Købe et solidt drev: 20 betingelser, du har brug for

Bliv SSD-flydende

Hvis du er på udkig efter et solidt drev - uanset om det er et nyt startdrev eller som en adgangshastighedscache til en eksisterende boot-harddisk - er du sandsynligvis teknisk erfaren nok til at grave dig ind på dit skrivebord eller den bærbare computer. Alligevel brummer en sverm af stadig udviklende jargon rundt om SSD'er, og noget af det er forvirrende endda for seriøse pc-entusiaster. Ikke kun det, men ikke alle specifikationer, som SSD-leverandører citerer, er nødvendigvis meningsfulde, når du handler.

Det er svært at købe en dårlig SSD i disse dage til almindelig brug, men førstegangsopgradere har brug for lidt baggrundsviden for at forhindre, at det overskydes. Lad os være din vejledning: Her er en 101-niveau grundlæggende til det sprog, du har brug for for at tale SSD-kyndige.

Firmware

Firmware henviser til softwaren "instruktionssæt", der er gemt i en SSD i ikke-flygtig hukommelse. Kort sagt styrer det drevets drift. Firmware i en SSD-kontekst omtales med et versionnummer og kan opgraderes til flash, normalt via et producentværktøj. Firmware er typisk bundet til en bestemt mærke og model af controller, så opdateringer til firmwaren til en given SSD-controllerchip kan ofte implementeres på tværs af flere producenters drev, så snart hver producent pakker firmwareopdateringen til sine drev. Firmware-opgraderinger distribueres typisk via support-sektionen på en SSD-producentens websted.

En firmwareopdatering kan løse ydelsesproblemer med et givet drev. Bemærk også, at et drev, der har været på markedet i nogen tid, måske er sendt med en tidligere version af en given controller's firmware tidligt og en nyere senere, hvilket betyder, at ydeevne eller stabilitet kan variere afhængigt af hvilken bestemt prøve du køber.

SSD-cache

En SSD kan installeres som et boot-drev med mulighed for at installere programmer og data på det (afhængigt af SSD's kapacitet, og om systemet kan rumme et sekundært "data" -drev). Du vil se den maksimale hastighed fordel af en given SSD, hvis det bruges på denne måde. Men en anden tilstand, hvor SSD'er bruges, er som cachehukommelse, som regel i et system med en flad harddisk, der er konfigureret som bootdrevet. I denne form for arrangement bruger systemet SSD til midlertidigt at gemme ofte tilgængelige data (programfiler, store datafiler, dele af operativsystemet) for hurtigere adgang fra solid-state-hukommelsen end fra tallerkendrevet. Dette styres automatisk via systemet, normalt via en teknologi som Intels SRT (forklaret lidt senere).

SSD-cache blev undertiden implementeret i Windows ultrabooks (hvor et SSD-startdrev eller et SSD-cache-arrangement er en forudsætning). På desktops kan en SSD-cache implementeres ved hjælp af en konventionel SATA SSD med lav kapacitet i 2, 5-tommers formfaktor eller i nogle ældre implementeringer via et mSATA SSD-modul. En nyere version af denne teknik er Intels Optane Memory-teknologi, som vi kommer til senere i denne historie.

Seriel ATA

Seriel ATA, ofte forkortet til SATA, har i nogen tid været den standard busgrænseflade til drev inden for forbruger- og forretnings-pc'er. Det bruges af både harddiske, SSD'er og optiske drev. Og selvom SSD'ere kommer i andre grænseflader og design (især M.2; se nedenfor), er SATA SSD i sin 2, 5-tommers formfaktor den mest kendte for opgradere.

En typisk 2, 5 tommer SSD med en fysisk SATA-interface har både et SATA-datakonnektor (som tilsluttes på skrivebordet til en af ​​SATA-porte på bundkortet) og et bredere, bladlignende "SATA-stil" strømstik (som tilsluttes en SATA-strømledning, der kommer fra strømforsyningen). Inde i en bærbar computer forbindes disse stik på drevet normalt med en fast kabelforbindelse eller et meget kort båndkabel med begge stik på det.

SATA-grænsefladen beskriver også arten af ​​den databus, som SSD bruger, og det er grunden til, at nogle M.2-drev (der bruger et helt andet fysisk stik; mere om dem nedenfor) faktisk ruter deres data over SATA-bussen. SATA har i sig selv hastighedsklasser, og dem, du ser i alle SSD'er, du overvejer, er SATA 2 og SATA 3, forskellige kaldet "SATA II" / "SATA 3Gbps" eller "SATA III" / "SATA 6Gbps, " henholdsvis. Disse angiver den maksimale dataoverførselshastighed med drevet, forudsat at det er installeret på en pc med en SATA-interface, der understøtter den samme standard.

I aktuelle SATA-bus-drev er SATA III / SATA 6Gbps standarden; vi nævner dette, hvis du handler ældre, brugte eller resterende drev, der muligvis kun er 3Gbps. For at opnå den maksimale kapacitetsfordel ved SATA 6Gbps, skal en 6Gbps SSD være tilsluttet en 6 Gbps-kompatibel SATA-port. Tilsluttet en SATA II-port fungerer det, men den maksimale dataoverførselshastighed begrænses til 3Gbps. Dette vil kun være et problem at se efter, når du opgraderer en ældre pc.

mSATA

mSATA definerer både en formfaktor og en fysisk grænseflade til kompakte SSD'er. En mSATA SSD kan bruges som et boot-drev (i en ældre, kompakt bærbar computer eller tablet) eller som en "SSD-cache" (defineret ovenfor), hvilket fremskynder driften af ​​en mekanisk harddisk ved dynamisk at være vært for ofte tilgængelige filer eller system / programelementer. Det er dog et falmende format.

En mSATA SSD er et bare kredsløbskort i modsætning til det lukkede design af en 2, 5 tommer SSD. (Det ligner og tages forkert fejl af et Mini-PCI-kort.) Det vil have et knivstil data- og strømstik, der tilsluttes et enkelt mSATA-stik. Et delsæt af skrivebords bundkort for nogle år tilbage indeholdt mSATA-slots på dem for at give mulighed for installation ombord af en mSATA SSD til cache. Men mSATA er stort set blevet erstattet af formfaktoren M.2. Her i 2018 er en mSATA SSD-opgradering for det meste af interesse for brugere af ældre bærbare computere, der ønsker at opgradere mSATA-bootdrevet i deres maskiner.

M.2

Tidligere kendt som NGFF (Next Generation Form Factor), M.2 solid-state drev er, ligesom deres mSATA-forgængere, små kredsløbspladser besat med flash-hukommelse og controllerchips i stedet for pladeformede enheder, der indeholder disse chips. Sidstnævnte giver bærbare og stationære producenter hurtigere opbevaring, der kan udskiftes med 2, 5-tommer harddiske, men mSATA og M.2 tillader langt mindre og tyndere design generelt.

M.2 SSD'er findes i en række forskellige stick-of-gum-størrelser, typisk 80 mm, 60 mm eller 42 mm lange og 22 mm brede, med NAND-chips på den ene eller begge sider. En vigtig ting at bemærke: En M.2 SSD, afhængigt af modellen, vil være designet til brug på enten SATA eller (hurtigere) PCI Express-bus. Mange af nutidens overkommelige bærbare computere bruger SATA M.2 SSD'er som startdrevet, mens premium-modeller muligvis vælger PCI Express-dele. Forskellen i den virkelige verden er ikke kolossal, men du vil være opmærksom på, hvad der er for kompatibilitetens skyld.

De fleste sent-model stationære bundkort har også M.2-slots i dag. Du skal gøre dit hjemmearbejde for at finde ud af, om en sådan slot er designet til SATA- eller PCI Express-bus M.2-drev. (Nogle understøtter begge, andre kun én. Se vores roundup, De bedste M.2 Solid-State-drev.)

Skriv cykler

En specifik levetid for SSD'er, denne spec (også kaldet "program-sletningscyklusser") er mere nyttig som en komparativ egenskab end som en absolut. Det henviser til antallet af gange, at en given hukommelsescelle på en SSD sandsynligvis vil udstå, der slettes og omskrives. (Typisk, når en celle er slidt, tager drevet ned den og aktiverer en anden celle, hvis den er tilgængelig, der holdes i reserve via "overprovisioning.")

Faktisk ender de fleste SSD'er med at blive forældede med hensyn til kapacitet før deres skrivegrænser sandsynligvis vil blive nået. Du har en tendens til at se højere specifikationer for skrivecyklus for premium SSD'er og drev, der er bestemt til brug i server- eller datacentermiljøer. Disse har tendens til at være baseret på SLC i modsætning til MLC eller TLC-hukommelse. (Mere om disse vilkår senere.)

TRIM Support

Et vigtigt aspekt af, hvordan en SSD fungerer: Før du skriver til drevet, skal SSD'en slette alle hukommelsesceller fulde af data, før den kan overskrive dem med nye data, hvis disse destinationsceller ikke allerede er tomme. Dette bliver mere et problem, når et drev begynder at udfyldes, og allerede anvendte celler er de eneste, der er tilgængelige til skriv. Hvis du udfører dette "vedligeholdelsesarbejde" på samme tid, som du prøver at udføre en dataskrivning, kan det bremse ydelsen.

Understøttet i Windows 7 og senere, TRIM-kommandoen tager sig af denne opgave på forhånd, ser fremad og forudslipper tilgængelige celler, der indeholder data, der skal slettes, så de er klar til at skrive, når tiden kommer. Din SSDs softwareprogrammer såvel som freeware som Crystal DiskInfo kan fortælle dig, om TRIM er aktiveret.

RAPID-tilstand

RAPID-tilstand er et proprietært Samsung-navn til sin SSD RAM-drev-teknologi. Det blev inkluderet startende med sin SSD 840 EVO linje af drev ud af kassen og implementeret via gratis download til nogle ældre Samsung SSD'er. Det står for "Realtime Accelerated Processing of I / O Data", og det fungerer under Windows 7 og senere versioner.

I det styres en del af din hovedsystemhukommelse, der giver hurtigere adgang end endda flashhukommelsen på din SSD, via en speciel driver til at fremskynde dataoverførsler. Det gør dette ved at cache cache, der ofte får adgang til brugerdata og applikationsfiler. Det kan gøre benchmark-ydelsen ekstra snappet, men ved, at der er en potentiel ulempe ved RAPID-tilstand: Ethvert strømtab, der opstår, betyder, at alle data i den flygtige RAM-cache vil gå tabt. (Husk: Systemhukommelse skal forblive tændt for at beholde sit indhold; NAND-chips i en SSD gør det ikke.)

NAND Flash

NAND-flash er den generelle udtryk for siliciumchips, der udgør den faktiske opbevaring på SSD. ("NAND" henviser på et teknisk niveau til den type logiske porte, der bruges i den underliggende hukommelsesstruktur.) I det væsentlige er en SSD af uanset stripe et kredsløbskort med NAND-chips indlejret, administreret af en controller (defineret senere i denne historie). Denne type hukommelse er ikke-flygtig, hvilket betyder, at den ikke kræver konstant strøm til at opretholde de data, der er gemt på den.

Producenten af ​​NAND på en SSD svarer måske eller ikke til det faktiske SSD-brand. (F.eks. Vil Samsung SSD'er forudsigeligt indeholde Samsung NAND, da virksomheden også fremstiller hukommelse.) For det meste er den specifikke producent af NAND ikke en faktor i et SSD-køb, skønt den slags NAND (SLC, MLC, eller TLC, defineret nedenfor) kan være, afhængigt af hvordan du bruger din SSD.

SLC, MLC og TLC NAND

Disse tre hukommelsestyper er de primære slags NAND-chips, der ses i moderne SSD'er. De mest almindelige i de tidlige dage af forbruger-SSD'er var MLC (multiniveaucelle) og SLC (enkeltniveaucelle). MLC var generelt den billigste af de to. "Multi-level" af MLC henviser til evnen for hver MLC-hukommelsescelle, i de fleste tilfælde, til at være vært for fire tilstande og dermed to bit pr. Celle på grund af dens arkitektur. (SLC-hukommelsesceller kan kun findes i to tilstande, 1 og 0, og gemme således en bit pr. Celle.)

SLC er generelt stabler over længere perioder, men også dyrere. MLC's højere tæthed gør det billigere at fremstille (du får flere chips ud af en given wafer), men fejlkompensation i firmwaren er nødvendig for at holde det i kontrol. MLC har også en tendens til at være klassificeret for færre læse / skrive-cyklusser end SLC. En variant af MLC, enterprise MLC (eMLC), bruger teknologier, der forhindrer celleslitage og dermed datatab, og premium-drev baseret på disse "stabler" -drev markedsføres til erhvervsmæssige eller miljøer med høj adgang.

Så er der TLC. Det fremkom som en fremadrettet hukommelsestype først via Samsung i sine 840-serien SSD'er, hvor andre NAND-producenter også sprang om bord. Står for "triple-level celle", TLC kan være vært for otte stater og tre bit pr. Celle. Den endnu større densitet skubber omkostningerne ned, men TLC kræver endnu mere fejlkorrigerende overhead, og den øgede kompleksitet og varierende spændinger pr. Celle betyder sandsynligvis hurtigere slid pr. Celle, alt andet er lige. TLC har imidlertid spredt sig i forbruger-SSD'er, der ikke vil blive udsat for missionskritiske, arbejdsmængder.

Den næste udvikling, 3D NAND, er tydelig i de mange 3D TLC-baserede forbruger-SSD'er, der nu er på markedet; med disse ser arkitekturen hukommelsescellerne "stablet" i 3D-rum i stedet for blot lagt ud på en plan måde. De tekniske specifikationer er irrelevante for de fleste forbrugerkøbere, men fremkomsten af ​​3D TLC har styrket konkurrencen blandt de store SSD-spillere.

Controller

Siliciumchippen, der fungerer som "trafik-cop" for SSD, controlleren er typisk den største differentierende blandt SSD'er, hvis du kommer ned i det tekniske ukrudt. Nogle producenter af SSD'er har erhvervet controllerproducenter gennem årene og inkorporeret disse teknologier i hjemmearbejde controllere (for eksempel Indilinx og OCZ, før OCZ blev købt af Toshiba), mens andre bruger vidt anvendte controllere fra virksomheder som Marvell og Phison. Drev med den samme indbyggede controller og med samme kapacitet har en tendens til at udføre lignende, skønt forskellige firmwareversioner og andre faktorer kan introducere variation.

Kør Z-højde

Med en typisk 2, 5 tommer SSD henviser "z-højden" til drevets tykkelse. I et stykke tid kom 2, 5 tommer SSD'er i to almindelige z-højder, 7 mm og 9, 5 mm, skønt 7mm nu råder. Det betyder ikke meget for drev, der installeres på en stationær pc, der let kan rumme drev i begge højder, men for en bærbar installation kan z-højden være afgørende.

Selvom mange tynde bærbare computere nu bruger M.2 SSD'er eller loddet nedlagring, kan ældre modeller, der bruger en 2, 5-tommer SSD eller en harddisk muligvis kræve et 7-mm eller 9, 5 mm z-højdedrev, der passer til, afhængigt af designet. Nogle SSD-producenter vil omfatte en "afstandsholder" (normalt en ramme af plast) med deres 7 mm-modeller for at hjælpe dem med at passe sikkert i en bærbar drevbakke beregnet til et 9, 5 mm-tykt drev uden at vugge rundt.

Migrationssoftware

Som en kategori er dette software, der måske eller måske ikke er pakket med en SSD for at hjælpe med at kopiere et kildedrev til en SSD. (Det mest sandsynlige scenario, hvor det vil blive brugt, er, hvis du har til hensigt at installere SSD som et startdrev.) Det er ikke muligt blot at kopiere en startbar harddisk til en SSD, bit for bit, i Windows og have SSD være startbar. Da denne operation skal ske uden for Windows, kræves speciel software.

Når det er sagt, behøver manglen på migrationssoftware ikke at være en deal-killer; freeware som EaseUS's Disk Copy kan tage sin plads. Nogle SSD'er vil supplere migrationssoftwaren med et SATA-til-USB-kabel (til overførsel af indholdet af et bærbar drev over USB); når dette er inkluderet, markedsføres SSD ofte som et "bærbar opgraderingskit."

Overprovisioning

Da hukommelsesceller mislykkes med tiden, når de skrives og slettes igen og igen, kan en SSDs effektive kapacitet falde gradvist, når hukommelsesceller falder ud af kørslen. Nogle producenter af SSD'er, for at undgå dette, giver mere hukommelse end annonceret eller "overforsyner" drevet, i det væsentlige reserverer nogle til en regnvejrsdag. Overprovisionering kan også forklare de svage afvigelser i offentliggjorte kapaciteter for drev i samme ru klasse (f.eks. 240 GB versus 250 GB versus 256 GB).

Du kan ikke se denne ekstra hukommelse i drevets annoncerede kapacitet eller ved normal brug; drevets firmware kan usynligt bringe nogle af disse celler online, når andre dør. Men det er et tegn på, at SSD-producenten indregner gradvis datacelledødelighed. En sekundær overvejelse: Overforudgivelse betyder, at SSD kan skrive til et bredere spektrum af celler, hvilket proportionalt reducerer slid på tværs af hele matrixen.

Sekventiel og 4K læser og skriver

De mest almindelige SSD benchmarking-softwareprogrammer, inklusive AS-SSD og Crystal DiskMark-værktøjer, som vi bruger i vores test, tester typisk to slags dataoverførsler: sekventiel læser / skriver og tilfældig (normalt "4K") læser / skriver. Sekventiel læsning og skrivning involverer store filer; test på denne måde giver en idé om hastigheder ved overførsel af store mængder data. Udtrykket er en overtræk af sådanne operationer på konventionelle harddiske, hvor store filer ofte ville have de fleste af deres dele i træk, i fysisk nærhed, på det faktiske drevfad.

Tilfældig læser og skriver på den anden side adgang til små (normalt 4K i størrelse) datablokke, der simulerer enhedens gemning og læser meget mindre bits af data spredt over drevet. Alle disse mål rapporteres i megabyte pr. Sekund (MBps eller MB / sekund), idet højere er bedre. Bemærk, at når SSD-leverandører rapporterer krav om læse- og skrivehastigheder, er de normalt sekvensnumre, både fordi de fleste datatilgange på en klient-pc har en tendens til at være sekventielle, og fordi disse numre ser størst ud. Nogle software- og SSD-producenter rapporterer denne type data i IOPS (input / output operationer pr. Sekund).

MTBF

For "middel tid mellem fejl" er dette en anden spec, som, hvis det overhovedet er meningsfuldt, når man handler, kun er nyttigt til sammenligning mellem drev fra den samme producent. Det er et mål for den forventede frekvens af fejl i en population af drev og ikke som den forventede absolutte levetid for et givet drev i timer. (MTBF nævnes ofte som en målestok for andre former for computerhardware, såsom faddiskdrev, men det er kun nyttigt som et mål inden for hardware af sin egen type.)

En JEDEC-standard skitserer testen af ​​SSD'er for lang levetid under læsning og skrivning, men det er ikke altid klart, om en given SSD-leverandør bruger de samme målinger og arbejdsmængder som en anden til at teste for lang levetid. Som et resultat er MTBF'er virkelig kun relevante for købere, hvis du ser på drev inden for de samme producenters familier.

Brug nivellering

Slidudjævning er en intern styringsteknik, der bruges af solid state drevs firmware, for at maksimere levedygtigheden af ​​al hukommelse på drevet. I det spredes skrive- og sletningsoperationer over hele drevet i stedet for at koncentreres om den samme blok af celler igen og igen, selvom drevet ikke er fyldt til kapacitet. Fordi alle celler har en endelig skrivning / omskrivning af levetid, "gør" det cellerne på tværs af drevet jævnt.

PCI Express AIB SSD

Som vi tidligere har nævnt, bruger et antal M.2 SSD'er PCI Express i modsætning til SATA-busgrænsefladen. Men du kan også finde solid-state-drev, der er designet med en fysisk PCI Express-grænseflade, så de passer til skrivebordets PCI Express-udvidelsesspor, som faktiske kort. Disse "add-in-board" (AIB) SSD'er installeres som et videokort. De bruger både PCI Express-databussen og et PCI Express-slot.

Nogle af disse PCIe-kort har flash og controller-silicium om bord; andre, såsom Kingston HyperX Predator PCIe SSD, er i det væsentlige M.2-drev monteret på adapterkort til bundkort, der mangler M.2-slots.

Smart Response Technology (SRT)

SRT er en Intel-teknologi, der giver dig mulighed for at installere et solidt drev med lav kapacitet som en højhastighedscache til en standard tallerkenharddisk. Det debuterede nogle år tilbage med Intels Z68-chipset, og for at implementere det har du brug for en kompatibel Intel-baseret pc sammen med enhver SSD og harddisk. Når SRT er aktiv, lærer systemet gradvist, hvilke filer og systemelementer, du bruger mest, cache dem til SSD for hurtigere adgang. På den måde kan du få fordel af den billige høje kapacitet på en konventionel harddisk sammen med noget af adgangshastigheden for en SSD.

Implementering af SRT giver mening, hvis du allerede har en harddisk på plads som et boot-drev og ikke ønsker at gå i vanskeligheder med at gøre en SSD til dit boot-drev. Med tiden er boot SSD'er med en kapacitet på 256 GB og større imidlertid blevet så billige, at der i dag er mindre incitament til at gøre SRT af omkostningsårsager; disse kapaciteter er store nok som start- og programdrev for de fleste købere. Og afhængigt af hvordan dit system er konfigureret, skal du muligvis geninstallere Windows på din harddisk under alle omstændigheder for at konfigurere ting ordentligt til SRT.

SATA Express

De første SATA Express-kompatible bundkort begyndte at vises til pc-desktops med bølgen af ​​kort fra maj 2014 baseret på chipsætene Intel Z97 og H97. Desværre ankom de lovede SATA Express SSD'er, der skulle bruge disse porte, aldrig.

SATA Express implementeres via et dedikeret stik på bundkortet, der ligner en intern SATA-port, men indtastes forskelligt. I det væsentlige anvender det samme princip som en PCIe SSD, idet SSD bruger PCI Express-baner til større båndbredde. M.2-drev vandt imidlertid denne kamp, ​​og SATA Express er nu forældet. Vi nævner det dog, hvis du har en stationær pc fra et par år siden, der har en eller flere af disse porte. Nej, desværre finder du ikke en SSD til det.

Ekstra kredit: To bonusbetingelser

NVMe

Ikke-flygtig Memory Express er en åben standard, der understøttes af mere end fem dusin virksomheder til at få adgang til solid-state-drev via PCI Express-bussen. (Alle NVMe-drev er PCIe-drev, men ikke alle PCIe SSD'er er NVMe-kompatible komponenter.) Det er i det væsentlige en overførselsprotokol, der erstatter AHCI-protokollen, der bruges af SATA-drev. AHCI blev oprindeligt designet til tallerkenbaserede harddiske, mens NVMe blev designet fra bunden til flashbaseret opbevaring.

NVMe er designet til både at drage fordel af SSD'ers lave latenstid og interne parallelitet og for at eliminere behovet for enhedsspecifikke drivere og giver mulighed for betydeligt hurtigere overførselshastigheder end SATA / AHCI, hvilket gør det til forkortelsen at se efter, hvis du vil have den hurtigste SSD ledig. Bemærk, at et ældre system muligvis ikke er i stand til at starte fra et NVMe-drev.

Optane

Optane er et Intel-varemærke til 3D Xpoint (udtalt "krydspunkts") hukommelse, som den co-udviklede med Micron, som er ikke-flygtig - ligesom NAND-flash, det bevarer data, når strømmen er slukket - men hurtigere end NAND, og næsten lige så hurtigt som DRAM. Det debuterede i april 2017 i små 16 GB og 32 GB cachemoduler (forvirrende kaldet "Optane Memory") til desktops med SATA-harddiske. Optane Memory placeret mellem processoren og den langsomme harddisk og fungerede som en systemaccelerator, hvilket øgede reaktionsevnen og skar programmets belastningstider.

I december 2017 gjorde Optane springet til fuldgyldige 280 GB og 480 GB SSD'er, Intel 900P-serien, tilgængelig i 2, 5-tommers eller PCIe AIB-formfaktorer. Disse drev trækker mere strøm og koster (på dette tidspunkt) cirka dobbelt så meget pr. Gigabyte som NVMe SSD'er, men de er lynhurtige fristelser for desktop-entusiaster med opdaterede Intel CPU'er og Windows 10.