавать ёмкие накопители при адекватных размерах печатной платы (после дебюта стандарта M.2 это особенно важно), а количество ошибок в условиях «толстого» техпроцесса уменьшается.

Примерная схема 3D NAND

Этой же конструкции мы будем обязаны, когда ёмкость массовых SSD начнёт измеряться терабайтами (кстати, для нуворишей 4 ТБ SSD предлагаются уже сегодня), а сами накопители по ёмкости начнут резко наверстывать жёсткие диски. Сегодня 3D-память всё ещё остаётся недешевым удовольствием, поэтому экспериментируют с ней лишь немногие производители с придворным производством NAND. Однако чипмейкеры не сидят, сложа руки, поэтому волна недорогих и ёмких накопителей только набирает обороты. Предельная ёмкость накопителей в формате M.2 с применением 32-слойной 3D-NAND уже сегодня потенциально может достичь 3,5 ТБ, а стандартный 2,5-дюймовый SSD можно «раскочегарить» до 10 ТБ. Нашёлся бы только покупатель на такую экзотику…

Не ждите от «трёхмерных» разновидностей SSD запредельной скорости: первым делом доработаем надёжность, а рекорды быстродействия — потом. Впрочем, в 3 квартале 2016 года Intel обещает представить накопители на базе действительно быстрой разновидности трёхмерной памяти, которая будет в разы быстрее массовых TLC-аналогов, да и настолько же дороже. Не то, чтобы 3D XPoint приблизилась к категории «надо брать», особенно в промышленном формате и при нынешней экономической ситуации, но любую выставку достижений техники и прогресс нужно приветствовать: чем раньше технологии попадут в карманы обеспеченным энтузиастам — тем скорее экзотическое железо подешевеет до уровня массовых комплектующих.

Intel грозится установить новые рекорды скорости с памятью 3D XPoint

Нет стандарта перспективнее, чем M.2, и протокол NVMe — пророк его

Если даунгрейд техпроцесса во имя сохранения долговечности NAND ещё вызывает тревогу, поскольку производители не смогли извернуться, «превозмочь» и пошли на полумеры, то проводы SATA III на заслуженную пенсию вряд ли кого-то оскорбят до глубины души. Потому как даже сравнительно новая ревизия SATA 3.0 стоит на конвейере уже 8 лет — смартфоны за это время преобразились глубочайшим образом, iPhone с тех пор разменял эдак 8 модернизаций, а нетбуки успели родиться и умереть. И только компьютеры всё отстают и снабжаются пачкой разъёмов SATA в любых вариациях вместо SSD-образных M.2.

SATA уже давно достиг пенсионного возраста, но всё никак не уйдёт на покой

Такая медлительность объясняется ленью производителей материнских плат, привычкой покупателей приобретать твердотельные накопители в десктопы на место жёстких дисков, а не в дополнение к ним, и всё ещё более доступной ценой на парк SATA-представителей SSD. К тому же, с просторами наших десктопов миниатюрность комплектующих никого не заботит.

Разъём M.2 даже в 2016 году редко встречается в десктопах

Но вот в ноутбуках ситуация изменилась стремительно — начиная с упитанных «бюджетников» и продолжая тощими ультрабуками (которым сам Ктулху велел) лэптопы 2015-2016 годов выпуска располагают разъёмом M.2, иногда уже с SSD, который работает по протоколу NVMe. А уж этот самый NVM Express в доме, который построил Джек не в пример лучше стыкуется с возможностями SSD в сравнении с древним AHCI, который «точили» с учётом инертности жёстких дисков.

А если копнуть глубже?

В краткосрочной перспективе сладкая парочка SSD/HDD никуда не денется — ни в пользовательских компьютерах, ни в корпоративном сегменте. Жёсткие диски будут использоваться для хранения файлов, как говорится, в особо крупных размерах, SSD на базе флеш-памяти останутся более проворной и технологичной альтернативой своим механическим визави — в ближайшие лет 5-7 уж точно. NOR-память вряд ли возродится в новом виде, а экзотика, наподобие голографической, ферроэлектрической ^[6] памяти или использование в качестве ячеек памяти накопителя мемристора ^[7] настолько далеко от «народа», что о перспективах внедрения этих технологий пока даже и рассказать нечего. Тем более, что SSD в том виде, в котором мы их знаем, достаточно долго ползли до розничного рынка сначала из научной и оборонной промышленности, а потом — из компьютеров корпоративного класса.

Не исключено, что история пойдёт по спирали и нас вновь ожидают долгие годы экспериментов с накопителями на базе энергозависимой памяти, пока не «созреют» её новаторские аналоги. В любом случае, лучше испытать дежавю, чем наблюдать за развитием технологий согласно аксиоме Эскобара, как это произошло со многими разновидностями компьютерного железа.

Спасибо за внимание и оставайтесь с Kingston на Гиктаймс!

Для получения дополнительной информации о продукции Kingston и HyperX обращайтесь на официальный сайт компании ^[8]. В выборе своего комплекта HyperX поможет страничка с наглядным пособием ^[9].

Наши предыдущие посты:

• Линейки памяти HyperX Impact — мобильный — не значит медленный ^[10]
• Линейки памяти HyperX DDR3 — что есть что в модельном ряду? ^[11]
• Линейки памяти DDR4 HyperX — что выбрать для своего компьютера? ^[12]

Автор: Kingston Technology

Источник ^[13]