Bevezetés

Nagyon sok szóbeszéd járja mostanában a félvezetõ alapú "merevlemezekrõl", egyre elterjedtebb nevükön az SSD (Solid-State Disk) meghajtókról és azon képességükrõl, mely szerint drámaian felgyorsítják a számítási teljesítményt. Viszont ritkán hallani a különbözõ típusú félvezetõ technológiák között tapasztalható különbségekrõl. Alapvetõen két memóriatípust használnak az SSD-k gyártásakor: DRAM-ot és flash memóriát. Az iparban elterjedt az a felfogás, hogy csak a DRAM elég megbízható és stabil vállalati környezetben való felhasználásra. Ez a felfogás nem ad túl sok bizalmat a flash memóriának. A kétféle technológiának megvannak maga elõnyei és hátrányai. Ez az írás bemutatja a különbségeket és segít meghatározni, melyik technológia a legjobb egy adott IT környezet számára.

Sebesség

Az már régóta ismert, hogy a flash memóriába történõ írás sokkal lassabb, mint DRAM esetén. Vajon nem a sebesség az elsõdleges szempont az SSD telepítésekor? Dehogynem. Mégis, azt mondani, hogy a flash technológia "lassabb, mint a DRAM" a válasz erõs leegyszerűsítése. Elõször is, az olvasási sebesség nagyon hasonló a flash meghajtó és a DRAM esetén, másodszor a jobb SSD gyártók DRAM gyorsítótárat szerelnek az SSD meghajtókba az írási sebesség növelésére. Ezen gyártók legjobbjai pedig olyan algoritmusokat alkalmaznak ezekben a eszközökben, amelyek a háttérben a teljesítmény csökkenése nélkül képesek a gyorsítótárak tartalmát a flash meghajtókba kiírni. Ha felrajzoljuk a két SSD típus és egy hagyományos merevlemez relatív teljesítményét, a következõt láthatjuk:

Az ábrán 1 pixel nagyjából 10 mikroszekundumot (1 mikroszekundum = a másodperc milliomod része) jelöl (µs). Az átlagos elérési idõk: DRAM SSD: 10-50µs, Flash SSD: 35-100µs, merevlemez: 5000-10000µs (5-10ms). Láthatjuk, hogy DRAM alapú SSD-k akár háromszor gyorsabbak is lehetnek a flash alapú SSD-knél. Ekkor fel kell tennünk a kérdést: Vajon ez a teljesítménykülönbség számottevõ? Figyelembe véve, hogy mindkét SSD technológia mennyivel gyorsabb, mint a hagyományos merevlemez, a válasz egyérteműen: nem. Jó az esélye annak, hogy más tulajdonságok sokkal fontosabbak lesznek a különféle IT környezetekben.

Élettartam

A DRAM-mokkal ellentétben a flash memória csipek korlátozott élettartammmal rendelkeznek. Továbbá a különbözõ flash csipek különbözö számú írási ciklust bírnak ki, mielõtt hibázni kezdenek. Egy 300 ezer írási ciklussal rendelkezõ flash csip ma átlagosnak mondható és a jelenleg legjobbnak tartott flash csipek blokkonként 1 millió írási ciklust garantálnak (egy 8 ezer blokkos lapka esetén). Az, hogy egy flash

lapkának van egy meghatározott írási ciklus száma, nem jelenti azt, hogy a csip abban a pillanatban megsemmisül, amint elérte ezt a küszöböt. Hanem azt, hogy egy 1 millió írási/törlési műveletre garantált lapkában a minta sokaság 8000 blokkjából 0,0125 százalék kerül "bad" (hibás) státuszba, ha elérik a megállapított határértéket arra a blokkra. A jobb flash-SSD gyártóknak kétféle módszerük is van arra, hogy növeljék a meghajtók élettartamát: az elsõ egy "kiegyensúlyozó" algoritmus alkalmazása. Ekkor figyelik, hogy egy blokkot hányszor használtak már fel írási műveletre. Ezzel nagy mértékben ki lehet terjeszteni a meghajtó élettartamát. A jobb gyártók a "wear-leveling - használat-kiegyenlítési" metódust használják, amely intelligens módon elosztja az adatokat, elkerülve ezzel mind a egyes blokkok túlzott használatát, mind a meghajtó drámai lelassulását ("thrashing"): Amikor egy blokk eléri az írásra megállapított határértéket, az SSD a háttérben, elkerülve ezzel a teljesítmény-csökkenést, áthelyezi az adatokat ebbõl a blokkból egy másikba, amely eddig "csak-olvasás szerű" karakterisztikával rendelkezett. Másodszor, rossz blokkok továbbra is keletkezhetnek, ezek ugyanúgy meg lesznek jelölve, mint a hagyományos, forgó lemezek esetén. Néhány gigabájtos napi használati mintát feltételezve a flash alapú SSD-k évszázadokig is működhetnek kapacitástól függõen. Ha DRAM gyorsítótárat alkalmazunk ez ez idõtartam még hosszabb lehet.

Adatok sértetlensége

A legtöbb flash SSD gyártó hibaellenõrzõ és javító-algoritmusokat alkalmaz, melyek segítségével képesek egy 512 bájtos blokkban néhány bájtnyi hibát kijavítani. A kevésbé erõs hibajavító eljárások az esetek 20 százalékában már nem képesek egy három bájtos hibát kijavítani. A legjobb gyártók hat véletlenszerűen elhelyezkedõ hibát is képesek javítani (és kilencet felismerni). Ezek az eljárások három bájtos hibák esetén sohasem hibáznak. Ez a hibajavítási színvonal biztosítékot jelent arra, hogy a meghajtón tárolt adatok sértetlensége sokkal hosszab ideig megmaradjon, mint ameddig azt ma az IT szakértõk aggódva gondolják.

(Folytatjuk)