Solid State Drive или же диск SSD представляет собой одну из разновидностей накопителей, что интегрируется в компьютер. Он функционирует по принципу взаимодействия с флэш-памятью посредством использования микросхем. Твердотельный накопитель обладает некой схожестью с обыкновенными жесткими дисками, но в их работе имеется существенная разница. 

Принцип работы и конструкционные особенности

Если обыкновенный жесткий диск осуществляет запись и считывание информация посредством вращающегося магнитного диска и головки, то SSD-накопитель для этих задач может использовать разные способы, которые определяются его типом памяти и ресурсами.

Преимущество твердотельных накопителей заключается в более быстрой работе по сравнению с обыкновенными жесткими дисками, так как им не нужно трать лишнее время на намагничивание и размагничивание ячеек, чтобы запомнить данные.

SSD-диски работают посредством транзисторов, которые упорядочиваются производителем определенным образом. Каждая ячейка накопителя может иметь от одного до нескольких состояний заряда, количество которых определяется типом памяти. Состояние «0» говорит о том, что ячейка заряжена, а состояние «1» уведомляет о ее разрядке.  

Принцип работы твердотельного накопителя заключается в обработке контроллером информации и запуска точка по ячейкам, который проходит по всей цепочке транзисторов. После чего, ячейки переходят из состояния «1» в состояние «0», то есть получают заряд. 

Каждая ячейка оснащена двумя разновидностями транзисторов – плавающим и управляющим. Первоначально ток проходит через первый, а после электроны попадают во второй, что способствует созданию положительного заряда и позволяет записывать данные.

Основными компонентами в конструкции SSD-дисков выступают:

• Печатная плата или PCB.
• Флэш-память NAND, которая несет ответственность за хранение информации.
  
• Контроллер NAND, выступающий в качестве посредника между системой и носителем. Также он представляет собой процессор, от которого зависит уровень производительности накопителя.
  
• DRAM или кэш. Данный компонент наличествует не во всех моделях подобных дисков. Он используется в качестве временного хранилища для небольших объемов информации. Его задача заключается в предоставлении более быстрого доступа к файлам и стабилизации износа.
  
• Интерфейс подключения или же Host Interface. Данный компонент отвечает за соединение накопителя с системой.
  

По типу памяти и ресурсов твердотельные накопители классифицируют на четыре категории:

• SLC.
• MLC.
  
• TLC.
  
• QLC.
  

Принцип работы SLC или же Single Level Cell базируется на одноуровневой ячейке, которая может быть либо включена, либо выключена. Такой тип памяти поддерживает многократные перезаписи (вплоть до 100 тысяч раз), обладает устойчивостью к высоким температурам, а также отличается высокой скоростью и надежность. Единственный его недостаток заключается в высокой стоимости.

MLC или Multi Level Cells является многоуровневой ячейкой, которая имеет два бита. Эта разновидность памяти способна поддерживать от 3 до 35 тысяч перезаписей. Она является долговечной и обладает отличным балансом цены и качества, что делает ее наиболее востребованной у потребителя.

Память формата TCL или Triple Level Cells представляет собой ячейку с тремя битами на каждый уровень. Такой тип памяти ориентирован только на потребителей и не применяется в промышленных или коммерческих целях. Накопители с такой памятью относятся к категории бюджетных и отличаются невысоким ценником. Несмотря на низкий ценник, подобный накопитель примерно в 10 раз быстрее обыкновенного жесткого диска формата HDD. Поддержка перезаписи может составлять от 300 до 3000 циклов.

QLC (Quadruple Level Cells) – это четырехуровневая ячейка, хранящая по 4 бита на уровень. Накопители такого типа обладают большой плотностью записей, благодаря чему увеличение их объема становится проще, а ценник меньше, нежели у двух- или трехуровневых накопителей. Такая разновидность памяти поддерживает от 150 до 1000 циклов перезаписи, в зависимости от особенностей конкретной модели.

Технические характеристики

Основными техническими параметрами SSD-дисков являются:

• Форм-фактор.
• Интерфейс и скорость передачи данных.
  
• NAND флэш-память и ее тип.
  
• Дополнительные опции.
  

Форм-факторы бывают следующие:

• 2.5 дюйма. Портативные диски для ПК и ноутбуков. 
• mSATA. Устаревший вариант накопителей для ноутбуков.
  
• M.2. Современная вариация низкопрофильной платы для работы с интерфейсом SATA и PCI-Express AIC.
  
• U.2. 2.5-дюймовый диск, совместимый с интерфейсом PCI-Express AIC, что подключается посредством специального коннектора.
  
• PCI-Express AIC. Карты расширения AIC, что подходят как для обыкновенных компьютеров, так и для серверов или рабочих станций.
  

В зависимости от форм-фактора модели определенного жесткого диска, определяется и интерфейс ее подключения. Скорость обработки информации напрямую зависит от типа памяти и NAND, который выступает в качестве процессора.

Дополнительными опциями дисков SSD являются TRIM и NCQ. Первая функция позволяет сделать удаление данных более эффективным, а также поддерживать скорость записи информации на высоком уровне. Технология NCQ позволит ускорить получения доступа к данным посредством оптимизации чередования команд.

Как выбрать SSD-диск

Основополагающий параметр, от которого стоит отталкиваться при выборе накопителя – его объем. Производители выпускают диски формата SSD емкостью от 120 гигабайт и вплоть до 32 терабайт. Оптимальным объемом дисков для хранения видеозаписей и игр считается 2 ТБ. Более емкие хранилища зачастую используются исключительно для серверов. Также при выборе следует учесть производителя, ценовой сегмент и совместимость диска с устройством.