1

Разговоры о том, что продукты на базе NAND флеш-памяти вытеснят традиционные HDD с рынка, ведутся уже не первый год. Для многих это очевидно, ведь SSD уже получили высокую популярность в сегменте ПК и рабочих станций среднего и высокого уровня, прочно обосновались в ноутбуках и начали свою экспансию на серверный рынок, продажи все растут, розничная стоимость все снижается. Однако так ли радужны их перспективы?

В данный момент твердотельные накопители всевозможных формфакторов, по большому счету, не отбирают рынок у HDD, их появление создало отдельную нишу высокопроизводительных систем хранения данных, и сейчас эта ниша заполняется. Однако ниша высокоёмких СХД куда более обширна, и до тех пор, пока NAND (или ее потомки) не потеряет в себестоимости примерно на порядок, в этот сегмент она проникнуть не сможет. А оснований считать, что это случится, немного.

http://storage6.static.itmages.ru/i/13/1019/h_1382176766_8041849_fe00a6e7b7.png
Принцип хранения данных в HDD и SSD

Основная «врожденная» проблема флэш-памяти – ее износ по мере использования. Для хранения данных в ячейке используется заряд электронов, захватываемых транзистором с плавающим затвором. Каждый раз для записи нового бита в ячейку ее нужно сначала стереть, подав напряжение на транзистор, что приводит к постепенному снижению его надежности. Выражается это в том, что в какой-то момент затвор потеряет способность держать заряд, а ячейка, соответственно, станет непригодной для хранения информации. И самая большая проблема, что с эволюционным развитием техпроцессов производства NAND ресурс чипов сокращается, чего большинство разработчиков SSD стараются не афишировать.

С уменьшением физических размеров транзистора он становится более подвержен пробою и утечке хранимого в нем заряда, а подача повышенного напряжения, необходимого для стирания ячейки, «изнашивает» его сильнее. Простой пример: для фактических SSD-первопроходцев на пользовательском рынке – Intel X25-M на базе 34-нм NAND – заявлялся ресурс 10 тыс. циклов перезаписи. Для современных SSD на основе чипов, произведенных по 25-нм техпроцессу, этот показатель составляет 3-5 тыс. циклов. В 2013 г. большинство производителей начали переход на техпроцесс 16 нм, что еще сильнее снизит надежность. Возвращаясь к сравнению с HDD, отметим, что их развитие никак с изменениями надежности не связано.

Второй фактор – цена. В настоящее время единственный способ снизить себестоимость чипов NAND-памяти (как и любых других полупроводниковых устройств) – это рост числа работоспособных кристаллов, выходящих из одной кремниевой пластины.

http://storage5.static.itmages.ru/i/13/1019/h_1382176962_3883716_8443d43896.png
Разница в себестоимости 1 Гб между HDD и SSD колоссальна

Достигается он двумя способами – уменьшением техпроцесса (больше чипов на каждую пластину) и переходом на пластины большего диаметра. Однако даже переход на пластины диаметром 450 мм и 16 нм техпроцесс себестоимость радикально не снизит, а значит, SSD не смогут побороться с HDD по показателю стоимости гигабайта. В настоящий момент, по данным WD, показатель CAGR (Compound Annual Growth Rate, инвестиционно-аналитический термин, показывающий среднегодовую степень роста и эффективность возврата инвестиции) для HDD составляет 41%, в то время как для 19 нм NAND – около 21%. Значит, и быстрого снижения цены флеш-памяти тоже ждать не приходится.

http://storage7.static.itmages.ru/i/13/1019/h_1382177092_9825869_5412689e76.png

http://storage8.static.itmages.ru/i/13/1019/h_1382177117_9650163_71b9094f5c.png

Производители NAND отмечают, что уже в ближайшее время им придется значительно усовершенствовать технологии производства, чтобы продолжать развитие. Первым шагом (который уже сделали, например, Samsung и Toshiba) будет переход от планарных к трехмерным микросхемам: в кристалле NAND фактически будет «бутерброд» из расположенных слоями друг над другом ячеек памяти. За счет этого им удастся увеличить емкость чипов. Однако как это скажется на надежности, каков процент выхода годных кристаллов, каков объем инвестиций для перехода на 3D-NAND – не афишируется.

Эволюция HDD также непроста – на данный момент производители практически достигли предела плотности записи на пластины с использованием традиционных магнитных головок. Ближайшим шагом вперед станет «черепичная» запись (Shingle Magnetic Recording), которая, по большому счету, будет просто оптимизацией используемой площади пластин, а начало коммерческого использования HAMR (Heat Assisted Magnetic Recording) ожидается лишь через два года.

В итоге, на данный момент нет никаких предпосылок тому, чтобы продукты на базе флеш-памяти сменили HDD в качестве лидирующей технологии на рынке СХД. Снизить на порядок себестоимость производства полупроводниковой продукции за краткие сроки невозможно, т.е. SSD не сравняются по стоимости 1 Гб с HDD. Показатель числа гарантируемых циклов перезаписи без перехода на другие материалы для затворов транзисторов также будет только падать. Так что не стоит пока хоронить HDD – перспективы их развития как раз более оптимистичны, хоть и развиваются они не так стремительно.

Источник: http://ko.com.ua/ssd_protiv_hdd_nemnogo … ktov_94743

In Tux We Trust     Centos 6.5
Самурай без меча подобен самураю с мечом, но только без меча, однако как-будто с мечом, которого у него нет, но и без него он как с ним...

2

Очень все разжевано объясняется. Спасибо за статью.

"Чем красивее и проще GUI, тем тупее юзер" (c)

Использую SSD на работе. На глаз видна, только скорость старта системы. И все! И за это переплачивать таки суммы?*! - глупо.

Домой когда-нибудь приобрету эту альтернативу.

iMac (mid 2011)
openSUSE 13.1 (Bottle) (x86_64)

Быть свободным — быть Гиком

4

интересная статья

5

Индустриальный Эльф пишет:

На глаз видна, только скорость старта системы. И все!

у SSD своя ниша, у нас стояли ранние версии XtrimIO, до того как их выкупили EMC, и эта коробочка в 2U выдавала такие скорости которые стоящая рядом стойка набитая нетаппами даже близко дать не могла

6

dyasny пишет:

у нас стояли ранние версии XtrimIO

Это вот эти? Если там массив из SSD, тогда понятно, но однозначно скорости впечатляют.
... Предложили тут два новых SAS Hitachi 300Gb 15k по 80$ - вот думаю нужны или нет... и хочется, и непонятно зачем, опять таки... контроллер.
Для домашнего серверка SSD INTEL S3500 + 60 месяцев гарантии - за глаза.

История показывает, что во всем новом обычно кроется какой-то подвох.
Классическая ошибка, которую совершают проектировщики
абсолютно надежных систем, - недооценка изобретательности клинических идиотов.

7

zenon пишет:

Это вот эти? Если там массив из SSD, тогда понятно, но однозначно скорости впечатляют.

массив из 24 дисков выжимал до 250000 iops с включенной блочной дедупликацией. клонирование 300 ВМ занимало 9 секунд. Короче это монстр ab

8

/ OCZ Vertex 120 GB SSD
Остальное все на шпинделях вращается... этого за глаза хватает...
/data 2 TB (hdd)
/home 1 TB (hdd)
/tmp и прочее в оперативной памяти....
Хватает за глаза..

9

Годная статья. Спасибо

Zen Inside

10

zenon пишет:

SAS Hitachi 300Gb 15k по 80$ - вот думаю нужны или нет...

А чего тут думать?

11

Был такой эмулятор SSD на одной или двух планках оперативки (с батарейкой конешно как же баз нее-то) и быстродействие его определялось исключительно потолком интерфейса, потому как скорость IO RAM несравненно больше. Потом кто-то очень-очень-умный решил, что это изврат и никому нафиг не нужно. А грузилась с него система с такой скоростью, что ни с какими дорогущими ssd сейчас несравнишь. Но раритет это сейчас антикварный.

12

serafim-human, этому девайсу примерный аналог сейчас - suspend-to-ram.

Истинный hotplug - это обычная электрическая розетка: воткнул - работает, и никаких драйверов.
Slackware64-current/Xfce/Lenovo G580

13

redix пишет:

Основная «врожденная» проблема флэш-памяти – ее износ по мере использования. Для хранения данных в ячейке используется заряд электронов, захватываемых транзистором с плавающим затвором. Каждый раз для записи нового бита в ячейку ее нужно сначала стереть, подав напряжение на транзистор, что приводит к постепенному снижению его надежности.

ну да. А вот когда головка над диском порхает, она в сферическом вакууме, да?

redix пишет:

И самая большая проблема, что с эволюционным развитием техпроцессов производства NAND ресурс чипов сокращается, чего большинство разработчиков SSD стараются не афишировать.

это ложь.

redix пишет:

С уменьшением физических размеров транзистора он становится более подвержен пробою и утечке хранимого в нем заряда, а подача повышенного напряжения, необходимого для стирания ячейки, «изнашивает» его сильнее.

дык само напряжение тоже уменьшается. Мы это разве не учитываем?

redix пишет:

Для современных SSD на основе чипов, произведенных по 25-нм техпроцессу, этот показатель составляет 3-5 тыс. циклов.

потому что с ростом числа ячеек всё больше и больше из них можно отвести под резерв. В старину этот резерв был равен нулю, а сейчас -- гигабайты.  Флешки не вечные, но дождаться их смерти проблематично. Мы тоже не вечные. К тому же выход из строя даже многих ячеек вовсе НЕ убивает носитель, а только снижает его ёмкость, чего пользователь даже и не замечает(ибо резерв).

redix пишет:

Так что не стоит пока хоронить HDD – перспективы их развития как раз более оптимистичны, хоть и развиваются они не так стремительно.

а почему обязательно надо что-то "хоронить"? SSD имеют значительные преимущества по сравнению с HDD и с дорогим гигабайтом.

Карусель разнесло по цепочке за час
Всех известий — конец
Да, весна началась!
(всё к лицу подлецу, как родному отцу, не рассказывай, батя, и так всё пройдёт)

14

Индустриальный Эльф пишет:

И все!

в мобильной технике "всё" скажет ваш HDD. А вот в десктопе — да, ещё повоюет. Особенно если нужно МНОГО хранить данных, а скорость не имеет значения.

Карусель разнесло по цепочке за час
Всех известий — конец
Да, весна началась!
(всё к лицу подлецу, как родному отцу, не рассказывай, батя, и так всё пройдёт)

15

serafim-human пишет:

Потом кто-то очень-очень-умный решил, что это изврат и никому нафиг не нужно. А грузилась с него система с такой скоростью, что ни с какими дорогущими ssd сейчас несравнишь. Но раритет это сейчас антикварный.

это не изврат, и оно и сейчас нужно. И вовсе не для загрузки. Загрузка системы определяется больше всякими коммуникациями, а не диском. У меня вот с роутером несколько секунд надо договариваться, пара секунда сам BIOS. На собственно загрузку и времени нет.

Карусель разнесло по цепочке за час
Всех известий — конец
Да, весна началась!
(всё к лицу подлецу, как родному отцу, не рассказывай, батя, и так всё пройдёт)

16

http://www.ixbt.com/news/hard/index.shtml?11/23/77
Вот это даааа, а SSD - ну не знаю, как по мне то на десктопе точно не нужно)

- Пап, а вирусы под линукс есть?
- Есть, но всего 5, и их сначала нужно откомпилировать под свою систему, дать права на запуск и запустить.
Как сделать и разместить скриншот || Прежде чем создавать тему

17

diablopc, с  разморозкой, Кай. Этой  статье уже 6+ лет. 

Среда, 29 Октября, 2008

Карусель разнесло по цепочке за час
Всех известий — конец
Да, весна началась!
(всё к лицу подлецу, как родному отцу, не рассказывай, батя, и так всё пройдёт)

18

Самсунг на свои новые диски  Samsung SSD 850 Pro дает гарантию 10 лет, о чем то это да говорит  bs

19

drBatty пишет:

с  разморозкой, Кай. Этой  статье уже 6+ лет. 

В том то и кайф, когда эта железка только появилась обходилась она по самое мама не горюй, а что теперь...
...а теперь железку можно взять за 120-150 баксов ( то что они на ебее по 300 это не показатель, если следить - то можно выдернуть значительно дешевле)
8 модулей по 4 гига = 8*17=136 ( и это не заморачиваясь с поисками низких цен)
карточка на 32 гига - 26 баксов
Итого за ~300 вечнозеленых получаем диск на 32Гб, который по всем параметрам спокойно обходит любой ссд, забиваем на к-во доступных циклов записи, ну и все остальные прелести этого чуда....
Под "/" и swap места выше крыши, скорость бешенная - так что в данный момент самое оно будет, ну и по производительности врядли в ближайшее время кто-то подберется.
ну а кому 32 гига маловато то можно и на 64 загнуть, но там модули подороже обойдутся в расчете на 1Гб

- Пап, а вирусы под линукс есть?
- Есть, но всего 5, и их сначала нужно откомпилировать под свою систему, дать права на запуск и запустить.
Как сделать и разместить скриншот || Прежде чем создавать тему

20 (28.11.2014 14:04:32 отредактировано neol)

diablopc пишет:

по производительности врядли в ближайшее время кто-то подберется.

Производительность упрется в SATA, как и у SSD.

Вот такой SSD будет быстрее при той же стоимости и значительно большем объеме.

21

diablopc пишет:

Итого за ~300 вечнозеленых получаем диск на 32Гб

Получай. Удачи. А я за такую цену возьму SSD на 256 гигов и забью на ресурс тоже, потому что у современных SSD он больше  цикла морального устаревания.

22

fragment пишет:
diablopc пишет:

Итого за ~300 вечнозеленых получаем диск на 32Гб

Получай. Удачи. А я за такую цену возьму SSD на 256 гигов и забью на ресурс тоже, потому что у современных SSD он больше  цикла морального устаревания.

на самом деле 256 гигов это перебор, нет если есть лишние средства можно и брать, а так и 128 гб более чем и стоить будет порядка 100$

23

С удовольствием юзаю Samsung 840 Pro series 128GB уже 1.5 года, вопрос с установкой системы на HDD для меня больше вобще не актуален. Ну а под хранение данных HDD ещё послужат конечно.

Ничто из того, что поддаётся объяснению, не существует.

24 (29.11.2014 06:27:04 отредактировано fragment)

sergey888 пишет:

на самом деле 256 гигов это перебор

В чём перебор? Чем больше ёмкость - тем выше скорость и больше, опять же, ресурс. Хотя я вообще не понимаю переживаний вокруг ресурса, вот мой старый Intel 320 на 80 Гб:

# smartctl -a /dev/sda | grep -e Power -e Wear -e Write
  9 Power_On_Hours          0x0032   100   100   000    Old_age   Always       -       16393
 12 Power_Cycle_Count       0x0032   100   100   000    Old_age   Always       -       1351
225 Host_Writes_32MiB       0x0032   100   100   000    Old_age   Always       -       327554
226 Workld_Media_Wear_Indic 0x0032   100   100   000    Old_age   Always       -       34538425
233 Media_Wearout_Indicator 0x0032   097   097   000    Old_age   Always       -       0
241 Host_Writes_32MiB       0x0032   100   100   000    Old_age   Always       -       327554

3 процента износа за три с половиной года использования и почти десять терабайтов записанных данных. Да его можно при следующем апгрейде компа, который намечен через два года, ещё оставить чисто под своп/суспенд.

25

diablopc пишет:

Итого за ~300 вечнозеленых получаем диск на 32Гб, который по всем параметрам спокойно обходит любой ссд,

вообще-то данные не  просто прочитать нужно, но и обработать. Процессоры конечно быстрые,  но не  настолько.Зачем нужна  такая скорость?  Ну  разве  что для радужных таблиц,  но  для них  32Гб  это смешно.

diablopc пишет:

забиваем на к-во доступных циклов записи

Нет, точно  Кай.

Карусель разнесло по цепочке за час
Всех известий — конец
Да, весна началась!
(всё к лицу подлецу, как родному отцу, не рассказывай, батя, и так всё пройдёт)

26

drBatty пишет:

Процессоры конечно быстрые,  но не  настолько

ну, с механическими дисками, узкое место не надо было искать, сразу было понятно где проблема. а с массивами на ssd скорости взлетели неимоверно, и все перестало быть однозначно. зато то что раньше занимало пол дня, сейчас длится СЕКУНДЫ, и кому какое дело что теперь узкое место - процессор, главное что общая скорость всей системы поднялась на несколько порядков

27

dyasny пишет:

а с массивами на ssd скорости взлетели неимоверно, и все перестало быть однозначно. зато то что раньше занимало пол дня, сейчас длится СЕКУНДЫ

скорости у SSD конечно  хорошие, но не  всегда оно  так. На  самом деле,  у SSD хороша только  скорость  _чтения_. Скорость записи не очень by  design, и максимума  она достигается лишь за счёт параллельной записи.  А  параллельная запись  возможна, увы, не всегда. Мало того, возможно и  усиление записи, причём TRIM это не панацея — нужно  всегда иметь  свободное место и  свободное  время (для фонового GC, который работает очень медленно). Т.ч. запись  на SSD не всегда такая уж и быстрая, и  в  некоторых случаях проигрывает даже HDD. Например   я  больше чем уверен,  что в случае виртуальной машины SSD будет негоден. Также сомнителен профит для достаточно больших СУБД(возможно когда-нибудь это исправят, но сейчас всякие MySQL/MariaDB  оптимизированы под HDD).

dyasny пишет:

главное что общая скорость всей системы поднялась на несколько порядков

только в некоторых специальных случаях так.

Карусель разнесло по цепочке за час
Всех известий — конец
Да, весна началась!
(всё к лицу подлецу, как родному отцу, не рассказывай, батя, и так всё пройдёт)

28

fragment пишет:
sergey888 пишет:

на самом деле 256 гигов это перебор

В чём перебор? Чем больше ёмкость - тем выше скорость и больше, опять же, ресурс. Хотя я вообще не понимаю переживаний вокруг ресурса, вот мой старый Intel 320 на 80 Гб:

Перебор в том, что все же SSD достаточно дорогое удовольствие и есть смысл брать его в основном под систему, а чисто под систему 128Гб более чем  bs

29

sergey888 пишет:

есть смысл брать его в основном под систему

Система - понятие растяжимое.

30

fragment пишет:
sergey888 пишет:

есть смысл брать его в основном под систему

Система - понятие растяжимое.

Под системой я подразумеваю то, что подразумевает под этим обычный средний пользователь, линукс, винду, обе сразу или нечто подобное для этого 128Гб то что нужно и места хватает и перебора нет)
Все остальное выносится на HDD