Sötét fellegek a merevlemezek felett

2012-01-11 17:59:32

Az árlistákat böngészve felmerül a kérdés, van mód a merevlemezek helyettesítésére? Fel tudja-e váltani a merevlemezek kedélyes kattogását a memóriák gyilkos tempója és néma csendje? Itt az SSD ideje?

A thaiföldi kormány közleménye szerint az idei monszunesőzések jóval kiadósabbak voltak az esős évszakban megszokottnál. Országrésznyi területekre  csaptak le trópusi viharok, hatalmas kiterjedésű áradások keletkeztek, és az irdatlan mennyiségű víz dél felé hömpölyögve számos nagyvárost elöntött. Az ország több mint kétharmada került víz alá, és a főváros, Bangkok számos kerületében is pusztított az árvíz. Az áldozatok száma meghaladta a hatszázat. Néhol az utóbbi napokban jobbra fordult a helyzet, és ezekben a körzetekben megkezdődhetett az árvíz következményeinek felszámolása.

Miért került ez a hír egy technológiai cikk elé? Azért, mert ez az áradás a háttértárolókat gyártó üzemekben is komoly károkat okozott, megbénította a termelést, az alkatrészgyártást. A merevlemezek piacán fellépő, és a szakértők véleménye szerint akár még a jövő év középéig is eltartó hiány felverte az árakat.

Az árlistákat böngészve felmerül a kérdés, van mód a merevlemezek helyettesítésére? Fel tudja-e váltani a merevlemezek kedélyes kattogását a memóriák gyilkos tempója és néma csendje? Itt az SSD ideje?

Az SSD (Solid State Drive), pontosabban a memória (félvezető) alapú háttértár nem napjaink találmánya. Elődje már elérhető volt a hetvenes évek szuperszámítógépeihez is, de az akkori árakat látva még a hidegháborús katonai költségvetésen edződött beszerzők homlokán is gyöngyözni kezdett a verejték. Hát igen. Az írható-olvasható, nem felejtő memória-háttértárolók karrierjének kezdetén a kis kapacitás és az ehhez tartozó magas ár volt a tömeges elterjedés akadálya. Nem is találkozott senki ilyen eszközökkel a tömegtermékek között egészen a 2000-es évekig. Ekkorra a gyártástechnológia elérte azt a szintet, mikor is a flashalapú (NAND) SSD megjelenésével a költség, kapacitás, sebesség, élettartam négyese a nagyközönség számára is vonzó alternatívát kezdet kínálni.

Miért jobb az SSD, mint a bevált merevlemez? Nos, a merevlemezek akármennyit fejlődtek is eddig, és akármennyi kiaknázatlan lehetőség is van technológiájukban a jövő számára, mégiscsak finommechanikai alapokon működő eszközök. A forgó mágneses tányérok felett pozíciót kereső fej mozgatása akkora időveszteséggel jár, hogy hiába a kifinomult elektronikus vezérlés, az NCQ és a nagy cache használata, a lemezen szétszórt adatok beolvasása vagy írása mindig lassú. A mechanikai szerkezetet össze kell tartani működés közben, óvni kell a külső hatásoktól. Annak ellenére, hogy a  merevlemezek masszív fém alkatrészeket tartalmaznak, egy nagyobb ütéstől akár olyan sérülést is szenvedhetnek, amin már csak egy szakszerviz segíthet.

Ezzel szemben a mozgó alkatrészeket teljesen nélkülöző SSD gyorsan ki- vagy bekapcsolható, rövid indulási idejű (nincs felpörgés), alacsony adatelérési elérési idejű, gyors írási, és még gyorsabb olvasási sebességű, adattöredezettségre érzéketlen, alacsony áramfelvételű, ütés- és vibrációálló, teljesen csendes működésű, alacsony tömegű eszköz.

Azt hiszem, nem tévedek, hogy mindenki a sebességre kíváncsi legfőképp. A következő eredményeket sikerült elérni egy Toshiba Portege R700-1CC készülékékkel:

Ez a gyakorlatban azt jelenti, hogy az SSD-vel szerelt géppel sokkal gördülékenyebb a munka, nincsenek megakadások, igen rövid a várakozás az alkalmazások vagy adatok betöltésére. Ezt a fajta gyorsulást nem lehet elérni más eszköz használatával. Hiába kerül nagyobb processzor vagy több memória gépbe, az ugyanúgy várakozni kényszerül, amíg az alkalmazás a tároló műveletekkel foglalkozik.

Ez akkor már maga lenne a Kánaán? Természetesen nem. A SSD-knek is megvannak a maguk problémáik, olyan gyermekbetegségek, melyeket kezdenek kinőni. Kezdjük a kapacitás kérdésével. A csúcs merevlemezek kapacitásával összemérhető SSD egyszerűen nem létezik. Még a közel megfizethetetlen áru vállalati környezetbe szánt 1200 gigabájtos egységek is eltörpülnek a HDD-k mellett. Ha napjaink merevlemezeivel egyenértékű kapacitást szeretnénk összeállítani SSD-kből, akkor könnyen kevésnek bizonyulhat a hitelkeretünk. Igaz ez akkor is, ha az alaposan megemelkedett friss árakkal kalkulálunk. Egységnyi tárolókapacitást többszörös áron kínálnak a gyártók az SSD esetében.

A sebességbeli fölény egyértelmű, de nagyok az eltérések a kapható eszközök között. Több gyártó kínál olyan rendkívül olcsó SSD belépőmodellt, amely főleg írási sebesség terén alaposan elmarad a csúcstechnológiát jelentő típusok képességétől. Ezeknek a lassabb, olcsóbb modelleknek is megvan a maguk felhasználási területe, hiszen a csendességük és mechanikai ellenálló képességük megmaradt, így kiválók lehetnek hangrögzítőkben, mérőműszerekben vagy HTPC/médialejátszóban történő felhasználásra, de jól teljesíthetnek irodai PC-k bootlemezeként is. A gyorsabb modellek az alkalmazott memóriachipek paramétereiben és az ezeket vezérlő meghajtó áramkörökben különböznek.

Felmerülhet a kérdés, hogy a kis kapacitással rendelkező gyors meghajtót nem lehet-e kombinálni a nagy kapacitású, de lassú hagyományos meghajtóval. Egyelőre még nem elterjedt, de léteznek már hibrid eszközök, melyek a hagyományos mágneses és az új félvezetős tárolási technikákat ötvözik. Ezek lehetnek egyetlen egységbe foglalt hibrid merevlemezek, vagy külső vezérlőkártya segítségével együtt kezelt külön HDD-ből és SSD-ből felépülő HyperDuo Virtual Disk megoldások. A notebookok területén természetesen csak a kis helyigényű hibrid merevlemezek jöhetnek számításba, a rugalmasabban konfigurálható HyperDuo az asztali számítógépek és szerverek bővítési lehetősége lehet. Ezek a hibridek az SSD-re jellemző sebesség nagy részét elérik, de a két eltérő habitusú rendszer összehangolása, zökkenőmentes együttműködésének biztosítása komoly mérnöki feladat.

Az élettartam sem a HDD, sem az SSD esetén sem végtelen. A HDD-k jó tapasztalati adatokkal szolgáltak és bizonyították képességeiket. Az SSD-k még nem terjedtek el eléggé, nem rendelkezünk elég tapasztalattal a valós élettartamukról, csak a gyártók előzetes tesztjeire támaszkodhatunk. A memórialapkák korlátozott számú írási-törlési műveletet végezhetnek el a meghibásodás veszélye nélkül. A meghajtó kontrollere használaton kívül helyezi azokat a cellákat, melyek elérték a kalkulált élettartamukat, így óvják az adatvesztéstől a felhasználót. A gyártók szerint a memóriacellák várható élettartama az olcsó modellek 100 000 újraírásától az 5 milliót is elérő csúcstermékig lehet. Ezek egy átlagos gép esetén legalább 5 – 10 év élettartamot jelenthetnek. A kiiktatott cellákkal természetesen csökken az SSD használható kapacitása. A gyártók ezt úgy kompenzálják, hogy a teljes specifikált kapacitásnál több memóriát helyeznek el bennük. Ezt a plusz, felhasználótól elrejtett területet használja a belső logika a kondíció megőrzésére. Fontos, hogy a memóriacellák terhelése egyenletes legyen, közel azonos számú törlés-írás-olvasás művelet terhelje lehetőség szerint mindegyiket, ezért a kontrollerek terhelés elosztó megoldásokat is tartalmaznak.

"Ami elromolhat, az el is romlik." És tegyük hozzá, olyan módon teszi ezt, hogy a lehető legnagyobb kellemetlenséget okozza. Ha bekövetkezik a merevlemez sérülése, bármilyen hibája, akkor bevált és elterjedt módszerek állnak az adat-visszaállítással próbálkozók segítségére. Egyszerűbb esetben maga a Windows is tud megoldást adni, de a különféle ingyenes vagy fizetős programok szakszerű(!) használata is gyakran sikerre vezet. Ha a merevlemez fizikailag sérült vagy az elektronikája mondja fel a szolgálatot, akkor elkerülhetetlen az adatmentéssel foglalkozó szakemberek igen drága szaktudásának igénybe vétele. Mit is írtunk az előbb? „…az elektronikája mondja fel…” De hiszen az SSD semmi más, mint egy komplex elektronikus rendszer. Itt sok minden behatás erősebben jelentkezik, mint a merevlemezek acéllal védett tányérjain. Áramkimaradás, mágneses és elektromos erőterek nagyobb pusztítást végeznek az SSD adatai között, mint azt tennék a merevlemezen hasonló esetben. Ezt a pusztítást ráadásul még lehet fokozni félresikerült adatmentési próbálkozásokkal. Léteznek SSD-t kezelő, azok mentésére optimalizált szoftverek, ezek segíthetnek, de kevés van belőlük. Az egyes szilárdtest meghajtók eltérő belső logikát követve működnek és sokszor már az eltérő firmware verzió használata is komoly különbséget okoz köztük. Ráadásul a forgalomba kerülő SSD típusok tucatnyi gyártótól származó különböző memóriát és kontrollert használnak, a szoftvereknek helyesen kell ezeket ismerniük, kezelniük. Ha a kontrollerchip vagy más egység fizikai hibája miatt kell adatot menteni, akkor az még felkészültebb szakembert kíván, mint egy merevlemeznél. Mindezek alapján csak a rendszeres adatmentést javasolhatjuk, ami természetesen igaz a merevlemezekre is. Egy gyors SSD és egy biztonsági másolat valamint adattárolás céljára szolgáló merevlemez (külső meghajtó, esetleg NAS) adhatja a költség, teljesítmény és az adatbiztonság optimális kombinációját.

Az SSD használta megkívánja bizonyos alapvető szabályok betartását a felhasználó és az operációs rendszer részéről. Ezek legfontosabbika, hogy ne végezzenek töredezettség-mentesítést. A memória minden adatot azonos sebesességgel olvas függetlenül annak a tárolón elfoglalt helyétől, annak töredezettségétől. Így a defragmentálás hatására az SSD csupán az élettartamából veszít, gyakorlati haszonnal nem jár a művelet.

Visszatérve a méréseinkben szereplő SSD típusokra, megérik az árukat? Egyre több embernek igen.