Solid state disky (SSD) razantně zvyšují výkon starších počítačů a i ty novější mění v neuvěřitelně rychlé stroje. Při nákupu se ale setkáte s množstvím zkratek a pojmů, jako jsou SLC, SATA III, NVMe nebo M.2. Co ale všechny tyto termíny vlastně znamenají? Pojďme se na to podívat zblízka!
Základem jsou paměťové buňky
Dnešní SSD využívají pro ukládání dat technologii NAND flash, jejímž základním stavebním kamenem je paměťová buňka. Tyto buňky jsou základními jednotkami, na které se data na SSD zapisují. Každá paměťová buňka dokáže pojmout určité množství bitů, které se v paměťovém zařízení registrují jako 1 nebo 0.
SSD s jednoúrovňovými buňkami (SLC)
Nejjednodušším typem SSD je ten s jednoúrovňovými buňkami (Single-Level Cell, SLC). SLC buňky ukládají pouze jeden bit dat. I když se to na první pohled nezdá mnoho, má to své výhody. Především, SLC disky jsou nejrychlejším typem SSD. Navíc se vyznačují vyšší odolností a menší náchylností k chybám, takže jsou obecně považovány za spolehlivější než ostatní typy SSD.
SLC disky jsou oblíbené především v podnikovém prostředí, kde je ztráta dat vysoce nepřípustná a klíčová je spolehlivost. Jejich nevýhodou je vyšší cena, takže pro běžné spotřebitele obvykle nejsou dostupné. Pro představu, na online tržišti jsem narazil na podnikový SLC SSD s kapacitou 128 GB, který stál stejně jako 1 TB SSD s TLC NAND určený pro běžné uživatele.
Pokud byste narazili na spotřebitelský SLC SSD, pravděpodobně bude využívat jiný typ NAND a SLC cache pro dosažení co nejlepšího výkonu.
SSD s víceúrovňovými buňkami (MLC)
Označení „multi“ v názvu SSD s víceúrovňovými buňkami (Multi-Level Cell, MLC) není úplně přesné. Tyto disky totiž ukládají pouze dva bity dat na buňku. Ne vždy je označení technologií perfektně výstižné.
MLC disky jsou o něco pomalejší než SLC, protože zápis dvou bitů do jedné buňky trvá déle. Mají také o něco nižší odolnost a spolehlivost, protože data se do NAND flash zapisují častěji než u SLC. Nicméně, MLC disky jsou stále velmi kvalitní. Jejich kapacita obvykle není tak vysoká jako u jiných typů SSD, ale i tak je možné najít i 1 TB MLC SSD.
SSD s tříúrovňovými buňkami (TLC)
Jak už název napovídá, TLC SSD disky zapisují tři bity dat do každé buňky. V současnosti jsou TLC disky nejběžnějším typem SSD.
Do menšího balení se jim podařilo vměstnat větší kapacitu než SLC a MLC disky, nicméně to má za následek nižší rychlost, spolehlivost a odolnost. To ovšem neznamená, že jsou TLC disky špatné. Ve skutečnosti jsou v současnosti pravděpodobně tou nejlepší volbou – obzvlášť pokud hledáte dobrý poměr cena/výkon.
Nenechte se ovšem odradit představou nižší životnosti. TLC SSD disky zpravidla vydrží několik let bez problémů.
Zapsané terabyty (TBW)
Odolnost SSD se obvykle udává v jednotkách TBW (zapsané terabyty). Jedná se o množství terabytů, které je možné na disk zapsat, než dojde k jeho selhání.
Například 500GB model Samsung 860 Evo (oblíbený SSD před několika lety) má hodnocení TBW 600. 1 TB model má hodnotu 1200 TBW. To je obrovské množství dat, takže takový disk vám bude sloužit po mnoho let.
Hodnoty TBW jsou navíc pouze odhady „bezpečné hranice“. SSD disky obvykle zvládnou i vyšší zátěž. Pro jistotu ale doporučujeme pravidelné zálohování dat, abyste předešli jejich ztrátě – to platí obzvlášť u starších disků.
SSD se čtyřúrovňovými buňkami (QLC)
Disky s čtyřúrovňovými buňkami (Quad-Level Cell, QLC) dokáží uložit čtyři bity dat na jednu buňku. Už asi tušíte, kam tím směřujeme, že?
QLC NAND dokáže uložit mnohem více dat než jiné typy, ale v současnosti mají QLC disky velký vliv na celkový výkon disku. Projevuje se to hlavně při kopírování velkých souborů (40 GB a více), kdy dojde k zaplnění vyrovnávací paměti. Může se však jednat pouze o dočasný problém, protože výrobci se neustále snaží optimalizovat QLC.
Problémem je také životnost. Cenově dostupný disk Crucial P1 QLC NVMe má hodnocení pouhých 100 TBW u 500GB modelu a 200 TBW u 1TB modelu. To je ve srovnání s TLC výrazný pokles, pro běžné domácí použití by to ale mělo stačit.
SSD s pětiúrovňovými buňkami (PLC)
PLC SSD disky, které dokáží uložit 5 bitů dat na buňku, pro běžné spotřebitele zatím neexistují, ale jsou na cestě. Společnost Toshiba zmínila PLC disky koncem srpna 2019 a Intel o měsíc později. PLC disky by měly dokázat nacpat ještě větší kapacitu do SSD. Budou ale mít stejné problémy jako TLC a QLC, co se týče odolnosti a výkonu.
Před nákupem raného PLC SSD doporučujeme počkat si na recenze. Podívejte se také na hodnocení TBW, abyste zjistili, jak dlouho disk vydrží a jak se TBW projevuje v reálném světě.
Například u QLC disku, o kterém jsme mluvili výše, sice má nižší hodnocení TBW, ale vychází to zhruba na 54 GB zapsaných dat za den po dobu pěti let. Takové množství dat doma běžně nikdo nezapíše, takže se dá předpokládat, že takový disk vydrží dlouho, i přes jeho nižší hodnocení TBW.
Další důležité termíny související s SSD
Toto jsou základní typy NAND flash, ale je zde ještě několik dalších termínů, které vám mohou pomoci se zorientovat:
3D NAND: Výrobci NAND se v určitém okamžiku snažili umístit paměťové buňky NAND blíž k sobě na rovnou plochu, aby disky zmenšili a zvýšili jejich kapacitu. Do jisté míry to fungovalo, ale flash paměť začne ztrácet spolehlivost, když jsou buňky příliš blízko u sebe. Aby tento problém vyřešili, začali paměťové buňky skládat na sebe, čímž zvýšili kapacitu. Tomu se běžně říká 3D NAND nebo někdy vertikální NAND.
Technologie vyrovnávání opotřebení: Paměťové buňky SSD se používáním začnou opotřebovávat. Aby disky vydržely co nejdéle, používají výrobci technologii vyrovnávání opotřebení, která se snaží zapisovat data do paměťových buněk co nejrovnoměrněji. Místo toho, aby se určitý blok neustále zapisoval do jedné sekce disku, distribuují se data rovnoměrně, aby se všechny buňky zaplňovaly relativně stejnou rychlostí.
Cache (vyrovnávací paměť): Každý SSD má vyrovnávací paměť, do které se data krátce ukládají před samotným zapsáním na disk. Tyto vyrovnávací paměti mají zásadní význam pro zvýšení výkonu SSD. Obvykle se skládají z SLC nebo MLC NAND. Když se vyrovnávací paměť zaplní, výkon má tendenci výrazně klesnout – to platí zejména pro některé TLC disky a pro většinu QLC disků.
SATA III: Jedná se o nejběžnější rozhraní pevných disků a SSD pro PC. V tomto kontextu „rozhraní“ znamená pouze způsob, jakým se disk připojuje k základní desce. SATA III má maximální přenosovou rychlost 600 megabajtů za sekundu.
NVMe: Toto rozhraní slouží k připojení SSD k základní desce. NVMe komunikuje přes PCIe pro bleskově vysoké rychlosti. Současné spotřebitelské disky NVMe jsou přibližně třikrát rychlejší než SATA III.
M.2: Jedná se o formát (fyzická velikost, tvar a design) NVMe disků. Často se jim říká „gumstick“ disky, protože jsou malé a obdélníkové. Pasují do speciálních slotů na většině moderních základních desek.
To je stručný úvod do světa NAND flash pamětí v moderních SSD. Nyní byste měli být dostatečně informováni, abyste si vybrali ten nejlepší disk pro vaše potřeby.