Walka na megabajty, czyli czym konkurują producenci dysków SSD

Jeśli  spojrzymy  kilkanaście  lat  wstecz,  zanim  na  rynku pojawiły  się  dyski  SSD,  kluczowym  parametrem,  którym kierowano się przy zakupie nośników HDD była pojemność. Zwracano  uwagę  przede  wszystkim  na  to,  by  dysk  mógł pomieścić jak najwięcej danych, niezależnie od jakości jego pracy.  Drugą  w  kolejności  najważniejszą  wielkością  była przepustowość, czyli parametr wyrażany w megabajtach na sekundę (MB/s), określający  ile danych dysk jest w  stanie przesłać w wyznaczonym czasie.

Wraz z pojawieniem się nośników SSD dokonała się rewolucja związana z dwoma innymi parametrami definiującymi wydajność dysków, określanymi jako IOPS oraz czas odpowiedzi dysku. Według definicji, IOPS (z ang. Input/Output Operations Per Second) to średnia liczba operacji wejścia/wyjścia w ciągu jednej sekundy. Za operację wejścia/wyjścia rozumie się odczyt lub zapis fragmentu danych. Operacje te można podzielić na sekwencyjne – wykonywane na ciągłej powierzchni dyskowej, zazwyczaj przy pomocy próbki danych o pojemności 128 KB, a także losowe – wykonywane na małej próbce danych – około 4 KB.

Im więcej IOPS, tym częściej i szybciej dysk dostarcza dane do procesora, a to z kolei przekłada się między innymi na szybsze uruchamianie systemu operacyjnego, otwieranie programów, czy przetwarzanie dokumentów. Krótko mówiąc – im więcej IOPS, tym szybciej komputer reaguje na każde kliknięcie.

Kiedy rynek był ograniczony wyłącznie do dysków HDD, liczba IOPS nie miała większego znaczenia, bo kształtowała się na podobnym – równie niskim – poziomie. Nośniki magnetyczne w domach przeciętnych użytkowników komputerów obracają się z prędkością 5400 lub 7200 obrotów na minutę, a dyski przeznaczone dla środowisk korporacyjnych wirują z prędkością przekraczającą nawet 15 tysięcy obrotów na minutę. Mimo to ich wydajność wynosi od 150 do 300 IOPS.

Związane jest to z kolejnym parametrem bezpośrednio odnoszącym się do IOPS – czasem oczekiwania (określanym też jako latencja). Determinuje on ile czasu potrzebuje kontroler, aby dotrzeć do odpowiedniego miejsca na dysku. Dysk HDD wymaga go znacznie więcej (około 4 milisekundy), bo musi przekręcić talerz pod głowicę, we właściwe miejsce sektora.

W przypadku dysków SSD, wskaźnik IOPS i latencja również nie mają znaczenia, jednak zupełnie z odwrotnego powodu niż w wypadku HDD. Na dyskach półprzewodnikowych operacje odczytu lub zapisu wykonywane są jednocześnie na ustalonej konstrukcyjnie liczbie komórek. Dla przykładu, losowa prędkość odczytu w przypadku dysku Plextor M9Pe(G), sięga nawet 400 000 IOPS, z kolei prędkość zapisu dochodzi do 300 000 IOPS. To wartości o około 2000 razy większe, niż w przypadku standardowych dysków HDD. Czas odpowiedzi dysku aktualnie oscyluje natomiast w granicach 0,05 ms – to blisko sto razy mniej niż w HDD.

Rzecz w tym jednak, że dziś potężne aplikacje wykorzystywane w biznesie potrzebują “zaledwie” 50 000 IOPS. Przeciętny użytkownik nie odczuje natomiast różnicy niezależnie od tego, czy dysk będzie osiągał 400 000 IOPS, czy też kilka tysięcy mniej. Podobnie jest z latencją, która spadła do takiego poziomu, że minimalne różnice są niedostrzegalne.

Sytuacja poniekąd wróciła więc do punktu wyjścia. Producenci dysków SSD, podobnie jak w przypadku dysków magnetycznych, mogą konkurować na rynku głównie poprzez przepustowość (MB/s). I trzeba przyznać, że z roku na rok ta wartość wzrasta. Wspomniany wyżej dysk Plextor M9Pe(G) o pojemności 1 TB oferuje prędkość odczytu sekwencyjnego sięgającą 3200 MB/s oraz zapisu sekwencyjnego do 2100 MB/s.

Ponadto producenci dysków półprzewodnikowych walczą o swoją pozycję poprzez pojemność dysku, a także kwestie okołoproduktowe. Do nich możemy zaliczyć m.in. okres udzielanej gwarancji, czy oprogramowanie wspierające działanie dysku. Coraz częściej nośniki SSD dedykowane są konkretnym grupom – na przykład graczom.

Poza nieosiągalną dla nośników HDD specyfikacją techniczną, dyski SSD charakteryzują się także tym, że nie posiadają elementów ruchomych, dzięki czemu są mniej podatne na jakiekolwiek uszkodzenia. Trzeba zwrócić uwagę na fakt, że kiedy dane przechowywane są na dysku magnetycznym, z czasem ulegają fragmentacji, wobec czego wydłuża się czas dostępu do nich. W przypadku dysków SSD, czas dostępu do wszystkich danych jest niezmiennie taki sam.

Jeszcze niedawno silnym argumentem przemawiającym na korzyść dysków HDD była cena. Dziś jednak koszt zakupu nośnika SSD znacznie zbliżył się do kosztów związanych z zakupem nośnika magnetycznego. Biorąc pod uwagę szereg zalet po stronie nośników półprzewodnikowych, użytkownicy coraz śmielej odwracają się od dysków HDD. Przewiduje się, że ten trend będzie utrzymywał się w najbliższych latach.