Mis on SSD ja kuidas seda tarbida?
04.01.2013

Kui protsessorid, graafikakaardid ja mälud on imekiirelt arenenud, siis suurte andmemahutite ehk kõvaketaste areng nii kiire pole olnud. Ja nad ongi praegu üheks arvutit enim pidurdavaks kitsaskohaks. Kuid juba mõne aasta pärast on abi tulemas välkmäluseadmete SSD näol.

Suhteliselt lühikese aja jooksul on arvutustehnika teinud pöörase arengu – protsessorite, graafikakaartide ja mälude kiirused on kasvanud tuhandeid kordi. Ka mass-salvestite maht on kasvanud meeletult – pea sada miljonit korda, kuid nende töökiirused on suurenenud vaid mõned kümned korrad ning see on muutunud tõeliseks pudelikaelaks.

Välkmäluseadmete nimi SSD tuleneb nimetuse Solid State Drive (ka Solid State Disk) esitähtedest ja eestikeelse vastena pakub Vallaste tehnikasõnastik „pooljuhtketas”, viimasel ajal on tänu tänapäeval kasutatavale pooljuht-mälutüübile lisandunud ka „välkmäluketas”. Kuna tegelikult sülearvuti 2,5“ kõvakettaformaadi karbis mingit pöörlevat ketast sees ei ole, kisavad puristid vale termini üle, kuid kas pole pooljuhtketas suupärasem kui pooljuhtajur? Lihtsaim, nagu ka meie teeme, on aga seda toredat „ajurit” lihtsalt SSD-ks kutsuda ja aru saavad kõik.

Kuigi SSD-d ilmusid juba eelmisel sajandil, siis tänu kasutatavale ülikiirele ja kallile SRAM-tüüpi mälule jäid nad esialgu vaid teaduslaborite ja suurkontsernide nišividinaiks pikkadeks aastateks. Mäletan veel uue aastatuhande varastest aastatest, mil Microlink müüs ühele meie pangale ImperialTechi paarigigabaidise SSD, mis kaalus kümneid kilosid ja maksis mitu miljonit krooni. Uue hingamise said SSD-d ajal, mil neis hakati kasutama välkmälu (NAND Flash) – sama tüüpi mälukiipe, mida me leiame ka oma USB-mälupulkadest. See juhtus eelmisel kümnendil ja kiirenes selle lõpuks. Oluline erinevus operatiivmälu ning välkmälu vahel on selles, et kui SRAM-tüüpi mälukiip vajab pidevat andmete värskendamist ja toitevoolu katkemisel on operatiivmälust andmed kadunud, siis välkmälus püsivad nad seni, kuni me nad ise sealt kustutame. Kuna turg oli alles kujunemas ja tehnoloogiad arenemas, siis polnud ka välkmälu alguses ei odav, väga töökindel ega mahukas – alustasid SSD-d tänapäeva mõistes naeruväärselt tillukestest 8 ja 16 GB seadmetest, mis maksid siiski palju. Ma mäletan veel 3–4 aastat tagasi üle 10 000 krooni maksnud head 32 GB SSD-d. Samuti kippusid nad üsna kiirelt surema, mõni ei pidanud aastatki vastu.

SLC ja MLC
Välkmälukiip koosneb suurest hulgas transistorpesadest, mida kutsutakse „rakkudeks” (cell). Kui üks rakk mahutab 1 biti, on tegu SLC-ga (Single Level Cell), kui aga ühes rakus on 2 bitti, siis on tegu MLC-ga (Multi Level Cell). Füüsikast tulenevalt ei tee lugemine SSD-le midagi, aga kustutamine (vajalik vana info kõrvaldamiseks ja uue jaoks ruumi vabastamiseks) põhjustab lõpuks raku „läbipõlemist”. SLC kannatab umbes 100 000 kustutus-kirjutustsüklit ja on kiirem tehnoloogia, MLC vaid 10 000 (ning uuemad peenemas tehnoloogias isegi vaid 5000). Samas on aga SLC maht sama kiipide arvu juures kaks korda väiksem, hind aga mitu korda kõrgem, nii et neid leiame me peamiselt suurfirmade serverilahendustest ja mujalt missioonikriitilistest kohtadest, kus hind pole küsimus.

Tavakasutajate turgu aga valitseb MLC. Samas ei maksa enam peljata – kui tänapäeval antakse „tavalistele kõvaketastele” ainult aastake garantiiaega ja 3 aastat näeme taas vaid serveritasemel, siis SSD-le (ka kõige odavamale) alla 3 aasta ei pakuta. Paremad mudelid (alustajaks oli Intel) aga saavad kaasa viieaastase garantii! Uurime lähemalt: kui näiteks tootja lubab seadme maksimaalseks mahuks 36 TB kirjutamist, siis isegi iga päev SSD-le 10 GB kirjutades jaguks meil ressurssi umbes 10 aastaks. Kuid nii palju (eriti optimeerimist kasutades) me eales sinna ei topi, seega siin enam muret tundma ei pea. Eks „sureb” ka SSD-sid nagu tavalisi kõvakettaid, peentehnoloogias on see vältimatu, kuid Suurte Ikalduste Aeg on läbi saanud.

SSD eelised
Kuna tal puuduvad igasugused liikuvad/pöörlevad osad (vajadus lugemispea õigesse kohta seada ja ketast all piisava kiirusega pööritada), siis on pöörlemisaeg (viivitus protsessori pöördumisest seadme poole kuni andmevoo stardini) pea olematu, ehk alla 0,1 ms. Seega võrreldes kõvakettaga ca 100 korda kiirem. Kuna kõvaketas pöörleb konstantse kiirusega, siis on andmevahetuskiirus väljast sissepoole kiirelt kahanev. SSD-l on kogu andmemahu kättesaadavus ühtlane kogu mahu ulatuses. Andmevahetuskiirus on seotud kõvakettal tema pöörlemiskiirusega (tavalised 7200 p/min, kiired serverikettad kuni 15 000 p/min) ning keskmiselt jääb see uusimate SATA-3 liidesega kõvaketastel 110–120 MB/s suurusjärku. SSD koos liidesega SATA-2 kasutab teoreetilisest maksimumist 300 MB/s pea kõik – ca 290 MB/s, uusimad SATA-3 SSD-d aga saavutavad andmevahetuskiiruse 500–570 MB/s. Seega ka odavaima SATA-3 SSD kiirus on viis korda suurem tavaketta omast.

Teine oluline eelis baseerub kiiptehnoloogial. Kuna puuduvad liikuvad osad, on SSD täiesti hääletu (7200 p/min, rääkimata kiirematest, teeb ikka üsna valju häält) ning ka põrutus- ja vibratsioonikindel. Asendamatu on see autoarvutites jm, kus pidev vibratsioon on probleemiks. Ka on SSD energiatarve oluliselt madalam – HDD neelab töös 5–8 W, uusimad SSD-d kümneid kordi vähem, nt Samsung 840 Pro maksimumtarve täiskoormusel on uskumatud 0,7 W. Ja koos sellega on nad ka oluliselt jahedamad. Need pole suureks probleemiks laua-arvutite juures, aga olulised näitajad sülearvutite jaoks. Ka on SSD mõõtmed ja kaal väikesed, mis on taas kergekaaluliste Ultrabookide ja Air’ide juures heaks omaduseks.

SSD puudused
Kuna varasem miinus seoses eluea ja vastupidavusega on likvideeritud, siis nagu see oli, nii on ka nüüd peamiseks „puuduseks” siiski kõrge hind, mis ei lase vanal heal kõvakettal veel täielikult pensionile jääda. Kui me leiame moodsaima SATA-3 liidesega 3 TB mahuga Western Digital Red kõvaketta ca 150 € eest, teeb see ühe gigabaidi andmemahu hinnaks 5 eurosenti. Kuigi SSD gigabaidi hind on küll paari aastaga mitmeid kordi kukkunud ja on juba alla 1 euro (odavmudelitel vaid 70 eurosenti), on see ikkagi 20 korda kallim.

Seega kasutajale ideaalseks lahenduseks oleks piisava mahuga (120–256 GB) SSD vajalik operatsioonisüsteemi, programmide ning hetkel töödeldava materjali (pildid, videod, mängud) jaoks ning suur tavaline kõvaketas (sülearvuti korral väline kõvaketas) kogu andmearhiivi jaoks, kuhu varundada kogu oma muusika, pildid, videod, dokumendid jms materjal. Lisaboonusena pole niiviisi „kõik munad ühes korvis” ja olemas oleks varukoopia.

Sarnased artiklid