Процессоры Intel Core i7 на микроархитектуре Nehalem хорошо зарекомендовали себя. Теперь компания решила привнести их мощь в сегмент ноутбуков и впервые представила 3 модели процессора из серии Clarksfield: 720QM, 820QM и 920XM. О них мы уже упоминали, но теперь стали известны точные характеристики этих новинок и цены.

Все процессоры изготовлены по “старому” техпроцессу 45 нм и имеют поддержку двухканальной DDR3-1333 и PCI-Express 2.0. Вкупе с чипсетом Intel PM55 Express будет реализовано множество фирменных технологий: Intel Extreme Memory Profiles (Intel XMP), Intel Extreme Tuning Utility, Intel Matrix Storage Technology и Intel High-Definition Audio. Естественно, что все CPU имеют поддержку Intel Hyper-Threading Technology. Впрочем, наиболее интересной технологией является Intel Turbo Boost Technology. Что это такое и зачем оно надо? Данная технология впервые позволила временно разогнать одно из процессорных ядер, добившись тем самым резкого повышения производительности. Естественно, что при этом должны соблюдаться некоторые условия: наличие необходимой мощности аккумулятора и достаточный температурный запас. Управление Turbo Boost происходит с помощью специального драйвера. В более новых процессорах на базе Arrandale, в которых имеется ещё и видеоподсистема, появится интеллектуальное распределение возможностей Turbo Boost между графическим и процессорными ядрами. Это не только позволит более гибко расходовать ресурсы ноутбука, но и будет предъявлять повышенные требования к точности измерения потребляемой мощности, а также температуры компонентов. Звучит это всё, конечно, здорово и красиво, но на деле судьба этих процессоров предопределена – основной сферой их применения станут игровые ноутбуки и просто очень мощные лэптопы. А они, как правило, не отличаются особой мобильностью. Взять хотя бы обновлённый четырёхкилограммовый Alienware M15x от Dell, который был представлен на IDF. Впрочем, новыми процессорами уже заинтересовались крупные OEM-производители. Ноутбуки на базе Intel Core i7 должны появиться в продаже до конца этого года.

Различные сценарии работы Turbo Boost

Если говорить о мобильных девайсах вообще, то Intel предлагает разделить их на 4 категории: мобильные рабочие станции, ультратонкие ноутбуки, нетбуки и handheld devices. Для каждой из категорий подготовлена своя платформа, но часть концепций является общей для всех. Например, Intel заявила о намерениях активнее развивать WiMax и призвала всех переходить на этот прогрессивный стандарт беспроводной связи. Не осталась без внимания и технология My WiFi, которая позволяет легко и быстро организовать беспроводную связь, не используя точку доступа или маршрутизатор. Точнее, такое было доступно и раньше, но сейчас весь процесс сводится к двум кликам мышкой. Также довольно много говорили о безопасности мобильных компьютеров, по большей части в свете обновлённой технологии Anti-Theft Technology. В версии 2.0 защита реализована на аппаратном уровне и попросту отключает ноутбук при попытке несанкционированного доступа к данным. При этом Anti-Theft Technology будет работать, даже если поменять жёсткий диск или переставить ОС, и не требует подключения к Сети. Данная опция будет доступна производителям в 2010 году. Покупатели наверняка будут заинтересованы, ведь по статистике более 2 млн. ноутбуков ежегодно забываются в общественных местах или крадутся.

Другая тема форума – это SSD-накопители. Буквально за день до начала мероприятия SATA-IO анонсировала спецификацию mini-SATA, а на самом IDF компания Toshiba представила первые накопители данного формфактора. Накопители оказались в среднем в 7 раз меньше по объёму, чем 2,5″ SSD, и вдвое экономичнее. Intel также не осталась в стороне от SSD-темы и продемонстрировала высокопроизводительный компьютер аж с семью твердотельными накопителями!

Также стали известны некоторые подробности о платформе Sodaville. Intel показала новый медиапроцессор Atom CE4100 с частотой 1200 МГц, который является первым 45 нм SoC-решением в арсенале продуктов компании для бытовой техники. Он направлен на обработку потокового видео, аудио, 3D-графики и Flash. При этом не используются никакие сторонние чипсеты. В рамках форума компания объявила о сотрудничестве с Adobe, CBS, Cisco и TransGaming. Intel Atom CE4100 обладает встроенным контроллером NAND и может работать с двухканальной DDR2/DDR3. Его мощности по заявлению разработчиков хватит для проигрывания двух потоков FullHD-видео. Также в начале 2010 года будет выпущена специальная версия Flash Player, оптимизированная под этот процессор. Но ещё более волнующим трендом является воплощение в жизнь технологий 3D-телевещания. Речь, конечно, идет не об истинном 3D, а о стереоизображении. Вот тут-то и пригодится возможность Intel Atom CE4100 обрабатывать сразу два видеопотока. Всего будет выпущено 3 модификации данного медиапроцессора: CE4100, CE4130 и CE4150. Отличия между ними не столь значительны, а энергопотребление достаточно скромное – не более 10 Ватт.

Об энергопотреблении на нынешнем форуме вообще было сказано немало. Основной постулат прост: если мы не можем создать достаточно эффективные хранилища электроэнергии, то надо хотя бы эффективно использовать её. Директор Intel Circuits and Systems Labs Вен-Ханн Вонг (Wen-Hann Wang) рассказал о некоторых технологиях, которые сейчас разрабатываются в стенах закрытых лабораторий:

• Гибкие сети (Resilient Circuits) позволяют выполнять вычисления на более высоких скоростях с малыми энергозатратами, выявляя и предупреждая возникающие при этом ошибки;
• Суперконденсаторы (Super Capacitors) смогут обеспечить беспроблемное питание системы на короткий срок при пиковых нагрузках, когда аккумулятор не способен выдать необходимую мощность;
• Освоение энергии (Energy Harvesting) подразумевает более активное использование альтернативных источников – солнце, кинетическая энергия;
• Сетевая энергосберегающая технология (Low-Power Network Agent) позволяет всегда быть онлайн любому устройству в спящем режиме за счёт мониторинга входящего трафика и пробуждает его при необходимости;
• Управление питанием платформы (Platform Power Management) предлагает абсолютно новый подход к управлению электропотреблением платформы в целом, а не оптимизации каждого её компонента по отдельности. Хорошим примером будет Moorestown, которая по предварительным расчётам окажется в несколько десятков раз эффективнее Menlow.

Впрочем, у Intel есть планы развития идеи энергосбережения не только в рамках компьютерной промышленности. Вице-президент Intel Labs Эндрю Чиен (Andrew Chien) поведал миру о концепции так называемых расширяемых микросетей для умного управления электроэнергией. Подразумевается создание гибкой и универсальной инфраструктуры, которая может применяться практически везде. Её основами станут специальные высокоточные датчики энергопотребления, система интеллектуального управления и распределения энергии между потребителями, новые алгоритмы шифрования передаваемых данных. Вся информация будет выдаваться потребителю в простом и понятном формате.

Напоследок кратко расскажем о новинке от Phoenix – Instant Boot BIOS. Данная технология базируется на очень хорошо оптимизированном UEFI и позволяет загружать ОС буквально за считанные секунды. Например, Dell Adamo способен загружать Windows 7 за 20 секунд, а Lenovo T400s за счёт скорости SSD тратит на это вообще менее 10 секунд! И это именно холодный старт системы, а не восстановление из спящего режима. Да что там рассказывать – просто посмотрите ролик.

Итак, Intel Developer Forum 2009 закончился. Далеко не все технологии, концепции и устройства удалось описать. Но какие-то итоги всё-таки можно подвести, как минимум – определить некоторые тренды развития крупнейшего игрока IT-индустрии. Во-первых, большой упор делается на всё большую мобильность различных устройств. Для них уже создана единая программно-аппаратная среда. При этом все они обладают достаточно большой вычислительной мощностью. Ещё большую мощь получают современные настольные и серверные системы за счёт новых поколений CPU и чипсетов. Особое внимание во всех случаях уделяется энергосбережению. Несколько отдельным трендом, который пока для России не актуален, является интерактивное телевидение, крепко привязанное к Интернету. Вообще, технологии обмена данными становятся всё более быстрыми и простыми в использовании. В совокупности всё это создаёт основу для того, что Пол Отеллини (Paul Otellini) назвал цифровым континуумом (digital continuum).

Написано для Компьютерры-Онлайн

Внешний вид

В Aspire 4810ZGT я практически влюбился с первого взгляда. Ноутбук действительно по-своему красив. В нём нет никакого гламурного глянца, логотип не светится и даже Сваровски пожалел своих камушков на его оформление. Ноутбук обладает особенной техногенной красотой. Он относится к новой категории ультратонких ноутбуков — его толщина всего 25 мм. Верхняя крышка полностью выполнена из алюминия, который очень приятен на ощупь и отдаёт лёгкой прохладой. За счёт металла крышка имеет хороший запас прочности и даже довольно сильное нажатие на неё не приводит к появлению разводов на экране. Крепится она к корпусу ноутбука на двух жёстких петлях. Несколько подпортили впечатление расположенные сзади петель декоративные накладочки — это единственная деталь, которая просто-напросто болтается. К остальным частям претензий нет — ноутбук кажется просто монолитным. Этому немало способствует то, что абсолютно всё (включая клавиатуру и тачпад) идеально подогнано друг к другу. Сильно обрадовало отсутствие различного рода наклеек на внутренней части корпуса, да и сама она тоже приятна на ощупь.

Клавиатура заслуживает отдельного внимания. Её клавиши имеют достаточно крупный размер и скруглены по краям, чем отчасти напоминают таковые в последних MacBook’ах. Они как бы парят над основанием клавиатуры. Их ход достаточно чёткий и с хорошей отдачей. Увы, расстояния между клавишами достаточно велики, что может не понравиться некоторым пользователям. К тому же они совершенно плоские и при быстром наборе пальцы запросто могут соскользнуть. Но всё равно клавиатура очень хороша, почти идеальна. А ещё её практически невозможно прогнуть.

Тачпад порадовал меня ещё больше. Во-первых, он обладает совершенно потрясающей поверхностью, которая доставила немалое тактильное удовольствие. Во-вторых, он поддерживает мультитач. Мультитач, честно говоря, какой-то обрезанный. Можно только изменять масштаб/проматывать документ и перемещаться вперёд-назад. При веб-сёрфинге это действительно удобно, а в остальных приложениях не очень актуально. В любом случае это большой шаг вперёд.

Над клавиатурой располагается ещё одна интересная деталь — кнопка выброса лотка оптического привода. Опять возникают ассоциации с продукцией Apple.

Чуть левее этой кнопки имеется ряд сенсорных клавиш-индикаторов для быстрого запуска WiFi-адаптера, фирменного backup-менеджера и для включения режима PowerSmart Mode для экономии заряда аккумулятора. Экономит он её своеобразно — уменьшает яркость подсветки и переключает тему на Vista Basic. Одновременно снижается напряжение на некоторых компонентах системы, что вполне разумно.

На переднем торце по центру расположен светодиодный индикатор уровня заряда батареи. Чуть ниже прячется слот кард-ридера.

Ещё пара слов о внешности, и перейдём к описанию внутренней начинки и производительности. С правой стороны ноутбука находятся лоток оптического привода DVD-Super Multi, USB-разъём, порт Ethernet, отверстия для адаптера питания и Kensington Lock.

Слева всё гораздо интересней. Тут есть парочка видеовыходов (HDMI с поддержкой HDCP и VGA), два USB-порта и разъёмы для микрофона и наушников. С USB-портами ситуация непростая, так как они довольно далеко разнесены друг от друга. Для кого-то это будет очень удобно — подсоединённые устройства однозначно не будут мешать друг другу. А кого-то постигнет разочарование — многим девайсам требуется не один порт для подключения и питания, а Y-кабели как правило рассчитаны именно на близкое соседство двух USB-разъёмов.

Подведу предварительный итог. Ноутбук красиво выглядит, не лишён определённого стиля и действительно очень удобен в работе. При этом он имеет очень малую толщину и небольшой вес – 1,9 кг. Ну, а что производитель спрятал внутри корпуса, вы сейчас узнаете.

Аппаратная составляющая

Acer Aspire 4810ZGT обладает хорошим набором системных компонентов. В качестве CPU выступает 45-нм Intel Core 2 Duo U9400@ 1.4 ГГц. Этот процессор отличается неплохой производительностью, большой экономичностью и несильно греется. Максимальное напряжение питания составляет 1.2 В, а предельный TDP (термопакет) равен 10 Вт! Во время тестов его минимальная температура колебалась в районе 40°C, а пиковая достигала 63°C. Очень неплохо. К тому же система охлаждения очень эффективно справляется со своей задачей и ноутбук можно комфортно держать на коленях. Шум даже при максимальной нагрузке практически не заметен — ноутбук очень-очень тихий.

Компанию процессору составляет связка чипсетов GS45 и ICH9-M. Видеокарта, соответственно, интегрированная. Её мощности хватает только на отрисовку интерфейса Windows Vista и ускорение обработки видео — 720p проигрывается отлично, а вот с 1080p всё хуже. Для офисных задач мощная видюшка не нужна. В конечном счёте это хорошо сказывается на времени автономной работы устройства.

Оперативной памяти в ноутбуке много — целых 4 Гб DDR3! А в качестве основного накопителя используется связка из 32 Гб SSD Samsung и обычного HDD Toshiba на 500 Гб. Решение очень эффективное. На твердотельный накопитель устанавливается ОС (в данном случае Windows Vista Home Premium), а на винчестере хранятся данные. Это здорово повышает производительность, но есть одна проблема. Половина объёма SSD занята разделом для восстановления, а на оставшихся 15 Гб с хвостиком комфортно будет себя чувствовать только свежеустановленная ОС. А с нехилым количеством предустановленного софта (полезного и не очень) вообще начинается тихая паника.

Для связи с внешним миром есть Wi-Fi 802.11a/b/g/Draft-N, гигабитный Ethernet и Bluetooth. Опциально ноутбук комплектуется WiMax/3G или GPRS/EDGE-модемом. Ещё есть обязательные веб-камера и универсальный кард-ридер 5-в-1.

Про дисплей ничего особенного сказать нельзя. Разрешение равно 1366×768 с соотношением сторон 16:9. Подсветка светодиодная, а запас яркости вполне достаточен.

В целом, производительность Aspire 4810ZGT находится на достойном уровне. Самым слабым звеном во всей связке оказалась видеокарта. Так считает Windows Vista, и я позволю себе с ней согласиться.

Посмотрите на результаты испытаний в различных бенчмарках и сравните их с результатами недавно протестированного MSI X-Slim 340 , который базируется на той же платформе. Два ядра ощутимо быстрее одного.

Субъективно быстродействие ноутбука можно оценить как достойное. Да, для некоторых задач силёнок процессору может не хватать. Windows Vista буквально-таки летает на этом ноутбуке, но примерно раз в пару дней её пробивает странное желание заняться самопочинкой. Виню в этом исключительно саму ОС, ибо к железу формально претензий нет никаких.

Количество предустановленного софта велико. Радует только то, что он по большей части носит характер не рекламного мусора, а реально полезных программ. Есть целых два офисных пакета (триальные Works и MSO 2007 Home), антивирус McAfee, парочка творений Cyberlink, Google Desktop, две программы для бэкапа и куча казуально-аркадных игр под крылом Acer GameZone. Хороший комплект ПО. Имеется ещё небольшой “суповой набор” мелких утилит различной степени (бес)полезности.

Ну а теперь перейдём к самому главному параметру — времени автономной работы. Вот тут меня ноутбук просто восхитил. Во время тестирования яркость экрана равнялась 50% и был задействован WiFi-адаптер. В режиме повышенной нагрузки ноутбук продержался почти 3 часа, а в режиме работы с документами и веб-сёрфинге он работал целых 500 (!) минут (8.5 часов). Производитель сдержал своё слово о долгой автономной работе. Немало поспособствовала таким результатам батарея на 5800 мАч, которая заряжается с нуля до 100% за 3.5 часа.

Вся прелесть линейки TimeLine заключается в цене. Стартовая цена на 3810T начинается с 25000 рублей. На модели 4810T и 5810T—27000 и 31000 рублей соответственно. Ближайшие аналоги по размеру и весу (но не производительности!) Samsung X360/X460 стоят минимум на 10-15 тысяч дороже. А MSI X-Slim, построенный на той же платформе, имеет аналогичную цену, но гораздо меньшее время автономной работы.

Вывод

Все ноутбуки линейки Acer Aspire TimeLine обладают отличным соотношением параметров. Компактные размеры и небольшой вес отлично сочетаются с достойной производительностью и очень долгим временем автономной работы. При этом ноутбуки отнюдь не лишены эстетической привлекательности и красоты, а цена на них остаётся в очень разумных пределах. Вердикт однозначен — ноутбук из этой серии настоятельно рекомендуется к покупке. А скоро, по слухам, линейка пополнится 11.6″ моделью. Вот это будет очень интересно.

Написано для Компьютерры-Онлайн.

Intro

Всего неделю назад компания Apacer представила свою новую линейку твердотельных накопителей, и вот первые образцы продукции уже добрались до просторов нашей Родины. Производитель обещает сказочный прирост скоростей записи/чтения и долговечности. Ну что ж, посмотрим. К сожалению, пока что неизвестны предполагаемая цена и сроки начала продаж. Но наверняка это будет недешёвое удовольствие.

Собственно накопитель выполнен в стандартном формфакторе 2,5″ и предназначен для ноутбуков или для использования в качестве большой флешки. Корпус его сделан из пластика. Любопытно, что рядом с SATA-разъёмом расположен маленький светодиод для индикации активности. Зачем он нужен – я не знаю. Внутри ноутбука его не видно, а в “походном” состоянии его закрывает резиновый кожух.

Комплектация

Первые диски новой линейки будут поставляться в эксклюзивном исполнении – вместе с набором “Сделай сам” (DIY Kit). Что включает в себя этот набор? Ничего особенного – небольшой прорезиненный футляр (если это изделие так можно назвать), предназначенный для использования во “внедорожных условиях” и защищающий накопитель от всяческих нежелательных ударов. Собственно SSD защищать смысла нет (он сам по себе невосприимчив к ударам), а вот его пластиковый корпус очень даже стоит – он кажется довольно хрупким, хотя качество сборки у него отменное. Также в комплект входит специальный переходничок с SATA (включая питание) на 2 порта USB. Для работы хватает подключения и к одному USB-порту. Ещё прилагается диск с мануалами и двумя полезными софтинами: Acronis True Image 11 (для лёгкого переброса данных с обычного HDD на SSD) и SSD Optimizer (об этой программке подробнее поговорим чуть ниже). В чём заключается пресловутая “эксклюзивность”? Мне не очень-то понятно, но комплектация всё же здорово радует.

Производительность

Как уже было сказано выше, накопитель можно подключить либо по USB-интерфейсу, либо посредством разъёма SATA (в данном случае SATA-300). Первый вариант совершенно неинтересен и подходит скорее в качестве временного решения. Почему? Потому что в дело вступают естественные ограничения скорости USB-соединения. В теории верхний порог скорости – 480 Мбит/с, а на практике много ниже. Средняя скорость чтения при таком подключении составила 33 Мб/с, а записи – 21 Мб/с. Невразумительно мало для SSD как такого, но в целом не так уж и плохо. Зато время доступа просто шикарное – 0,4 мс. У обычных жёстких дисков оно больше 10 мс. Чувствуете разницу? Впрочем больше ничего интересного нет – переходим к классическому SATA-подключению.

Тут SSD показал себя гораздо лучше. Скорость линейного чтения в пике достигала значения 144 Мб/с, а в среднем равнялась 130 Мб/с. Скорости записи соответственно 88 и 45 Мб/с. Просто великолепно! Особенно в сравнении с обычными ноутбучными жёсткими дисками, скорости чтения/записи которых колеблются в районе 45/35 Мб/с. Время доступа не менее ошеломляющее – всего 0,2 мс. Сравните графики чтения SSD от Apacer и обычного винчестера.

SSD. По вертикальной оси обозначена скорость дисковых в операций в Мб/с, по горизонтальной оси – текущее положение на диске в %

HDD

Обратите внимание на то, как различаются графики. Скорость работы обычного HDD постепенно снижается ближе к концу диска, а время доступа растёт. Всё логично – головка считывает разное количество данных за один оборот, находясь ближе или дальше от центра пластины. С SSD такого не происходит – время доступа одинаково для всего диска. Основываясь на верхнем графике, осмелюсь предположить, что внутри накопителя от Apacer скрываются 2 банка памяти по 16 Гб.

Теперь перейдём к операциям записи. Для HDD график будет в принципе таким же, как и для чтения – постепенное снижение скорости и рост времени доступа. С твердотельным накопителем ситуация иная.

В такой “гармошке” на графике виновата особенность вынужденного процесса стирания ячеек перед записью. Особенно от этого страдают маленькие файлы (меньше 512 Кб). И особенно при случайном доступе на запись – в этом случае скорость может упасть до мизерного 1 Мб/с. У типичного винчестера такое тоже можно временами наблюдать. Но как только заветный порог размера файла превышен, так сразу резко взлетает скорость записи. Зато скорость случайного чтения файлов практически не зависит от размера – она чуть меньше 140 Мб/с. HDD опять отстаёт по этому показателю – в такой ситуации он выдаёт как правило не более 25 Мб/с.

Для тех, кто устал от цифр, подведу итог – скорость работы SSD значительно выше, чем у любого ноутбучного HDD.

Оптимизируй это!

Отдельного упоминания заслуживает программка SSD Optimizer, созданная в содружестве с известным производителем утилит для накопителей – компанией Diskeeper. Предназначена она для оптимизации работы операционной системы с твердотельными накопителями. Поддерживается только Windows XP, для других ОС видимо нет необходимости в этой утилите. Каким образом оптимизируется работа? Производитель говорит о некоем процессе “дефрагментации” (дефрагментация в исходном смысле этого слова исключительно вредна для SSD) и улучшения/ускорения процесса записи на разделы FAT/NTFS. Честно говоря, никакого прироста скорости я не заметил. Разве что для раздела на FAT32 скорость записи подросла на 1-2 Мб/с, но это в пределах погрешностей измерения. Однако есть один очень важный момент – тестируемый накопитель ещё совсем “молод”, т.е. пока явно не выделились стареющие блоки памяти. Через полгода активного использования ситуация может в корне измениться, и тогда SSD Optimizer, возможно, покажет свои истинные способности.

Напоследок замечу, что скорость дисковых операций в Windows 7 (build 7100) оказалась чуть ниже (на 3-4 Мбайт/с), чем в Windows XP. И это странно – “семёрка” по идее должна быть заточена для работы с SSD. Или каким-то хитрым образом данные перекидываются с диска и на диск? Причём так, что диск меньше стареет? Не знаю, показать это могут только длительные тесты.

Выводы

Ну что же, накопитель от Apacer показал замечательные скорости дисковых операций. Комплектация у него тоже очень приятная. И всё вроде бы замечательно, но остаются открытыми два вопроса. Первый – цена накопителя. Я уже говорил выше, что вряд ли она будет низкой. Второй вопрос заключается в том, что пока неизвестно как себя будет вести данный SSD через несколько месяцев. Как быстро будет проходить процесс старения и как это повлияет на скорость? Увы, неизвестно. Ну а в общем и целом, этот диск меня порадовал. Как только технологию доведут до ума и сбросят цены – сразу же заменю свои старенькие HDD.

Написано для Компьютерры-Онлайн.

Несколько общих слов

Под аббревиатурой SSD скрывается выражение Solid-State Drive. Как правило, перевод этого выражения звучит так: твердотельный накопитель. Что же в нём такого “твёрдого”? В отличие от привычных всем жёстких дисков, внутри SSD нет никаких движущихся частей. Это приводит к уменьшению энергопотребления, нагрева и делает накопители невосприимчивыми к встряскам, ударам и т.п. К тому же они совершенно бесшумны. Для хранения информации используются ячейки памяти, которые могут быть либо типа флэш, либо типа RAM. Да-да, не верьте расхожему мнению о том, что любой SSD – это большая и быстрая флэшка. В основе зачастую используются те же физические элементы, но есть и принципиальные отличия. Пока что мы поговорим о первом типе SSD, а о втором расскажем как-нибудь потом.

Сдайте ваши данные в ячейки 1F88-AE43

Краеугольным камнем любой флэш-памяти является ячейка (cell). Ячейка по сути своей является транзистором с плавающим затвором. Последний отличается от обычного транзистора (его устройство проходят в школьном курсе физики) наличием особой области, в которой электроны могут “задерживаться” на длительный срок – до 10 лет. За счёт этого и происходит хранение информации. Различают два типа флэш-памяти – NOR и NAND. Принципиально они одинаковы и различаются только расположением контактов на транзисторах. Самый популярный тип памяти это NAND. Его производство обходится дешевле, но он не позволяет напрямую обращаться к каждой ячейке памяти. Как мы увидим далее, это и необязательно.

Ячейка памяти

Следующим принципиальным отличием является тип ячейки по количеству хранимых данных. Бывают Single Level Cell (SLC) и Multi Level Cell (MLC). Первый тип позволяет хранить только один бит данных и работать с ним, второй – два и более бита. Использование SLC позволяет достичь более высоких скоростей работы, но этот тип памяти дороже. MLC, в свою очередь, медленнее и дешевле. Причём этот параметр являются определяющим для конечной скорости всего накопителя: среднее время доступа к ячейкам MLC в 2 раза выше, чем к SLC. Тип памяти всегда указывается производителем, поэтому можно легко сориентироваться. Обратите внимание на то, что зачастую накопители на базе MLC могут оказаться даже медленнее традиционных HDD и стоить при этом намного дороже.

NOR-память

NAND-память

Вышестоящим уровнем логической организации являются страницы (pages), которые объединяют в себе большое количество ячеек. Стандартный размер страницы составляет как правило 4 Кб. Страница является минимальным элементом, с которым можно проводить операции считывания и записи. В дальнейшем страницы объединяются в блоки по 128 штук (т.е. объём блока равен 512 Кб), а затем и блоки компонуются в планки объёмом 512 Мб (1024 блока). Собственно из планок и собирают готовый накопитель. Тут есть один нюанс работы SSD. Дело вот в чём. Что происходит, когда мы хотим записать какие-то данные на обычный жёсткий диск? Данные просто пишутся поверх в свободное место безо всяких предварительных действий. А вот с SSD ситуация в корне иная. Чтобы записать какие-то данные в ячейки нам надо сначала стереть то, что в них находится! И от этой особенности очень многое зависит.

No speed limit

Итак, обычный флэш-накопитель и SSD работают на совершенно одинаковых физических элементах – ячейках памяти. Откуда же получаются такие высокие скорости работы у SSD – до 230 Мбайт/с у Intel X25-M в режиме чтения. Для сравнения, скорость чтения у WD Velociraptor в 2(!) раза меньше. Весь секрет заключается в том, что с ячейками памяти можно работать параллельно. Представим себе такую ситуацию – необходимо считать файл, который занимает n условных блоков. Для удобства примем, что размер блока одинаков для SSD и HDD (часто так и бывает). Время доступа к блоку тоже будем считать одинаковым. Как будет считывать данные жёсткий диск? Его головка будет последовательно проходить блоки и читать с них информацию. А что же SSD? Твердотельный накопитель может работать с несколькими потоками информации сразу! Можно представить утопическую в общем случае ситуацию, когда у SSD имеется n каналов. Тогда вся необходимая информация будет считана за… время доступа к одному блоку! За это же время HDD успеет прочесть только один блок. Особенно сильно прирост заметен при одновременном считывании нескольких файлов.

Каждый блок NAND-памяти может работать на скоростях 5-40 Мбайт/с. Количество каналов в современных устройствах чаще всего лежит в пределах от 4 до 10. Отсюда можно посчитать максимальную пропускную способность таких девайсов – до 400 Мбайт/с, т.е. раза в 3-4 выше таковой для обычных HDD. На практике же она не пересекает заветный порог в 250 Мбайт/с (см. выше).

To be or not to be? Проблемы скорости записи

Итак, с чтением разобрались и вскользь упомянули про проблемы записи. Теперь подробнее рассмотрим последний пункт. В чём заключается главная проблема флэш-памяти? Что является бичом смерти для неё и всех устройств на её основе? Это время жизни ячейки! Дело в том, что каждая NAND-ячейка имеет очень ограниченный ресурс циклов перезаписи. Как говорится – ничто не вечно в этом мире. Типичное количество циклов для MLC-памяти равняется 10000. После преодоления этого порога ячейка “умирает” и перестаёт работать. В лучшем случае она успеет сохранить последние записанные в неё данные, в худшем – нет. Именно поэтому процесс восстановления информации с “погибших” флэшек настолько трудоёмок и не всегда возможен. Инженеры, конечно же, постоянно бьются за увеличение количества циклов, но пока ошеломительных успехов на этом фронте нет.

Ещё больше усугубляет ситуацию вышеописанная особенность необходимости стирания целого блока перед записью даже 1 Кб данных. Ещё хуже то, что таблица расположения файлов должна регулярно и очень часто обновляться. А это только убыстряет процесс старения. Как быть в таком случае? Ответ прост – по возможности записывать данные не поверх старых, а в ещё свободные страницы и блоки. В результате вся (да-да, абсолютно вся!) информация оказывается равномерно “размазана” по всему накопителю. Такой подход может несколько увеличить время доступа (не критично), но без него никак нельзя. В противном случае некоторые блоки будут слишком быстро деградировать и вскоре “умрут”.

Пока у вас заполнено меньше 50-60% всей ёмкости SSD, то проблем не возникает. Что происходит при превышении этого порога? Дело в том, что к этому моменту практически наверняка использованы уже все ячейки памяти, которые некогда были свободными. Что же, приходится прибегать к вынужденной процедуре стирания (а заодно и старения) блоков. Чем больше занятого пространства, тем больше приходится стирать блоков. А это приводит к резкому ухудшению скорости записи и быстродействию накопителя в целом. Иногда можно наблюдать спад скорости на 40%, а то и больше! Это много, очень много.

Контроллер – всему голова!

Что же отвечает за работу столь сложной структуры данных? Контроллер. Именно он определяет, что и куда надо писать. Он осведомлён о том, сколько циклов перезаписи прошла каждая ячейка. Во многом именно от контроллера зависит суммарный срок жизни накопителя. От него же зависят все скоростные показатели SSD. На данный момент самые лучшие контроллеры производит Intel.

Не случайно первые нетбуки, в которых использовались якобы твердотельные накопители, показали крайне низкую производительность. Формально-то конечно их можно было назвать SSD, но по сути это были просто флэшки или их объединение с помощью устройств, подобных тому, что изображено на рисунке ниже. У них не было главного – грамотного контроллера.

Кое-что ещё

Однако проблема производительности происходила ещё и от самой ОС и файловой системы. Вся линейка операционок до Windows Vista включительно была оптимизирована исключительно для работы на HDD. Не секрет, что все эти ОС довольно активно общаются с диском даже во время простоя. Первый пробный шаг по работе с SSD был реализован в виде функции ReadyBoost. Седьмые “окошки” уже могут использовать твердотельные накопители в качестве основных, но верность этого утверждения пока под вопросом.

Ещё более глубокие причины скрыты в файловых системах – NTFS и FAT не “заточены” для минимизации реальных обращений к накопителю. Единственное спасение пока находится в мире UNIX-систем. На данный момент уже разработаны специальные ФС для флэш-дисков: JFFS2 и YAFFS. Они уже используются в некоторых продуктах, например в OpenMoko NeoFreeRunner. Неплохие перспективы имеет и ZFS от компании Sun. Загвоздка же в том, что самая популярная ОС в мире не поддерживает эти ФС, тогда как представители UNIX-мира полностью готовы для перехода на SSD. Единственная файловая система, которая может работать с Windows, это exFAT. Но это не более чем костыль.

Общие итоги

Итак, сведём воедино все минусы и плюсы твердотельных накопителей, которые сегодня были рассмотрены. Положительные качества SSD таковы:

• надёжность
• бесшумность
• низкое энергопотребление
• малый нагрев
• высокая скорость чтения данных (особенно при открытии множества файлов одновременно)
• низкое время доступа

А теперь посмотрим на минусы:

• малая ёмкость накопителей
• высокая себестоимость 1 Гб
• относительно малое время жизни накопителя
• проблемы с чтением/записью при заполненном диске

Как видите, твердотельные накопители обладают и достоинствами, и недостатками. Есть ли резон бежать в магазин и в срочном порядке менять свой верный жёсткий диск на SSD? Пока что нет. Технология пока что не до конца отработана, да и цена сильно смущает. Но в любом случае рано или поздно SSD (или их потомки) наверняка вытеснят классические винчестеры. Произойдёт это нескоро. Компромиссным решением может быть покупка гибридного накопителя, который содержит в себе и пластины, и кусочек SSD.

Напоследок приведу список фирм, которые производят накопители: A-Data, Adtron, Intel, Samsung, SanDisk, SimpleTech, SuperTalent и Transcend. Крупных NAND-чипмейкеров гораздо меньше: Hynix, Intel, Micron, Numonyx, Samsung.

Написано для Компьютерры-Онлайн.