Bo diskom »odklenkalo«?

Objavljeno: 23.4.2013 | Avtor: Simon Peter Vavpotič | Kategorija: Nove tehnologije | Revija: Maj 2013 | Teme: disk

Klasični diskovni pogoni so po pol stoletja neprestanih izboljšav dosegli zenit. Prihajajo sodobni pogoni brez gibljivih delov (SSD), ki počasi, a vztrajno izpodrivajo ta ohišja z »vrtečimi se podatkovnimi ploščami«. Bomo kmalu uporabljali le osebne računalnike brez gibljivih delov?

Razvoj diskov: od velikanskega z majhno zmogljivostjo do majhnih in miniaturnih z veliko zmogljivostjo

Razvoj diskov: od velikanskega z majhno zmogljivostjo do majhnih in miniaturnih z veliko zmogljivostjo

V zadnjih letih so pogoni SSD doživeli nesluten razvoj. Računalniški zanesenjaki se že lahko odločijo za nakup SSD z zmogljivostjo okoli 512 GB po dokaj zmerni ceni (približno 400 evrov), a je še vedno okoli osemkrat višja, glede na ceno gigabajta, kot pri klasičnih diskih. Redkejši so SSD z večjo zmogljivostjo, ki so namenjeni predvsem velikim sistemom za hrambo podatkov z visoko odzivnostjo. Virident je lani predstavil SSD, FlashMAX II, v obliki razširitvenih kartic za vodilo PCIe (PCI Express) z bliskovnim pomnilnikom (angl. flash RAM) z zmogljivostjo od 550 GB do 2,2 TB. Čeprav še zdaleč ni edini na tem področju, je prvi, ki mu je uspelo izdelati SSD s tolikšno zmogljivostjo na razširitveni kartici polovične velikosti.

Vodilo PCIe je v primerjavi z vodilom SATA veliko hitrejše. Je logično nadaljevanje razvoja pogonov za množično shranjevanje podatkov. Ni razloga, da bi pomnilnik komuniciral z glavnim procesorjem kot klasični disk, ki zaporedno bere podatke s podatkovnih plošč … Upravičeno se zastavlja vprašanje, ali bodo računalniki s SSD postali še hitrejši, enostavnejši in cenejši.

Kryderjev zakon

Podobno kot Moorov zakon, ki aproksimira naraščanje števila tranzistorjev na površinsko enoto v integriranih vezjih, poznamo pri diskih Kryderjev zakon, ki trdi, da se gostota zapisa pri diskih podvoji na vsaki dve do štiri leta. Zaenkrat tehnologija izdelave diskov še ni dosegla fizikalnih omejitev.  »Propadu« zakona utegne prej botrovati hiter razvoj SSD, ki bi lahko pomenil ekonomsko neupravičenost načrtovanja in izdelave novih diskov z večjimi zmogljivostmi od dosedanjih.

Prvi diski

Diskovne pogone za splošnonamenske računalnike so kot prvi začeli izdelovati v IBM že leta 1956. Že v šestdesetih letih so postali prevladujoči sekundarni pomnilniki in so položaj na trgu računalniške strojne opreme ohranili vse do danes. Čeprav danes na trgu strojne opreme prevladujejo le trije veliki igralci: Seagate, Toshiba in Western Digital, se je v petdesetih letih zvrstilo več kot 200 različnih izdelovalcev.

Izmenljivi diskovni modul IBM 3380 z zmogljivostjo 1 GB

Izmenljivi diskovni modul IBM 3380 z zmogljivostjo 1 GB

Prvi diskovni pogoni, IBM 350 RAMAC, s 50 diski so bili veliki kot dva hladilnika in so lahko shranili do 5 milijonov 6-bitnih znakov; to ustreza današnjim 3,58 MB ali nekaj manj kot dvema 3,5-palčnima disketama z 1,44 MB. Leta 1961 je IBM predstavil model 1311, velik kot pralni stroj, ki je lahko shranil do 2 milijona znakov, vendar je omogočal menjavo »skladovnice« diskovnih plošč, ki so se vrtele na isti osi, oziroma diskovnega modula. Bilo je podobno kot pri menjavi kolutov z magnetnim trakom pri tračnih enotah. Kasnejši taki diski so že v osemdesetih letih dosegli zmogljivost do 300 MB.

Med drugimi pomembnimi inovacijami je še kar nekaj takih, ki jih danes v osnovni obliki ne uporabljamo več. IBMov disk 2305 je imel po eno bralno-pisalno glavo za vsako sled in to mu je omogočalo zelo kratke dostopne čase do podatkov v primerjavi z diski s pomičnimi glavami. Vendar so imeli diski s fiksnimi glavami premajhno zmogljivost glede na ceno in fizično velikost. Kljub temu se je zamisel o več bralno-pisalnih glavah ohranila do danes. Sodobni diski imajo po eno bralno-pisano glavo za vsako feromagnetno površino vsake plošče, ki se vrti na isti osi. Večina 2,5-in 3,5-palčnih  diskov ima po dve plošči oziroma štiri površine in štiri bralno-pisalne glave. Najzmogljivejši modeli imajo še dodatno feromagnetno ploščo in šest glav. Več je prava redkost.

Diskovna enota IBM 2311

Diskovna enota IBM 2311

Leta 1973 je IBM predstavil novo vrsto diskov s kodnim imenom Winchester, pri kateri se bralno-pisalne glave niso v celoti umaknile z diskovnih plošč, temveč so imele natančno določene sledi, na katere so lahko pristale, ko se je disk nehal vrteti. Tako imenovane pristajalne površine so bile brez podatkov, zato ni bilo bojazni, da bi se ti med spuščanjem bralno-pisalnih glav poškodovali. Glave so bile aerodinamično oblikovane in so se med delovanjem diska zaradi trenja z zrakom, ki je bilo posledica vrtenja plošč, same dvignile nekaj nanometrov nad površino. Šele potem jih je lahko premikalno mehanizem postavil nad sledi s podatki. S tem so znatno poenostavili in pohitrili mehanizem za premikanje glav in tako zelo pocenili diske. Tehnologija Winchester je še vedno omogočala tudi menjavo »skladovnice« diskovnih plošč. Kasneje so pri novejših in zmogljivejših diskih to možnost zaradi pocenitve krmilne elektronike in mehanike opustili. Današnji diski uporabljajo nekakšen »mehanski vzmetni glavnik«, ki ob prenehanju napajanja iz kakršnegakoli vzroka sam odmakne vse bralno-pisalne glave od površin podatkovnih plošč. Zato ni potrebna pristajalna površina, hkrati pa se podatkovne plošče diska fizično ne poškodujejo tudi ob nenadni prekinitvi električnega napajanja brez poprejšnje varne zaustavitve operacijskega sistema.

V osemdesetih letih preteklega stoletja so bile diskovne enote redke in večinoma predrage za osebno rabo. Zato so strokovnjaki razmišljali o možnosti, da bi s 360 mm (8-palčnih) feromagnetnih plošč prešli na manjše, 130 mm (5,25-palčne). Diski s slednjimi so se konec osemdesetih let znašli v vseh PCjih, razen v najcenejših. Fizična velikost diskov se je z leti še zmanjševala. Tako smo dobili tudi nekoliko manjše diske za notese s feromagnetnimi ploščami, s premerom 63,5 mm (2,5 palca); kasneje pa še diske s ploščami z manjšima premeroma: 45,7 mm (1,8 palca) in 21,6 mm (0,85 palca). Danes so najpogostejši 2,5-palčni in 3,5-palčni diski, ki imajo najbolj optimalno razmerje med fizično velikostjo in zmogljivostjo.

Kako varni so podatki na pogonu SSD v primerjavi s podatki na disku?

Število ciklov brisanja in programiranja posamezne pomnilniške celice je pri sodobnih bliskovnih pomnilnikih po podatkih s spletne strani Tom's Hardware (www.tomshardware.com) okoli 5000. Izdelovalci sicer navajajo podatke med 10.000 do 100.000, odvisno od natančnosti tehnologije izdelave tranzistorjev in od tega, ali tranzistorji lahko hranijo samo dve ali več logičnih vrednosti. Slednji lahko izvedejo bistveno manj ciklov brisanja in programiranja.

Razvoj vgradnih diskov

V začetku osemdesetih let so bili diski še vedno zunanje enote, ki so bile sestavljene iz podporne elektronike in diska. Podporna elektronika je upravljala krmilnik diska in obenem skrbela za komunikacijo z osebnim računalnikom. Neredko je bila, še pri izdelkih za domačo in pisarniško rabo, vsa elektronika združena na enem samem tiskanem vezju. To je onemogočalo, da bi izluščili disk in ga vgradili v ohišje računalnika, tudi če bi to možnost imeli.

Leta 1983 se je z IBMovim PC/XT z vgrajenim 10 MB diskom začelo novo obdobje; v drugi polovici osemdesetih let pa so vgrajeni diski že preplavili trg PCjev. Nasprotno so Applovi Machintoshi zunanje diske obdržali vse do leta 1998. Številni »maci« so imeli vgrajeno le hitro vodilo SCSI za zunanje naprave. Obenem tudi modeli z vgrajenimi diski niso omogočali enostavne menjave. Kakorkoli, konec devetdesetih let so zunanji diski ostali bolj izbira za tiste, ki svoje podatke vedno nosijo seboj. Slednja se je obdržala vse do danes, ko njihova priljubljenost zaradi hitrega vodila USB in enostavnega prenosa velikih količin podatkov iz enega računalnika v drugega spet hitro narašča. Vendar je treba dodati, da so danes vsi novi zunanji diski sestavljeni iz vgradnega diska, napajalnika in, če ne uporabljajo vodila eSATA, še iz nekaj malega elektronike za povezavo na vodilo USB.

Omara IBM z diskovnimi pogoni z izmenljivimi diski, ki so jo v preteklem stoletju uporabljali v večjih podatkovnih centrih.

Omara IBM z diskovnimi pogoni z izmenljivimi diski, ki so jo v preteklem stoletju uporabljali v večjih podatkovnih centrih.

Sodobne tehnologije za obstojnost podatkov

Najbolj pereče so izgube podatkov zaradi razmagnetenja, ki je posledica temperaturnih sprememb. Novejši diski zato uporabljajo posebne tehnike zapisovanja podatkov. Namesto vzdolžnega zapisovanja glede na smer vrtenja večina novejših diskov z zmogljivostjo nad 1 TB uporablja pravokotno zapisovanje, ki omogoča do trikrat večjo gostoto. Nekateri izdelovalci uporabljajo tudi diferenčni način zapisovanja bitov, pri katerem del področja za hrambo enega bita na feromagnetni plošči namagnetijo pozitivno, del pa negativno. Strokovnjaki razmišljajo tudi o možnosti zapisovanja podatkov v vnaprej izdelane feromagnetne celice na podatkovnih ploščah diska, s čimer bi lahko še dodatno povečali gostoto zapisa.

Zato lahko v prihodnjih letih pričakujemo še zmogljivejše modele. Kljub temu ni izključeno, da se bo razvoj diskov čez čas upočasnil ali zastal le zaradi cenejših pogonov SSD. Temu še dodatno botruje to, da večini uporabnikov osebnih računalnikov danes okoli četrt terabajta velik SSD povsem zadošča.

Stara in nova tehnologija zapisovanja podatkov na feromagnetne plošče pri diskih

Stara in nova tehnologija zapisovanja podatkov na feromagnetne plošče pri diskih

Od magnetnih jeder do SSD

Težko rečemo, da je tehnologija SSD mlajša od tehnologije diskov, saj sta funkcionalno podobni tehnologiji: pomnilnik iz magnetnih jeder in kartični kapacitivni bralni pomnilniki, bili na voljo že v petdesetih letih preteklega stoletja. Obe vrsti pomnilnika sta lahko trajno ohranjali podatke, ne da bi za to potrebovali električno napajanje. Hkrati ju je bilo mogoče občasno reprogramirati. Kasneje so v sedemdesetih in osemdesetih letih preteklega stoletja pogone SSD uporabljali IBM, Amdahl in Cray v prvih superračunalnikih. Vendar so jih takrat izdelovali le po naročilu in je bila zato visoka cena izdelave ključni faktor, ki je kupce računalnikov usmeril k drugim tehnologijam.

Podatkovni zapis na feromagnetni plošči pod elektronskim mikroskopom

Podatkovni zapis na feromagnetni plošči pod elektronskim mikroskopom

Konec sedemdesetih let je General Instruments izdelal električno spremenljiv bralni pomnilnik (angl. EAROM, electrically alterable read-only memory), ki je deloval podobno kot sodobni bliskovni pomnilniki iz vrat NE-IN (angl. NAND). Na podlagi EAROM so nastali tudi pomnilniki EEPROM (električno zbrisljivi programabilni bralni pomnilnik), ki so rabili kot osnova za izdelavo bliskovnih pomnilnikov (flash RAM), na podlagi katerih so kasneje nastali današnji SSD.

SSD za osebne računalnike

Razvoj SSD za osebne računalnike se je začel v devetdesetih letih, ko so začeli diskom delati konkurenco navidezni pomnilniški pogoni (angl. »RAM disk«), ki smo jih lahko vzpostavili v delovnem pomnilniku računalnika za čas njegovega delovanja. Večina aplikacij za PC je bila brez uporabe razširjenih načinov delovanja v DOSu dolgo časa omejena na 640 kB osnovnega delovnega pomnilnika. Kljub temu so PCji že kmalu dobili tudi nekaj megabajtov razširjenega pomnilnika. Slednjega smo zato lahko brez zadržkov namenili navideznemu pomnilniškemu pogonu. Podobno je veljalo tudi za Atarije ST in Amige, katerih lastniki si zaradi neverjetno zasoljenih cen zunanjih diskovnih pogonov večinoma niso mogli privoščiti, počasna disketna enota pa je ovirala hitro delo. S posebnimi programskimi orodji smo lahko tudi pri teh računalnikih del pomnilnika namenili za navidezni pomnilniški pogon, saj je kljub 32-bitnim Motorolinim procesorjem iz družine 68000, ki so z lahkoto naslovili celoten pomnilniški prostor, le malo katera aplikacija potrebovala 1 MB ali več pomnilnika.

Bralno-pisalna glava sodobnega diska

Bralno-pisalna glava sodobnega diska

Navidezni pomnilniški pogoni so rabili kot nekakšni hitri diskovni predpomnilniki, namenjeni predvsem odpiranju raznih začasnih datotek. Ker je razmerje med dostopnim časom do podatka na disku in do podatka v pomnilniku računalnika vsaj 1000 : 1, je bilo mogoče na ta način doseči izjemno pohitritev. To velja še danes, vendar imamo na voljo varnejšo in učinkovitejšo rešitev. V glavnem pomnilniku računalnika operacijski sistem ustvari diskovni predpomnilnik (angl. disk cache) in vanj nato začasno zapisuje podatke ali jih iz njega bere. Strojni predpomnilniki so vgrajeni tudi v diske. Dejansko zapisovanje na disk zato poteka le občasno, ko pride do zamenjave strani v predpomnilniku ali ko računalnik na kakršenkoli način varno zaustavimo tako, da lahko izklopimo napajanje, s stanjem hibernacije vred.

Bistvena težava navideznih pomnilniških pogonov je, da ne ohranijo podatkov po tem, ko izklopimo napajanje računalnika. Problem je sicer mogoče delno rešiti z uporabo hibernacije, pri kateri računalnik na disk shrani vsebino vsega delovnega pomnilnika, vendar se vsebina pomnilniškega pogona izgubi, če pride do nenačrtovane prekinitve napajanja in je potreben nov zagon računalnika.

Tu je sicer počasnejši SSD v veliki prednosti, saj lahko podatke trajno hrani tudi brez električnega napajanja. Obnaša se podobno kot disk, a ima bistveno prednost: je brez gibljivih delov. Za hitro premikanje kakršnihkoli mehanskih delov, pa naj bodo še tako majhni, je potreben nekaj velikostnih razredov daljši čas in veliko več energije. Pri tem igrata ključno vlogo čas za premik bralno-pisalne glave na želeno sled, pa tudi čas, v katerem disk ob zagonu doseže zahtevano število vrtljajev. Najpomembnejši je vsekakor čas za premik bralno-pisalne glave, ki se mu ne moremo izogniti, če so iskani podatki zapisani na drugi sledi, kot je tista, nad kateri je trenutno postavljena glava. Prav slednje daje pomembno prednost SSD, čeprav je sam čas pisanja v bliskovni pomnilnik ali na posamezno sled diska primerljiv. V povprečju so SSDji približno od dvakrat do trikrat hitrejši kot sodobni diski, če oboji delujejo prek vodil SATA.

Kako deluje pomnilnik Flash?

Sodobni bliskovni (Flash) pomnilniki so sestavljeni iz tranzistorjev s poljskim učinkom s plavajočimi vrati (angl. floating-gate metal–oxide–semiconductor field-effect transistor, FGMOS), ki so izolirana tako dobro, da lahko desetletja dolgo ohranjajo naboj. Spremembo naboja je sicer mogoče doseči s programiranjem, ki ga izvedemo s tunelskim učinkom in injiciranjem prostih elektronov. S tunelskim učinkom pomnilnik izbrišemo, nato pa injiciramo elektrone v tiste celice, ki jim želimo spremeniti stanje z logične »1« (po brisanju) na v logično »0«.

Tranzistor FGMOS, osnovni gradnik bliskovnih pomnilnikov

Tranzistor FGMOS, osnovni gradnik bliskovnih pomnilnikov

V tranzistorje FGMOS je sicer mogoče trajno shraniti tudi različne količine električnega naboja. Zato lahko v nekaterih novejših pomnilnikih posamezni tranzistor hrani tudi po več bitov podatkov, ki ga izdelovalci označujejo s kratico MLC (celica z več nivoji, angl. multi-level cell). Po drugi strani tranzistorje, v katere lahko shranijo samo dva nivoja, logična »0« in »1«, označujejo s kratico SLC (celica z enim nivojem, angl. single-level cell). Enaki oznaki nosijo tudi pomnilniški čipi, izdelani iz tranzistorjev SLC ali MLC. Na primer Viridentov FlashMAX II je med prvimi izdelki z MLC. Zato ima tudi presenetljivo veliko zmogljivost glede na fizično velikost.

Na splošno so bliskovni pomnilniki sestavljeni po načelu logičnih vrat NE-ALI (angl. NOR) ali logičnih vrat NE-IN (NAND). Vsaka logična vrata lahko shranijo po več bitov ali skupin bitov podatkov. Danes bliskovne pomnilnike večinoma izdelujejo z vezavo tranzistorjev FGMOS v logična vrata NE-IN.

Sodobni SSD

Nekateri menijo, da kratica SSD pomeni »solid state disk« (slov. disk brez gibljivih delov), vendar črka »d« v resnici pomeni »drive«. Pravilno razlago kratice, »solid state drive« (pogon brez gibljivih delov), najpogosteje zasledimo tudi v tuji literaturi.

Prvi SSD so bili DRAMi z baterijskim napajanjem, ki je omogočalo ohranjanje vsebine tudi, ko računalnik ni deloval. Vendar pa je bila njihova bistvena pomanjkljivost, poleg zahteve po zagotavljanju stalnega električnega napajanja in osveževanja, tudi sorazmerno majhna zmogljivost v primerjavi s kasnejšimi bliskovnimi pomnilniki. Danes SSD ni nič drugega kot zelo velik bliskovni pomnilnik, ki je sestavljen iz večjega števila bliskovnih pomnilniških čipov, krmilnika pomnilnika in vmesnika za priklop na vodilo SATA. Zunanji pogoni imajo navadno še vmesnik med vodiloma SATA in USB. Zunanji pogoni za vodilo SATA imajo samo vtičnico eSATA.

Najnovejši SSD so izdelani na razširitvenih karticah PCIe in so zato preprostejši. Krmilnik pomnilnika komunicira neposredno z vodilom PCIe in ne prek vmesnikov za vodili SATA in USB. S SSD s PCIe utegnemo imeti težave le, če jih uporabljamo kot zagonske pogone. Zagon sam sicer ni problem, saj lahko vsaka kartica PCIe vsebuje tudi programsko kodo, ki jo BIOS izvede ob zagonu računalnika. Nasprotno, operacijski sistemi v osnovi prepoznajo le pogone, ki komunicirajo prek vodil SATA, ATA in USB. Pregled navodil enega izmed takih SSD, OCZ RevoDrive 3 PCI-EXPRESS SSD s 480 GB bliskovnega pomnilnika, ki ga lahko za okoli 630 evrov kupimo tudi v Sloveniji, pokaže, da je pogon mogoče uporabljati tudi kot zagonski. Vendar je treba za to ob namestitvi Windows ročno dodati poseben gonilnik, to pa zahteva nekaj »telovadbe«, a so navodila dovolj podrobna tudi za manj izkušenega uporabnika. Preseneča edino cena, ki bi morala biti praviloma nekaj nižja kot za klasični vgradni SSD z vodilom SATA in primerljivo zmogljivostjo, a je za okoli 50 % višja. Toda tehnologija SSD s PCIe je še nova. Zato lahko v prihodnosti skoraj gotovo pričakujemo preobrat.

Odprt starejši pogon SSD velikosti 128 GB za vodilo ATA

Odprt starejši pogon SSD velikosti 128 GB za vodilo ATA

Tehnološke prednosti in slabosti

Prednost diskov v primerjavi s pogoni SSD je predvsem razmerje med ceno in zmogljivostjo. Slednje je še vedno približno osemkrat ugodnejše za diske. Sicer primerjava pokaže številne prednosti SSD:  nimajo zagonskega časa (nekaj sekund), ki ga potrebujejo plošče diska, da dosežejo potrebno konstantno hitrost vrtenja. Dostop do naključnega podatka na naključni lokaciji je pri diskih tipično med 2,9 ms do 12 ms, pri pogonih SSD pa je pod 0,1 ms. Čas latence pri branju podatkov je pri diskih veliko večji kot pri SSD, saj se mora pri diskih bralno-pisalna glava fizično premakniti na želeno sled. Hitrost prenosa podatkov pri diskih doseže največ okoli 140 MB/s, povprečje pa je veliko nižje, saj neprestani premiki bralno-pisalnih glav zahtevajo veliko časa.

Največje hitrosti branja in pisanja na SSD prek PCIe se gibljejo med 1 in 3 GB/s, klasični SSD s SATA pa zmorejo največ do okoli 500 MB/s. Vendar nas ti podatki ne smejo zavesti. Skoraj vsi pogoni SSD imajo namreč manjše predpomnilnike iz DRAMa, ki najbolj uporabljane  podatke začasno shranijo, dejanska branje in pisanje v bliskovni pomnilnik pa se izvajata počasneje. Pri tem je pomembno tudi, kako je pisanje porazdeljeno na različne pomnilniške čipe bliskovnega pomnilnika. S pomnilniškim prepletanjem lahko izdelovalci branje in pisanje SSD bistveno pohitrijo. Je pa res, da je lahko v neugodnem primeru traja branje ali pisanje tudi precej dlje, kot bi pričakovali iz največjih hitrosti. Na koncu je vse odvisno od aplikacij, ki jih poganjamo v računalniku. Dejanske hitrosti branja in zapisovanja podatkov v bliskovni pomnilnik SSDja ali feromagnetno ploščo diska pridejo do izraza šele pri shranjevanju zelo velikih datotek, ko predpomnilnik ne prinese pohitritve.

Naredi si sam

Zunanji diski s priključkom eSATA, z zunanjo izvedbo vodila, vmesnika USB ne potrebujejo, saj je eSATA le standard, ki predpisuje nekoliko bolj vzdržljivo obliko vtičev in vtičnic, kot jih uporabljamo na osnovni plošči računalnika. Zato potrebujemo le ustrezen kabel in ustrezne vtičnice. Napajalnik je navadno zunanji in ga z ohišjem povežemo prek napajalne vtičnice. Iz 12 V stabilizirane napetosti ni težko narediti še 5 V. Potrebujemo le majhen in preprost napetostni stabilizator z izhodno napetostjo 5 V s trinožnim integriranim vezjem. To pomeni, da lahko zunanji disk eSATA iz notranjega diska SATA izdelamo tudi sami, pri čemer bomo potrebovali več oblikovalskih in ročnih spretnosti kot pa znanja elektrotehnike in računalništva.

Pogoni SSD ne potrebujejo defragmentacije zapisov datotek, saj je dostop do vseh lokacij približno enako hiter. Pogoni SSD nimajo gibljivih delov in ne potrebujejo hlajenja, saj se ob majhni porabi energije zelo malo segrevajo. Tudi njihovo delovanje je neslišno. Pogoni SSD so veliko manj občutljivi za vibracije, saj nimajo gibljivih delov. SSD lahko namestimo v kateremkoli položaju, pri disku pa moramo paziti, da upoštevamo priporočila izdelovalca, saj na delovanje in obrabo mehanizma za premikanje bralno-pisalnih glav in obremenitev osi motorja, ki vrti podatkovne plošče, vpliva tudi smer delovanja sile gravitacije.

SSD za vodilo SATA

SSD za vodilo SATA

Varnost in varovanje podatkov

Na spletni strani www.tomshardware.com so v članku s pomenljivim naslovom »Je vaš SSD bolj zanesljiv od diska?« (angl. »Is Your SSD More Reliable Than A Hard Drive?«) iz podatkov, ki so jih posredovali veliki uporabniki, ki v svojih diskovnih poljih uporabljajo na stotine diskov, iskali informacije, iz katerih bi lahko ugotovili približno razmerje zanesljivosti. Vendar je dve leti statistik na podlagi meritev o odpovedih zelo obremenjenih pogonov SSD v velikih sistemih za elektronsko hrambo podatkov premalo, da bi lahko potegnili pomembnejše sklepe. Po drugi strani bi bile potrebne tudi resne raziskave trajnosti podatkovnega zapisa na diskih in pogonih SSD v primeru občasne (in ne intenzivne) rabe. Zunanji pogon SSD ali disk mnogi uporabljajo za trajni arhiv za svoje podatke. Zato bi bilo pomembno vedeti, kako dolgo je lahko disk ali SSD odložen na polici, ne da bi tvegali veliko verjetnost izgube podatkov.

Pogoni SSD in diski uporabljajo razna redundantna varnostna kodiranja, s katerimi lahko odkrijejo enobitne in večbitne napake. Pri tem lahko enobitne napake tudi odpravijo. Seveda je raba varnostnih kodiranj odvisna tudi od cenovnega razreda izdelka. Izdelki za domačo in pisarniško rabo imajo preprostejše varnostne mehanizme.

Je kartica za fotoaparat lahko tudi SSD?

Pomnilniške kartice so zgrajene iz bliskovnih pomnilniških čipov s precej večjo gostoto tranzistorjev in delujejo bistveno počasneje kot bliskovni pomnilnik v SSD. Hkrati omogočajo veliko manjše število brisanj in pisanj, preden postane njihovo delovanje nezanesljivo. Zato niso primerne za to vrsto rabe. Lahko bi jih uporabili kvečjemu kot arhivske nosilce, vendar je premalo podatkov o trajnosti podatkovnega zapisa v njih ob občasni rabi in pogojih arhivske hrambe.

Danes imajo skoraj vsi diski in pogoni SSD vgrajeno tehnologijo za samonadzor, analizo in poročanje (angl. Self-Monitoring, Analysis and Reporting Technology), krajše S.M.A.R.T., ki naj bi diskom omogočala odkrivanje napak in opozarjanje uporabnikov nanje, še preden pride do izgube podatkov. V praksi se je izkazalo, da S.M.A.R.T. večinoma odkrije le mehansko obrabo, pri odkrivanju poškodb krmilne elektronike in napak v medijih za hrambo podatkov (poškodovana feromagnetna površina ali puščajoči tranzistorji FGMOS) pa je navadno nemočen. Zato diski in pogoni SSD dostikrat odpovedo brez vnaprejšnjih opozoril.

Po drugi strani je v dražje pogone SSD prav tako vgrajen S.M.A.R.T., pogosto pa tudi strojna podpora za kriptiranje podatkov, nekaterih tudi z algoritmom AES, ki je diski večinoma nimajo. Tako lahko preprečijo krajo podatkov.

SSD za vodilo PCIe

SSD za vodilo PCIe

Neslišna prihodnost

Pogoni SSD bodo postajali vedno večji in cenejši. Ker nimajo gibljivih mehanskih delov, niso izpostavljeni mehanski obrabi. Zato lahko pričakujemo manj odpovedi delovanja. Izdelovalci so hkrati večinoma že odpravili začetne napake v vgrajeni programski opremi, ki so preprečevale normalno uporabo ali celo povzročile odpoved pogonov po daljšem času intenzivne rabe. Zdaj se tudi pogoni SSD bližajo zrelejšemu tehnološkemu obdobju, ko bo njihova izdelava postala še bolj rutinska, izboljšave pa bodo namenjene skoraj izključno povečevanju števila tranzistorjev v pomnilniških čipih. Zato lahko trdimo, da je razvoj pogonov SSD že prehitel razvoj diskov in bodo slednji počasi začeli »izumirati«. Podobno kot danes skoraj vsi uporabljamo zaslone LCD in zaslonov s katodnimi ne moremo več kupiti, bomo čez nekaj let uporabljali le še pogone SSD. Prednost SSD je tudi veliko manjša poraba energije, to bi jim moralo dati še dodaten zagon.

Virident FlashMAX II, ena izmed »prvih lastovk« s tehnologijo MLC

Virident FlashMAX II, ena izmed »prvih lastovk« s tehnologijo MLC

Odgovor na uvodno vprašanje o PCjih brez gibljivih delov je zato pritrdilen, vendar ob pogoju, da bodo iz osebnih računalnikov izginili tudi vsi ventilatorji. Če se bo pohod energetsko varčnih tehnologij iz mini PCjev, notesov in tablic v svet namiznikov nadaljeval, bodo vsi novi PCji že čez nekaj let delovali povsem neslišno; tako kot stari hišni računalnik iz osemdesetih let preteklega stoletja, Commodore 64.

Naroči se na redna tedenska ali mesečna obvestila o novih prispevkih na naši spletni strani!
Prijava

ph

Komentirajo lahko le prijavljeni uporabniki