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È possibile smontare un'unità SSD? SSD per processori veloci. Cosa fare con un vecchio disco rigido

Sui computer economici, anche con un buon processore e altri componenti, i produttori sacrificano la velocità del disco rigido per risparmiare denaro, facendo affidamento sulla capacità.

La sostituzione dell'HDD in un laptop con un SSD velocizzerà il computer e, se lo desideri, potrai ottenere spazio di archiviazione aggiuntivo se acquisti un adattatore speciale.

Cosa hai bisogno di sapere

Prima di effettuare una sostituzione, puoi preoccuparti di trasferire il sistema. Se hai intenzione di installare un nuovo sistema operativo, puoi saltare questo punto. Basta trasferire i file importanti su un servizio cloud o un'unità flash.
Se desideri cambiare l'unità preservando il sistema, la nuova memoria deve essere sufficientemente grande da contenere tutte le informazioni necessarie.
Se hai nuovo computer portatile con una garanzia valida, dopo aver aperto tu stesso il laptop lo perderai.

Come salvare una copia di Windows

Quando si sostituisce il vecchio HDD con un nuovo SSD in un laptop, molti utenti pensano a come trasferire il sistema su una nuova unità. A questo scopo sono stati sviluppati programmi speciali dai produttori di laptop.

Alcuni di quelli:

Acer fornisce l'utilità "Acer eRecovery Management";
presso Sony – “VAIO Recovery Center”;
L’azienda Samsung ha “ Ripristino Samsung Soluzione 5";
Satellite Toshiba – “Creatore di dischi di ripristino”;
Responsabile ripristino HP;
Centro soluzioni Lenovo;
Asus ha un programma "Backtracker";
Responsabile del ripristino MSI;

Nel corso del tempo, l'elenco potrebbe aumentare. Puoi trovare e scaricare nuove versioni dei programmi dai siti Web ufficiali.

Puoi anche usare quelli universali: Macrium Reflect Free, Macrium Reflect. Sono supportati su tutti i sistemi operativi Windows.

Per ogni programma c'è istruzioni dettagliate sul sito degli sviluppatori, ma sostanzialmente tutte le funzionalità sono le stesse: avvii il programma, scegli cosa e dove copiare, attendi il completamento del processo. Dopo aver sostituito il disco, vedrai il desktop com'era.

Iniziamo a sostituire il disco rigido

Di seguito vedremo un esempio di sostituzione di un disco rigido con un SSD Computer portatile Asus. Se il tuo laptop è di un altro produttore, va bene; il principio è sempre lo stesso per la maggior parte dei modelli.

Prima di iniziare a smontare il laptop, assicurati di spegnerlo e rimuovere la batteria. E mentre lavori, cerca di non toccare i componenti della scheda madre con un cacciavite o con le mani: anche il minimo graffio può danneggiarla.

Cominciamo a lavorare:

Se decidi di installare un nuovo sistema dopo la sostituzione, utilizza Windows 7 e versioni successive; Windows XP e Vista non sono progettati per funzionare su un'unità SSD e potresti riscontrare un calo della velocità di scrittura. Inoltre, le versioni 10 e 8 del sistema sono ottimizzate per l'esecuzione su un'unità a stato solido.
Altrimenti, dopo aver installato l'SSD, l'installazione del sistema operativo non sarà diversa dal normale.

Cosa fare con un vecchio disco rigido

1) L'unità HDD può essere installata come memoria dati aggiuntiva al posto dell'unità DVD. Hanno perso popolarità da tempo e praticamente non vengono utilizzati.

Per fare ciò, avrai bisogno di un adattatore speciale che verrà inserito nella posizione di guida. Nella scelta prestare attenzione alla sua altezza e larghezza, visto le dimensioni unità disco dipende dallo spessore del portatile stesso. Inoltre, anche la larghezza dell'adattatore può essere diversa. La discrepanza tra le dimensioni non farà male lavorare duramente disco, ma se sei un perfezionista, questo inconveniente ti darà sui nervi.

Collegare un disco rigido invece di un'unità non è difficile; di solito l'adattatore viene fornito con le istruzioni e gli strumenti necessari. Questo metodo di utilizzo sarà ottimale per sostituire il disco rigido senza reinstallare il sistema.

2) Oppure puoi acquistare una custodia esterna con un adattatore USB e utilizzarla HDD come dispositivo di archiviazione portatile.

Innanzitutto, diamo un'occhiata a cos'è un SSD. SSD è un'unità a stato solido (SSD inglese, Solid State Drive o Solid State Disk), un dispositivo di archiviazione non volatile e riscrivibile senza spostamento di parti meccaniche utilizzando la memoria flash. Un SSD emula completamente il funzionamento di un disco rigido.

Vediamo cosa c'è dentro l'SSD e confrontiamolo con il suo parente stretto Flash USB.

Come puoi vedere, le differenze non sono molte. Essenzialmente un SSD è una grande unità flash. A differenza delle unità flash, gli SSD utilizzano un chip di memoria cache DDR DRAM, a causa delle specificità del funzionamento e della velocità di scambio dei dati tra il controller e l'interfaccia SATA che è aumentata più volte.

Controllore SSD.

Il compito principale del controller è fornire operazioni di lettura/scrittura e gestire la struttura di posizionamento dei dati. In base alla matrice di posizionamento dei blocchi, su quali celle sono già state scritte e quali no, il controller deve ottimizzare la velocità di scrittura e garantire la massima lungo termine Servizi disco SSD. A causa delle caratteristiche di progettazione della memoria NAND, è impossibile lavorare con ciascuna cella separatamente. Le celle sono combinate in pagine da 4 KB e le informazioni possono essere scritte solo occupando l'intera pagina. È possibile cancellare i dati in blocchi pari a 512 KB. Tutte queste restrizioni impongono determinate responsabilità al corretto algoritmo intelligente del controller. Pertanto, gli algoritmi del controller adeguatamente configurati e ottimizzati possono migliorare significativamente le prestazioni e la durata di un'unità SSD.

Il titolare del trattamento comprende i seguenti elementi principali:

Processore: solitamente un microcontrollore a 16 o 32 bit. Esegue le istruzioni del firmware, è responsabile della combinazione e dell'allineamento dei dati su Flash, diagnostica SMART, memorizzazione nella cache e sicurezza.

Correzione errori (ECC) – Unità di controllo e correzione degli errori ECC.

Controller Flash: include indirizzamento, bus dati e controllo dei chip di memoria Flash.

Controller DRAM: indirizzamento, bus dati e gestione della memoria cache DDR/DDR2/SDRAM.

Interfaccia I/O – responsabile dell'interfaccia di trasferimento dati alle interfacce SATA, USB o SAS esterne.

Memoria del controller: è costituita da una memoria ROM e da un buffer. La memoria viene utilizzata dal processore per eseguire il firmware e come buffer per l'archiviazione temporanea dei dati. In assenza di un chip di memoria RAM esterno, l'SSD funge da unico buffer di dati.

SU questo momento I seguenti modelli di controller vengono utilizzati negli SSD:

Indilinx "Barefoot ECO" IDX110MO1

Indilinx "A piedi nudi" IDX110M00

IntelPC29AS21BA0

Marvel88SS9174-BJP2

Samsung S3C29RBB01-YK40

SandForceSF-1200

SandForceSF-1500

Toshiba T6UG1XBG

Memoria flash.

Gli SSD, come USB Flash, utilizzano tre tipi di memoria NAND: SLC (Single Level Cell), MLC (Multi Level Cell) e TLC (Three Level Cell). L'unica differenza è che SLC consente di memorizzare solo un bit di informazione in ciascuna cella, MLC - due e TLC - tre celle (utilizzando livelli diversi carica elettrica su un transistor a gate flottante), il che rende la memoria MLC e TLC più economica rispetto alla capacità.

Tuttavia, la memoria MLC/TLC ha una risorsa inferiore (100.000 cicli di cancellazione per SLC, in media 10.000 per MLC e fino a 5.000 per TLC) e prestazioni peggiori. Con ogni livello aggiuntivo, il compito di riconoscere il livello del segnale diventa più complicato, aumenta il tempo necessario per cercare l'indirizzo di cella e aumenta la probabilità di errori. Poiché i chip SLC sono molto più costosi e il loro volume è inferiore, i chip MLC/TLC vengono utilizzati principalmente per soluzioni di massa. Al momento, la memoria MLC/TLC si sta sviluppando attivamente e si avvicina alla SLC in termini di velocità. Anche, bassa velocità I produttori di unità SSD compensano MLC/TLC con algoritmi per l'alternanza di blocchi di dati tra chip di memoria (scrittura/lettura simultanea su due chip di memoria flash, un byte ciascuno) simili a RAID 0 e risorse limitate mescolando e monitorando l'uso uniforme delle celle . Inoltre, una parte della capacità di memoria è riservata nell'SSD (fino al 20%). Si tratta di memoria non disponibile per le operazioni di scrittura/lettura standard. È necessario come riserva in caso di usura delle celle, simile alle unità HDD magnetiche, che hanno una riserva per la sostituzione dei blocchi danneggiati. La riserva di celle aggiuntiva viene utilizzata dinamicamente e, man mano che le celle primarie si consumano fisicamente, viene fornita una cella di riserva sostitutiva.

Come funziona un'unità SSD?

Per leggere un blocco di dati in un disco rigido, devi prima capire dove si trova, quindi spostare il blocco di testine magnetiche sulla traccia desiderata, attendere che il settore desiderato sia sotto la testina e leggerlo. Inoltre, le richieste caotiche a diverse aree del disco rigido hanno un impatto ancora maggiore sul tempo di accesso. Con tali richieste, gli HDD sono costretti a "guidare" costantemente la testa su tutta la superficie dei "pancake", e anche riordinare la coda dei comandi non sempre aiuta. Ma in SSD tutto è semplice: calcoliamo l'indirizzo del blocco desiderato e otteniamo immediatamente l'accesso in lettura/scrittura ad esso. Non sono previste operazioni meccaniche: tutto il tempo viene dedicato alla traduzione degli indirizzi e al trasferimento dei blocchi. Quanto più veloci sono la memoria flash, il controller e l'interfaccia esterna, tanto più accesso più rapido ai dati.

Ma quando si modificano/cancellano i dati in un'unità SSD, tutto non è così semplice. I chip di memoria flash NAND sono ottimizzati per operazioni basate sui settori. La memoria flash viene scritta in blocchi da 4 KB e cancellata in blocchi da 512 KB. Quando si modificano più byte all'interno di un blocco, il controller esegue la seguente sequenza di azioni:

Legge il blocco contenente il blocco da modificare nel buffer/cache interno;

Modifica i byte richiesti;

Esegue una cancellazione del blocco su un chip di memoria flash;

Calcola una nuova posizione di blocco in base ai requisiti dell'algoritmo di mescolamento;

Scrive il blocco in una nuova posizione.

Ma una volta scritte le informazioni, non possono essere sovrascritte finché non vengono cancellate. Il problema è che la dimensione minima delle informazioni registrate non può essere inferiore a 4 KB e i dati possono essere cancellati in blocchi di almeno 512 KB. Per fare ciò, il controller raggruppa e trasferisce i dati per liberare un intero blocco.

È qui che entra in gioco l'ottimizzazione del sistema operativo per lavorare con l'HDD. Quando si eliminano file, il sistema operativo non cancella fisicamente i settori del disco, ma contrassegna solo i file come eliminati e sa che lo spazio che occupavano può essere riutilizzato. Ciò non interferisce con il funzionamento dell'unità stessa e gli sviluppatori dell'interfaccia non erano precedentemente preoccupati per questo problema. Anche se questo metodo di rimozione aiuta a migliorare le prestazioni quando si lavora con gli HDD, diventa un problema quando si utilizzano gli SSD. Con gli SSD, come i tradizionali dischi rigidi, i dati vengono ancora archiviati sul disco dopo che sono stati eliminati dal sistema operativo. Ma il fatto è che l'unità a stato solido non sa quali dati memorizzati sono utili e quali non sono più necessari e sono costretti a elaborare tutti i blocchi occupati utilizzando un lungo algoritmo.

Leggere, modificare e riscrivere sul posto, dopo aver cancellato le celle di memoria interessate dall'operazione, che dal punto di vista del sistema operativo sono già state cancellate. Pertanto, più i blocchi di un SSD contengono dati utili, più spesso sarà necessario ricorrere alla procedura di lettura>modifica>cancella>scrittura, invece che alla scrittura diretta. È qui che gli utenti SSD si trovano ad affrontare il fatto che le prestazioni del disco diminuiscono notevolmente man mano che si riempiono di file. L'unità semplicemente non ha abbastanza blocchi pre-cancellati. Le unità pulite dimostrano le massime prestazioni, ma durante il loro funzionamento la velocità effettiva inizia gradualmente a diminuire.

In precedenza, l'interfaccia ATA semplicemente non disponeva di comandi per cancellare fisicamente i blocchi di dati dopo aver eliminato i file a livello di sistema operativo. Semplicemente non erano necessari per gli HDD, ma l'avvento degli SSD ci ha costretto a riconsiderare il nostro atteggiamento nei confronti di questo problema. Di conseguenza, la specifica ATA ha introdotto un nuovo comando DATA SET MANAGEMENT, meglio noto come Trim. Consente al sistema operativo di raccogliere informazioni sul driver a livello di driver. file cancellati e trasferirli al controller dell'azionamento.

Durante i periodi di inattività, l'SSD pulisce e deframmenta in modo indipendente i blocchi contrassegnati come eliminati nel sistema operativo. Il controller sposta i dati per ottenere più posizioni di memoria pre-cancellate, liberando spazio per scritture successive. Ciò consente di ridurre i ritardi che si verificano durante il lavoro.

Ma per implementare Trim, questo comando deve essere supportato dal firmware dell'unità e dal driver installato nel sistema operativo. Al momento, solo gli ultimi modelli SSD “capiscono” TRIM e per le unità più vecchie è necessario eseguire il flashing del controller per abilitare il supporto per questo comando. Tra i sistemi operativi è supportato il comando Trim: Windows 7, WindowsServer 2008 R2, Linux 2.6.33, FreeBSD 9.0. Per altri sistemi operativi, è necessario installare driver e utilità aggiuntivi.

Ad esempio, per gli SSD di Intel c'è utilità speciale SSD Toolbox, che può eseguire la sincronizzazione con il sistema operativo in base a una pianificazione. Oltre all'ottimizzazione, l'utilità consente di eseguire la diagnostica SSD e visualizzare i dati SMART di tutte le unità del computer. Utilizzando SMART, puoi stimare l'attuale grado di usura dell'SSD: il parametro E9 riflette il numero rimanente di cicli di pulizia delle celle NAND come percentuale del valore standard. Quando il valore, decrescendo da 100, raggiunge 1, possiamo aspettarci la rapida comparsa di blocchi “rotti”.

Informazioni sull'affidabilità degli SSD.

Sembrerebbe che non ci siano parti mobili: tutto dovrebbe essere molto affidabile. Questo non è del tutto vero. Qualsiasi dispositivo elettronico può rompersi e gli SSD non fanno eccezione. Le scarse risorse dei chip MLC possono ancora essere gestite in qualche modo mediante la correzione degli errori ECC, la ridondanza, il controllo dell'usura e il mescolamento dei blocchi di dati. Ma la principale fonte di problemi è il controller e il suo firmware. Dato che il controller si trova fisicamente tra l'interfaccia e i chip di memoria, la probabilità che venga danneggiato a causa di un guasto o di problemi di alimentazione è molto alta. In questo caso, nella maggior parte dei casi, i dati stessi vengono salvati. Oltre ai danni fisici, che rendono impossibile l'accesso ai dati dell'utente, ci sono danni logici, che compromettono anche l'accesso al contenuto dei chip di memoria. Qualsiasi errore o bug, anche minore, nel firmware può portare alla completa perdita di dati. Le strutture dati sono molto complesse. Le informazioni vengono "distribuite" su diversi chip, oltre all'interlacciamento, rendendo il recupero dei dati un compito piuttosto difficile.

In questi casi, il firmware del controller con formattazione di basso livello, quando le strutture dei dati del servizio vengono ricreate. I produttori cercano costantemente di migliorare il firmware, correggere gli errori e ottimizzare il funzionamento del controller. Pertanto, si consiglia di aggiornare periodicamente il firmware dell'unità per eliminare possibili guasti.

Sicurezza SSD.

In un'unità SSD, come in un HDD, i dati non vengono eliminati immediatamente dopo la cancellazione del file dal sistema operativo. Anche se riscrivi la parte superiore del file con zeri, i dati fisici rimangono comunque e se rimuovi i chip di memoria flash e li leggi sul programmatore, puoi trovare frammenti di file da 4kb. La cancellazione completa dei dati dovrebbe attendere finché una quantità uguale di dati non sarà stata scritta sul disco. spazio libero+ volume di riserva (circa 4 GB per SSD da 60 GB). Se un file finisce in una cella “consumata”, il controller non lo sovrascriverà presto con nuovi dati.

Principi di base, caratteristiche, differenze nel recupero dati da unità SSD e USB Flash.

Il recupero dei dati dalle unità SSD è un processo piuttosto laborioso e dispendioso in termini di tempo rispetto alle unità flash portatili. Il processo di ricerca dell'ordine corretto, combinazione dei risultati e selezione del raccoglitore necessario (un algoritmo/programma che emula completamente il funzionamento del controller dell'unità SSD) per creare un'immagine del disco non è un compito facile.

Ciò è dovuto principalmente all'aumento del numero di chip nell'unità SSD, che aumenta il numero molte volte possibili opzioni azioni in ogni fase del recupero dei dati, ognuna delle quali richiede verifica e conoscenze specializzate. Inoltre, a causa del fatto che gli SSD sono soggetti a requisiti molto più severi per tutte le caratteristiche (affidabilità, prestazioni, ecc.) rispetto alle unità flash mobili, le tecnologie e i metodi per lavorare con i dati in essi utilizzati sono piuttosto complessi, il che richiede un individuo approccio ad ogni decisione e la disponibilità di strumenti e conoscenze specialistiche.

Ottimizzazione dell'SSD.

1. Affinché il disco funzioni a lungo, è necessario trasferire tutto ciò che cambia frequentemente (file temporanei, cache del browser, indicizzazione) sull'HDD, disabilitare l'aggiornamento dell'ora dell'ultimo accesso a cartelle e directory (comportamento fsutil impostare disabilitaultimoaccesso 1). Disabilitare la deframmentazione dei file nel sistema operativo.

2. Prima di installare Windows XP su un SSD, durante la formattazione del disco, si consiglia di "allineare" le partizioni ad una potenza di due (ad esempio, utilità diskpart), altrimenti l'SSD dovrà fare 2 letture invece di una. Inoltre, Windows XP presenta alcuni problemi nel supportare settori più grandi di 512 KB (gli SSD utilizzano 4 KB per impostazione predefinita) e conseguenti problemi di prestazioni. Windows Vista, Windows 7, ultime versioni Mac OS e Linux allineano già i dischi correttamente.

3. Aggiornare il firmware del controller, se vecchia versione non conosce il comando TRIM. Installare driver più recenti ai controller SATA. Ad esempio, se disponi di un controller Intel, puoi aumentare le prestazioni del 10-20% abilitando la modalità ACHI e installando Intel Matrix Storage Driver nel sistema operativo.

4. Non utilizzare l'ultimo 10-20% dello spazio libero della partizione, poiché ciò potrebbe influire negativamente sulle prestazioni. Ciò è particolarmente importante quando TRIM è in esecuzione, poiché ha bisogno di spazio per riorganizzare i dati: ad esempio, le utilità di deframmentazione sembrano funzionare, perché richiedono almeno il 10% dello spazio su disco. Pertanto, è molto importante monitorare questo fattore, perché a causa del volume ridotto degli SSD, si riempiono molto rapidamente.

Vantaggi dell'SSD.

Elevata velocità di lettura di qualsiasi blocco di dati, indipendentemente dalla posizione fisica (più di 200 MB/s);

Basso consumo energetico durante la lettura dei dati dall'unità (circa 1 Watt inferiore a quello dell'HDD);

Ridotta generazione di calore (test interni condotti da Intel hanno dimostrato che i laptop con SSD si riscaldano 12,2° in meno rispetto a quelli con HDD; i test hanno inoltre rilevato che i laptop con SSD e 1 GB di memoria non sono inferiori ai modelli con HDD e 4 GB di memoria nei benchmark comuni );

Silenziosità ed elevata affidabilità meccanica.

Svantaggi dell'SSD.

Elevato consumo energetico durante la scrittura di blocchi di dati; il consumo energetico aumenta con l'aumentare della capacità di archiviazione e dell'intensità delle modifiche dei dati;

Bassa capacità e costo per gigabyte elevato rispetto all'HDD;

Numero limitato di cicli di scrittura.

Conclusione.

A causa del costo elevato Unità SSD e con una piccola quantità di memoria, non è pratico utilizzarli per archiviare dati. Ma sono perfetti come partizione di sistema su cui è installato il sistema operativo e sui server per la memorizzazione nella cache dei dati statici.

1 - Interfaccia SATA

Le unità SSD scambiano dati con il computer tramite l'interfaccia SATA. Pertanto, per la messa a punto, il disco rigido SATA di un PC o laptop può essere sostituito con un'unità SSD più veloce. La versione dell'interfaccia è importante: la maggior parte dei modelli più vecchi ha un connettore SATA 2, che teoricamente fornisce una velocità massima fino a 300 MB/s. I moderni SSD offrono tipicamente un'interfaccia SATA 3 (chiamata anche SATA 6 Gb/s) con una velocità dati massima di 600 MB/s.

2 - Controllore

Il controller è il "cervello" dell'SSD; controlla lo scambio di dati tra l'interfaccia SATA e i moduli di memoria. Più potente è il controller, più veloce è l'unità SSD. Ad esempio, Marvell 88SS9174 può leggere o scrivere fino a 500 MB di dati al secondo. Per evitare un'usura prematura dell'SSD, il controller distribuisce le operazioni di scrittura in modo tale che tutte le celle di memoria vengano utilizzate il più spesso possibile.

3 - Memoria tampone

Per aumentare la velocità, gli SSD dispongono di un buffer intermedio che è molte volte più veloce della memoria flash. Nella maggior parte dei modelli la memoria buffer varia da 256 a 512 MB e, come la RAM del PC, è composta da moduli DDR3. Le frequenti operazioni di scrittura nelle stesse aree di memoria vengono eseguite dalla memoria cache. Ciò riduce il numero di scritture flash e aumenta la durata dell'SSD.

4 - Memoria flash

Ogni modulo di memoria in un SSD contiene miliardi di celle di memoria realizzate utilizzando la tecnologia flash. Piccole strutture nel chip di memoria (ad esempio, percorsi di corrente per il trasporto di dati) sono larghe solo 34 nm. Per fare un confronto, i capelli umani sono in media duemila volte più spessi. Per garantire velocità di lettura e scrittura elevate, i dati di molti moduli di memoria vengono richiesti contemporaneamente. Grazie a ciò, le velocità di trasferimento dati dei singoli chip vengono riassunte.

Molto è stato scritto sulle unità SSD come prossima generazione di dischi rigidi. E ora, a causa delle inondazioni in Tailandia, penso che la posizione degli SSD sarà portata al limite.

Poiché ho esperienza nella riparazione di computer e componenti, considererò il funzionamento di questo dispositivo da un punto di vista pratico, cioè tenendo conto di tutta la comodità dell'utilizzo di un SSD più problemi e relative soluzioni in caso di malfunzionamento del dispositivo.

SSD è l'abbreviazione dell'inglese Solid State Drive, che significa unità a stato solido. Non ha parti meccaniche, che non possano classificarlo come un'unità o un disco rigido. Si dice comunemente che questo dispositivo abbia tre vantaggi principali rispetto a un disco rigido convenzionale.

Il primo vantaggio è la velocità. L'SSD è in media tre volte più veloce all'avvio sistema operativo, quando si accede a programmi come Photoshop e quando si lavora nei programmi stessi.

Secondo: è completamente silenzioso.

E infine, terzo: consuma meno energia rispetto a un normale disco rigido.

Diamo uno sguardo più da vicino a questi vantaggi. In base al primo posso dire che la velocità si avverte soprattutto durante il caricamento del sistema operativo. In effetti, il sistema si avvia su un SSD circa tre volte più velocemente.

Anche l'accesso ai programmi è veloce, ma non così tanto, circa il doppio più veloce, e questo si avverte quando si caricano programmi pesanti come Photoshop, AutoCAD e altri.

Quando si caricano altri programmi, probabilmente la forza dell'abitudine gioca un ruolo: siamo così abituati a distrarci con qualcosa mentre il programma si carica, che la differenza praticamente non si avverte.

Ma la velocità di funzionamento nel programma stesso non viene discussa perché l'SSD è soggetto a rapida usura e nessuno vuole utilizzare nuovamente l'unità nei programmi.

Inoltre, l'usura di un normale disco rigido non è così grave rispetto all'usura di un SSD. Se l'HDD si consuma o si guasta, esistono molte utilità che consentono di ripristinare a livello di codice un disco danneggiato o i suoi singoli settori.

Esistono molti modi, a partire dalla deframmentazione regolare, un'opzione integrata nel sistema operativo stesso Sistema Windows, fino al caso estremo di danno meccanico, quando l'unica opzione rimasta è trasferire meccanicamente i dischi su un altro involucro.

Pertanto, nel 90% o più dei casi, è possibile ripristinare le informazioni danneggiate o addirittura perse da un HDD, cosa quasi impossibile su un SSD.

Solo il sistema operativo e la cartella Programmi sono adatti all'utilizzo di un SSD. Tutte le altre informazioni, file e database, nonché lavoro intensivo con i programmi, è meglio rimanere su un normale disco rigido meccanico HDD.

Il vantaggio in termini di intensità energetica è una cosa importante: si tratta ovviamente del minor consumo energetico degli SSD, ma dato che in caso di interruzione di corrente la possibilità di perdita irreparabile di informazioni è molto alta, questo vantaggio diventa anche , per usare un eufemismo, molto controverso.

E infine il lato finanziario, il prezzo della questione, per così dire: un SSD è costoso, un normale drive da 120 GB costa circa 240 dollari a Mosca. Non ci sono tali prezzi nelle regioni. Inoltre, se il prezzo dei dischi rigidi è inversamente proporzionale agli aggiornamenti, agli upgrade e agli aumenti di capacità, nel caso degli SSD è esattamente il contrario.

Ad esempio, ci sono due tipi di controller negli SSD. Si tratta di un chip programmabile per l'alimentazione e la distribuzione del lavoro e delle informazioni nell'SSD. Il software del controller Sand-Force e JMicron gestiva queste funzioni in modo estremamente scadente. Hanno registrato le informazioni in modo molto irregolare (per gli HDD questo problema è risolto dalla deframmentazione convenzionale).

Quando una cella di archiviazione si deteriora, l'intera unità si guasta. A proposito, una cella HDD danneggiata è il difetto più semplice che ha molte soluzioni, dal software che "bypassa" la cella (spostandola in quarantena) alla magnetizzazione software del disco.

Quindi, per risolvere questo problema, è stato inventato il comando Trim per gli SSD, che dovrebbe garantire un'usura uniforme dell'unità. Stranamente, insieme a questa innovazione, l'SSD è aumentato di prezzo, quando secondo tutti i canoni del business e della logica avrebbe dovuto essere il contrario.

A causa delle inondazioni in Tailandia, l'80% della produzione di dischi rigidi è stata sospesa. Difficilmente i lavori, anche minimi, per ripristinare la produzione inizieranno prima della primavera. I negozi che vendono computer non vendono più gli HDD separatamente dai computer. Per non parlare del fatto che i prezzi degli HDD sono raddoppiati.

Allora, cos'è un SSD?

Tradotto dall'inglese, unità a stato solido significa "un disco senza parti mobili". Un'unità a stato solido è un dispositivo di archiviazione il cui principio di funzionamento si basa sull'utilizzo di chip riscrivibili e di un controller. Spesso gli utenti confondono la terminologia e chiamano SSD un disco rigido. Questo è sbagliato, perché caratteristiche tecniche dischi solidi. Caratteristica distintiva Il vantaggio di questo tipo di supporto dall'HDD è che quando si leggono i dati dall'SSD non è necessario eseguire operazioni meccaniche, tutto il tempo viene dedicato solo al trasferimento dell'indirizzo e del blocco stesso. Di conseguenza, più veloce è la memoria del dispositivo e del controller stesso, più veloce sarà il accesso generale ai dati.

Tuttavia, il processo di modifica o cancellazione dei dati sulle unità SSD non è così semplice. Ciò è dovuto al fatto che la memoria viene scritta in blocchi da 4 KB e cancellata in blocchi da 512 KB.

Quando si modificano i blocchi, si verifica la seguente sequenza di azioni:

1. Il blocco contenente le modifiche viene letto nel buffer interno.

2. Viene eseguita la necessaria modifica dei byte.

3. Il blocco viene cancellato dalla memoria flash.

4. Viene calcolata la nuova posizione di questo blocco.

5. Il blocco viene scritto in una nuova posizione.

Quando si eliminano i file, questi non vengono eliminati fisicamente, ma vengono solo contrassegnati dal sistema come eliminati, ma l'SSD non sa quali dati sono dati dell'utente e quali vengono eliminati, e infatti tutti i blocchi devono essere elaborati secondo quanto sopra- schema citato. Questo sistema porta al fatto che con una grande quantità di dati sul disco, il tempo operativo totale aumenta in modo significativo, il che rallenta tutto il lavoro.

Sicurezza e affidabilità dell'SSD

Se parliamo della possibilità di recuperare dati da un SSD, possiamo notare i seguenti punti:

I dati non vengono cancellati immediatamente, come nell'HDD, anche se si sovrascrive il file sopra con altri dati.

Il processo di recupero dei dati è piuttosto laborioso, poiché è necessario selezionare l'ordine corretto, combinare i risultati e anche selezionare l'algoritmo necessario che emula il funzionamento del controller multimediale.

L'affidabilità di un SSD dipende direttamente dall'affidabilità del controller e del suo firmware, poiché è il controller che si trova tra l'interfaccia e i chip di memoria e la probabilità che venga danneggiato in caso di problemi di alimentazione è molto alta.

Regole per lavorare con supporti solidi per estenderne il ciclo di vita e aumentare la velocità complessiva:

Tutti i dati che cambiano frequentemente (vari dati temporanei, file di scambio, ecc.) dovrebbero essere trasferiti su un normale HDD.

Disabilita la deframmentazione del disco.

Aggiornare periodicamente il firmware del controller.

Mantenere sempre libero circa il 20% della partizione del disco migliorerà le prestazioni generali.

Vantaggi degli SSD rispetto ai dischi rigidi:

Velocità di lettura del blocco dati molto elevata, che in realtà è limitata solo da portata interfaccia del controllore.

Basso consumo energetico.

Silenzio.

Non ci sono parti meccaniche, il che comporta meno possibili guasti.

Piccole dimensioni complessive.

Resistenza alle alte temperature.

Svantaggi dell'SSD:

Numero limitato di cicli di riscrittura delle celle di memoria (da 10.000 a 100.000 volte). Una volta raggiunto il limite, l'unità semplicemente smetterà di funzionare.

Alto prezzo. Rispetto al prezzo di un HDD da 1 GB (circa 1,6 rubli/GB per un HDD da 1 TB contro 48 rubli/GB per un SSD da 128 GB).

Capacità del disco ridotta rispetto all'HDD.

Problema di compatibilità con alcune versioni dei sistemi operativi (alcuni sistemi operativi semplicemente non tengono conto delle specificità dei supporti a stato solido, il che porta ad un'usura molto rapida dei supporti).

Aziende e produttori di SSD di cui puoi fidarti tranquillamente:

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

Dispositivo disco rigido

Il design del disco rigido stesso consiste non solo in dispositivi di archiviazione diretta delle informazioni, ma anche in un meccanismo che legge tutti questi dati. Questa è la differenza principale tra dischi rigidi, dischi floppy e unità ottiche. Inoltre, a differenza memoria ad accesso casuale(RAM), che richiede energia costante, il disco rigido è un dispositivo non volatile. I dati su di esso vengono salvati indipendentemente dal fatto che il computer sia acceso o meno: questo è particolarmente importante quando è necessario recuperare informazioni.

Qualcosa sul design del disco rigido. Il disco rigido è costituito da un blocco disco sigillato riempito con normale aria priva di polvere a pressione atmosferica e da una scheda con circuito elettronico gestione. Il blocco contiene le parti meccaniche dell'azionamento. Uno o più dischi magnetici sono fissati rigidamente sull'alberino del motore di azionamento della rotazione del disco.

C'è anche un preamplificatore-commutatore per testine magnetiche. La stessa testina magnetica legge o scrive informazioni dalla superficie di uno dei lati del disco magnetico, la cui velocità raggiunge i 15mila giri al minuto.

Dispositivo interno HDD

All'accensione, il processore del disco rigido testa l'elettronica, dopodiché il motore del mandrino si accende. Quando viene raggiunta una certa velocità di rotazione critica, la densità dello strato d'aria che scorre tra la superficie del disco e la testa diventa sufficiente a superare la forza di pressione della testa contro la superficie.

Di conseguenza, la testina di lettura/scrittura “pende” sopra il wafer ad una distanza di 5-10 nm. Il funzionamento della testina di lettura/scrittura è simile al principio di funzionamento della puntina di un grammofono, con una sola differenza: la nostra testa non ha contatto fisico con la piastra.

Quando il computer viene spento e i dischi si fermano, la testina viene abbassata su un'area non operativa della superficie del piatto, la cosiddetta zona di parcheggio. I primi modelli di dischi rigidi avevano una caratteristica speciale Software, che ha avviato l'operazione di parcheggio della testata.

Nei moderni HDD, la testa si sposta automaticamente nell'area di parcheggio quando la velocità di rotazione scende al di sotto del valore nominale o quando viene spenta l'alimentazione. Le teste vengono riportate nella zona di lavoro solo al raggiungimento del regime di rotazione nominale del motore.

Naturalmente, potrebbe sorgere la domanda: quanto è sigillato il blocco del disco stesso e qual è la probabilità che polvere o altre piccole particelle vi penetrino? Dopotutto, possono portare al malfunzionamento del disco rigido o addirittura al guasto e alla perdita di informazioni importanti.

Il blocco del disco con il motore e le teste si trova in uno speciale alloggiamento sigillato: un blocco ermetico (camera). Tuttavia il suo contenuto non è completamente isolato dall'ambiente; è necessario spostare l'aria dalla camera verso l'esterno e viceversa.

Ciò è necessario per equalizzare la pressione all'interno del blocco con quella esterna per evitare la deformazione dell'alloggiamento. Questo equilibrio si ottiene utilizzando un dispositivo chiamato filtro barometrico. Si trova all'interno del blocco ermetico.

Il filtro è in grado di catturare particelle la cui dimensione supera la distanza tra la testina di lettura/scrittura e la superficie ferromagnetica del disco. Oltre al filtro sopra menzionato, ce n'è un altro: un filtro di ricircolo. Intrappola le particelle presenti nel flusso d'aria all'interno dell'unità stessa. Possono apparire lì dalla perdita dell'impollinazione magnetica dei dischi. Inoltre, questo filtro cattura quelle particelle che il suo “collega” barometrico ha mancato.

Interfacce di connessione HDD

Oggi, per collegare un disco rigido a un computer, è possibile utilizzare una delle tre interfacce: IDE, SCSI e SATA.

Inizialmente, nel 1986, l'interfaccia IDE fu sviluppata solo per il collegamento degli HDD. Successivamente è stato modificato in un'interfaccia ATA estesa, alla quale è possibile collegare non solo dischi rigidi, ma anche unità CD/DVD.

L'interfaccia SATA è più veloce e più produttiva di ATA.

A sua volta, SCSI è un'interfaccia ad alte prestazioni in grado di collegare vari tipi di dispositivi. Ciò include non solo i dispositivi di archiviazione delle informazioni, ma anche vari periferiche. Ad esempio, scanner SCSI più veloci. Tuttavia, con l'avvento del bus USB, la necessità di collegare le periferiche tramite SCSI è scomparsa.

interfaccia SCSI

Ora qualcosa sulla connessione all'interfaccia IDE. Il sistema può avere due controller (primario e secondario), ciascuno dei quali può collegare due dispositivi. Di conseguenza, un massimo di 4 dispositivi: master primario, slave primario e master secondario, slave secondario.

Dopo aver collegato il dispositivo al controller, è necessario selezionarne la modalità operativa. Viene selezionato installando un ponticello in una posizione specifica nel connettore del dispositivo (accanto al connettore per il collegamento del cavo IDE).

È opportuno ricordare che il dispositivo più veloce viene collegato per primo al controller e si chiama master. Il secondo si chiama schiavo. L'ultima manipolazione sarà collegare l'alimentazione, per questo dobbiamo selezionare uno dei cavi di alimentazione.

Interfaccia DE

Collegare un'unità SATA è molto più semplice. Il cavo ha gli stessi connettori su entrambe le estremità. L'unità SATA non dispone di ponticelli, quindi non sarà necessario selezionare la modalità operativa dei dispositivi. L'alimentazione è collegata all'unità SATA tramite un cavo speciale (3,3 V). Tuttavia, è possibile collegarsi tramite un adattatore a un normale cavo di alimentazione.

interfaccia SATA

Diamone uno consiglio utile: se gli amici vengono spesso da te con i loro dischi rigidi e tu sei già stanco di farli girare tutto il tempo unità di sistema, si consiglia di acquistare una tasca speciale per il disco rigido (denominata Mobile Rack). Sono disponibili con entrambe le interfacce IDE e SATA. Per collegare un altro disco rigido al computer, è sufficiente inserirlo in tasca e il gioco è fatto.

Unità SSD: una nuova fase di sviluppo

La fase successiva nello sviluppo dei dispositivi di memorizzazione delle informazioni sta ora iniziando. Le unità disco rigido vengono sostituite da un nuovo tipo di dispositivo: SSD. Successivamente ve ne parleremo in modo più dettagliato.

Quindi, SSD (Solid State Disk) è un'unità a stato solido che funziona secondo il principio della memoria flash USB. Una delle principali caratteristiche distintive rispetto ai dischi rigidi e alle unità ottiche è che il suo dispositivo non include parti mobili o componenti meccanici.

Unità di questo tipo sono state originariamente sviluppate per scopi militari, nonché per server ad alta velocità, poiché i buoni vecchi dischi rigidi non erano più sufficientemente veloci e affidabili per tali esigenze.

Elenchiamo i vantaggi più importanti di un SSD rispetto a un disco rigido:

Innanzitutto, la scrittura e la lettura delle informazioni su un SSD è molto più veloce (decine di volte) rispetto a un HDD. Il funzionamento del disco rigido viene rallentato dal movimento della testina di lettura/scrittura.

In secondo luogo, grazie all'utilizzo simultaneo di tutti i moduli di memoria installati in un'unità SSD, la velocità di trasferimento dei dati è molto superiore a quella di un disco rigido.

In terzo luogo, non sono così suscettibili allo shock. Mentre i dischi rigidi potrebbero perdere alcuni dati se colpiti o addirittura guastarsi del tutto.

In quarto luogo, consumano meno energia, il che li rende convenienti da utilizzare nei dispositivi alimentati a batteria.

In quinto luogo, questo tipo di unità non produce praticamente alcun rumore durante il funzionamento, mentre quando si utilizzano i dischi rigidi si sente la rotazione dei dischi e il movimento della testina.

Forse ce ne sono due mancanza di SSD– 1) per la sua certa capacità pagherai molto di più che per un disco rigido di identica capacità di memoria; 2) Le unità SSD hanno un numero limitato di cicli di lettura/scrittura relativamente piccolo.

Una tipica unità a stato solido è un circuito stampato su cui sono installati un set di chip. Questo set è costituito da un chip controller NAND e, in effetti, da chip di memoria NAND.

Piazza scheda a circuito stampato L'unità a stato solido viene utilizzata al massimo. La maggior parte è occupata da chip di memoria NAND.

Come puoi vedere, in un'unità SSD non ci sono parti meccaniche o dischi, solo microcircuiti.

Tipi di memoria nell'SSD.

Ora che abbiamo compreso la struttura delle unità SSD, parliamone più in dettaglio. Come già accennato, un normale SSD è costituito da due parti interconnesse: memoria e controller.

Cominciamo con la memoria.

Per archiviare informazioni, gli SSD utilizzano celle di memoria costituite da un numero enorme di transistor MOSFET con gate flottante. Le celle vengono combinate in pagine da 4 kB (4096 byte), quindi in blocchi di 128 pagine e infine in un array di 1024 blocchi. Un array ha una capacità di 512 MB ed è controllato da un controller separato. Questo modello di progettazione di unità multilivello impone alcune restrizioni al suo funzionamento. Ad esempio, le informazioni possono essere cancellate solo in blocchi di 512 kByte e la registrazione è possibile solo in blocchi di 4 kByte. Tutto ciò porta al fatto che un controller speciale controlla la registrazione e la lettura delle informazioni dai chip di memoria.

Vale la pena notare qui che molto dipende dal tipo di controller: velocità di lettura e scrittura, resistenza ai guasti, affidabilità. Parleremo un po 'più tardi di quali controller vengono utilizzati negli SSD.

Gli SSD utilizzano 2 tipi di memoria NAND: SLC e MLC. La memoria di tipo SLC (Single-Level Cell) utilizza transistor a livello singolo (sono anche chiamati celle). Ciò significa che un transistor può memorizzare 0 o 1. In breve, un transistor di questo tipo può ricordare solo 1 bit di informazione. Non basterà, vero?

Qui uomini dalla testa grande "si grattarono le rape" e capirono come realizzare una cella a transistor a 4 livelli. Ogni livello rappresenta 2 bit di informazione. Cioè, su un transistor puoi scrivere una delle quattro combinazioni di 0 e 1, vale a dire: 00, 01, 10, 11. Cioè 4 combinazioni, contro 2 per SLC. Il doppio delle celle SLC! E le chiamavano celle multilivello: MLC (Multi-Level Cell). Pertanto, sullo stesso numero di transistor (celle) è possibile registrare 2 volte più informazioni che se si utilizzassero celle SLC. Ciò riduce significativamente il costo del prodotto finale: SSD.

Ma le celle MLC presentano svantaggi significativi. La durata di tali celle è inferiore a quella delle SLC e ha una media di 100.000 cicli. Per le celle SLC questo parametro è 1.000.000 di cicli. Vale anche la pena notare che le celle MLC hanno tempi di lettura e scrittura più lunghi, il che riduce le prestazioni dell'unità a stato solido.

Vengono prese in considerazione anche le opzioni per l'utilizzo di celle a tre livelli (Triple-Level Cell) negli SSD, che hanno 8 livelli e, quindi, ciascuna cella TLC può memorizzare 3 bit di informazione (000, 001, 011, 111, 110, 100, 101, 010).

Tabella comparativa dei tipi di memoria flash: SLC, MLC e TLC Caratteristiche della NAND SLC MLC TLC

Bit per cella 1 2 3

Cicli di riscrittura 100 000 3000 1000

Tempo di lettura 25 µs. 50 µs. ˜75 µs.

Tempo di programmazione 200 - 300 µs. 600 - 900 µs. ˜900 - 1350 µs.

Tempo di cancellazione 1,5 - 2 ms. 3 ms. ˜4,5ms.

La tabella mostra che più livelli vengono utilizzati in una cella, più lentamente funziona la memoria basata su di essa. La memoria TLC è chiaramente inferiore, sia in velocità che in "durata" - cicli di riscrittura.

Sì, a proposito, le unità flash USB utilizzano da tempo la memoria TLC, che, sebbene si consumi più velocemente, è anche molto più economica. Ecco perché il costo delle chiavette USB e delle schede di memoria è in costante diminuzione.

Nonostante le unità SSD siano prodotte da diverse aziende con il proprio marchio, molte persone acquistano la memoria NAND da un numero limitato di produttori.

Produttori di memorie NAND:

Toshiba/SanDisk;

Pertanto, abbiamo appreso che le unità SSD ne vengono fornite due tipi diversi memoria: SLC e MLC. La memoria basata su celle SLC è più veloce e più duratura, ma costosa. La memoria basata su celle MLC è notevolmente più economica, ma ha risorse e prestazioni inferiori. Sul mercato si trovano solo unità SSD basate sulla memoria flash MLC. I dischi con memoria SLC non vengono quasi mai trovati.

Controller per unità SSD.

Al momento della stesura di questo articolo, i controller più utilizzati sono i seguenti:

Controller SandForce.

Uno dei controller SandForce più comuni è l'SF2281. Questo controller supporta l'interfaccia SATA-3 e si trova nelle unità SSD Potenza del silicio, OCZ Vertex 3, OCZ Agility 3, Kingston, Kingmax, Intel (serie Intel 330, 520, 335).

Controller Marvel.

Marvell88SS9174. Utilizzato negli SSD Crucial C300, M4/C400 e Plextor M5. Questo controller si è affermato come uno dei più economici, affidabili e veloci.

Marvell88SS9187. Questo controller viene utilizzato nelle unità a stato solido Plextor M5 Pro, serie M5M e nell'M5S aggiornato. Le nuove funzionalità includono un controller DRAM con supporto per DDR3 fino a 1 Gb. Anche implementato sistema moderno Correzione degli errori ECC e consumo energetico ridotto.

Controllori LAMD (Hynix).

LAMD (Link A Media Devices) è una divisione di Hynix. I controller LM87800 di LAMD sono utilizzati nelle unità della serie Neutron e Neutron GTX di Corcair. Il controller LM87800 stesso è a otto canali e supporta l'interfaccia SATA 6Gb/s.

Controller Indilinx.

Everest. Poiché Indilinx è una filiale di OCZ, non sorprende che il controller Everest2 sia la base di SSD come OCZ Vertex 4, OCZ Agility 4. Il vantaggio del controller Indilinx è la sua elevata prestazione di scrittura. Vale anche la pena notare un buon equilibrio: le velocità di lettura e scrittura sono quasi le stesse.

Barefoot 2. Il controller è basato sul core ARM Cortex-M0. Questo controller SATA II supporta otto canali di accesso alla memoria come MLC e SLC. La memoria LPDDR e DDR può essere utilizzata come memoria buffer. Capacità di storage a stato solido sulla base di questo controllore può raggiungere 512 GB.

Barefoot 3. L'ultimo chip, realizzato utilizzando una tecnologia di processo a 65 nm e sviluppato in modo indipendente da OCZ. Il controller si basa su un core ARM ed un co-processore Aragon (32-bit, 400 MHz). Grazie al supporto di speciali comandi RISC per lavorare con unità a stato solido, questo controller è leader in termini di prestazioni. Il controller Barefoot 3 è a otto canali e supporta l'interfaccia SATA 6 Gb/s. Sulla base di questo controller, OCZ produce una linea di unità SSD con il marchio OCZ Vector.

Controller Samsung.

Samsung utilizza il controller Samsung MDX nei suoi SSD. Per i drive Samsung 840 Pro e Samsung 840 viene utilizzato un controller MDX a otto canali basato su un chip ARM Cortex-R4 a 3 core (300 MHz).

Informazioni sull'installazione di Windows su un SSD.

Non è consigliabile installare Windows XP su un SSD, poiché questo sistema operativo non è progettato per funzionare con gli SSD. In Windows 7 e 8 il supporto SSD è pienamente presente. È vero, per un funzionamento più duraturo e "corretto" dell'SSD con questo sistema, si consiglia di configurare alcuni parametri di questo sistema operativo.

Il processore del PC è il componente principale del computer, il suo “cervello”, per così dire. Esegue tutte le operazioni logiche e aritmetiche specificate dal programma. Inoltre, controlla tutti i dispositivi informatici.

La struttura di un processore per computer: cos'è un processore moderno.

Oggi i processori sono prodotti come microprocessori. Visivamente, un microprocessore è una sottile lastra di silicio cristallino a forma di rettangolo. L'area della piastra è di diversi millimetri quadrati e contiene circuiti che forniscono la funzionalità del processore del PC. Di norma il disco è protetto da una custodia piatta in ceramica o plastica, alla quale è collegato tramite fili d'oro con punte metalliche. Questo design consente di collegare il processore a sistema di bordo computer.

Da cosa è composto il processore di un PC?

bus di indirizzi e bus dati;

unità aritmetico-logica;

registri;

cache (piccola memoria veloce 8-512 KB);

contatori di programmi;

coprocessore matematico.

Qual è l'architettura del processore del PC?

L'architettura del processore è la capacità di un processore di eseguire una serie di codici macchina. Questo è dal punto di vista dei programmatori. Ma gli sviluppatori di componenti per computer aderiscono a una diversa interpretazione del concetto di “architettura del processore”. A loro avviso, l'architettura del processore riflette i principi di base dell'organizzazione interna di alcuni tipi di processori. Diciamo architettura Intel Pentium designato P5, Pentium II e Pentium III - P6, e non molto tempo fa il popolare Pentium 4 - NetBurst. Quando Azienda Intel ha chiuso P5 ai produttori concorrenti, AMD ha sviluppato la sua architettura K7 per Athlon e Athlon XP e K8 per Athlon 64.

Cos'è un core del processore?

Anche i processori con la stessa architettura possono differire notevolmente l'uno dall'altro. Queste differenze sono dovute alla varietà dei core del processore, che hanno un certo insieme di caratteristiche. Le differenze più comuni sono le diverse frequenze del bus di sistema, nonché la dimensione della cache di secondo livello e le caratteristiche tecnologiche con cui sono fabbricati i processori. Molto spesso, la sostituzione del core nei processori della stessa famiglia richiede anche la modifica del socket del processore. E questo comporta problemi con la compatibilità della scheda madre. Ma i produttori migliorano costantemente i kernel e apportano modifiche costanti, ma non significative, al kernel. Tali innovazioni sono chiamate revisioni del kernel e, di norma, sono indicate da combinazioni alfanumeriche.

Cos'è un bus di sistema?

Il bus di sistema o bus del processore (FSB - Front Side Bus) è un insieme di linee di segnale combinate per scopo (indirizzi, dati, ecc.). Ciascuna linea ha un protocollo di trasferimento delle informazioni e caratteristiche elettriche specifiche. Cioè, il bus di sistema è il collegamento che collega il processore stesso e tutti gli altri dispositivi del PC (disco rigido, scheda video, memoria e molto altro). Solo la CPU è collegata al bus di sistema stesso; tutti gli altri dispositivi sono collegati tramite controller situati nel ponte nord del set logico di sistema (chipset) scheda madre. Sebbene in alcuni processori il controller di memoria sia collegato direttamente al processore, il che fornisce un'interfaccia di memoria più efficiente alla CPU.

Cos'è la cache del processore?

La cache o memoria veloce è un componente obbligatorio di tutti i processori moderni. La cache è un buffer tra il processore e il controller di memoria di sistema piuttosto lento. Il buffer memorizza blocchi di dati attualmente in fase di elaborazione e il processore non ha bisogno di accedere costantemente alla memoria lenta del sistema. Naturalmente, ciò aumenta significativamente le prestazioni complessive del processore stesso.

Nei processori utilizzati oggi, la cache è divisa in più livelli. Il più veloce è il primo livello L1, che funziona con il core del processore. Di solito è diviso in due parti: la cache dei dati e la cache delle istruzioni. L2, la cache di secondo livello, interagisce con L1. È di dimensioni molto più grandi e non è diviso in una cache di istruzioni e una cache di dati. Alcuni processori hanno L3: il terzo livello, è persino più grande del secondo livello, ma un ordine di grandezza più lento, poiché il bus tra il secondo e il terzo livello è più stretto che tra il primo e il secondo. Tuttavia, la velocità del terzo livello è ancora molto superiore alla velocità della memoria di sistema.

Esistono due tipi di cache: esclusiva e non esclusiva.

Un tipo esclusivo di cache è quello in cui le informazioni a tutti i livelli sono rigorosamente separate dall'originale.

Una cache non esclusiva è una cache in cui le informazioni vengono ripetute a tutti i livelli di cache. È difficile dire quale tipo di cache sia migliore, sia la prima che la seconda hanno i loro vantaggi e svantaggi. Tipo di cache esclusivo utilizzato in Processori AMD, non esclusivo - Intel.

Cos'è un socket della CPU?

Il connettore del processore può essere a fessura o femmina. In ogni caso, il suo scopo è installare processore centrale. L'utilizzo del connettore semplifica la sostituzione del processore durante gli aggiornamenti e la rimozione durante le riparazioni del PC. I connettori possono essere destinati all'installazione di una scheda CPU e del processore stesso. I connettori si distinguono per il loro scopo per determinati tipi di processori o schede CPU.

I vantaggi delle unità SSD rispetto ai dischi rigidi tradizionali sono evidenti a prima vista. Si tratta di elevata affidabilità meccanica, assenza di parti mobili, elevata velocità di lettura/scrittura, peso ridotto e consumo energetico ridotto. Ma è tutto così bello come sembra?

Smontiamo l'SSD.

Innanzitutto, diamo un'occhiata a cos'è un SSD. L'SSD è un'unità a stato solido. SSD, unità a stato solido o disco a stato solido), un dispositivo di memorizzazione non volatile e riscrivibile senza parti meccaniche in movimento che utilizza la memoria flash. Un SSD emula completamente il funzionamento di un disco rigido.

Vediamo cosa c'è dentro l'SSD e confrontiamolo con il suo parente stretto USB Flash.

controller dell'unità SSD.

Il compito principale del controller è fornire operazioni di lettura/scrittura e gestire la struttura di posizionamento dei dati. In base alla matrice di posizionamento dei blocchi, su quali celle sono già state scritte e quali non lo sono ancora state, il controller deve ottimizzare la velocità di scrittura e garantire la massima durata possibile dell'unità SSD. A causa delle caratteristiche di progettazione della memoria NAND, è impossibile lavorare con ciascuna cella separatamente. Le celle sono combinate in pagine da 4 KB e le informazioni possono essere scritte solo occupando l'intera pagina. È possibile cancellare i dati in blocchi pari a 512 KB. Tutte queste restrizioni impongono determinate responsabilità al corretto algoritmo intelligente del controller. Pertanto, gli algoritmi del controller adeguatamente configurati e ottimizzati possono migliorare significativamente le prestazioni e la durata di un'unità SSD.

Il titolare del trattamento comprende i seguenti elementi principali: Processore– solitamente un microcontrollore a 16 o 32 bit. Esegue le istruzioni del firmware, è responsabile della combinazione e dell'allineamento dei dati su Flash, diagnostica SMART, memorizzazione nella cache e sicurezza. Correzione degli errori (ECC)– Unità di controllo e correzione errori ECC. Controllore Flash– include indirizzamento, bus dati e controllo dei chip di memoria Flash. Controllore DRAM- indirizzamento, bus dati e gestione della memoria cache DDR/DDR2/SDRAM. Interfaccia I/O– è responsabile dell'interfaccia di trasferimento dati alle interfacce SATA, USB o SAS esterne. Memoria del controllore– è costituito da memoria ROM e buffer. La memoria viene utilizzata dal processore per eseguire il firmware e come buffer per l'archiviazione temporanea dei dati. In assenza di un chip di memoria RAM esterno, l'SSD funge da unico buffer di dati.

Attualmente, negli SSD vengono utilizzati i seguenti modelli di controller: Indilinx "Barefoot ECO" IDX110MO1 Indilinx "Barefoot" IDX110M00 Intel PC29AS21BA0 JMicron JMF602 JMicron JMF612 Marvel 88SS9174-BJP2 Samsung S3C29RBB01-YK40 SandForce SF-1200 SandForce SF-150 0 A Shiba T6UG1XBG

Memoria flash.

Gli SSD, come USB Flash, utilizzano tre tipi di memoria NAND: SLC (Single Level Cell), MLC (Multi Level Cell) e TLC (Three Level Cell). L'unica differenza è che SLC consente di memorizzare solo un bit di informazioni in ciascuna cella, MLC - due e TLC - tre celle (utilizzando diversi livelli di carica elettrica sul gate flottante del transistor), il che rende la memoria MLC e TLC più economico rispetto alla capacità.

Tuttavia, la memoria MLC/TLC ha una risorsa inferiore (100.000 cicli di cancellazione per SLC, in media 10.000 per MLC e fino a 5.000 per TLC) e prestazioni peggiori. Con ogni livello aggiuntivo, il compito di riconoscere il livello del segnale diventa più complicato, aumenta il tempo necessario per cercare l'indirizzo di cella e aumenta la probabilità di errori. Poiché i chip SLC sono molto più costosi e il loro volume è inferiore, i chip MLC/TLC vengono utilizzati principalmente per soluzioni di massa. Al momento, la memoria MLC/TLC si sta sviluppando attivamente e si avvicina alla SLC in termini di velocità. Inoltre, i produttori di unità SSD compensano la bassa velocità di MLC/TLC con algoritmi per l'alternanza di blocchi di dati tra chip di memoria (scrittura/lettura simultanea su due chip di memoria flash, un byte ciascuno) simili a RAID 0, e la scarsa risorsa - mescolamento e monitorare l’uso uniforme delle cellule. Inoltre, una parte della capacità di memoria è riservata nell'SSD (fino al 20%). Si tratta di memoria non disponibile per le operazioni di scrittura/lettura standard. È necessario come riserva in caso di usura delle celle, simile alle unità HDD magnetiche, che hanno una riserva per la sostituzione dei blocchi danneggiati. La riserva di celle aggiuntiva viene utilizzata dinamicamente e, man mano che le celle primarie si consumano fisicamente, viene fornita una cella di riserva sostitutiva.

Ti mostrerò come trasformare un disco rigido HDD in un'unità SSD ad alta velocità. Ho acquistato un SSD Samsung 850 Evo da 250 GB. e l'ho installato sul mio portatile. Quindi ho installato Windows e tutti i programmi sulla nuova unità SSD.

Ho acquistato il mio disco SSD Samsung 850 SSD EVO 120 GB SATA III su AliExpress . All'inizio volevo ordinare questo Samsung 750 SSD EVO 120 GB SATA III (è 120 GB e più economico), ma alla fine ho ordinato 250 GB, anche se avrei potuto farlo con 120 GB. L'SSD Samsung 850 EVO è arrivato dopo circa 12 giorni (il prodotto più veloce arrivato da AliExpress).

Il pacco è ben imballato e sigillato con polistirolo espanso. All'interno della scatola c'è della plastica e al suo interno c'è un'unità SSD.

Ecco le specifiche di questa unità SSD. I miei test di velocità di lettura, note a fondo pagina.

1. Copia tutte le informazioni che ti servono dal tuo disco

Se, come me, hai un solo spazio sul disco rigido nel tuo laptop, copia prima tutte le informazioni dal tuo disco rigido al tuo. unità esterna o su un altro computer. Oppure acquista. In questo modo potrai collegare l'unità HDD rimossa tramite USB e scaricare tutto ciò di cui hai bisogno sulla tua nuova unità SSD.

Ecco un video visivo di questo adattatore.

2. Rimuovere il disco rigido e installare l'SSD

Spegni il laptop, scollegalo da tutti i cavi, capovolgilo e rimuovi la batteria del laptop. Ora avanti copertina posteriore laptop, cerca la scritta HDD: questo è il luogo in cui è installato il tuo disco rigido. Sul mio portatile Samsung NP-R560 è in basso a sinistra. Il disco rigido è chiuso da un coperchio con due viti.

Svitiamo queste due viti che fissano il disco rigido del laptop.

Rimuovere il coperchio che copre il disco rigido. Dovrebbero esserci delle frecce che mostrano in quale direzione devi tirare per spostare il coperchio.

Ecco il disco rigido del mio portatile. Ha un coperchio in alluminio per aiutare a dissipare il calore e ha una linguetta per facilitarne la rimozione. Basta afferrare questa linguetta e tirarla verso sinistra per scollegare il disco rigido dal connettore.

Fatto, il disco rigido è disconnesso dal laptop e dai connettori. Lo solleviamo e lo mettiamo da parte.

Ecco come appare un laptop senza disco.

Ora inserisci l'unità SSD in posizione Unità HDD.

Inseriscilo con attenzione al posto della vecchia unità HDD. Ho anche installato una piastra in alluminio dal vecchio HDD sul nuovo SSD.

Chiudere il coperchio del disco rigido.

Stringere le viti del coperchio.

Pronto. Ora capovolgiamo il laptop, inseriamo tutti i cavi, rimettiamo la batteria e accendiamo il laptop.

3. Installa Windows sul nuovo SSD

Non c'è niente sulla nuova unità SSD e non c'è nemmeno un sistema operativo (Windows), quindi ora devi installarci Windows. Riceverai questo errore quando tenti di eseguire l'avvio da un nuovo disco SSD che non dispone ancora di un sistema operativo Windows.

Tabella delle partizioni non valida o danneggiata. Premere un tasto qualsiasi per continuare…

È necessario inserire l'unità flash USB avviabile ed eseguire l'avvio da essa.

Se non disponi ancora di un'unità flash USB avviabile, è ora di crearne una.

Ecco un video su come configurare il BIOS per Installazioni di Windows da un'unità flash avviabile.

Ora che disponiamo di un'unità flash USB avviabile e di avvio da essa, installiamo Windows sul nuovo SSD. Selezioniamo il nostro SSD, verrà contrassegnato come "Spazio non allocato su disco 0" e facciamo clic su "Avanti" e installiamo Windows.

Verrà avviata la copia. File di Windows, quindi prepararsi per l'installazione, installare i componenti, installare gli aggiornamenti e completare. Il computer verrà riavviato più volte. Dopo il primo riavvio, è possibile rimuovere l'unità flash USB avviabile.

Se non hai mai installato Windows tramite BIOS, troverai un video su questo argomento.

Dopo aver installato Windows sulla nuova unità SSD, modificare prima la priorità di avvio nel BIOS Caricatore di avvio di Windows Ho cercato sull'unità SSD. Anche se tutto viene caricato e funziona, non è necessario modificare nulla. Vado al BIOS, Avvio - Priorità dispositivo di avvio.

E usando il tasto F5 o F6 sposterò il disco SSD in alto, in modo che venga prima cercato il settore di avvio sul disco SSD e poi sugli altri dischi, se non viene trovato sull'SSD.

4. Confronto della velocità dell'SSD con unità HDD e USB

Utilizzando il programma CrystalDiskMark 3, ho misurato la velocità di scrittura e lettura del mio disco rigido ancor prima di rimuoverlo e sostituirlo con un SSD. La velocità di lettura da esso era di circa 100 MB/sec. durante la lettura e la scrittura in sequenza.

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