מיקום נוכחי: מציג כתבה

מדריך הטרמפיסט ל-SSD

כתבה מאת: שי רוזנפלד , פורסם ב: 07/06/2018 06:13

קיצור תולדות הזמן - או למה בעצם צריך כונן  SSD

השנה 2018, ובטוח כבר שמעתם על זה שהמחשב שלכם צריך כונן SSD במקום כונן מכני, מסורתי. או לכל הפחות, שמעתם שמאוד רצוי להשתמש בכונן כזה עבור מערכת ההפעלה. אבל רגע, למה אתם בכלל צריכים את זה? הרי המחשב שלכם עדיין עובד, התוכנות עדיין עולות ואין שום בעיה. אזי נשאלת השאלה - למה זה טוב?

באופן מסורתי, כוננים מכניים, או בשמם HDD, מורכבים מפלטות שטוחות אשר עשויות אלומיניום (שאינו בעל תכונות מגנטיות) ומופרדות אחת מהשנייה, כשאר כל פלטה מצופה בחומר מגנטי. לצד של כל פלטה צמוד ראש קריאה וכתיבה המובנה על זרוע. בזמן פעולה הפלטות מסתובבות בעזרת מנוע ואילו ראש הקריאה וכתיבה זז מצד לצד, מה שמאפשר לו להגיע לכל נקודה על גבי הפלטה.

על מנת לקרוא ולכתוב מידע, ראש הקריאה ״מרחף״ מעל פלטת המידע במרחק מזערי של כמה ננומטרים בודדים, דבר אשר מונע חיכוך עם הפלטה ושריטה של הציפוי המגנטי. מהירות קריאה וכתיבה של הדיסק תלויה במספר פרמטרים, בהם מהירות הסיבוב (נמדד בסל״ד) של הפלטה וזמן הנעת הראש שאמצעות הזרוע, מה שנקרא ״זמן חיפוש״ (Seek time).

פלטות של כוננים קשיחים מסורתיים (מכנים) אשר מיועדים לשוק הפרטי נעים בקצבים של 5,400-10,000 סיבובים לדקה, לעומת עד 15,000 סל״ד לכוננים המיועדים לשוק העסקי (כונני SCSI). עיקרון הפעולה זהה, אך כוננים המיועדים לשוק העסקי ולשרתים מכילים יותר אמצעי הגנה ומיועדים לעבודה ממושכת לאורך זמן.

כונן HDD:

אז למה לי SSD עכשיו?

אז אמרנו שכונן SSD מהיר בהרבה מכונן רגיל. אבל למה? כפי שאפשר לראות, המנגנון של הכוננים המסורתיים מורכב מחלקים נעים כמו פלטות, זרוע קריאה וכו׳, לעומתו כונן ה-SSD מכיל אפס חלקים נעים, ולכן מעבר להיותו מהיר יותר, הוא גם אמין יותר.

אז הסברנו איך בנוי כונן רגיל מכני, ועכשיו הגיע הזמן להסביר מהי האנטומיה של כונן SSD. כל כונן SSD מורכב משלושה חלקים עיקריים:

  • בקר שליטה (Controller)
  • זיכרון פלאש (Flash)
  • ממשק התחברות, או Interface.

כונן SSD:

בקר השליטה

בקר השליטה כשמו כן הוא, שולט על כונן ה-SSD. תפקידו המרכזי הוא לגשר בין חלקי הזיכרון (Flash), לבין ממשק ההתחברות. בקר השליטה הוא בעצם מעין מעבד מובנה שאחראי על הרצה של תוכנה ברמת הקושחה. הקושחה הינה אישית לכל כונן, ולרוב ניתן לעדכן אותה דרך האתר של היצרן.

זיכרון פלאש

כפי שאמרנו, בכונני SSD אין חלקים נעים. אם כך, נשאלת השאלה, כצד נשמר הזיכרון על הכונן. או במילים אחרות, איפה הקבצים שלי? בכונני HDD הישנים, התשובה היא ברורה; הם נמצאים על הפלטות שמצופות בחומר מגנטי. לעומת זאת, בכוננים SSD המידע נשמר על סוג מיוחד של זיכרון הנקרא ״זיכרון פלאש״ (Flash Memory). כאן, התמונה מתחילה קצת להתכהות, מאחר וישנם כל מיני סוגים של זיכרון פלאש, המכונה NAND.

מאחר וקצרה היריעה מלהרחיב על סוגי הזיכרונות השונים, נעבור עליהם בקצרה בלבד. אבל לפני כן, נאלץ להסביר איך הכונן שומר את המידע. הקבצים שלכם נשמרים על רכיבי הזיכרון, המורכבים מהרבה תאים אלקטרוניים המכילים ביטים. חשבו על זה כעל המתג שמדליק לכם את האור בבית. יש לו שני מצבים בלבד: כבוי ו-דלוק. בכל תא יכולים להיות שני ביטים או יותר, דבר אשר ישפיע על אמינות הדיסק לאורך זמן.

באופן כללי ישנם שלושה סוגים עיקריים של תאים:

  • SLC Single Level Cell. זהו המצב האידיאלי, מאחר ועל כל תא ישנו רק ביט אחד אשר יכול להיות דלוק או כבוי, ממש כמו המתג שלכם. היתרון שלו מתבטא בכך שהוא אינו ״חולק״ את התא שלו עם מישהו אחר, ולכן יותר אמין ושורד יותר מחזורים של מחיקה/כתיבה (מצבי ״דלוק/כבוי״). החיסרון שלו הוא כמובן בקיבולת נמוכה, מאחר ודרוש יותר ״נדל״ן״ פיזי לאחסן את כל התאים, ועלויות גבוהות.
  • MLC Multi Level Cell. במצב זה, כל תא מכיל בתוכו כמות של  שני ביטים, או כמה מתגים שיכולים להדליק יותר נורות בבית. היתרון הוא שנדרש פחות ״נדל״ן״, ויש אפשרות לכוננים עם קיבולת גבוהה יותר. מאידך, אורך החיים של כונן כזה יורד, מאחר ואנחנו ״מדליקים״ אותו הרבה פעמים.
  • TLC - Triple Level Cell. בתצורה זו, הכונן מכיל בתוכו שלושה ביטים בכל תא. כפי שכבר ברור לכם, היתרון הוא כמות המידע אך החיסרון הוא אורך החיים ביחס לכונן בתצורת MLC.

אך אין מה לדאוג. כונני SLC מיועדים בעיקר לשוק העסקי, כזה שמריץ שרתים ומחשבים חזקים, ואילו MLC מיועד לשוק הביתי ובעיקר לגיימרים ואנשים שמשתמשים בהרבה מידע באופן יומי. לשימוש פשוט של גלישה ומיילים, גם כונן מסוג TLC יעשה את העבודה וישרוד לאורך זמן.

ממשק התחברות – Interface

ממשק ההתחברות הוא בעצם ה-״גשר״ בין המחשב המארח, או יותר נכון להגיד, בין לוח האם לבין הכונן. ישנם כמה סוגים שונים של חיבור המקובלים בשוק, והם נבדלים בכמה פרמטרים: סוג החיבור ״פיזית״, מהירות החיבור, או בעצם המהירות המקסימלית שבה מידע יכול לעבור בפועל, ובחלק מהמקרים גם ב-Form Factor (יוסבר בהמשך) של החיבור פיזי.

ממשקי ההתחברות המקובלים בשוק הם בד״כ יהיו מסוג SATA, PCIe או USB בכוננים חיצוניים. כל אחד מהחיבורים האלה מציג מהירות שונה, כאשר ממשק ה-USB יהיה בד״כ האיטי מכולם, וזאת, בין השאר, מכיוון והוא חיבור חיצוני אשר איננו מחובר ישירות ללוח אם. הממשק הכי מהיר כיום הינו ה-PCIe, אשר מציג יכולות של עד 3.94GB/s ברוב הכוננים המיועדים לשוק הפרטי.

כונני SSD אמנם מכילים בתוכם ממשקי התחברות שונים, אך הם יכולים להיות בעלי Form Factor שונה. כך למשל, סוג חיבור M.2, יכול להיות בעל ממשק SATA שהוא יותר איטי, אך החיבור הפיזי יהיה שונה מחיבור SATA רגיל. במצב כזה, המהירות שלו תישאר מוגבלת למהירות של SATA, שבאופן תיאורטי מוגבלת לכ-750MB/s. מאחר וישנם הרבה גורמים שמשפיעים על מהירות העבודה עם הכונן, המהירות קריא וכתיבה שאפשר למצוא ברוב הכוננים היא בערך 500MB/s ולא המהירות המקסימלי.

לעומת ממשק ה-SATA, ממשק ה-PCIe מהיר לאין שיעור ממנו, וכוננים יקרים  ומתקדמים יותר עושים בו שימוש בשילוב עם חיבור מסוג M.2 (לרוב) על מנת להגיע לתוצאות הנמצאות באזור שיותר קרוב לכ-1,200MB/s.

המהירויות המדוברות למעלה, הן כמובן כאלו בכתיבה ממושכת. כלומר, נניח ולקחתם קובץ גדול ששוקל, בא נאמר, 4GB, יש לצפות למהירות כתיבה וקריאה ממוצעת של כ-500MB/s או כ-1,200MB/s אם מדובר בכרטיס בעל חיבור M.2  עם ממשק PCIe. אבל הכוח האמיתי של כונני SSD טמון במהירות קריאה וכתיבה אקראית (רנדומלית).

אבל למה המערכת הפעלה עולה מהר כל כך?

מהירות קריאה וכתיבה של קבצים גדולים מעניינת אותנו כמובן, אבל מה שאנחנו באמת רוצים זו מערכת הפעלה שזמן העלייה שלה נמדד בשניות, במקום דקות. כאן באה לידי ביטוי מהירות הקריאה וכתיבה האקראית, מה שנקרא Random Read/Write. מערכת ההפעלה שלנו, והתוכנות הנלוות אליה משתמשות בעיקר בהרבה קבצים קטנים בזמן קריאה וכתיבה. ולכן זוהי המהירות שצריכה לעניין אותנו יותר.

בכונן HDD רגיל, מאחר וכדי לקרוא הרבה קבצים בו זמנית הזרוע, ראש הקריאה והכתיבה והפלטות צריכים לזוז ביחד, התהליך לוקח הרבה זמן. אי לכך, המהירות הממוצעת היא כ-0.5MB/s. כמו שאמרנו, מאוד איטי. זאת הסיבה העיקרית שעם הזמן וכתיבה על הדיסק, לוקח למערכת ההפעלה הרבה זמן לעלות. אחרי שיש הרבה קבצים על הכונן, צריך לעבור יותר ״מקומות״ על הפלטה בכדי להגיע לקבצים הנכונים.

בכונני ה-SSD, לעומת זאת, מהירות הקריאה וכתיבה הממוצעת כיום הינה באזור ה-40MB/s, וככל שהממשק (PCIe, SATA) יותר מהיר, המהירות כמובן עולה בהתאם. יתירה מזאת, מאחר ואין חלקים נעים, הגישה לקבצים היא מהירה אף יותר. מערכת ההפעלה יכולה לעלות, במקרה של Windows, אפילו בתוך כ-10 שניות לעומת 2 דקות ויותר בכונן רגיל.

הכול טוב ויפה, אבל מה עם המידע שלי?

אז דיברנו על סוגי הזיכרון העיקריים כמו MLC. אבל זה לא באמת מה שמעניין אתכם, נכון? אתם פשוט רוצים לדעת איך זה מתורגם לחיים האמתיים, ובצדק. ובכן, עם כל זאת שאורך חיי כוננים עם יותר ביטים, או מתגים, לתא הוא יותר קצר, כמו כל דבר בחיים, הכול יחסי.

משתמש ממוצע כותב ביום כ-10GB על הכונן תוך כדי שימוש יומיומי. אפילו כונני TLC מגיעים אחרי בדיקות ומבחנים קפדניים. הדגם של EVO 850 של חברת סמסונג, למשל, מגיע עם אחריות לחמש שנים, או 150TBW. רגע, מזה בכלל TBW? שאלה טובה. אלו הן ראשי תיבות של Terabytes Written. לכל דיסק יש את האחריות שלו, המוגדרת ע״י החברה. בהנחה שאתם משתמשים ממוצע, אשר כותב 10GB ליום, חישוב מהיר יראה לנו שה-SSD מהדגם הנ״ל אמור לשרוד 41 שנים. וזה מספיק זמן, כי די בטוח שעד אז כבר תחליפו לפחות עשר מחשבים בקצב של היום.

אבל בא נאמר ואתם גיימרים, וכותבים אפילו 30GB ליום (וסביר להניח שאתם לא) כי אתם גם משחקים הרבה. ובכן, במקרה הנ״ל הכונן שלכם אמור יהיה לשרוד ״רק״ 13 שנים. אגב, אם אתם רק גולשים באינטרנט וקוראים מיילים, סביר מאוד שלא תשתמשו אפילו ב-5GB ליום

אבל יש כל כך הרבה בשוק – איך אפשר לבחור?

אז בשלב זה כבר החלטתם ש-SSD זו הרכישה הבאה שלכם כדי לשדרג את המחשב. אחרי כל ההסברים, אתם נמצאים בעמדה מעולה על מנת לבחור את הכונן הרצוי. אתם כבר יודעים שתלוי מה השימושים שלכם (תעשייה/ביתי/גיימינג), ומה אתם עושים על המחשב כל יום.  אתם גם יודעים, איך היצרניות מחשבות אורך החיים של הכונן. מכאן ועד לבחירה המומלצת לכם הדרך קצרה.

אז אלו הדברים שצריך לבדוק:

  • אחריות. לא מדובר במשהו מיוחד עבוד כונני SSD, אך בדרך כלל ככל שמשך האחריות ארוך יותר – החברה מאמינה המוצר שלה יותר.
  • בדיקה של ערך ה-TBW, או Terabytes Written. כפי שאמרנו, משך האחריות על כונני SSD הינה בשנים, או TBW, המוקדם מביניהם. לרוב, האחריות תהיה חמש שנים, ועמידות הכונן לפי כמות כתיבה תעלה ככל שהקיבולת גבוהה יותר. בהנחה שאתם מנצלים את כמות הכתיבה עד תום, החישוב הוא פשוט. מכפילים ב-1,000 את כמות ה-TBW (בכדי להחליף מטרהבייט לגיגהבייט) ומחלקים ב-1,825 (כמות הימים שיש בחמש שנים). לדוגמא, כונן עם 150TBW יאפשר כתיבה יומית של כ-82GB ליום.
  • מחיר. כמה תהיו מוכניים לשלם עבור הכונן. ישנם הרבה כוננים יקרים יותר פחות, אך לא תמיד יש צורך בהם.
  • קיבולת. כמה מקום אתם צריכים בכונן? קחו בחשבון מקום שאתם צורכים למערכת הפעלה, פלוס תוכנות ומשחקים שהנכם משתמשים בהם. קחו מרווח ביטחון, מאחר ומערכת ההפעלה לבד תיקח כ-GB30 במקרה של Windows. רק תעשו לעצמכם טובה, ואל תקנו כונן עם פחות מ-GB אם אתם רוכשים מחשב נייד חדש, ההמלצה בעינה, לא לקנות מחשב עם GB128 בכונן, גם אם הוא לא הכונן היחיד במערכת.
  • שימו לב. יצרני הכוננים הקשיחים, וזה נכון לגבי כל סוגי הכוננים, משתמשים במערכת המבוססת על 1,000. כלומר, 1GB מתורגם ל-1,000MB. לעומת זאת, המחשב שלכם (במקרה של Windows) מתרגמים 1GB ל-1,024MB. כך שאם תרכשו כונן של 500GB, תראו בפועל כ-465GB של אחסון קיים.
  • חיבור קיים. בדקו קודם אם אתם צריכים חיבור של SATA, או חיבור 2.M (החיבורים הנפוצים כיום). הממשק עצמו יהיה לרוב SATA בכרטיסים הזולים יותר – כלומר יותר איטי מממשק ה-PCIe. זכרו! ממשק הכונן יכול להיות שונה מסוג החיבור, או Form Factor. זכרו שכונני SSD מסוג SATA מגיעים בגודל של "2.5, ואם יש ברשותכם מחשב נייח, כנראה תצטרכו ערכת התקנה בשביל המארז.

המלצת הכתב:

אז אחרי שהסברנו איך לבחור ולמה, הגיע הזמן להמליץ על כמה כוננים לפי ייעוד. ההמלצות הבאות נבחרו לפי שיקולי מחיר, צורך ותמורה, כמו גם תקופת האחריות הן בשנים והן במדד TBW של החברות עצמן.

למשתמש הפשוט:

אם כל מה שאתם עושים על המחשב זה לגלוש באינטרנט, לקרוא מסמכים וטיפה לשחק לפעמים (במשחקים פושטים כמובן), או מדי פעם צפייה בסרטים, אזי אין סיבה להשקיע הרבה כסף כונן יוקרתי. אתם צריכים כונן פשוט שיעשה את העבודה, וכנראה שאתם לא כותבים גם מידע רב בכל יום. הכונן המומלץ – Crucial MX500 250GB. כפי שאמרנו 128GB אינן מספיקים, ולכן תצטרכו נפח גבוה יותר, אך אין צורך ביותר מ-250GB.

Crucial MX500 SATACrucial MX500 M.2

מפרט טכני:

הכונן הנ״ל קיים בחיבור SATA והן בחיבור 2.M. הממשק עצמו הוא של SATA, ושני הכוננים יספקו ביצועים זהים – כ-560MB/s מהירות קריאה וכ-510MB/s מהירות כתיבה. זאת כמובן על פי נתוני יצרן.

משך האחריות הינה לחמש שנים, או  100TBW. כלומר, בהנחה שהגעתם לכמות הזאת של כתיבה במשך חמש שנים, תוכלו לכתוב בכל יום כ-136GB של מידע על הכונן. הכונן הנ״ל מגיע, בנוסף לכונן עצמו עם תוכנת Acronis True Image, תוכנה שתאפשר לכם בקלות וביעילות להעתיק את תכולת הכונן הקשיח הישן לחדש מבלי להתקין מערכת הפעלה.

לגיימר:

בתור גיימרים, אתם כותבים יותר מידע מאשר משתמש ממוצע. בעצם זה שהנכם משחקים הרבה שעות ביום (יחסית, כמובן), אתם כותבים ומוחקים מידע זמני מהדיסק באופן ממושך, בניגוד למשתמש שרק פותח וסוגר קבצי Word או גולש באינטרנט. הכונן המומלץ בשבילכם הוא Samsung EVO 860 בנפח של 500GB או יותר.

מפרט טכני:

הכונן קיים הן בחיבור SATA והן בחיבור 2.M, אך רק בממשק SATA; דגם זה קיים גם בחיבור mSATA, אם זה מה שקיים אצלכם במערכת. מהירויות הקריאה והכתיבה, על פי נתוני יצרן הן 550MB/s ו-520MB/s בהתאמה. הכונן מגיע עם 512MB של זיכרון RAM מסוג LPDDR4 SDRAM לגרסאות ה-250GB ו-500GB, וזיכרון של 2GB, 1GB ו-4GB לגרסאות בנפח של 2TB, 1TB ו-4TB בהתאמה.

משך האחריות לכונן היא חמש שנים, או 300TBW, מה שיאפשר כתיבה יומית של כ-164TBW על מנת לנצל את הכונן עד תום במשך תקופה האחריות. כמובן ככל שתכתבו פחות מכך באופן יומי (וסביר להניח שזה יהיה המצב, למרות שאתם נהנים ממשחקים) הכונן ישרוד לאורך יותר זמן. מה גם, שעוד חמש שנים התחום ישתנה ללא היכר.

לעסק:

העסק שלכם הוא דבר חשוב, ואתם כנראה משתמשים בכמויות גדולות יותר של מידע ביום ביחס למשתמש הממוצע. מהסיבה הזו אתם צריכים כונן שיהיה יותר אמין ושיוכל לעבוד כמה שיותר זמן, ויותר זמן. אמרנו כבר שדיסק SSD עובר בדיקות קפדניות אשר קובעות את העמידות שלו לאורך זמן. אך כמו שנאמר, לא כולם נוצרו שווים. הכונן המומלץ עבורכם הוא Samsung EVO 860 PRO 512GB. האח המקצועי של ה-EVO 860. הוא נבדל ממנו בכמה פרמטרים. התאים שלו מכילים בתוכם שני ביטים לתא, דבר אשר מגדיל את האמינות ואורך החיים של הכונן, שזה בדיוק מה שהעסק שלכם צריך.

מפרט טכני:

גרסת ה-PRO קיימת רק בחיבור SATA, אבל מאחר ורוב הסיכויים שהמחשבים שלכם הם נייחים, או ניידים התומכים בכונן מסוג זה , לא סביר שזה יהווה בעיה. מהירויות הקריאה והכתיבה הן 560MB/s ו-530MB/s בהתאמה, מעט יותר מהאח הקטן EVO. הוא מגיע עם זיכרון RAM פנימי של 512MB מסוג LPDDR4, והעמידות שנבחנה הינה 600TBW. במילים אחרות, תוכלו לכתוב עליו במשך חמשת שנות האחריות כ-328GB ליום.

למי שיש לו את ה-Need for Speed:

למי שרוצה כונן מהיר, ולא אכפת לו לשלם יותר עבורו, יש אפשרויות נרחבות יותר. הכונן המומלץ יהיה שוב של Samsung, הפעם מדגם Samsung 960 PRO. מהירות העבודה של דגם זה היא אסטרונומית. היא מגיעה למקסימום של 3,500MB/s של קריאה וכ-2,100MB/s של כתיבה. במילים אחרות, פי 11 ממהירות כתיבה של כונן רגיל ומסורתי.

אך יש לשים לב. כונן זה מגיע עם חיבור של 2.M בלבד, בממשק PCIe 3.0. לכן יש צורך לבדוק שהמחשב שברשותכם תומך בטכנולוגיה זו.

מפרט טכני:

כפי שאמרנו הדגם עצמו קיים רק בחיבור 2.M. זיכרון ה-RAM שהינו חלק מהכונן הוא 512MB LPDDR3 לגרסה בנפח 512GB. גרסאות ה-1TB ו-2TB מגיעות עם זיכרון בנפח של 1GB ו-2GB בהתאמה. משך האחריות הינו חמש שנים, או TBW400 (כ-GB219 של כתיבה יומית).

קיים גם דגם חדש יותר, Samsung 970 PRO שהוא מעט מהיר יותר, עם מהירות קריאה זהה ומהירות כתיבה מקסימלית של 2,700MB/s לכונן בנפח של 1,024GB. זיכרון ה-RAM שלו הוא אמנם מסוג LPDDR4 SDRAM, אך הוא יקר משמעותית ולא מביא ערך מוסף מספיק בשביל להצדיק את הרכישה.

קצת על הכותב
שי רוזנפלד
הפעם הראשונה שפתחתי מחשב זה היה עם תוכנת איינשטיין ועוד כמה ישנות. מאז עברו כמה מים בירדן, 486, 586, יש כבר i7 דור שמיני ואני עדיין עוקב באדיקות אחרי התפתחויות וחידושים. מי היה מאמין שיום אחד יהיה דבר כזה כונן SSD. או שנצטרך יותר מ-640KB זיכרון. בטח לא ביל גייטס.
ומה דעתכם?
מציג 1 תגובות ב- 1 דיונים עבור מדריך הטרמפיסט ל-SSD

סגור
האם הכונן ישמש גם למחשב הבא ?
שלום.האם כונן SSD יוכל לשמש גם למחשב הבא שאקנה ? ולמחשב שאחריו ? אני מנסה למצוא הצדקה כלכלית לקניית SSD . ,תודה\n
בתאריך: 13/09/2018 12:57 על ידי: אבי
סגור