История накопителей данных . Часть 3

25 July 2019

Часть 1, Часть 2

Твердотелые накопители

История накопителей данных . Часть 3

Устройство на изображении представляет из себя флешку на 16 Мб с интерфейсом IDE. Эти флешки были первыми на рынке и, несмотря на то, что сейчас подобное решение кажется абсурдным, их ниша до сих пор существует, и это подтверждается наличием таких устройств в продаже, да и размеры там есть побольше 16 мегабайт. Сейчас можно купить новые и б/у до 4 Gb (может есть и больше, но мне не попались).

Назначение у этого устройства точно такое же, как и у любого твердотелого накопителя - хранение и транспортировка информации, и если в случае с транспортировкой IDE флешка не выглядит очень удобной, то как замена системному диску - оптимальный вариант. И речь сейчас не только о KolibriOS размером в 27 Мб. Серверные операционные системы без графического интерфейса, который там и не нужен, часто не такие тяжёлые, как клиентские, да и в случае, если речь идёт о рабочей станции, то той же XP 4 Гб будет более чем достаточно. Да, XP уже не актуальна, так ведь и портов IDE сегодня на новых материнских платах практически не найдёшь.

Едва появившись, этот тип накопителей, подобно магнитным дискам, разделился на 2 класса - носимые устройства, которые мы сегодня и называем флешками, и устройства, предназначенные для стационарного использования, известные сегодня как SSD накопители. Ну а подоспевшие смартфоны выделили ещё один подкласс - интегрированные накопители. То, что мы сегодня называем внутренней памятью смартфона или фотоаппарата, а также то, в чём хранится UEFI Flash Bios, есть не что иное, как флешка, припаянная к материнской плате устройства.

Технологии данного типа накопителей постоянно совершенствуются, включая даже замену принципов хранения информации и новые твердотельники - это совсем другие устройства, нежели были когда-то. Одно лишь остаётся неизменным - это ограничение циклов перезаписи. Если диски (как магнитные, так и оптические) будут служить вам верой и правдой до физического изнонса либо до поломки их электроники (привет жёстким дискам Seaagate), то каждый раз, когда вы что-то записываете на твердотелый накопитель, его срок жизни уменьшается. Кстати файловая NTFS система обновляет время последнего доступа к файлу, даже если тот открыт для чтения и поэтому не рекомендуется для флешек, у которых срок жизни меньше, чем у SSD.

История накопителей данных . Часть 3

Конспирологи утверждают, что существует технология, позволяющая уже сегодня, увеличив себестоимость на 20%, повысить число циклов перезаписи в 5 (по другим данным в 10) раз, но производителям невыгодно, если твердотельники будут жить долго. Сложно сказать так ли это, но на правду вполне похоже, учитывая тенденции современного мира в плане запланированного устаревания.

Тем не менее твердотелые накопители надёжны и относительно долговечны, а их скорость работы превышает таковую на жёстких дисках в 10-15 раз, и это реальные данные, полученные в тестах. На упаковках же нередко можно встретить информацию и о 20-кратном и большем ускорении. Ну а для тех, кому 4 секунды на загрузку Windows 10 - это много, есть возможность собрать RAID-массив из SSD накопителей.

Пользователи сами замедляют свои SSD

Купив SSD накопитель и зная о его конечном сроке эксплуатации, счастливый обладатель ищет в сети информацию о продлении данного срока. Такими вредными статьями Интернет изобилует. Решив перейти на SSD задайте вопрос, для чего вы это делаете? Если ваша цель - максимальное продление срока жизни устройства, то положите его на полку и никогда не включайте. Если же вы хотите получить максимальную скорость, то не пытайтесь отдалить неизбежную смерть устройства, а ищите рекомендации по ускорению работы. Ну а срок жизни у современных SSD и так достаточно велик, чтобы при интенсивном использовании накопитель прослужил вам 3-5 лет, а при сёрфинге его хватит на гораздо больший срок.

Оперативная память

История накопителей данных . Часть 3

Это одно из исполнений современной потребительской оперативной памяти DDR4. Остальные изображения в данной статье представляют из себя фрагменты Computer Hardware Chart 2.0

В отличие от энергонезависимых носителей информации, предназначенных среди прочего для её долговременного хранения, разработчики оперативной памяти могли себе позволить сразу значительно большие скорости, ведь их неоспоримым преимуществом являлось наличие питания устройств данного типа, но и там даже при наличии технологий многое упиралось в цену решения, поэтому оперативной памяти постоянно не хватало, и эта тенденция сохраняется до сих пор.

Существует байка, что Билл Гейтс однажды сказал, что 640 килобайт оперативной памяти хватит всем. Сам Билл Гейтс позже утверждал, что никогда не говорил подобного, но до сих пор на ряде систем размер основной оперативной памяти составляет именно столько, а все ваши гигабайты - это лишь расширенный (extended) ресурс.

Несмотря на то, что скорости оперативной памяти на порядки превышают скорость любого энергонезависимого накопителя, даже среди неё есть чемпионы и отстающие, причём и те и другие всегда представлены вместе в одной системе. Самая быстрая память интегрирована в процессоры. Это так называемый процессорный кеш, который также делится на свои уровни - L1, L2, L3

История накопителей данных . Часть 3

Собственный кеш есть не только у процессоров, но и у многих других устройств, а у видеокарт, помимо кеша, есть ещё и собственная оперативная память.

То же, что можно заменить (если конечно у вас не самый бюджетный компьютер, на котором даже оперативку распаяли), мы и называем непосредственно оперативной памятью.

Её стандарты менялись, а скорости и объёмы росли на протяжении последних десятилетий. Тем не менее внешнее исполнение (форм-фактор, если вам будет угодно) остаётся неизменным, и каждый без труда отличит плату оперативной памяти от любой другой платы, даже если она была выпущена до его рождения. Или не отличит?

История накопителей данных . Часть 3
Совсем "древняя" оперативная память выглядела иначе, но уже начиная с 30-контактной SIM (которая, кстати, работала только парами), она приобрела тот самый внешний вид.
Совсем "древняя" оперативная память выглядела иначе, но уже начиная с 30-контактной SIM (которая, кстати, работала только парами), она приобрела тот самый внешний вид.
История накопителей данных . Часть 3
История накопителей данных . Часть 3
История накопителей данных . Часть 3
История накопителей данных . Часть 3
История накопителей данных . Часть 3
История накопителей данных . Часть 3
История накопителей данных . Часть 3

Неспециалист вряд ли отличит не только DDR от DDR4, но и даже любую из них от DIMM, тем не менее различия между этой памятью существенные. Эволюция электроники постоянно делает ОЗУ всё быстрее и всё большей ёмкости. Но оперативной памяти постоянно не хватает. Почему?

Нет предела совершенству

Первая причина для повсеместной нехватки ОЗУ, которая приходит в голову, - это постоянно возрастающие требования приложений. Но эта причина не главная. Основная причина постоянного недостатка ОЗУ - это её скорость. По сути оперативная память представляет из себя точно такой же накопитель, как и SSD либо дискета. Но ОЗУ несоизмеримо быстрее, и разница в скорости с другими накопителями там на десятки порядков. Отсюда следует, что чем больше во время загрузки мы сможем прочитать в ОЗУ, тем быстрее будет работать система в целом. В идеале размер оперативной памяти должен быть больше размера энергонезависимого накопителя, чтобы мы читали с нашего винчестера сразу всё и дальше к нему не обращались. Разумеется подобное недостижимо и никогда не будет достигнуто, ведь размеры энергонезависимых накопителей также растут.

Кроме того, часто имеющейся оперативной памяти недостаточно даже для тех задач, которые должны решаться посредством данного накопителя, и тогда на помощь приходят файлы подкачки. Некоторое пространство на энергонезависимом накопителе выделяется под файл или раздел и то, что не помещается, либо долго не используется в ОЗУ перемещается в этот файл / раздел.

Довольно редко, но бывает и обратная ситуация, когда человек считает, что у него избыток оперативной памяти. В таком случае существует возможность выделить часть ОЗУ под виртуальный диск. Этот виртуальный диск будет вести себя, как обычный раздел, разве что невероятно быстрый. А вот при перезагрузке / выключении вся информация на нём будет уничтожена.

Применение таких RAM-дисков в установленных системах встречается очень редко, а вот для LIVE-систем это обычная практика, поскольку на реанимируемом оборудовании может вовсе не оказаться рабочего накопителя, либо с этим накопителем нужно будет работать, а информацию с загрузочного носителя нужно куда-то распаковать.

Если понравилась статья, то ставьте ЛАЙК 👍, делитесь в социальных сетях, ПОДПИСЫВАЙТЕСЬ на канал, оставляйте комментарии.