Srednja strukovna škola „Jajce“

Berte Kučere 3, Jajce

Predmet:Izborni

Solid-State Drive

Profesor:Sejad Muharemović dipl.ing.el Učenik: Martina Božić IIIE1

SADRŽAJ

1. Uvod...............................................................3

2. Solid-State Drive (SSD)..............................................4

2.1 Glavne vrste SSD diskova:.........................................7

2.1.1 Single Level Cell (SLC).......................................7

2.1.2 Multy Level Cell (MLC)........................................7

3. Zašto koristiti SSD diskove ?........................................9

4. Primjer SSD diska..................................................10

5. Zaključak...........................................................11

6.Literatura...........................................................12

2

1. Uvod

U ovom seminarskom radu upoznat ćemo se sa SSD diskovima: njigovomgrađom, principom rada i gdje se sve koriste te njihove prednosti unedostaci i odnosu na hard disk (HDD).

Hard diskovi su dosta zastupljeniji u odnosu na SSD zbog toga štoje SSD relativno nova tehnologija a samim time i cijena joj jedosta veća u odnosu na HDD.

Ipak, SSD bi u bliskoj budućnosti trebao da preuzme “vlast” harddisku zbog njegove veoma velike brzina. Trenutne stvari koje ga utome sprečavaju je njegova, još uvijek, visoka cijena i nedovoljnovelik kapacitet upisa podataka.

3

2. Solid-State Drive (SSD)

4

Slika 1: SSD

SSD diskovi predstavljaju veliki korak naprijed na polju “harddiskova”, nema više pokretnih magnetnih ploča, nema više obrtanja ipokretnih dijelova. SSD diskovi se suštinski prave od memorijskihmodula.

Kao što su diskete, koje su imale magnetni disk u sebi koji seokretao u toku čitanja i pisanja sada zamijenili USB memorijskimoduli (koji nisu ništa drugo do memorijski čip koji je povezan naUSB kontroler i nemaju nikakvih pokretnih dijelova), tako SSDdiskovi umjesto magnetnog zapisa na obrtnoj ploči koriste memorijukao medijum za skladištenje podataka.

Razlozi koji su doveli do ideje implementacije SSD diskova subili:

Prvi razlog je bio taj što su klasični hard diskovi veomaosjetljivi na udarce, vibracije i druge spoljne uticaje.

Drugi razlog je bio njihova brzina.

Ideja je došla od nečega što se zvalo RAM disk, a koristio se najčešće prilikom video montaže. Za uspješnu video montažu presudnaje brzina, a RAM disk je neuporedivo brži od klasičnog diska .

5

Slika 2:RAM

RAM disk je kartica veličine grafičke kartice, na koju su mogli dase umetnu isti oni RAM moduli koji su se koristili kao RAM memorijaračunara i da se koriste kao hard disk. Naravno, u to vreme ovorešenje je bilo skupo i prilično neefikasno za druge potrebe, pa sekoristilo samo tamo gde je bila neophodna ogromna brzina prilikomčitanja i pisanja podataka. RAM diskove je moguće i dan danaspronaći na tržištu.

Pošto su imali idejno rešenje, sada je samo trebalo pronaćiindustrijki način da se sve to spakuje u veličinu klasičnog harddiska i time učini praktičnijim za upotrebu i jeftinijim.Očekivano, ta prepreka je prevaziđena i mi sada imamo pred sobomprve SSD diskove.

Brži procesor, grafička karta, memorija, sve je to rezultovaloodličnim efektom ubrzanja računarskog sistema , ali novi diskovi sui dalje ostajali usko grlo, ma koliko da su bili brži, prostranijii kvalitetniji od starih rešenja.

Princip njihovog rada se nije mijenjao godinama. Priroda svakogpokretnog dijela nekog mehaničkog sklopa je da će se vremenompokvariti. Tu su i buka koju ovaj hardver stvara, kao izagrijavanje usljed kretanja, što opet zahtjeva, ili makar

6

izmamljuje dodatne mehanizme pasivnog i aktivnog hlađenja i takodalje.

Vrijeme pristupa je takođe veoma bitan faktor i kod magnetne glavese ono jednostavno ne može spustiti ispod određene mjere. Sve se todonekle popravlja iz godine u godinu napretkom tehnologije, a tu sui RAID režimi kojima se podaci mogu obezbijediti, sistem ubrzati,ali sve to niti je na nivou mogućnosti SSD-a, niti predstavljadovoljno elegantno i komforno rješenje. Treba strpati po nekolikodiskova u kućište, obezijbediti im hlađenje, imati ploču kojapodržava brojne RAID režime, strahovati da neki disk ne otkaže.

Sa druge strane, SSD nudi rješenje za praktično bilo koji odpomenutih problema. Odmah navedimo da oni pate od dvije mane. Prijesvega, to je visoka cijena, odnosno visoka cijena po gigabajtudostupnog skladišnog prostora. Tu hard diskovi i dalje imajukomotnu prednost – koja će se stići u nekom trenutku, ali ipakprednost.

Druga mana, koja dugoročno može biti daleko opasnija, jesteograničen životni vijek memorijskih ćelija, odnosno ciklusa upisapodataka. Ipak, i u ovom domenu se ostvaruje sve veći napredak, patako imamo sve više drajvova kojima je životni ciklus deklarisan namilion i više radnih sati. 

7

Slika3.Intel System on a Chip(SOC)

2.1 Glavne vrste SSD diskova:

S obziron na način izrade, SSD se može podijeliti u dvije glavne vrste:

SLC (Single Level Cell) diskovi 8

MLC (Multi Level Cell) diskovi

SLC i MLC memorijski flash čipovi se uglavnom vezuju za brze imainstream uređaje, respektivno. Kod SLC-a (Single-Level Cell)jedna memorijska ćelija sadrži jedan bit podataka, odnosno 0 ili 1.Sa druge strane, kod MLC (Multi-Level Cell) pristupa postoje 2bita, odnosno 00, 01, 10 ili 11.  To znači da MLC bazirani diskovidaju duplo veći kapacitet za istu količinu uloženog novca (uproizvodnji) u odnosu na SLC diskove. Ipak, SLC diskovi imaju većubrzinu i manje troše energiju. Još jedna bitna stavka je većapouzdanost SLC diskova, a broj ciklusa pisanja i brisanja je do 10puta veći u odnosu na MLC memorijski standard. SSD diskovi sudeklarisani na oko 5 radnih godina pri upisu od 100GB podatakadnevno, što je samo po sebi dosta.

2.1.1 Single Level Cell (SLC)

Podaci koje pohranjujemo na računaru se ustvari sastoje od bitova.Svaki od ovih bitova se pohranjuje u svoju zasebnu memorijskućeliju. SLC memoriji čuva jedan bit u svakoj ćeliji, što dovodi doveće brzine transfera, manja potrošnja energije i veća izdržljivostćelija. Jedina mana Single-Level Cell je proizvodna cijena po MB,što znači da SLC Flash tehnologija se koristi u visoke performansememorijskih kartica, gdje su brzina i pouzdanost važni.

2.1.2 Multy Level Cell (MLC)

9

MLC memorije za skladištenje imaju dva bita u svakoj ćeliji. Takošto ćete uskladištiti više bita po ćeliji, Multi-Level Cellmemorijska kartica će postići sporije brzine prijenosa, većupotrošnju energije i niže izdržljivost ćelija od Jednog-Level Cellmemorijske kartice. Prednost multi-Level Cell memorije je manjiproizvodni troškovi. MLC flash tehnologiji se uglavnom koriste ustandardnim uređajima potrošačke memorije.

Životni vijek svih SSD diskova zavisi od nekoliko faktora:

Od načina proizvodnje SLC ili MLC

Od stepena optimizacije algoritma za upisivanje i čitanjepodataka

Od realnih uslova rada

Stvarni životni vijek SLC diskova se kreće negdje u rasponu od 50do 150 godina. U specifikacijama se obično govori opretpostavljenom (složenim postupkom izračunatom) životnom vijekudiska. On varira od proizvođača do proizvođača, a zavisi odkvaliteta upotrebljene memorije i od strane proizvođačaprocjenjenog prosječnog broja čitanja i pisanja.

Čak iako usvojimo najmanju donju vrijednost od 50 godina, ovajživotni vijek je sigurno mnogo duži od vremena koje će vaš računarprovesti kod vas u kući. Ako bismo pretpostavili da vam računarradi 24h dnevno veoma zahtjevne poslove, pa da donju granicupodijelimo sa 10 radi boljeg predviđanja radnog vijeka, dolazimo odcifre od dugačkih 5 godina, dok se prosječan računar sada većmijenja na svake 3 godine.

Životni vijek MLC diskova je znatno kraći nego kod SLC diskova ikreće se u rasponu od 5 do 10 godina, pri normalnoj upotrebi.Međutim, MLC diskovi su zbog svoje cijene mnogo prihvatljiviji zakućne korisnike koji će čak i sa pet godina radnog vijeka bitiveoma zadovoljni.

10

SSD diskovi nemaju pokretnih dijelova tako da nema čekanja prilikomčitanja i pisanja, brzina zavisi od memorije i od kontrolera nakome se nalaze.

Primjera radi, klasičnim hard diskovima potrebno je negjde između15ms i 20ms da očitaju podatak. SSD disku je potrebno 0.1 ms dauradi istu tu operaciju.

11

3. Zašto koristiti SSD diskove ?

SSD diskovi imaju nekoliko prednosti u odnosu na konvencionalnehard diskove. Ponavljam, vecina ovoga proizilazi iz cinjenice dadisk nema pokretnih delova, dok tradicionalni disk ima pogonskemotore, koji pokrece magnetne ploce i glave diska. svo skladistenjena SSD disku obradjuju fles memorijski cipovi. Ovo obezbedjuje trirazlicite prednosti:

Manja potrošnja struje Brzi pristup informacijama Veca pouzdanost

Potrosnja struje je kljucna uloga za koriscenje SSD diska uprenosivim racunarima. Jer ne postoji potreba za napajanje motora,disk koristi daleko manje energije nego obican disk. Sada,industrija je preuzela korake za spustanjem brzine okretanja glavediska u vidu smanjenja potrosnje kod klasicnih diskova i razvojahibridnih hard diskova, ali oba ova principa i dalje koriste viseenergije od SSD-a. 

Brzi pristup podatcima ce usreciti mnoge ljude. Posto disk ne morada zavrti plocu diska ili da premesta glave diska, podatci sa diskase mogu citati skoro u trenutku. 

Pouzdanost je takodje kljucni faktor za prenosive diskove. Harddisk ploce su veoma krhe i veoma osetljive. Cak i mali potres diskamoze izazvati totalan poremecaj diska.

12

4. Primjer SSD diska

Intel DC S3500

Intelovo iskustvo sa solidstate diskovima (SSD) moždane može da se poredi sakompanijama koje su duže uovom polju, ali se ne možereći da Intel zaostaje napolju tehnologija za njima.Intelova SSD DC S3500

serija diskova kreirana je od 20nm NAND flash čipova, a putem SATA6.0Gbps tehnologije u mogućnosti su da čitaju fajlove brzinom od500 MB/s i upisuju ih brzinom od 450 MB/s, za diskove najvećegkapaciteta. Kada već govorimo o kapacitetu, treba istaći da je

13

Intel spremio DC S3500 SSD-ove od 80GB do 800GB, kako u 2.5-inčnoj,tako i u 1.8-inčnoj formi. 

5. Zaključak

U ovom seminarskom radu obradili smo temu Solid-State Drive-a: njigovu građu, podjelu, princip rada i gdje se sve koriste te njegove prednosti i nedostatke u odnosu na hard disk.

Mogli smo zaključiti da je SSD, kao još uvijek relativno nova tehnologija, izuzetno naprednija u odnosu na HDD, tj. puno brži. Međutim, problem SSD-ova je još uvijek taj što im je cijena poprilično visok a kapacitet relativno malen.

14

Još jedna novija komponenta je SSHD, nastao povezivanjem HDD-a i SSD-a, pa smo time dobili nešto što je po kvaliteti i specifikacijama negdje između.

Na kraju, da li kupiti SSD ili ne?

Ako se bavite nekim internet biznisom ili se bavite nekim drugim poslom gdje vam je brzina rada i brz pristup podacima važan, onda je SSD pravi izbor za vas.

6.Literatura

15

http://www.itextreme.org/hardware/197-ssd#.VCmG9vl_uN0

http://www.bug.hr/forum/topic/tvrdi-opticki-diskovi/ssd-skola/97115.aspx

http://compreviews.about.com/od/storage/a/SSD.htm

http://arhiva.elitesecurity.org/t433953-SSD-Solid-State-Drive

https://sites.google.com/site/markostojkovic3/zakljucak

http://www.benchmark.rs/artikal/test_ssd_vs._hdd_q4_2009-1523/2

http://www.benchmark.rs/artikal/test_kingston_ssd_now_e-series_32gb-1425

http://www.benchmark.rs/vesti/intel-dc-s3500-je-ssd-za-cloud-40982

http://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%A0%D0%B0%D0%B7%D0%B3%D0%BE%D0%B2%D0%BE%D1%80_%D1%81%D0%B0_%D0%BA%D0%BE%D1%80%D0%B8%D1%81%D0%BD%D0%B8%D0%BA%D0%BE%D0%BC:Inputns

16