Revolúció az adattárolásban

Multithumb found errors on this page:

There was a problem loading image /home/procompkft.hu/public_html/images/hirek/ssd/bootido.jpg

Az informatika gyorsan változó világában megszokhattuk, hogy időről-időre fontos újdonságok bukkannak fel. Úgy látszik most a számítógépek, és notebookok háttértárolóján van a sor, így a technológiai újdonságok iránt érdeklődők újabb mozaikszót tanulhatnak meg, az SSD-t. De egyáltalán mi is ez és valóban fontos újdonságról van szó?

 

HDD- azaz winchester

hard_disk.jpg

Nos, kezdjük talán ott, hogy a mai számítógépeinkben található háttértárak (ismertebb nevén winchesterek) talán az utolsó hétköznapi használatban is bevetett, mechanikus elven működő egységek. Évtizedek óta használt, így rendkívül kiforrott technológiáról van szó, (a szabadalmat 1956-ban nyújtotta be az IBM) mely azonban lassan eléri kapacitásának és sebességének határait. Az egyre égetőbb gondot, pedig ez utóbbi, a tempó jelenti, hiszen a számítógépek adatfeldolgozási sebességének növekedésével rég nem tudnak lépést tartani a winchesterek. Ezért aztán egyre gyakrabban fordul elő, hogy gépünk processzora számolna, dolgozna de a szükséges adatok egyszerűen nem állnak időben rendelkezésre. A probléma nem csak az egyre lemaradó sebességgel van, hanem az adatátvitel idejének jelentős kilengéseivel, ami többek között függ az olvasófej pillanatnyi helyétől, az adatok elhelyezkedéstől is, hiszen például a lemez külső szélén gyorsabb az olvasás. Az adatátvitel sebességének meghatározásakor alapvetően három érétket szoktunk nézni:

elérési idő: az az időtartalom ami az adat szükségességének felmerülése és annak megtalálása között telik el. A memóriáknál ez jellemzően 50-100 ns között van, míg a winchestereknél 10 000 000 ns nagyságrendű értékekről beszélhetünk.

szekvenciális adatátvitel: Folyamatos írás ill. olvasás esetén mérhető átviteli sebesség. Ezzel az értékkel jellemezhető pl. egy film másolása. A mai winchestereknél ez jellemzően 100-150 MB/S

véletlenszerű adatátvitel: Művelet per másodpercben meghatározott érték, mellyel a kisebb adatmennyiségek átviteli sebességét lehet meghatározni. Érétke a winchestereknél 100-250 IOPS (input Output Per Secund). Ez az érték nagy befolyással van az operációs rendszer betöltődésének, illetve a programok indulásának sebességére.

SSD-kről általánosságban

Samsung_ssd.png Lássuk akkor az új tárolási technológiát, az SSD-t, mely nevét angol szavainak rövidítéséből kapta, Solid State Disk azaz szilárdtest lemezes meghajtó. Ez az eszköz hivatott kiváltani a ma használt háttértárolókat, melyben már semmilyen mozgó alkatrész nincs, csupán a pendrivunkhoz hasonló elektronikus chipek tárolják az adatokat. Így mozgó alkatrészek nélkül kiküszöbölhető az eddig használatos winchesterek valamennyi hátrányos tulajdonsága.

Rengeteg előny

Természetesen az első amit meg kell említeni a jóval gyorsabb adatátvitel. Az elérési ideje kb. 1 ms ami kb ezrede winchesterekének, a szekvenciális adatátvitel jellemzően 250-300 MB/s, a véletlen szerű írás illetve olvasás 6000 -70000 IOPS értket is elérheti. Ezen értékek egyikével sem veheti fel a versenyt a mechanikus elveken működő winchester. A sebesség mellet azonban ki kell emelni a lényegesen kisebb fogyasztást, kisebb melegedést, valamint halkabb –egész pontosan teljesen hangtalan- működését is.

jellemzok1.TIF

De mit is jelent mindez a felhasználóknak? A Samsung mérései szerint például egy mai notebookban a winchestert SSD-re cserélve akár fél órával is meghosszabbodhat az akkumulátoros üzemidő, a kisebb melegedés miatt pedig a notebook ventilátorának is elég kisebb fordulatszámon mennie, így némileg halkabban is fog üzemelni készülékünk. A leglátványosabb különbség azonban egyértelműen a gépünk sebességében vehető észre: az operációs rendszer kevesebb, mint fele idő alatt töltődik be, és bámulatos sebességgel indulnak az alkalmazások is. Az alábbi grafikon jól szemlélteti a Windows 7 betöltődési idejét különböző konfigurációk esetén.

bootolási idő

Az otthoni készülékek mellett persze fontos szerepe lehet az SSD-knek a szerverekben is. Itt ugyanis rengeteg kis fájl található, aminek számtalanszor kell betöltődnie. (Ilyenek lehetnek pl. egy tartomány felhasználóinak profiljai.) Ezeket az állományokat SSD-re áthelyezve jelentős teljesítménynövekedést érhetünk el, melyet a hálózat minden felhasználója élvezhet.

Vannak azért hátrányok is Persze szólni kell az SSD hátrányairól is. Ezek az eszközök egyenlőre kisebb kapacitással rendelkeznek. Ma jellemzően 64, 128, 256 GB-os méretben vásárolhatók,de már elérhető az 512 GB-os kapacitású SSD is. Jelenleg az ára is magasabb a hagyományos winchestereknél: Egy 128 Gb-os SSD jellemzően 38 és 60 ezer forint közötti áron érhető el. A technológia előretörésével azonban nyilvánvalóan csökkenni fog.

 

Mit kell még tudni róluk ?

Ezekben a meghajtókban az lapokból felépülő logikai egységekben, blokkokban tároljuk az adatokat. Egy blokk 128 darab 4 kb-os lapból áll így mérete 512Kb. Az SSD-ben ez a legkisebb egyszerre mozgatható egység. A lapok tartalma külön-külön is módosítható, de a vezérlőnek mindenképpen be kell olvasnia (illetve vissza kell írnia ) legalább egy 512 Kb-os blokkot. Ebből a felépítésből több minden is következik. Az egyik, hogy minden blokkoknak ismert az elöregedési ideje. Ez a ami elterjedt MLC technológiájú eszközökben kb. 10 000 írási ciklust jelent. Ha az SSD egyes blokkjaiba jóval gyakrabban írunk akkor az eszköz működési ideje jelentősen lecsökken. Gondoskodni kell tehát a blokkok egyenletes használatáról. Ezért pedig az SSD-be beépített Wear Leveling-nek nevezett eljárás a felelős, melynek segítségével tulajdonképpen véletlenszerű helyekre kerülnek az adatok, illetve szükség esetén a tartalék blokkokat is bevon az adattárolásba. Igen tartalék blokkok itt is vannak akár csak a régi winchestereknél. Ez az SSD-knél sem egy elkülönített egység, hanem egyszerűen a vezérlő kisebbnek ’hazudja’ a tárolókapacitást, mint amennyi a rendelkezésre álló valós kapacitás.

Az öregedéstől persze nem kell tartanunk! A gyártók jellemzően 1-2 milliós MTBF (Mean Time Between Failures - azaz a meghibásodások között átlagosan eltelt idő) értéket adnak meg, ami a gyakorlatban akár 50-100 éves élettartamot jelenthet, de még a legpesszimistább számítások szerint is 7-8 évet ki kell bírniuk ezeknek az eszközöknek. Ha valaki pedig igazán biztosra akar menni, akkor próbálja meg a használat során az SSD-je legalább 20%-át üresen hagyni. Persze lehet, hogy ez már csak szőrszálhasogatás!

ssd-k

A felépítésből származó következő gond, a meghajtó esetleges belassulása lehet, ami egyszerűen az imént leírt elvből adódig. Ha például egy 1MB-os fájlt szeretnénk kiírni, akkor ideális esetben elég két blokkot mozgatnunk, de az SSD telitettsége miatt a használat során nyilván több blokk mozgatására lesz szüksége! Az adatok kiírásánál pedig a blokkok mozgatása igényli a legtöbb időt. Így aztán hogy növekszik a mozgatandó blokkok száma egyre lassabb lesz az SSD. Természetesen erre is van megoldás: a varázs-szó a TRIM. Ez tulajdonképpen egy eljárás halmaz, mely a fenti jelenség megakadályozásáért felelős. Ezt egyrészt a törölhetőként megjelölt területek felszabadításával, másrészt az adatok átcsoportosításával éri el. SSD vásárlásánál erre érdemes odafigyelni, hiszen bár egyre ritkábban, de a piacon még mindig találhatók olyan eszközök, melyek nem támogatják a TRIM-et. (Kivételként meg kell említeni aToshiba eszközeit. A gyártó álláspontja szerint ugyanis az ő eszközeikben nem található TRIM utasításkészlet, ők egy egészen más optimalizációs eljárással oldják meg a belassulás problémáját.)

 

Érdekesebb darabok

Már korábban beszéltünk szerverekről Álljon hát itt egy igen különleges darab, mely jól példázza az új technológia mennyire sokszínű lehet. Az OCZ RevoDrive a hagyományostól eltérően egy PCI-express 4x es csatolófelületű panelre építette meghajtóját, mely valójában két RAID-be kötött eszközt tartalmaz, így tudták elérni a hihetetlennek tűnő 540 MB/s-os olvasási illetve 450 MB/s –os írási sebességet. A gyártó kifejezetten szerverekbe ajánlja eszközét. A 120GB-os tárolókapacitású eszköz bruttó 80 000 Ft körüli áron érhető el.

OCZ revodrive

Méret csökkentéssel persze az SSD-knél is találkozhatunk. Az mSATA csatlakozókkal ellátott eszközök alig nagyobbak egy pénzérménél, melyeket gyártóik elsősorban ultra hordozható eszközökbe vagy speciális célgépekbe ajánlják. Meglepő, de ezeak az SSD-k fizikai méretükön kívül alig maradnak el valamiben hagyományos társaiktól. Akár 128GB-os tárolókapacitást is elérik 240MB/s-os olvasási sebesség mellett. Ilyen méretű eszközöket több gyártó kínálatában is találhatunk: kínál ilyet az Intel, a Transcend vagy a NetList is. Persze ezeket a termékeket önálló termékként hiába keressük a boltokban. Egy-egy hordozható eszközben viszont elöbb-utóbb jó eséllyel mi is tulajdonosai lehetünk ezeknek.

 netlist

 

Építsük be, üzemeljük be!

Az SSD fizikai beépítés teljes mértékben megegyezik egy winchester beépítésével. A különbség annyi lehet, hogy az SSD-ket jellemzően a notebook meghajtóknál megszokott 2,5”-os (ritkábban 1,8”-os) méretben gyártják, így egy asztali gépbe való beépítéséhez szükség lesz egy beépítő keretre. A vásárlásnál érdemes erre odafigyelni, legtöbb típushoz azonban hozzáadják a keretet. A csatoló felülete a ami winchesterekével megegyezően SATA szabványú, így ez sem jelenthet gondot. Egy asztali gépben célszerű az eddig használt winchester mellé beépíteni az új eszközt, majd telepíteni rá az operációs rendszert és számítógépünket máris frissebb sebességgel használhatjuk. Notebookban pedig winchesterünk cseréjével válthatunk SSD-re. A cikk elején feltett kérdésre tehát teljesen egyértelműen lehet válaszolni: igen, az SSD technológia egyértelműen fontos mérföldkőnek nevezhető az elektronikus adattárolás világában.

Egy SSD-nél ajánlott operációs rendszer a Windows 7 bármely verziója, Windows 2008 R2, Linux esetén pedig arra érdemes odafigyelni hogy a kernel legalább 2.6.33-as verziójú legyen. Ezek a rendszerek támogatják ugyanis a TRIM utasítást. Persze ha ragaszkodunk a régi jól bevált rendszerünkhöz, akkor rendelkezésre állnak különböző programok, melyekkel karbantarthatjuk SSD-nket. Ilyen például az SSD toolbox, vagy aWiper.

A TRIM beüzemeléséhez azonban van még egy feladatunk: A számítógép BIOS-ba belépve a SATA vezérlésnél be kell kapcsolni az AHCI módot. (Ez egyes BIOS-okban egyszerűen ’enabled’ vagy ’disabled’, míg máshol SATA mode értéke lehet ’IDE’ vagy ’AHCI’, néha pedig az ’IDE mode’ menüpontot kell keresnünk.) Ezt a kapcsolót sokan onnan ismerik, hogy ezt kellet kikapcsolni gépükben, hogy az XP telepíthető legyen rá. Hát, most itt az ideje visszakapcsolni (no meg egy modernebb operációs rendszerre váltani)!

További beállításként érdemes kikapcsolni Windows 7 alatt a lemez időzített töredezettség mentesítését. Az SSD-knek erre nincs szükségük, feleslegesen meg ne öregítsük eszközünket.

Töredezettség mentesítés

Persze sok apróbb további beállítás leírása is fellelhető az interneten, aki kedvet érez magában kísérletezhet bátran! A tapasztalat azonban azt mutatja, hogy általában ezek a finom hangolások a gyakorlati használat során csak elhanyagolható előnyöket jelentenek.

 

Konkluzió

Az előnyöket és a hátrányokat figyelembe véve a jelenlegi tendencia tehát nem egyértelműen a winchesterek teljes cseréje, hiszen a nagyobb mennyiségű adatok tárolására még jó ideig ez lehet a legmegfelelőbb eszköz. Gyorsaságának köszönhetően viszont a HDD megtartásával is jelentős előnyökre tehetünk szert akár otthoni akár vállalati környezetben az új technológia jól átgondolt felhasználásával. A cikk elején feltett kérdésre tehát teljesen egyértelműen lehet válaszolni: igen, az SSD technológia egyértelműen fontos mérföldkőnek nevezhető az elektronikus adattárolás világában.

Amennyiben a fenti cikknél részletesebben is érdekli az SSD technológia ajánlom figyelmébe a Prohardver! ’Átfogó elemzés az SSD-k természetéről’ című, mára már mértékadóvá vált írását!

Elérhetőség

  • Tel.:  +36 92 550-373
  • Fax: +36 92 550-374

    Nyitva tartás:
  • H-P:   8:00-17:00
  • Szo.:  9:00-12:00
    Email:
  • Ez az e-mail cím a spamrobotok elleni védelem alatt áll. Megtekintéséhez engedélyeznie kell a JavaScript használatát.

Rólunk

  • Hardver-szoftverkereskedelem
  • Rendszer integráció
  • Helyi és nagy távolságú hálózatok
    tervezése és kivitelezése
  • Szerviz
  • Alkalmazások fejlesztése
  • Weboldal szerkesztés