SSD-ийн хурд системийн ерөнхий ажиллагаанд ямар нөлөө үзүүлдэг вэ?

SSD хурдыг ойлгох: Ажиллагааг дээшлүүлэх компонентүүд ба технологиуд

SSD гэж юу вэ, хурдан тооцоолол хийхэд хэрхэн тусладаг вэ?

Зэсийн төлөвт хатуу диск, эсвэл богиноор SSD нь ердийн хатуу дискийн шиг хөдөлгөөнтэй деталиудыг агуулахын оронд NAND флэш санах ой гэж нэрлэгдэх зүйл ашиглан мэдээллийг хадгалдаг. Энд гол ялгаа бол хурд юм. Ихэнх SSD-ууд устрын дискэндээ байгаа эргэх диск ба жижиг хөдөлгүүрт савлуудад итгэдэг тул ихэвчлэн 50-аас 100 дахин удаан байдаг HDD-ээс харьцангуй өгөгдлийг мөчлөн авч чаддаг. Хугацаа өнгөрөх тутам физик хэсэг изнасаар байдаггүй тул эдгээр дискүүд илүү их үргэлжилж ажилладаг. Ажиллаж байх үедээ цахилгаан энерги илүү бага зарцуулдаг бөгөөд ихэвчлэн хариу үйлдэл маш чухал байдаг цаг үед илүү сайн ажилладаг. Ийм учраас гэрийн компьютерийг шинэчлэх, бизнесүүд хариу үйлдэл хурдан байх шаардлагатай ачаалал ихтэй үеийн серверийн өрөөнд SSD суулгах хүмүүсийн тоо их байдаг.

SSD-ийн хурдыг нөлөөлөх гол хүчин зүйлс: NAND-ийн төрөл, контроллер, кэш

SSD-ийн үйлдэлд гурван үндсэн бүрэлдэхүүн хэсэг нөлөөлдөг:

• NAND флэш санах ойн төрөл : Олон түвшинтэй эс (MLC) ба Гурван түвшинтэй эс (TLC) NAND нь зардал, эдлэх хугацааг тэнцвэржүүлдэг бол 3D V-NAND шиг 3D давхардсан бүтэц нь санах ойн эсүүдийг вертикалаар давхардуулж, нягтаршил, хурд, нарийвчлалыг сайжруулдаг.
• Контроллер : SSD-ийн тархи болон өгөгдлийн байршил, элэгдлийг тэгшитгэх, алдааг засварлах, хог цэвэрлэх зэрэг үйл ажиллагааг удирдан, үр ашгийг болон амьдралын хугацааг хамгийн их байлгадаг. Өндөр үзүүлэлттэй контроллерууд нь хэт ачааллын дор латентность-ийг бууруулж, нээх хурдыг нэмэгдүүлдэг.
• DRAM кэш : Систем эхлэх, програмууд ачаалах үед хандах хугацааг эрс бууруулахын тулд хамгийн их ашигладаг газрын хаягийн хүснэгт болон өгөгдлийг хадгалдаг. DRAM кэштэй дискүүд санамсаргүй унших хурд 750,000 IOPS-оос дээш хүрч, HDD-ийн ердийн 100–200 IOPS-той харьцуулахад олон дахин хурдан байдаг.

Интерфэйс ба хэлбэр: SATA vs NVMe vs M.2 ба тэдгээрийн үзүүлэлтэнд үзүүлэх нөлөө

SSD-ийн интерфэйс болон физик загвар нь шууд хамгийн дээд үзүүлэлтэнд нөлөөлдөг:

NVMe SSD-үүд SATA холболтын оронд PCIe лангуудыг ашигладаг тул өмнөх үеийн дискүүдийг удаашруулдаг саатлын хязгаарлалтад өртдөггүй. Энэ нь тэдэнд хурд болон хариу үйлдлийг илүү сайжруулдаг. Ихэнх хэрэглэгчид M.2 слотыг зөвхөн ноутбук дээрээс мэддэг билүү? Эдгээр слотууд SATA болон NVMe стандартуудтай ажилладаг ч гэсэн ихэвчлэн жижиг, маш хурдан NVMe дискүүдтэй холбоотойгоор ашигладаг. Дээд зэргийн PCIe 5.0 NVMe SSD-ийг авч үзье. Энэ нь том 20 ГБ-ийн видео файлыг зөвхөн ойролцоогоор 2 секундын дотор дамжуулж чадна. Энэ нь ердийн хатуу дискээр хийхээс ойролцоогоор 17 дахин хурдан бөгөөд одоогийн зах зээл дэх хамгийн хурдан SATA SSD-ээс ч хоёр дахин түргэвтрүү.

SSD vs HDD: Бодит хурд болон системийн хариу үйлдлийн ялгааг хэмжих

Унших/Бичих хурдны шалгуур тест: SSD-үүд энгийн HDD-үүдийг давуулсан

Орчин үеийн SSD-ууд нь SATA загваруудад дараалсан унших хурд нь ойролцоогоор 560 МБ/с, харин NVMe технологийг ашигласан загваруудад 7,000 МБ/с-аас ч илүү хүрч чадна. Энэ нь уламжлалт 7,200 RPM-тэй HDD-ээс тун их илүү, яагаад гэвэл HDD-ийн хамгийн их хурд нь зөвхөн 80-160 МБ/с байдаг. Тухайлбал серверүүдийг авч үзвэл зөрүү илүү том болно. 2023 оны Storage Performance Report-ийн мэдээний дагуу SSD нь өгөгдлийн сангийн асуулгуудыг HDD-тэй харьцуулахад ойролцоогоор 100 дахин хурдан боловсруулдаг. Энгийн компьютерийн хэрэглэгчид эдгээр сайжруулалтыг өдөр бүр мэдрэх болсон. Файлуудыг хайхад минут биш харин секунд зарцуулагдах боллоо, програмуудын хооронд шилжих нь бараг мөчлөгийн хугацаагаар болсон бөгөөд програмууд ажиллахаасаа өмнө л хурдан ачааллагдаж эхэлсэн. Машиных нь цагийг олон цаг зарцуулдаг хүнд энэ хурдны зөрүү нь хугацаа өнгөрөх тусам илүү ихээр илэрдэг.

Файлын шилжүүлэлтийн үр ашгийг дараалан хандах чадвар

SSD диск ашиглан том 50 ГБ-ийн видео файлыг шилжүүлэх нь хамаагүй хурдан байдаг. Хуучин загварын HDD хадгалах системийг ашиглахад найман минут ба түүнээс дээш хугацаа зарцуулдаг бол SSD-ийн хувьд хоёр минутаас доош хугацаа зарцуулна гэсэн үг юм. Дараалан мөн л үргэлжлэх өгөгдлийн шилжүүлэлт хийх үед энэ зөрүү илүү тодорхой харагдана. Цахилгаан хатуу диск (SSD) ийн хувьд ийм үйлдлүүдийн туршид ихэвчлэн хурдны хязгаарынхаа бараг бүх боломжийг ашигладаг тул гүйцэтгэл нь тогтвортой байдаг. Харин хатуу дискэнд (HDD) эсрэг тохиолдол гардаг. Урт удаан бичих үе шатуудын туршид тэдгээрийн гүйцэтгэл хүчтэй буурдаг бөгөөд дотоодын хөдөлгөөнтэй деталиуд, мөн хугацааны турш файлын хэсэгчлэлтээс үүдэн үзүүлэх гэрээний хурднаасаа дор хаяж 60%-иас доош унах нь бий. Олон серверийн хувьд энэ болгон дахин сэргээх ажиллагаа явуулдаг компаниудад SSD технологид шилжих нь ихээхэн нөлөө үзүүлдэг. Сүлжээний хадгалалтын төхөөрөмж (NAS) - ийн тааруулах хугацаа ойролцоогоор хагасаар багасдаг тул IT хэлтэс файл копи хийхэд хүлээх цагийг багасган, бизнесийн үйл ажиллагааг өдөр бүр гладнаар явуулахад чухал үүрэг гүйцэтгэдэг бусад ажлуудад илүү их цаг зарцуулах боломжтой болдог.

Санамсаргүй хандалт, хоцрогдол ба IOPS: Яагаад SSD-ууд идэвхтэй ачаалал дээр давуу талтай байдаг вэ

Зөөлөн төлөвийн диск нь ойролцоогоор 0.1 миллисекундийн хандах хугацаатай байдаг бол Хатуу дискэн дээр 5-12 миллисекунд зарцуулдаг. Энэ нь SSD нь секундэд 100 мянгаас дээш оролт гаралтын үйлдэл хийх боломжтой бол, эргэдэг дискүүд зөвхөн 100-200 IOPS гэсэн үг юм. Ийм томоохон хэмжээний хүлээлтийн цагийг багасгаснаар шаардлагатай даалгавруудыг гүйцэтгэхэд ихээхэн ялгаа гардаг. Зөөлөн төлөвийн дискт виртуал машин ажиллуулахад тэдгээр нь ойролцоогоор 70 хувиар хурдан ачааллагдаж, зэрэгцээ ойролцоогоор 32 хувиар илүү их хүнтэй ажиллах боломжтой болдог бөгөөд өнгөрсөн жилийн виртуализацийн судалгаанд ийм дүгнэлт хийсэн. Adobe Premiere Pro шиг програм дээр өндөр нарийвчлалтай видео хийх креатив ажилтангуудад энэ ялгаа маш их байдаг. 4K материал дээр ажилладаг засварлагчид буцаж тоглуулах үедээ алдаагүй, урсгалтайн тогтвортой тоглуулалт авдаг бол HDD дээр ижил зүйлийг хийхийг оролдоход тоглуулалт явагдах үед 15-20 хувь нь алдагдаж, ажлын явцыг маш их хямралтанд оруулдаг.

Системийн эхлэлт ба програм ачаалах хугацаа: Хэрэглэгчийн туршлагын давуу талыг тоогоор илэрхийлэх

Хурдан эхлэх хугацаа: SSD системийн эхлэх хугацааг хэрхэн багасгадаг вэ?

SSD нь системийн эхлэх хугацааг хамгийн ихдээ 70%-иар багасгаж, сүүлийн үеийн дэсктоп компьютерууд Windows эсвэл macOS-г HDD-д 45 секунд зарцуулдаг бол 13 секундын дотор эхлүүлдэг. Энэ сайжруулалт нь SSD нь эргэлдэг дискэнд шаардлагатай хайлтын цагийг ашиглахгүйгээр мянга орчим зөөлөн файлыг фактикийн мөчид авч чаддаг чадвараас үүдэлтэй.

Програмын эхлэлт ба идэвхжих процессыг хурдасгах

Програмууд SSD дээр 2–5 дахин хурдан эхлэдэг. Жишээ нь Adobe Premiere Pro нь 30 секундаас дээш зарцуулдаг болохоос 8 секундод идэвхжих боломжтой болж, Microsoft Office зэрэг өргөн хэрэглэгддэг бүтээхүйн хэрэгслүүд 12 секундийн оронд 3 секундод нээгддэг. SSD нь олон даавуу ажиллах үед удаашрах үзэгдлийг арилгаж, хамгийн ихдээ хэдэн арван веб хуудас эсвэл том хэмжээний төслийн файлуудыг зэрэг ачаалах боломжийг хангана.

Мэдээллийн сан, виртуалжуулсан машин, Adobe Premiere Pro шиг зураглалын програм хангамжинд үзүүлэх ашигтай байдлын давуу тал

SSD хадгалалт ашиглах үед SQL асуулгууд гүйцэтгэгдэх хурд ойролцоогоор дөрөв дахин нэмэгддэг бөгөөд виртуалжуулсан машинууд одоо 2 минутын оронд зөвхөн 15 секундын дотор эхэлж эхэлсэн. Adobe Premiere Pro дээр хүнд эффекттэй 4K видеоны төслүүдэд ажилладаг хүмүүст цэгийг шилжүүлэх үеийн цаг хугацааны хариу үйлдэл маш их сайжирсан. Энэ сайжруулалт SATA интерфэйстэй SSD-ийн тогтмол унших хурд ойролцоогоор 550 МБ/сек болоход оршино. Ийм ажиллагааны чадвар нь зөвхөн лабораторийн тест биш бодит ажлын ачаалал дээр хийгдэх үед ихэвчлэн хатуу дискэн дээрх хурдаас дөрөв дахин илүү сайн байдаг.

Тоглоомын давуу тал: Түвшний ачаалал багасах, активыг илүү гладкийгаар урсгах

Cyberpunk 2077 шиг нээлттэй орчны тоглоомуудад HDD дээрх ачааллын хугацаа 25 секунд болоход PCIe 4.0 NVMe SSD дээр 5 секундын доор багасдаг буюу 80%-иар багасгах эффект гарна. Өндөр хурдны SSD нь SATA SSD-ээс 6 дахин хурдан, хамгийн ихдээ 5,000 МБ/с хурдтайгаар тоглоомын ассетүүдийг урсгаж, текстурын дараалал хойш төвлөрөх асуудлыг устгаж, шимэгдэх чадвар сайтай, тасралтгүй тоглох боломжийг олгоно.

NVMe ба PCIe-ийн хөгжил: Маш өндөр хурдны SSD нь бизнес, мэргэжлийн ашиглалтанд үнэ цэнэтэй юу?

Хамгийн их нэвтрэлтийг олгохын тулд NVMe технологи яаж PCIe линүүдийг ашигладаг вэ

NVMe, буюу Non-Volatile Memory Express нь PCIe линийг дайрал зөвхөн CPU-тэй шууд холбогдох замаар хуучин хадгалах интерфейсүүдийг бүрэн тойрч гарна. PCIe 5.0-ийн дэмжлэгтэйгээр ойролцоогоор 14,000 МБ/с хурд хүртэл хүрч чадна. Энэ нь зөвхөн 6 Гбит/с хурдтай SATA-тай харьцуулбал маш их ялгаатай. Харин NVMe нэг бүрдээ мянган команд агуулж чадах 64,000 командын дарааллыг зохицуулж чадаж, зэрэг зохицуулах чадварыг хүчтэй нэмэгдүүлдэг. Энэ систем юунаас болоод ийм сайн гэвэл, хуучин хэвийн SATA SSD-тэй харьцуулахад CPU-ийн ачааллыг ойролцоогоор 30%-иар бууруулдаг. Үүнийгээр процессорууд нь ухаалаг шинж чанарын загвар сургах эсвэл цаг үе дээрх нарийн өгөгдлийн шинжилгээ зэрэг хүнд даалгаврыг илүү сайн гүйцэтгэх боломжтой болдог.

SATA III, NVMe, ба PCIe 4.0/5.0 SSD-ийн ашиглалтын түвшинг харьцуулах

PCIe 5.0 SSD-ууд HDD-ээс хурдны хувьд хамгийн ихдээ 21 дахин илүү үзүүлэлт гарган авах боломжтой ч тогтвортой ачаалал дор хурд буурахаас сэргийлэхийн тулд зохицох материйн самбар ба хүчирхэг дулаан зохицуулах шийдэл шаардлагатай.

Бодит амьдралын тест: 7,000 МБ/с унших хурднаас давсан SSD

CrystalDiskMark болон төстэй хэрэгслүүдийн шалгуунаар хамгийн сүүлийн үеийн PCIe 4.0 NVMe SSD-ууд унших хурд нь ойролцоогоор 7,300 МБ/с хүрч чадах бөгөөд энэ нь ердийн SATA SSD-ээс харахад ойролцоогоор хоёр дахин хурдан байдаг. Жишээлбэл, 50 ГБ-ын том файл зөөх үед SATA дискэнд 26 секунд зарцуулахад, энэ нь зөвхөн 12 секунд л зарцуулдаг. Их хэмжээний файл ажиллах үед эдгээр хурдны ялгаа маш их ач холбогдолтой. Тухайлбал, 1ТБ-ын өгөгдлийг хуулах зэрэг хүнд даацын бичих үйлдэл хийх үед эдгээр шинэ үеийн дискүүд 6,800 МБ/с-аас дээш хурдаараа ажиллаж байдаг. Энэ түвшний ажиллагаа нь 8K RAW бичлэгтэй ажилладаг мэргэжилтнүүд эсвэл өдөр бүр том хэмжээний өгөгдөлтэй ажилладаг хүмүүсийн хувьд маш их ялгаатай.

Үнэ цэнийг үнэлэх: Өндөр хурдны NVMe дискүүд ашиг орлогыг хэзээ олж авдаг вэ, эсвэл хэтрүүлэлт болдог вэ

Маш өндөр хурдны NVMe SSD-ууд мэргэжлийн орчинд тодорхой ашиг орлого оруулдаг:

• Хиймэл оюун / Машин сургалтын багууд өдөрт 100ГБ-аас дээш өгөгдлийн цуглуулга ашиглах үед загварын сургалтыг 38% илүү хурдан гүйцэтгэдэг
• Санхүүгийн мэдээллийн сангийн хугацааны хоцрогдол 22мс-ээр буурч, бодит цагт шийдвэр гаргах чадвар сайжирна
• 4K/8K пост-үйлдвэрлэлийн студи ажиллагааны ачаалалгүй, бодит цагт цаг хугацааны шугам дээр урсгалттай ажиллах боломжтой

Харин ерөнхий зориулалтын газрын ажил эсвэл урт хугацааны архив хадгалалтын хувьд SATA SSD-үүд нь хэмнэлттэй сонголт бөгөөд гигабайт тутамд HDD-ээс 60% илүү бага үнэтэй байдаг бөгөөд хэдий чанарын сайжралыг хадгалж чаддаг.