Mindannyian hallottunk már olyan sikertörténetet, hogy valamelyik ismerősünk a laptopja merevlemezét annak tönkremenetele miatt szilárdtestmeghajtóra (solid state drive, SSD) cserélte, amitől a gép valósággal megtáltosodott. Az operációs rendszer pillanatok alatt betöltődik, a programok szárnyalnak, a laptop kevésbé melegszik, sőt mintha még az internetkapcsolat is gyorsabbá vált volna a böngésző fürgébb reagálása miatt. Ma már megfizethető áron vásárolhatunk magunknak SSD-t, így merevlemezhalál esetén vagy rendszermeghajtónak érdemes ilyet beépítenünk.
Csak 10 százalék
Ellentétben a hagyományos merevlemezekkel a szilárdtestmeghajtók nem tartalmaznak mozgó alkatrészeket. Egymással összekapcsolt flash-memóriatömbökből állnak, amelyeket egy SSD-vezérlő kezel, ennek eredményeképpen írási-olvasási sebességük jócskán meghaladja a merevlemezekét. Például egy SSD-vel felturbózott PC-nél az operációs rendszer bootolásának ideje 35 másodpercről 10 másodpercre csökkenhet. Míg egy merevlemez-meghajtó adatírási sebessége az 50-120 megabájt/másodperces tartományban mozog, addig az SSD-k másodpercenként 200-500 megabájtos sebességre képesek. Ráadásul míg a merevlemezek csupán 50-200 input/output műveletre képesek másodpercenként, addig egy hasonló kategóriájú SSD akár 90 ezer műveletet is el tud végezni, ami hatalmas különbség. Néhány vállalati osztályú, rackbe szerelt SSD-tömbbel több milliónyi művelet végezhető el másodpercenként.
Csakhogy jelentős teljesítményelőnyük ellenére az SSD-k piaci részesedése egyelőre csupán 10 százalék, vagyis még mindig a merevlemezek dominálnak. Ennek több oka van. Először is az SSD-k drágábbak hagyományos társaiknál, bár áruk folyamatosan csökken, és immár a megfizethető kategóriába esik. A merevlemezek gigabájtonkénti költsége manapság 3-4 dollárcent, míg az SSD-knél ez az érték sokkal nagyobb, 25-30 dollárcent.
Másodszor, az SSD-k fura természetű kis eszközök, amelyek lassulni kezdenek, ahogy megtelnek, mi több, egy idő után a flash-cellák többé már nem tudnak írási műveleteket végrehajtani. A gyártók ezt a problémát különféle módokon, például az úgynevezett szemétgyűjtő eljárással igyekeznek kiküszöbölni, és azt állítják, hogy a ma kapható eszközök megbízhatósága és tartóssága megegyezik a merevlemezekével.
Mindezek ellenére a SSD-k egyre népszerűbbek. Fogyasztói fronton a gyártók igyekeznek a nagyobb teljesítményű asztali számítógépek és laptopok standard alkotóelemévé tenni az SSD-ket. A jelentős sebességelőny egyre vonzóbbá teszi a szilárdtestmeghajtókat a felhőalapú és vállalati környezetekben is, ahol a teljesítmény elsődleges fontosságú. A Gartner előrejelzése szerint 2021-re az adatközpontok 50 százaléka fog SSD-tömböket használni a nagy sebességet igénylő feladatokhoz és a bigdata-műveletekhez. Jelenleg azonban az adatközpontok alig 10 százalékában alkalmaznak ilyen feladatokhoz szilárdtestmeghajtókat.
Így működnek
A széles körben használt USB-memóriák (pendrive-ok) a szilárdtest-tárolási technológia legelterjedtebb képviselői. Az SSD-k nagyobb, komplexebb eszközök, amelyek NAND típusú flash-memóriák tömbjeiből épülnek fel. Ezeket a lapkákat használják az MP3-lejátszókban és a digitális fényképezőgépekben is. A számítógép kikapcsolása után az adatokat nem megőrző RAM-okkal ellentétben az SSD flash-memóriák megtartják a tárolt adatokat, függetlenül attól, hogy a tárolóeszköz be van-e kapcsolva, vagy sem.
Minden tárolt adatblokk ugyanolyan sebességgel érhető el, mindegy, hogy fizikailag melyik lapkában található. Ez teszi eredendően gyorsabbá a szilárdtestmeghajtókat a merevlemezeknél, amelyek gyorsan forgó lemezek szektoraiban tárolják az adatokat, és az író/olvasó fejeknek eltart egy ideig, mire a megfelelő helyekre pozícionálják magukat.
Ráadásul a merevlemez-meghajtók a nagyméretű fájlokat a jobb helykihasználás érdekében nem egybefüggően, hanem töredezetten tárolják, ami azzal a hátránnyal jár, hogy e fájlok beolvasásakor kedvezőtlen esetben nagyon sok helyről kell összegereblyéznie az olvasófejnek a fájldarabkákat. A rendszeres töredezettségmentesítés ezért elengedhetetlen része a merevlemezek karbantartásának.
De az SSD-knek is megvan a maguk nagy hátránya, mégpedig az, hogy csak az üres blokkokba tudnak írni. Ez nem okoz gondot, amíg az eszköz új, és bőven vannak üres blokkok. Idővel azonban, ahogy megtelnek a blokkok, problémát okoz az adatok felülírása, egy SSD ugyanis csak egy módon tud frissíteni egy blokkot: először a memóriába kell töltenie a teljes blokk tartalmát, törölnie kell a blokkot, majd a blokk régi tartalmát az új adatokkal együtt beírnia a blokkba. Ha nem áll rendelkezésre üres blokk, az SSD-nek fel kell kutatnia a törlésre megjelölt, de még nem törölt blokkokat, törölnie kell őket, majd ide beírnia az új adatokat. Ahogy az SSD megtelik, egyre bonyolultabbá és lassúbbá válik az adatok írása.
Az SSD-k többféle módszert használnak e problémakiküszöbölésére: túlprovízionálást, a flash-cellák kiegyensúlyozott használatát, valamint a szemétgyűjtést, egy háttérben futó folyamatot az elavult fájlok törlésére és a rendelkezésre álló terület optimalizálására, a merevlemezek töredezettségmentesítéséhez hasonlóan.
SSD kontra HDD a vállalatoknál
Számos olyan előnnyel rendelkeznek az SSD-k a HDD-kkel szemben, amelyek ellensúlyozzák a lényegesen nagyobb árat. Csendesek, nem rezegnek, ami növeli a megbízhatóságot. Ha egy merevlemezt leejtünk, az nagy valószínűséggel meghibásodik, míg egy SSD-nek ez nem feltétlenül árt. Az SSD-k kevesebb áramot fogyasztanak, és kevesebb hőt termelnek, ami jelentős költségmegtakarítással jár nagyméretű adatközponti környezetekben. Kisebb méretűek és sokkal gyorsabbak, mint a merevlemezek, így az adatközpontokban ugyanakkora alapterületen nagyobb tárolási kapacitás helyezhető el.
Mivel a merevlemez-meghajtókat rengeteg olyan vállalatnál használják, amelyeknél alapvetően úgy érzik, hogy ez a hagyományos tárolási módszer megfelelő számukra, az áttérés egy új és teljesen különböző technológiára komoly, üzletileg megalapozott döntést igényel. Az SSD-k alkalmazását fontolgató vállalatoknak alapos költség/haszon-elemzést kell végrehajtaniuk annak megállapítására, van-e értelme az áttérésnek.
Egyik lehetséges megközelítés a lassú migráció, amikor már csak SSD technológiát használó új szervereket és tárolóeszközöket vásárolnak. Másik megközelítés, hogy az SSD-ket kizárólag Tier 0-s adatok feldolgozásához használják. A pénzügyi és e-kereskedelmi alkalmazások Tier 0-s tranzakciós adatainak kezelése nagy teljesítményt igényel. Az SSD-k alkalmazását igénylő egyéb vállalati használati esetek között megtalálhatók a strapabíró laptopok, a gyors bootolást igénylő alkalmazások, a nagyméretű videó- és audiófájlok szerkesztése, a cache-meghajtók, valamint az adatbázis-kiszolgálók.
Az SSD-ben gondolkodó vállalatoknak azt is fontos figyelembe venniük, hogy robbanásszerűen nő a tárolandó adatok mennyisége, így még jó ideig szükségük lesz a hagyományos merevlemez-meghajtókra. Az IDC előrejelzése szerint annak ellenére, hogy nőnek az SSD-eladások, a szilárdtestmeghajtók részesedése még 2025-ben is csupán 20 százalék körüli lesz a vállalati informatikai környezetekben.
