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Est-il possible de démonter un disque SSD ? SSD pour processeurs rapides. Que faire avec un vieux disque dur

Sur les ordinateurs économiques, même avec un bon processeur et d'autres composants, les fabricants sacrifient la vitesse pour économiser de l'argent. disque dur, pariant sur le volume.

Remplacer le disque dur d'un ordinateur portable par un SSD accélérera l'ordinateur et, si vous le souhaitez, vous pourrez obtenir un stockage supplémentaire si vous achetez un adaptateur spécial.

Que souhaitez-vous savoir

Avant de procéder à un remplacement, vous pouvez vous soucier du transfert du système. Si vous envisagez d'installer un nouveau système d'exploitation, vous pouvez ignorer ce point. Transférez simplement les fichiers importants vers un service cloud ou une clé USB.
Si vous souhaitez changer de disque tout en préservant le système, alors la nouvelle mémoire de stockage doit être suffisamment grande pour accueillir toutes les informations nécessaires.
Si tu as nouvel ordinateur portable avec une garantie valide, après avoir ouvert l'ordinateur portable vous-même, vous le perdrez.

Comment enregistrer une copie de Windows

Lors du remplacement d'un ancien disque dur par un nouveau SSD dans un ordinateur portable, de nombreux utilisateurs réfléchissent à la manière de transférer le système vers un nouveau disque. À cette fin, des programmes spéciaux ont été développés par les fabricants d'ordinateurs portables.

Certains d'entre eux:

Acer fournit l'utilitaire « Acer eRecovery Management » ;
chez Sony – « Centre de récupération VAIO » ;
La société Samsung a « Récupération Samsung Solution 5" ;
Satellite Toshiba – « Créateur de disque de récupération » ;
Gestionnaire de récupération HP ;
Centre de solutions Lenovo ;
Asus dispose d'un programme « Backtracker » ;
Gestionnaire de récupération MSI ;

Au fil du temps, la liste peut s'allonger. Vous pouvez rechercher et télécharger de nouvelles versions de programmes sur les sites Web officiels.

Vous pouvez également en utiliser des universels : Macrium Reflect Free, Macrium Reflect. Ils sont pris en charge sur tous les systèmes d'exploitation Windows.

Pour chaque programme il y a Instructions détaillées sur le site Web des développeurs, mais fondamentalement, toutes les fonctionnalités sont les mêmes : vous lancez le programme, choisissez quoi et où copier, attendez que le processus soit terminé. Après avoir remplacé le disque, vous verrez le bureau tel qu'il était.

Commençons par remplacer le disque dur

Ci-dessous, nous examinerons un exemple de remplacement d'un disque dur par un SSD dans Ordinateur portable Asus. Si votre ordinateur portable vient d’un autre fabricant, ce n’est pas grave, le principe est toujours le même pour la plupart des modèles.

Avant de commencer à démonter votre ordinateur portable, assurez-vous de l'éteindre et de retirer la batterie. Et lorsque vous travaillez, essayez de ne pas toucher les composants de la carte mère avec un tournevis ou vos mains, car la moindre égratignure peut l'endommager.

Commençons le travail:

Si vous décidez d'installer un nouveau système après le remplacement, utilisez Windows 7 et versions ultérieures ; Windows XP et Vista ne sont pas conçus pour fonctionner sur un disque SSD et vous pourriez rencontrer une baisse de la vitesse d'écriture. De plus, les versions 10 et 8 du système sont les plus optimisées pour fonctionner sur un disque SSD.
Sinon, après avoir installé le SSD, l'installation du système d'exploitation ne sera pas différente de la normale.

Que faire avec un vieux disque dur

1) Le lecteur HDD peut être installé comme stockage de données supplémentaire au lieu d'un lecteur DVD. Ils ont depuis longtemps perdu en popularité et ne sont pratiquement pas utilisés.

Pour ce faire, vous aurez besoin d'un adaptateur spécial inséré dans la position d'entraînement. Lors du choix, faites attention à sa hauteur et à sa largeur, car les dimensions disque Cela dépend de l'épaisseur de l'ordinateur portable lui-même. De plus, la largeur de l'adaptateur peut également être différente. L'écart entre les dimensions ne fera pas de mal travailler dur disque, mais si vous êtes perfectionniste, cet inconvénient vous énervera.

Connecter un disque dur au lieu d'un lecteur n'est pas difficile, l'adaptateur est généralement livré avec les instructions et les outils nécessaires. Cette méthode d'utilisation sera optimale pour remplacer le disque dur sans réinstaller le système.

2) Vous pouvez également acheter un boîtier externe avec un adaptateur USB et l'utiliser Disque dur comme périphérique de stockage portable.

Voyons d’abord ce qu’est un SSD. Le SSD est un disque SSD (anglais SSD, Solid State Drive ou Solid State Disk), un périphérique de stockage non volatile et réinscriptible sans déplacer de pièces mécaniques utilisant la mémoire flash. Un SSD émule complètement le fonctionnement d'un disque dur.

Voyons ce qu'il y a à l'intérieur du SSD et comparons-le avec son proche parent Clé USB.

Comme vous pouvez le constater, il n’y a pas beaucoup de différences. Essentiellement, un SSD est un gros lecteur flash. Contrairement aux lecteurs flash, les SSD utilisent une puce de mémoire cache DDR DRAM, en raison des spécificités de fonctionnement et de la vitesse d'échange de données entre le contrôleur et l'interface SATA qui a augmenté plusieurs fois.

Contrôleur SSD.

La tâche principale du contrôleur est d'effectuer des opérations de lecture/écriture et de gérer la structure de placement des données. Sur la base de la matrice de placement des blocs, dans laquelle les cellules ont déjà été écrites et lesquelles ne l'ont pas encore été, le contrôleur doit optimiser la vitesse d'écriture et garantir une vitesse d'écriture maximale. long terme Services de disque SSD. En raison des caractéristiques de conception de la mémoire NAND, il est impossible de travailler avec chaque cellule séparément. Les cellules sont regroupées en pages de 4 Ko et les informations ne peuvent être écrites qu'en occupant la totalité de la page. Vous pouvez effacer des données par blocs de 512 Ko. Toutes ces restrictions imposent certaines responsabilités au bon algorithme intelligent du contrôleur. Par conséquent, des algorithmes de contrôleur correctement configurés et optimisés peuvent améliorer considérablement les performances et la durabilité d'un disque SSD.

Le contrôleur comprend les principaux éléments suivants :

Processeur – généralement un microcontrôleur 16 ou 32 bits. Exécute les instructions du micrologiciel, est responsable du mélange et de l'alignement des données sur Flash, des diagnostics SMART, de la mise en cache et de la sécurité.

Correction d'erreur (ECC) – Unité de contrôle et de correction d'erreur ECC.

Contrôleur Flash – comprend l'adressage, le bus de données et le contrôle des puces de mémoire Flash.

Contrôleur DRAM - adressage, bus de données et gestion de la mémoire cache DDR/DDR2/SDRAM.

Interface E/S – responsable de l’interface de transfert de données vers les interfaces externes SATA, USB ou SAS.

Mémoire du contrôleur – se compose de mémoire ROM et d’un tampon. La mémoire est utilisée par le processeur pour exécuter le micrologiciel et comme tampon pour le stockage temporaire des données. En l’absence de puce mémoire RAM externe, le SSD fait office de seul tampon de données.

Sur ce moment Les modèles de contrôleurs suivants sont utilisés dans les SSD :

Indilinx « Pieds nus ECO » IDX110MO1

Indilinx "Pieds nus" IDX110M00

Intel PC29AS21BA0

Marvel 88SS9174-BJP2

Samsung S3C29RBB01-YK40

SandForce SF-1200

SandForce SF-1500

Toshiba T6UG1XBG

Mémoire flash.

Les SSD, comme l'USB Flash, utilisent trois types de mémoire NAND : SLC (Single Level Cell), MLC (Multi Level Cell) et TLC (Three Level Cell). La seule différence est que SLC vous permet de stocker un seul bit d'information dans chaque cellule, MLC - deux et TLC - trois cellules (en utilisant différents niveaux charge électrique sur un transistor à grille flottante), ce qui rend les mémoires MLC et TLC moins chères par rapport à leur capacité.

Cependant, la mémoire MLC/TLC a une ressource inférieure (100 000 cycles d'effacement pour SLC, en moyenne 10 000 pour MLC et jusqu'à 5 000 pour TLC) et des performances moins bonnes. Avec chaque niveau supplémentaire, la tâche de reconnaissance du niveau du signal devient plus compliquée, le temps nécessaire pour rechercher une adresse de cellule augmente et la probabilité d'erreurs augmente. Étant donné que les puces SLC sont beaucoup plus chères et que leur volume est inférieur, les puces MLC/TLC sont principalement utilisées pour des solutions de masse. À l'heure actuelle, la mémoire MLC/TLC se développe activement et se rapproche du SLC en termes de caractéristiques de vitesse. Aussi, faible vitesse Les fabricants de disques SSD compensent le MLC/TLC avec des algorithmes d'alternance de blocs de données entre les puces de mémoire (écriture/lecture simultanée sur deux puces de mémoire flash, d'un octet chacune) similaires au RAID 0, et à faibles ressources en mélangeant et en surveillant l'utilisation uniforme des cellules. . De plus, une partie de la capacité mémoire est réservée dans le SSD (jusqu'à 20 %). Il s'agit d'une mémoire indisponible pour les opérations d'écriture/lecture standard. Il est nécessaire comme réserve en cas d'usure des cellules, à l'instar des disques durs magnétiques, qui disposent d'une réserve pour remplacer les blocs défectueux. La réserve de cellules supplémentaire est utilisée de manière dynamique et, à mesure que les cellules primaires s'usent physiquement, une cellule de rechange de remplacement est fournie.

Comment fonctionne un disque SSD ?

Pour lire un bloc de données dans un disque dur, il faut d'abord déterminer où il se trouve, puis déplacer le bloc de têtes magnétiques vers la piste souhaitée, attendre que le secteur souhaité soit sous la tête et le lire. De plus, les requêtes chaotiques vers différentes zones du disque dur ont un impact encore plus important sur le temps d'accès. Avec de telles demandes, les disques durs sont obligés de « conduire » constamment leur tête sur toute la surface des « crêpes », et même la réorganisation de la file d'attente des commandes n'aide pas toujours. Mais dans SSD, tout est simple : nous calculons l'adresse du bloc souhaité et y obtenons immédiatement un accès en lecture/écriture. Il n'y a pas d'opérations mécaniques - tout le temps est consacré à la traduction d'adresses et au transfert de blocs. Plus la mémoire flash, le contrôleur et l'interface externe sont rapides, plus accès plus rapide aux données.

Mais lors de la modification/effacement de données sur un disque SSD, tout n'est pas si simple. Les puces de mémoire flash NAND sont optimisées pour les opérations sectorielles. La mémoire Flash est écrite en blocs de 4 Ko et effacée en blocs de 512 Ko. Lors de la modification de plusieurs octets à l'intérieur d'un bloc, le contrôleur effectue la séquence d'actions suivante :

Lit le bloc contenant le bloc en cours de modification dans le tampon/cache interne ;

Modifie les octets requis ;

Effectue un effacement de bloc sur une puce de mémoire flash ;

Calcule un nouvel emplacement de bloc selon les exigences de l'algorithme de brassage ;

Écrit le bloc dans un nouvel emplacement.

Mais une fois que vous avez écrit des informations, elles ne peuvent pas être écrasées tant qu'elles n'ont pas été effacées. Le problème est que la taille minimale des informations enregistrées ne peut pas être inférieure à 4 Ko et que les données peuvent être effacées par blocs d'au moins 512 Ko. Pour ce faire, le contrôleur regroupe et transfère les données pour libérer un bloc entier.

C'est ici qu'intervient l'optimisation du système d'exploitation pour travailler avec le disque dur. Lors de la suppression de fichiers, le système d'exploitation n'efface pas physiquement les secteurs du disque, mais marque uniquement les fichiers comme supprimés et sait que l'espace qu'ils occupaient peut être réutilisé. Cela n'interfère pas avec le fonctionnement du lecteur lui-même et les développeurs d'interfaces n'étaient pas préoccupés par ce problème auparavant. Bien que cette méthode de suppression contribue à améliorer les performances lors de l'utilisation de disques durs, elle devient un problème lors de l'utilisation de disques SSD. Avec les disques SSD, comme les disques durs traditionnels, les données sont toujours stockées sur le disque après avoir été supprimées par le système d'exploitation. Mais le fait est que le disque SSD ne sait pas lesquelles des données stockées sont utiles et lesquelles ne sont plus nécessaires et est obligé de traiter tous les blocs occupés à l'aide d'un long algorithme.

Lire, modifier et écrire à nouveau sur place, après avoir effacé les cellules mémoire concernées par l'opération, qui du point de vue du système d'exploitation ont déjà été supprimées. Par conséquent, plus les blocs d'un SSD contiennent des données utiles, plus vous devez souvent recourir à la procédure lecture> modifier> effacer> écrire, au lieu de l'écriture directe. C'est là que les utilisateurs de SSD sont confrontés au fait que les performances du disque diminuent sensiblement à mesure qu'ils se remplissent de fichiers. Le lecteur ne dispose tout simplement pas de suffisamment de blocs pré-effacés. Les disques propres démontrent des performances maximales, mais pendant leur fonctionnement vitesse réelle commence progressivement à décliner.

Auparavant, l'interface ATA ne disposait tout simplement pas de commandes permettant d'effacer physiquement les blocs de données après la suppression de fichiers au niveau du système d'exploitation. Ils n'étaient tout simplement pas nécessaires pour les disques durs, mais l'avènement des SSD nous a obligés à reconsidérer notre attitude envers ce problème. En conséquence, la spécification ATA a introduit une nouvelle commande DATA SET MANAGEMENT, mieux connue sous le nom de Trim. Il permet au système d'exploitation de collecter des informations sur le pilote au niveau du pilote. fichiers supprimés et transférez-les au variateur de vitesse.

Pendant les périodes d'inactivité, le SSD nettoie et défragmente indépendamment les blocs marqués comme supprimés dans le système d'exploitation. Le contrôleur déplace les données pour obtenir davantage d'emplacements mémoire pré-effacés, libérant ainsi de l'espace pour les écritures ultérieures. Cela permet de réduire les retards survenus pendant les travaux.

Mais pour implémenter Trim, cette commande doit être prise en charge par le micrologiciel du lecteur et le pilote installé dans le système d'exploitation. Pour le moment, seuls les derniers modèles de SSD « comprennent » TRIM, et pour les disques plus anciens, vous devez flasher le contrôleur pour activer la prise en charge de cette commande. Parmi les systèmes d'exploitation, la commande Trim est prise en charge : Windows 7, Serveur Windows 2008 R2, Linux 2.6.33, FreeBSD 9.0. Pour les autres systèmes d'exploitation, vous devez installer des pilotes et des utilitaires supplémentaires.

Par exemple, pour les SSD d'Intel, il existe utilitaire spécial SSD Toolbox, qui peut effectuer une synchronisation avec le système d'exploitation selon un calendrier. En plus de l'optimisation, l'utilitaire vous permet d'effectuer des diagnostics SSD et d'afficher les données SMART de tous les disques de l'ordinateur. À l'aide de SMART, vous pouvez estimer le degré d'usure actuel du SSD - le paramètre E9 reflète le nombre restant de cycles de nettoyage des cellules NAND en pourcentage de la valeur standard. Lorsque la valeur, décroissante de 100, atteint 1, on peut s’attendre à l’apparition rapide de blocs « cassés ».

À propos de la fiabilité des SSD.

Il semblerait qu'il n'y ait pas de pièces mobiles - tout devrait être très fiable. Ce n'est pas tout à fait vrai. Tout appareil électronique peut tomber en panne, les SSD ne font pas exception. La faible ressource des puces MLC peut encore être gérée d'une manière ou d'une autre par la correction d'erreurs ECC, la redondance, le contrôle de l'usure et le brassage des blocs de données. Mais la plus grande source de problèmes réside dans le contrôleur et son firmware. Étant donné que le contrôleur est physiquement situé entre l'interface et les puces mémoire, la probabilité qu'il soit endommagé à la suite d'une panne ou de problèmes d'alimentation est très élevée. Dans ce cas, les données elles-mêmes sont dans la plupart des cas enregistrées. Aux dommages physiques qui rendent impossible l'accès aux données utilisateur, s'ajoutent les dommages logiques qui entravent également l'accès au contenu des puces mémoire. Toute erreur ou bug, même mineur, dans le micrologiciel peut entraîner une perte totale de données. Les structures de données sont très complexes. Les informations sont « réparties » sur plusieurs puces, entrelacées, ce qui rend la récupération des données assez difficile.

Dans de tels cas, le micrologiciel du contrôleur avec formatage de bas niveau, lorsque les structures de données de service sont recréées. Les fabricants tentent constamment d'améliorer le micrologiciel, de corriger les erreurs et d'optimiser le fonctionnement du contrôleur. Par conséquent, il est recommandé de mettre à jour périodiquement le micrologiciel du lecteur pour éliminer d'éventuelles pannes.

Sécurité SSD.

Dans un lecteur SSD, comme dans un disque dur, les données ne sont pas supprimées immédiatement après que le fichier a été effacé du système d'exploitation. Même si vous écrasez le début du fichier avec des zéros, les données physiques restent, et si vous retirez les puces de mémoire flash et les lisez sur le programmeur, vous pouvez trouver des fragments de fichier de 4 Ko. L'effacement complet des données doit attendre qu'une quantité égale de données ait été écrite sur le disque. espace libre+ volume de réserve (environ 4 Go pour 60 Go SSD). Si un fichier atterrit sur une cellule « usée », le contrôleur ne l’écrasera pas de sitôt avec de nouvelles données.

Principes de base, fonctionnalités, différences dans la récupération de données à partir de clés SSD et USB Flash.

La récupération de données à partir de disques SSD est un processus assez laborieux et long par rapport aux lecteurs flash portables. Le processus consistant à trouver le bon ordre, à combiner les résultats et à sélectionner le collecteur nécessaire (un algorithme/programme qui émule complètement le fonctionnement du contrôleur de disque SSD) pour créer une image disque n'est pas une tâche facile.

Cela est principalement dû à l'augmentation du nombre de puces dans le lecteur SSD, ce qui augmente le nombre plusieurs fois. options possibles actions à chaque étape de la récupération des données, chacune nécessitant une vérification et des connaissances spécialisées. De plus, étant donné que les SSD sont soumis à des exigences beaucoup plus strictes pour toutes les caractéristiques (fiabilité, performances, etc.) que les lecteurs flash mobiles, les technologies et les méthodes de travail avec les données qui y sont utilisées sont assez complexes, ce qui nécessite un individu approche de chaque décision et la disponibilité d’outils et de connaissances spécialisés.

Optimisation SSD.

1. Pour que le disque vous serve longtemps, vous devez transférer tout ce qui change fréquemment (fichiers temporaires, cache du navigateur, indexation) sur le disque dur, désactiver la mise à jour de l'heure du dernier accès aux dossiers et répertoires (comportement fsutil définir désactiver le dernier accès 1). Désactivez la défragmentation des fichiers dans le système d'exploitation.

2. Avant d'installer Windows XP sur un SSD, lors du formatage du disque, il est recommandé d'« aligner » les partitions à la puissance deux (par exemple, utilitaire diskpart), sinon le SSD devra faire 2 lectures au lieu d'une. De plus, Windows XP rencontre quelques problèmes avec la prise en charge de secteurs de plus de 512 Ko (les SSD utilisent 4 Ko par défaut) et des problèmes de performances qui en résultent. Windows Vista, Windows 7, dernières versions Mac OS et Linux alignent déjà correctement les disques.

3. Mettez à jour le micrologiciel du contrôleur si ancienne version ne connaît pas la commande TRIM. Installer derniers pilotes aux contrôleurs SATA. Par exemple, si vous disposez d'un contrôleur Intel, vous pouvez augmenter les performances de 10 à 20 % en activant le mode ACHI et en installant le pilote Intel Matrix Storage dans le système d'exploitation.

4. Vous ne devez pas utiliser les derniers 10 à 20 % de l'espace libre de la partition, car cela pourrait nuire aux performances. Ceci est particulièrement important lorsque TRIM est en cours d'exécution, car il a besoin d'espace pour réorganiser les données : par exemple, les utilitaires de défragmentation semblent fonctionner, car ils ont également besoin d'au moins 10 % de l'espace disque. Il est donc très important de surveiller ce facteur, car en raison du petit volume de SSD, ils se remplissent très rapidement.

Avantages du SSD.

Vitesse élevée de lecture de n'importe quel bloc de données, quel que soit son emplacement physique (plus de 200 Mo/s) ;

Faible consommation d'énergie lors de la lecture des données du disque (environ 1 Watt inférieure à celle du disque dur) ;

Génération de chaleur réduite (des tests internes chez Intel ont montré que les ordinateurs portables équipés de disques SSD chauffent 12,2° de moins que ceux équipés de disques durs ; les tests ont également révélé que les ordinateurs portables équipés de disques SSD et de 1 Go de mémoire ne sont pas inférieurs aux modèles équipés de disques durs et de 4 Go de mémoire dans les tests de référence courants. );

Silencieux et grande fiabilité mécanique.

Inconvénients du SSD.

Consommation d'énergie élevée lors de l'écriture de blocs de données ; la consommation d'énergie augmente avec l'augmentation de la capacité de stockage et l'intensité des modifications de données ;

Faible capacité et coût par gigaoctet élevé par rapport au disque dur ;

Nombre limité de cycles d'écriture.

Conclusion.

En raison du coût élevé Disques SSD et avec une petite quantité de mémoire, il n'est pas pratique de les utiliser pour stocker des données. Mais ils sont parfaits comme partition système sur laquelle le système d'exploitation est installé et sur des serveurs pour mettre en cache les données statiques.

1 - Interface SATA

Les disques SSD échangent des données avec l'ordinateur via l'interface SATA. Par conséquent, pour le réglage, le disque dur SATA d'un PC ou d'un ordinateur portable peut être remplacé par un disque SSD plus rapide. La version de l'interface est importante : la plupart des anciens modèles disposent d'un connecteur SATA 2, qui offre théoriquement une vitesse maximale allant jusqu'à 300 Mo/s. Les SSD modernes offrent généralement une interface SATA 3 (également appelée SATA 6 Gb/s) avec un débit de données maximum de 600 Mo/s.

2 - Contrôleur

Le contrôleur est le « cerveau » du SSD ; il contrôle l'échange de données entre l'interface SATA et les modules de mémoire. Plus le contrôleur est puissant, plus le disque SSD est rapide. Par exemple, Marvell 88SS9174 peut lire ou écrire jusqu'à 500 Mo de données par seconde. Pour éviter une usure prématurée du SSD, le contrôleur répartit les opérations d'écriture de manière à ce que toutes les cellules mémoire soient utilisées le plus souvent possible.

3 - Mémoire tampon

Pour augmenter la vitesse, les SSD disposent d'un tampon intermédiaire plusieurs fois plus rapide que la mémoire flash. Dans la plupart des modèles, la mémoire tampon varie de 256 à 512 Mo et, comme la RAM du PC, est constituée de modules DDR3. Les opérations d'écriture fréquentes dans les mêmes zones de mémoire sont prises en charge par la mémoire cache. Cela réduit le nombre d'écritures flash et augmente la durée de vie du SSD.

4 - Mémoire Flash

Chaque module de mémoire d'un SSD contient des milliards de cellules de mémoire fabriquées à l'aide de la technologie flash. Les minuscules structures de la puce mémoire (par exemple, les chemins porteurs de courant pour le transport des données) ne mesurent que 34 nm de large. À titre de comparaison, les cheveux humains sont en moyenne deux mille fois plus épais. Pour garantir des taux de lecture et d'écriture élevés, les données de nombreux modules de mémoire sont demandées simultanément. Grâce à cela, les taux de transfert de données des puces individuelles sont résumés.

On a beaucoup écrit sur les disques SSD en tant que prochaine génération de disques durs. Et maintenant, à cause des inondations en Thaïlande, je pense que la position SSD sera poussée à l'extrême.

Ayant de l'expérience dans la réparation d'ordinateurs et de composants, j'envisagerai le fonctionnement de cet appareil d'un point de vue pratique, c'est-à-dire en tenant compte de toute la commodité de l'utilisation d'un SSD ainsi que des problèmes et de leurs solutions en cas de dysfonctionnement de l'appareil.

SSD est une abréviation de l'anglais Solid State Drive, qui signifie disque SSD. Il ne comporte aucune pièce mécanique, ce qui ne peut pas le classer comme disque ou disque dur. On dit communément que cet appareil présente trois avantages principaux par rapport à un disque dur classique.

Le premier avantage est la rapidité. Le SSD est en moyenne trois fois plus rapide au démarrage système opérateur, lorsque vous accédez à des programmes tels que Photoshop et lorsque vous travaillez dans les programmes eux-mêmes.

Deuxièmement : il est complètement silencieux.

Et enfin, troisièmement : il est moins gourmand en énergie qu’un disque dur classique.

Examinons de plus près ces avantages. Sur la base du premier, je peux dire que la vitesse se fait principalement sentir lors du chargement du système d'exploitation. En effet, le système démarre sur un SSD environ trois fois plus vite.

Lors de l'accès aux programmes, il est également rapide, mais pas tellement, environ deux fois plus rapide, et cela se ressent lors du chargement de programmes lourds tels que Photoshop, AutoCAD et autres.

Lors du chargement d'autres programmes, la force de l'habitude joue probablement un rôle : nous sommes tellement habitués à nous distraire avec quelque chose pendant le chargement du programme que la différence ne se fait pratiquement pas sentir.

Mais la vitesse de fonctionnement dans le programme lui-même n'est pas discutée car le SSD est sujet à une usure rapide et personne ne veut réutiliser le lecteur dans des programmes.

De plus, l’usure d’un disque dur ordinaire n’est pas si grave comparée à l’usure d’un SSD. Si le disque dur s'use ou tombe en panne, il existe de nombreux utilitaires qui vous permettent de restaurer par programme un disque endommagé ou ses secteurs individuels.

Il existe de nombreuses façons, à commencer par la défragmentation régulière - une option intégrée au système d'exploitation lui-même Système Windows, jusqu'au cas extrême d'endommagement mécanique, où la seule option restante est le transfert mécanique des disques dans un autre boîtier.

Ainsi, dans 90 % des cas, voire plus, les informations endommagées voire perdues d'un disque dur peuvent être restaurées, ce qui est quasiment impossible sur un SSD.

Seuls le système d'exploitation et le dossier Program Files sont adaptés à l'utilisation d'un SSD. Toutes autres informations, fichiers et bases de données, ainsi que travail intense avec les programmes, il est préférable de rester sur un disque dur mécanique ordinaire.

L'avantage en termes d'intensité énergétique est important - il s'agit bien sûr de la faible consommation d'énergie des SSD, mais étant donné qu'en cas de panne de courant, la possibilité de perte irrémédiable d'informations est très élevée, cet avantage devient également , pour le moins, très controversé.

Et enfin, côté financier, le prix du problème, pour ainsi dire : un SSD coûte cher, un disque normal de 120 Go coûte environ 240 dollars à Moscou. De tels prix n'existent pas dans les régions. De plus, si le prix des disques durs est inversement proportionnel aux mises à jour, mises à niveau et augmentations de capacité, alors dans le cas des SSD, c'est exactement le contraire.

Par exemple, il existe deux types de contrôleurs dans les SSD. Il s'agit d'une puce programmable pour l'alimentation électrique et la distribution du travail et des informations dans le SSD. Les logiciels des contrôleurs Sand-Force et JMicron géraient extrêmement mal ces fonctions. Ils ont enregistré les informations de manière très inégale (pour les disques durs, ce problème est résolu par la défragmentation conventionnelle).

Lorsqu'une cellule de stockage se détériore, le disque entier tombe en panne. À propos, une cellule de disque dur endommagée est le défaut le plus simple qui propose de nombreuses solutions, du logiciel « contournant » la cellule (en la plaçant en quarantaine) à la magnétisation logicielle du disque.

Ainsi, pour résoudre ce problème, la commande Trim a été inventée pour les SSD, qui doit assurer une usure uniforme du disque. Curieusement, parallèlement à cette innovation, le prix du SSD a augmenté, alors que selon tous les canons commerciaux et logiques, cela aurait dû être l'inverse.

En raison des inondations en Thaïlande, 80 % de la production de disques durs a été suspendue. Il est peu probable que des travaux, même minimes, visant à rétablir la production commencent avant le printemps. Les magasins vendant des ordinateurs ne vendent plus les disques durs séparément des ordinateurs. Sans parler du fait que les prix des disques durs ont doublé.

Alors, qu'est-ce qu'un SSD ?

Traduit de l'anglais, le disque SSD signifie « un disque sans pièces mobiles ». Un disque SSD est un périphérique de stockage dont le principe de fonctionnement repose sur l'utilisation de puces réinscriptibles et d'un contrôleur. Souvent, les utilisateurs confondent la terminologie et appellent SSD un disque dur. C'est faux, parce que caractéristiques techniques disques solides. Particularité L'avantage de ce type de support à partir du disque dur est que lors de la lecture des données d'un SSD, il n'est pas nécessaire d'effectuer des opérations mécaniques, tout le temps est consacré uniquement au transfert de l'adresse et du bloc lui-même. En conséquence, plus la mémoire de l'appareil et du contrôleur lui-même est rapide, plus le accès général aux données.

Cependant, le processus de modification ou d'effacement des données sur les disques SSD n'est pas si simple. Cela est dû au fait que la mémoire est écrite en blocs de 4 Ko et effacée en blocs de 512 Ko.

Lors de la modification de blocs, la séquence d'actions suivante se produit :

1. Le bloc contenant les modifications est lu dans le tampon interne.

2. La modification nécessaire des octets est effectuée.

3. Le bloc est effacé de la mémoire flash.

4. Le nouvel emplacement de ce bloc est calculé.

5. Le bloc est écrit dans un nouvel emplacement.

Lors de la suppression de fichiers, ils ne sont pas physiquement supprimés, mais sont uniquement marqués par le système comme supprimés, mais le SSD ne sait pas quelles données sont des données utilisateur et lesquelles sont supprimées, et en fait tous les blocs doivent être traités conformément à ce qui précède. schéma mentionné. Ce système conduit au fait qu'avec une grande quantité de données sur le disque, la durée de fonctionnement totale augmente considérablement, ce qui ralentit tout le travail.

Sécurité et fiabilité des SSD

Si l'on parle de la possibilité de récupérer les données d'un SSD, on peut noter les points suivants :

Les données ne sont pas supprimées immédiatement, comme sur le disque dur, même si vous écrasez le fichier par-dessus avec d'autres données.

Le processus de récupération de données demande beaucoup de travail, car il est nécessaire de sélectionner le bon ordre, de combiner les résultats et également de sélectionner l'algorithme nécessaire qui émule le fonctionnement du contrôleur multimédia.

La fiabilité d'un SSD dépend directement de la fiabilité du contrôleur et de son firmware, puisque c'est le contrôleur qui se situe entre l'interface et les puces mémoire et la probabilité qu'il soit endommagé en cas de problèmes d'alimentation est très élevée.

Règles pour travailler avec des supports solides afin de prolonger leur cycle de vie et d'augmenter la vitesse globale :

Toutes les données qui changent fréquemment (diverses données temporaires, fichiers d'échange, etc.) doivent être transférées sur un disque dur ordinaire.

Désactivez la défragmentation du disque.

Mettez régulièrement à jour le micrologiciel du contrôleur.

Garder environ 20 % de votre partition de disque libre à tout moment améliorera les performances globales.

Avantages des SSD par rapport aux disques durs :

Vitesse de lecture des blocs de données très élevée, qui n'est en réalité limitée que par débit interface du contrôleur.

Basse consommation énergétique.

Silence.

Il n'y a pas de pièces mécaniques, ce qui réduit les risques de pannes.

Petites dimensions hors tout.

Résistance aux hautes températures.

Inconvénients du SSD :

Nombre limité de cycles de réécriture des cellules mémoire (de 10 000 à 100 000 fois). Une fois la limite atteinte, votre disque cessera tout simplement de fonctionner.

Prix élevé. Par rapport au prix d'un disque dur de 1 Go (environ 1,6 roubles/Go pour un disque dur de 1 To contre 48 roubles/Go pour un SSD de 128 Go).

Faible capacité du disque par rapport au disque dur.

Problème de compatibilité avec certaines versions de systèmes d'exploitation (certains systèmes d'exploitation ne prennent tout simplement pas en compte les spécificités des supports SSD, ce qui entraîne une usure très rapide du support).

Entreprises et fabricants de SSD en qui vous pouvez avoir confiance :

Intel, Kingston, OCZ, Corsar, Crucial, Transcend, ADATA.

Périphérique de disque dur

La conception du disque dur lui-même consiste non seulement en des périphériques de stockage direct d'informations, mais également en un mécanisme qui lit toutes ces données. C'est la principale différence entre les disques durs, les disquettes et les lecteurs optiques. De plus, contrairement à mémoire vive(RAM), qui nécessite une alimentation constante, le disque dur est un périphérique non volatile. Les données qu'il contient sont enregistrées, que l'ordinateur soit allumé ou non - ceci est particulièrement important lorsque vous devez récupérer des informations.

Un peu sur la conception du disque dur. Le disque dur se compose d'un bloc de disque scellé rempli d'air ordinaire sans poussière sous pression atmosphérique et d'une carte avec circuit électrique gestion. Le bloc contient les pièces mécaniques du variateur. Un ou plusieurs disques magnétiques sont fixés rigidement sur l'axe du moteur d'entraînement en rotation des disques.

Il existe également un préamplificateur-commutateur pour têtes magnétiques. La tête magnétique elle-même lit ou écrit des informations sur la surface de l'une des faces du disque magnétique, dont la vitesse atteint 15 000 tours par minute.

Périphérique interne du disque dur

Lors de la mise sous tension, le processeur du disque dur teste l'électronique, après quoi le moteur de broche s'allume. Lorsqu'une certaine vitesse de rotation critique est atteinte, la densité de la couche d'air circulant entre la surface du disque et la tête devient suffisante pour vaincre la force de pression de la tête contre la surface.

En conséquence, la tête de lecture/écriture « pend » au-dessus de la plaquette à une distance de 5 à 10 nm. Le fonctionnement de la tête de lecture/écriture est similaire au principe de fonctionnement d'une aiguille dans un gramophone, avec une seule différence : notre tête n'a pas de contact physique avec la plaque.

Lorsque l'alimentation de l'ordinateur est coupée et que les disques s'arrêtent, la tête est abaissée sur une zone non fonctionnelle de la surface du plateau, appelée zone de stationnement. Les premiers modèles de disques durs avaient un logiciel, qui a initié l’opération de stationnement de tête.

Dans les disques durs modernes, la tête se déplace automatiquement dans la zone de stationnement lorsque la vitesse de rotation descend en dessous de la valeur nominale ou lorsque l'alimentation est coupée. Les têtes ne sont ramenées dans la zone de travail que lorsque le régime nominal du moteur est atteint.

Naturellement, la question peut se poser : dans quelle mesure le bloc de disque lui-même est-il étanche et quelle est la probabilité que de la poussière ou d'autres petites particules s'y infiltrent ? Après tout, ils peuvent entraîner un dysfonctionnement du disque dur ou même sa panne et la perte d'informations importantes.

Le bloc de disque avec le moteur et les culasses sont situés dans un boîtier scellé spécial - un bloc hermétique (chambre). Cependant, son contenu n'est pas complètement isolé de l'environnement ; il est nécessaire de déplacer l'air de la chambre vers l'extérieur et vice versa.

Ceci est nécessaire pour égaliser la pression à l'intérieur du bloc avec l'extérieur afin d'éviter toute déformation du boîtier. Cet équilibre est obtenu grâce à un appareil appelé filtre barométrique. Il est situé à l'intérieur du bloc hermétique.

Le filtre est capable de capturer les particules dont la taille dépasse la distance entre la tête de lecture/écriture et la surface ferromagnétique du disque. En plus du filtre mentionné ci-dessus, il en existe un autre : un filtre de recirculation. Il piège les particules présentes dans le flux d’air à l’intérieur même de l’unité. Ils peuvent y apparaître à la suite de la pollinisation magnétique des disques. De plus, ce filtre capte les particules que son « collègue » barométrique a manquées.

Interfaces de connexion du disque dur

Aujourd'hui, pour connecter un disque dur à un ordinateur, vous pouvez utiliser l'une des trois interfaces suivantes : IDE, SCSI et SATA.

Initialement, en 1986, l'interface IDE a été développée uniquement pour connecter des disques durs. Ensuite, il a été modifié en une interface ATA étendue, à laquelle vous pouvez connecter non seulement des disques durs, mais également des lecteurs de CD/DVD.

L'interface SATA est plus rapide et plus productive que l'ATA.

À son tour, SCSI est une interface hautes performances capable de connecter différents types de périphériques. Cela inclut non seulement les périphériques de stockage d'informations, mais également divers périphériques. Par exemple, des scanners SCSI plus rapides. Cependant, avec l'apparition du bus USB, la nécessité de connecter des périphériques via SCSI a disparu.

Interface SCSI

Parlons maintenant un peu de la connexion à l'interface IDE. Le système peut avoir deux contrôleurs (primaire et secondaire), chacun pouvant connecter deux appareils. En conséquence, un maximum de 4 appareils : maître primaire, esclave primaire et maître secondaire, esclave secondaire.

Après avoir connecté l'appareil au contrôleur, vous devez sélectionner son mode de fonctionnement. Il est sélectionné en installant un cavalier à un emplacement précis dans le connecteur de l'appareil (à côté du connecteur de connexion du câble IDE).

Il ne faut pas oublier que l'appareil le plus rapide est connecté en premier au contrôleur et est appelé maître. Le second est appelé esclave. La dernière manipulation sera de connecter l'alimentation, pour cela il faut sélectionner l'un des câbles d'alimentation.

Interface DE

La connexion d'un disque SATA est beaucoup plus simple. Le câble correspondant a les mêmes connecteurs aux deux extrémités. Le disque SATA n'a pas de cavaliers, vous n'aurez donc pas besoin de sélectionner le mode de fonctionnement des appareils. L'alimentation est connectée au disque SATA à l'aide d'un câble spécial (3,3 V). Cependant, il est possible de se connecter via un adaptateur à un câble d'alimentation classique.

Interface SATA

Donnons-en un Conseil utile: si des amis viennent souvent vous voir avec leurs disques durs, et que vous en avez déjà marre de les faire tourner tout le temps unité système, nous vous recommandons d'acheter une pochette spéciale pour le disque dur (appelée Mobile Rack). Ils sont disponibles avec les interfaces IDE et SATA. Pour connecter un autre disque dur à votre ordinateur, insérez-le simplement dans votre poche et le tour est joué.

Disques SSD - une nouvelle étape de développement

La prochaine étape dans le développement des dispositifs de stockage d’informations commence désormais. Pour remplacer les lecteurs par disques durs un nouveau type d'appareil arrive - le SSD. Ensuite, nous vous en parlerons plus en détail.

Ainsi, le SSD (Solid State Disk) est un disque SSD qui fonctionne sur le principe de la mémoire flash USB. L'une de ses principales caractéristiques distinctives des disques durs et des lecteurs optiques est que son dispositif ne comprend aucune pièce mobile ni composant mécanique.

Les disques de ce type ont été initialement développés à des fins militaires, ainsi que pour les serveurs à grande vitesse, car les bons vieux disques durs n'étaient plus suffisamment rapides et fiables pour de tels besoins.

Nous énumérons les avantages les plus importants d'un SSD par rapport à un disque dur :

Premièrement, l'écriture et la lecture d'informations sur un SSD sont beaucoup plus rapides (des dizaines de fois) qu'à partir d'un disque dur. Le fonctionnement du disque dur est ralenti par le mouvement de la tête de lecture/écriture.

Deuxièmement, en raison de l'utilisation simultanée de tous les modules de mémoire installés dans un disque SSD, la vitesse de transfert des données est bien supérieure à celle d'un disque dur.

Troisièmement, ils ne sont pas si sensibles aux chocs. Tandis que les disques durs peuvent perdre certaines données lorsqu'ils sont touchés, voire même tomber en panne complètement.

Quatrièmement, ils consomment moins d'énergie, ce qui les rend pratiques à utiliser dans des appareils alimentés par batterie.

Cinquièmement, ce type les disques ne font pratiquement aucun bruit lorsqu'ils fonctionnent, alors que lorsque les disques durs fonctionnent, on entend la rotation des disques et le mouvement de la tête.

Il y en a peut-être deux manque de SSD– 1) pour sa certaine capacité, vous paierez beaucoup plus cher que pour un disque dur de capacité mémoire identique ; 2) Les disques SSD ont un nombre limité de cycles de lecture/écriture.

Un disque SSD typique est une carte de circuit imprimé sur laquelle est installé un ensemble de puces. Cet ensemble se compose d'une puce de contrôleur NAND et, en fait, de puces de mémoire NAND.

Carré circuit imprimé Le disque SSD est utilisé au maximum. La majeure partie est occupée par des puces mémoire NAND.

Comme vous pouvez le constater, il n'y a pas de pièces mécaniques ni de disques dans un lecteur SSD - uniquement des microcircuits.

Types de mémoire en SSD.

Maintenant que nous avons compris la conception des disques SSD, parlons-en plus en détail. Comme déjà mentionné, un SSD ordinaire se compose de deux parties interconnectées : la mémoire et le contrôleur.

Commençons par la mémoire.

Pour stocker les informations, les SSD utilisent des cellules mémoire constituées d'un grand nombre de transistors MOSFET à grille flottante. Les cellules sont combinées en pages de 4 Ko (4 096 octets), puis en blocs de 128 pages, puis en un tableau de 1 024 blocs. Une baie a une capacité de 512 Mo et est contrôlée par un contrôleur distinct. Ce modèle de conception de lecteur à plusieurs niveaux impose certaines restrictions sur son fonctionnement. Par exemple, les informations ne peuvent être effacées que par blocs de 512 Ko et l'enregistrement n'est possible que par blocs de 4 Ko. Tout cela conduit au fait qu'un contrôleur spécial contrôle l'enregistrement et la lecture des informations à partir des puces mémoire.

Il convient de noter ici que beaucoup dépend du type de contrôleur : vitesse de lecture et d'écriture, résistance aux pannes, fiabilité. Nous parlerons un peu plus tard des contrôleurs utilisés dans les SSD.

Les SSD utilisent 2 types de mémoire NAND : SLC et MLC. Les mémoires de type SLC (Single-Level Cell) utilisent des transistors à un seul niveau (on les appelle aussi cellules). Cela signifie qu'un transistor peut stocker 0 ou 1. En bref, un tel transistor ne peut mémoriser qu'un seul bit d'information. Ce ne sera pas suffisant, n'est-ce pas ?

Ici, des hommes à grosse tête ont « gratté leurs navets » et ont compris comment fabriquer une cellule de transistor à 4 niveaux. Chaque niveau représente 2 bits d'information. Autrement dit, sur un transistor, vous pouvez écrire l'une des quatre combinaisons de 0 et 1, à savoir : 00, 01, 10, 11. C'est-à-dire 4 combinaisons, contre 2 pour SLC. Deux fois plus que les cellules SLC ! Et ils les appelaient cellules multi-niveaux - MLC (Multi-Level Cell). Ainsi, sur un même nombre de transistors (cellules) il est possible d'enregistrer 2 fois plus d'informations que si l'on utilisait des cellules SLC. Cela réduit considérablement le coût du produit final – le SSD.

Mais les cellules MLC présentent des inconvénients importants. La durée de vie de ces cellules est plus courte que celle des SLC et est en moyenne de 100 000 cycles. Pour les cellules SLC, ce paramètre est de 1 000 000 de cycles. Il convient également de noter que les cellules MLC ont des temps de lecture et d'écriture plus longs, ce qui réduit les performances du disque SSD.

Sont également envisagées les options d'utilisation de cellules à trois niveaux (Triple-Level Cell) dans les SSD, qui ont 8 niveaux et, par conséquent, chaque cellule TLC peut stocker 3 bits d'informations (000, 001, 011, 111, 110, 100, 101, 010).

Tableau comparatif des types de mémoire flash : SLC, MLC et TLC Caractéristiques des NAND SLC MLC TLC

Bits par cellule 1 2 3

Cycles de réécriture 100 000 3000 1000

Temps de lecture 25 µs. 50 µs. ˜75 µs.

Temps de programmation 200 - 300 µs. 600 - 900 µs. ˜900 - 1350 µs.

Temps d'effacement 1,5 - 2 ms. 3 ms. ˜4,5 ms.

Le tableau montre que plus une cellule utilise de niveaux, plus la mémoire qui en découle fonctionne lentement. La mémoire TLC est clairement inférieure, à la fois en vitesse et en « durée de vie » - cycles de réécriture.

Oui, d'ailleurs, les clés USB utilisent depuis longtemps la mémoire TLC, qui, bien qu'elle s'use plus rapidement, est également beaucoup moins chère. C'est pourquoi le coût des clés USB et des cartes mémoire diminue régulièrement.

Malgré le fait que les disques SSD soient produits par diverses sociétés sous leur propre marque, de nombreuses personnes achètent de la mémoire NAND auprès d'un petit nombre de fabricants.

Fabricants de mémoire NAND :

Toshiba/SanDisk ;

Ainsi, nous avons appris que les disques SSD sont livrés avec deux différents types mémoire : SLC et MLC. La mémoire basée sur les cellules SLC est plus rapide et plus durable, mais coûteuse. La mémoire basée sur les cellules MLC est nettement moins chère, mais ses ressources et ses performances sont inférieures. Seuls les disques SSD basés sur la mémoire flash MLC sont disponibles sur le marché. Les disques avec mémoire SLC ne sont presque jamais trouvés.

Contrôleurs de disque SSD.

Au moment de la rédaction de cet article, les contrôleurs suivants étaient les plus largement utilisés :

Contrôleurs SandForce.

L'un des contrôleurs SandForce les plus courants est le SF2281. Ce contrôleur prend en charge l'interface SATA-3 et se retrouve dans les disques SSD Puissance du silicium, OCZ Vertex 3, OCZ Agility 3, Kingston, Kingmax, Intel (séries Intel 330, 520, 335).

Contrôleurs Marvell.

Marvell 88SS9174. Utilisé dans les SSD Crucial C300, M4/C400, ainsi que dans le Plextor M5. Ce contrôleur s'est imposé comme l'un des moins chers, des plus fiables et des plus rapides.

Marvell 88SS9187. Ce contrôleur est utilisé dans les disques SSD de la série Plextor M5 Pro, M5M, ainsi que dans le M5S mis à jour. Les nouvelles fonctionnalités incluent un contrôleur DRAM prenant en charge jusqu'à 1 Go de DDR3. Également mis en œuvre système moderne Correction d'erreur ECC et consommation d'énergie réduite.

Contrôleurs LAMD (Hynix).

LAMD (Link A Media Devices) est une division d'Hynix. Les contrôleurs LM87800 de LAMD sont utilisés dans les disques des séries Neutron et Neutron GTX de Corcair. Le contrôleur LM87800 lui-même est à huit canaux et prend en charge l'interface SATA 6 Gb/s.

Contrôleurs Indilinx.

L'Everest. Puisqu'Indilinx est une filiale d'OCZ, il n'est pas surprenant que le contrôleur Everest2 soit la base de disques SSD tels que OCZ Vertex 4, OCZ Agility 4. L'avantage du contrôleur Indilinx réside dans ses performances d'écriture élevées. Il convient également de noter un bon équilibre - les vitesses de lecture et d'écriture sont presque les mêmes.

Barefoot 2. Le contrôleur est basé sur le cœur ARM Cortex-M0. Ce contrôleur SATA II prend en charge huit canaux d'accès mémoire tels que MLC et SLC. Les mémoires LPDDR et DDR peuvent être utilisées comme mémoire tampon. La capacité des supports SSD basés sur ce contrôleur peut atteindre 512 Go.

Barefoot 3. La dernière puce, réalisée à l'aide d'une technologie de traitement de 65 nm et développée indépendamment par OCZ. Le contrôleur est basé sur un cœur ARM et un coprocesseur Aragon (32 bits, 400 MHz). Grâce à la prise en charge des commandes RISC spéciales pour travailler avec des disques SSD, ce contrôleur est leader en termes de performances. Le contrôleur Barefoot 3 est à huit canaux et prend en charge l'interface SATA 6 Gb/s. Sur la base de ce contrôleur, OCZ produit une gamme de disques SSD sous la marque OCZ Vector.

Contrôleurs Samsung.

Samsung utilise le contrôleur Samsung MDX dans ses SSD. Pour les disques Samsung 840 Pro et Samsung 840, un contrôleur MDX à huit canaux basé sur une puce ARM Cortex-R4 à 3 cœurs (300 MHz) est utilisé.

À propos de l'installation de Windows sur un SSD.

Il n'est pas recommandé d'installer Windows XP sur un SSD, car ce système d'exploitation n'est pas conçu pour fonctionner avec des SSD. Sous Windows 7 et 8, la prise en charge des SSD est pleinement présente. Certes, pour un fonctionnement plus durable et « correct » du SSD avec ce système, il est recommandé de configurer certains paramètres de ce système d'exploitation.

Le processeur du PC est le composant principal de l’ordinateur, son « cerveau », pour ainsi dire. Il effectue toutes les opérations logiques et arithmétiques spécifiées par le programme. De plus, il contrôle tous les appareils informatiques.

La structure d'un processeur informatique - qu'est-ce qu'un processeur moderne.

Aujourd'hui, les processeurs sont fabriqués sous forme de microprocesseurs. Visuellement, un microprocesseur est une fine plaque de silicium cristallin en forme de rectangle. La superficie de la plaque est de plusieurs millimètres carrés et contient des circuits qui assurent les fonctionnalités du processeur du PC. En règle générale, le disque est protégé par un boîtier plat en céramique ou en plastique, auquel il est relié par des fils d'or à pointes métalliques. Cette conception vous permet de connecter le processeur à carte système ordinateur.

De quoi est composé un processeur PC ?

bus d'adresses et bus de données ;

unité arithmétique-logique;

registres;

cache (petite mémoire rapide 8-512 Ko) ;

compteurs de programmes ;

coprocesseur mathématique.

Qu’est-ce que l’architecture du processeur PC ?

L'architecture du processeur est la capacité d'un processeur à exécuter un ensemble de codes machine. C'est du point de vue des programmeurs. Mais les développeurs de composants informatiques adhèrent à une interprétation différente du concept d’« architecture de processeur ». Selon eux, l'architecture des processeurs reflète les principes de base de l'organisation interne de certains types de processeurs. Disons l'architecture Intel Pentium désigné P5, Pentium II et Pentium III - P6, et il n'y a pas si longtemps le populaire Pentium 4 - NetBurst. Quand société Intel Fermant le P5 aux constructeurs concurrents, AMD a développé son architecture K7 pour les Athlon et Athlon XP, et K8 pour l'Athlon 64.

Qu'est-ce qu'un cœur de processeur ?

Même les processeurs ayant la même architecture peuvent différer considérablement les uns des autres. Ces différences sont dues à la variété des cœurs de processeur, qui présentent un certain ensemble de caractéristiques. Les différences les plus courantes concernent les différentes fréquences du bus système, ainsi que la taille du cache de deuxième niveau et les caractéristiques technologiques par lesquelles les processeurs sont fabriqués. Très souvent, changer le cœur des processeurs d'une même famille nécessite également de changer le socket du processeur. Et cela entraîne des problèmes de compatibilité avec la carte mère. Mais les fabricants améliorent constamment les noyaux et y apportent des modifications constantes, mais non significatives. De telles innovations sont appelées révisions du noyau et, en règle générale, sont indiquées par des combinaisons alphanumériques.

Qu'est-ce qu'un bus système ?

Le bus système ou bus processeur (FSB - Front Side Bus) est un ensemble de lignes de signalisation, qui sont regroupés par finalité (adresses, données, etc.). Chaque ligne possède un protocole de transfert d'informations et des caractéristiques électriques spécifiques. Autrement dit, le bus système est le lien de connexion qui relie le processeur lui-même et tous les autres périphériques du PC (disque dur, carte vidéo, mémoire et bien plus encore). Seul le processeur est connecté au bus système lui-même ; tous les autres périphériques sont connectés via des contrôleurs situés dans le pont nord du jeu logique du système (chipset). carte mère. Bien que dans certains processeurs, le contrôleur de mémoire soit connecté directement au processeur, ce qui fournit une interface mémoire plus efficace avec le processeur.

Qu’est-ce que le cache du processeur ?

Le cache ou la mémoire rapide est un composant obligatoire de tous les processeurs modernes. Le cache est un tampon entre le processeur et le contrôleur est assez lent mémoire système. Le tampon stocke les blocs de données en cours de traitement et le processeur n'a pas besoin d'accéder constamment à la mémoire système lente. Naturellement, cela augmente considérablement les performances globales du processeur lui-même.

Dans les processeurs utilisés aujourd'hui, le cache est divisé en plusieurs niveaux. Le plus rapide est le premier niveau L1, qui fonctionne avec le cœur du processeur. Il est généralement divisé en deux parties : le cache de données et le cache d’instructions. L2, le cache de deuxième niveau, interagit avec L1. Il est beaucoup plus grand et n’est pas divisé en cache d’instructions et cache de données. Certains processeurs ont L3 - le troisième niveau, il est encore plus grand que le deuxième niveau, mais d'un ordre de grandeur plus lent, car le bus entre le deuxième et le troisième niveau est plus étroit qu'entre le premier et le deuxième. Cependant, la vitesse du troisième niveau reste bien supérieure à la vitesse de la mémoire système.

Il existe deux types de cache : exclusif et non exclusif.

Un type de cache exclusif est celui dans lequel les informations à tous les niveaux sont strictement séparées de l'original.

Un cache non exclusif est un cache dans lequel les informations sont répétées à tous les niveaux du cache. Il est difficile de dire quel type de cache est le meilleur, le premier et le second ont leurs propres avantages et inconvénients. Type de cache exclusif utilisé dans Processeurs AMD, non exclusif - Intel.

Qu’est-ce qu’un socket CPU ?

Le connecteur du processeur peut être fendu ou femelle. Dans tous les cas, son but est d'installer processeur central. L'utilisation du connecteur facilite le remplacement du processeur lors des mises à niveau et son retrait lors des réparations PC. Les connecteurs peuvent être destinés à l'installation d'une carte CPU et du processeur lui-même. Les connecteurs se distinguent par leur fonction pour certains types de processeurs ou de cartes CPU.

Les avantages des disques SSD par rapport aux disques durs traditionnels sont évidents au premier coup d'œil. Il s'agit d'une fiabilité mécanique élevée, d'aucune pièce mobile, d'une vitesse de lecture/écriture élevée, d'un faible poids et d'une consommation d'énergie réduite. Mais est-ce que tout est aussi bon qu’il y paraît ?

Nous démontons le SSD.

Voyons d’abord ce qu’est un SSD. Le SSD est un disque SSD. SSD, disque SSD ou disque SSD), un périphérique de stockage non volatile et réinscriptible sans pièces mécaniques mobiles utilisant une mémoire flash. Un SSD émule complètement le fonctionnement d'un disque dur.

Voyons ce qu'il y a à l'intérieur du SSD et comparons-le avec son proche parent USB Flash.

contrôleur ssd.

La tâche principale du contrôleur est d'effectuer des opérations de lecture/écriture et de gérer la structure de placement des données. Sur la base de la matrice de placement des blocs, dans laquelle les cellules ont déjà été écrites et celles qui ne l'ont pas encore été, le contrôleur doit optimiser la vitesse d'écriture et garantir la durée de vie la plus longue possible du disque SSD. En raison des caractéristiques de conception de la mémoire NAND, il est impossible de travailler avec chaque cellule séparément. Les cellules sont regroupées en pages de 4 Ko et les informations ne peuvent être écrites qu'en occupant la totalité de la page. Vous pouvez effacer des données par blocs de 512 Ko. Toutes ces restrictions imposent certaines responsabilités au bon algorithme intelligent du contrôleur. Par conséquent, des algorithmes de contrôleur correctement configurés et optimisés peuvent améliorer considérablement les performances et la durabilité d'un disque SSD.

Le contrôleur comprend les principaux éléments suivants : Processeur– généralement un microcontrôleur 16 ou 32 bits. Exécute les instructions du micrologiciel, est responsable du mélange et de l'alignement des données sur Flash, des diagnostics SMART, de la mise en cache et de la sécurité. Correction d'erreur (ECC)– Unité de contrôle et de correction des erreurs ECC. Contrôleur de flash– comprend l'adressage, le bus de données et le contrôle des puces de mémoire Flash. Contrôleur DRAM- adressage, bus de données et gestion de la mémoire cache DDR/DDR2/SDRAM. Interface E/S– est responsable de l’interface de transfert de données vers les interfaces externes SATA, USB ou SAS. Mémoire du contrôleur– se compose de mémoire ROM et de tampon. La mémoire est utilisée par le processeur pour exécuter le micrologiciel et comme tampon pour le stockage temporaire des données. En l’absence de puce mémoire RAM externe, le SSD fait office de seul tampon de données.

Actuellement, les modèles de contrôleurs suivants sont utilisés dans les SSD : Indilinx « Barefoot ECO » IDX110MO1 Indilinx « Barefoot » IDX110M00 Intel PC29AS21BA0 JMicron JMF602 JMicron JMF612 Marvel 88SS9174-BJP2 Samsung S3C29RBB01-YK40 SandForce SF-1200 SandForce SF-1500 To shiba T6UG 1XBG

Mémoire flash.

Les SSD, comme l'USB Flash, utilisent trois types de mémoire NAND : SLC (Single Level Cell), MLC (Multi Level Cell) et TLC (Three Level Cell). La seule différence est que SLC vous permet de stocker un seul bit d'information dans chaque cellule, MLC - deux et TLC - trois cellules (en utilisant différents niveaux de charge électrique sur la grille flottante du transistor), ce qui rend la mémoire MLC et TLC moins cher par rapport à la capacité.

Cependant, la mémoire MLC/TLC a une ressource inférieure (100 000 cycles d'effacement pour SLC, en moyenne 10 000 pour MLC et jusqu'à 5 000 pour TLC) et des performances moins bonnes. Avec chaque niveau supplémentaire, la tâche de reconnaissance du niveau du signal devient plus compliquée, le temps nécessaire pour rechercher une adresse de cellule augmente et la probabilité d'erreurs augmente. Étant donné que les puces SLC sont beaucoup plus chères et que leur volume est inférieur, les puces MLC/TLC sont principalement utilisées pour des solutions de masse. À l'heure actuelle, la mémoire MLC/TLC se développe activement et se rapproche du SLC en termes de caractéristiques de vitesse. De plus, les fabricants de disques SSD compensent la faible vitesse du MLC/TLC avec des algorithmes pour alterner les blocs de données entre les puces de mémoire (écriture/lecture simultanée sur deux puces de mémoire flash, un octet chacune) similaires au RAID 0, et la faible ressource - brassage et suivre l’utilisation uniforme des cellules. De plus, une partie de la capacité mémoire est réservée dans le SSD (jusqu'à 20 %). Il s'agit d'une mémoire indisponible pour les opérations d'écriture/lecture standard. Il est nécessaire comme réserve en cas d'usure des cellules, à l'instar des disques durs magnétiques, qui disposent d'une réserve pour remplacer les blocs défectueux. La réserve de cellules supplémentaire est utilisée de manière dynamique et, à mesure que les cellules primaires s'usent physiquement, une cellule de rechange de remplacement est fournie.

Je vais vous montrer comment remplacer un disque dur HDD par un disque SSD haute vitesse. J'ai acheté un SSD Samsung 850 Evo de 250 Go. et je l'ai installé sur mon ordinateur portable. Ensuite, j'ai installé Windows et tous les programmes sur le nouveau disque SSD.

J'ai acheté mon disque SSD Samsung 850 SSD EVO 120 Go SATA III sur AliExpress . Au début je voulais commander ce Samsung 750 SSD EVO 120 Go SATA III (il fait 120 Go et moins cher), mais au final j'ai commandé 250 Go, alors que j'aurais pu me contenter de 120 Go. Le SSD Samsung 850 EVO est arrivé au bout d'environ 12 jours (le produit le plus rapide provenant d'AliExpress).

Le colis est bien emballé et scellé avec de la mousse de polystyrène. L'intérieur de la boîte est en plastique et contient un disque SSD.

Voici les spécifications de ce disque SSD. Mes tests de vitesse de lecture, notes en bas de page.

1. Copiez toutes les informations dont vous avez besoin depuis votre disque

Si, comme moi, vous ne disposez que d'un seul espace disque dur sur votre ordinateur portable, copiez d'abord toutes les informations de votre disque dur sur le vôtre. disque externe ou vers un autre ordinateur. Ou acheter. Pour que vous puissiez ensuite connecter votre disque dur retiré via USB et télécharger tout ce dont vous avez besoin sur votre nouveau disque SSD.

Voici une vidéo visuelle de cet adaptateur.

2. Retirez le disque dur et installez le SSD

Éteignez l'ordinateur portable, débranchez l'ordinateur portable de tous les fils, retournez-le et retirez la batterie de l'ordinateur portable. Maintenant sur quatrième de couverture ordinateur portable, recherchez l'inscription HDD - c'est l'endroit où votre disque dur est installé. Sur mon ordinateur portable Samsung NP-R560, il se trouve en bas à gauche. Le disque dur est fermé par un couvercle avec deux vis.

On dévisse ces deux vis fixant le disque dur du portable.

Retirez le cache recouvrant le disque dur. Il devrait y avoir des flèches indiquant dans quelle direction vous devez tirer pour déplacer le couvercle.

Voici le disque dur de mon ordinateur portable. Il est doté d'un couvercle en aluminium pour aider à dissiper la chaleur et d'une languette pour faciliter son retrait. Saisissez simplement cette languette et tirez-la vers la gauche pour déconnecter le disque dur du connecteur.

C'est fait, le disque dur est déconnecté du portable et des connecteurs. Nous le soulevons et le mettons de côté.

Voilà à quoi ressemble un ordinateur portable sans disque.

Insérez maintenant le lecteur SSD en place Disque dur.

Insérez-le soigneusement à la place de l'ancien disque dur. J'ai également installé une plaque d'aluminium de l'ancien HDD sur le nouveau SSD.

Fermez le capot du disque dur.

Serrez les vis du couvercle.

Prêt. Maintenant, nous retournons l'ordinateur portable, y insérons tous les fils, remettons la batterie et allumons l'ordinateur portable.

3. Installez Windows sur le nouveau SSD

Il n'y a rien sur le nouveau disque SSD et il n'y a pas non plus de système d'exploitation (Windows), vous devez donc maintenant installer Windows dessus. Vous recevrez cette erreur lorsque vous tenterez de démarrer à partir d'un nouveau disque SSD qui ne dispose pas encore de système d'exploitation Windows.

Table de partition invalide ou corrompue. Appuyez sur n'importe quelle touche pour continuer…

Vous devez insérer votre clé USB amorçable et démarrer à partir de celle-ci.

Si vous n’avez pas encore de clé USB amorçable, il est temps d’en créer une.

Voici une vidéo sur la façon de configurer le BIOS pour Installations Windowsà partir d'un lecteur flash amorçable.

Maintenant qu'il y a clé USB bootable et le chargement s'effectue à partir de celui-ci, puis installez Windows sur le nouveau SSD. Nous sélectionnons notre SSD, il sera marqué comme « Espace non alloué sur le disque 0 » et cliquons sur « Suivant » et installons Windows.

La copie commencera. Fichiers Windows, puis préparez l'installation, installez les composants, installez les mises à jour, terminez. L'ordinateur redémarrera plusieurs fois. Après le premier redémarrage, vous pouvez retirer la clé USB amorçable.

Si vous n'avez jamais installé Windows via le BIOS, vous trouverez une vidéo sur ce sujet.

Après avoir installé Windows sur le nouveau disque SSD, modifiez la priorité de démarrage dans le BIOS afin que Chargeur de démarrage Windows J'ai cherché sur le disque SSD. Bien que si tout se charge et fonctionne, vous n’avez rien à changer. Je vais aller dans le BIOS, Boot - Priorité du périphérique de démarrage.

Et à l'aide de la touche F5 ou F6, je déplacerai le disque SSD tout en haut, afin que le secteur de démarrage sur le disque SSD soit d'abord recherché, puis sur les autres disques, s'il n'est pas trouvé sur le SSD.

4. Comparaison de la vitesse du SSD avec celle du disque dur et des clés USB

À l'aide du programme CrystalDiskMark 3, j'ai mesuré la vitesse d'écriture et de lecture de mon disque dur avant même de le retirer et de le remplacer par un SSD. La vitesse de lecture était d'environ 100 Mo/s. lors de la lecture et de l’écriture séquentielles.

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