Несмотря на активное развитие интерфейса NVMe и появление SSD PCIe Gen 5, твердотельные накопители 2,5” по-прежнему остаются востребованным решением для широкого спектра задач. Ограничение пропускной способности интерфейса SATA III компенсируется высокой совместимостью, стабильностью работы и невысокой стоимостью хранения данных в пересчете на гигабайт. Поэтому не стоит списывать их со счетов. Особенно, когда рабочие сценарии не предполагают сверхвысоких скоростей чтения и записи SSD.
Как выбрать SSD-накопитель: память, контроллеры и долговечность
Архитектура современных твердотельных накопителей представляет собой сложную систему из различных компонентов. Ключевым элементом в этой конструкции является контроллер. От его возможностей во многом зависит не только скорость SSD, но и его долговечность. На нее влияет способность контроллера эффективно распределять нагрузку, а также обеспечивать выравнивание износа и корректировать ошибки.
Современные контроллеры SSD, такие как Silicon Motion SM2258XT или Phison S11 и новее, поддерживают и другие алгоритмы, позволяющие продлить срок службы накопителя. Это и сбор мусора, и TRIM. В совокупности все эти технологии помогают поддерживать стабильную скорость работы SSD даже по прошествии длительного времени.
Выбор типа памяти тоже существенно влияет на характеристики накопителя. Память типа TLC (Triple Level Cell) де-факто уже стала стандартом, позволяя хранить до трех бит информации в одной ячейке при приемлемом ресурсе перезаписи.
Несмотря на то, что все до сих пор продолжают вздыхать по SLC-памяти, технология 3D NAND позволила увеличить плотность хранения без ущерба для надежности. Поэтому современные многослойные решения гарантированно обеспечивают от 1000 циклов перезаписи при сохранении данных до 10 лет.
Система кэширования SSD-накопителей: DRAM, SLC и HBM
Современные SSD используют многоуровневую систему кэширования. Первый уровень – это DRAM-кэш, быстрая оперативная память, встроенная прямо в накопитель. Её основная задача заключается в том, чтобы хранить таблицу размещения файлов, чтобы контроллер мгновенно находил нужные данные на диске, не теряя производительности. Объем DRAM обычно составляет 1 ГБ на каждый терабайт емкости накопителя.
Второй уровень – это SLC-кэш, который выделяется из основной памяти накопителя. В этой области данные временно записываются в режиме один бит на ячейку. Размер такого кэша больше, чем DRAM, и может достигать 40-80 ГБ в терабайтных моделях. Поэтому даже при записи больших объемов данных скорость SSD-диска остается максимально высокой. А, когда SLC-кэш заполняется, данные постепенно переносятся в основную память TLC или QLC, где в каждой ячейке хранится три или четыре бита соответственно.
В более доступных моделях без DRAM используется технология Host Memory Buffer. Она позволяет задействовать небольшую часть оперативной памяти компьютера для тех же целей, что и встроенный DRAM. Однако такое решение работает медленнее из-за задержек при передаче данных через интерфейс SATA, чья фактическая пропускная способность не превышает 560 МБ/с.
Производительность и надежность SATA SSD-накопителей
Заявленные производителями скорости чтения и записи SSD – это лишь один из показателей производительности накопителя. Не менее важна скорость работы с маленькими файлами, ведь именно с ними чаще всего имеет дело операционная система. Такую производительность измеряют в IOPS – количестве операций ввода-вывода в секунду.
Современные SATA SSD способны обрабатывать до 98 000 операций чтения и 90 000 операций записи в секунду. Но такие цифры характерны для сценариев с высокой нагрузкой, когда система отправляет много запросов одновременно. В реальности же количество одновременных запросов редко превышает 1-4, и здесь разница между накопителями становится заметнее: более дорогие модели могут работать в полтора-два раза быстрее бюджетных решений.
Надежность SSD, как и скорость, тоже зависит от нескольких факторов:
Прежде всего это TBW. Он говорит о том, сколько терабайт данных можно записать на накопитель за весь срок службы. Для SSD объемом 500 ГБ нормальным считается ресурс 300-500 ТБ записи – это значит, что за время работы на диск можно записать объем данных, в 600-1000 раз превышающий его емкость. При ежедневной записи 30 ГБ такой накопитель проработает больше 27 лет. Как-то слишком много, не находите?
Поэтому многие предпочитают ориентироваться на другой показатель – MTBF (Mean Time Between Failures). Он обозначает среднее время работы накопителя на отказ. У современных SSD оно составляет от 1,5 до 2,5 миллионов часов. Это теоретический расчет, основанный на статистике отказов большого количества накопителей. На практике это означает, что при партии в 1000 SSD в течение первого года работы выйдут из строя всего 3-4 накопителя. Конечно, это при условии соблюдения температурного режима и отсутствии внешних повреждений.
Впрочем, есть и другие важные показатели надежности. Например, алгоритмы LDPC позволяют восстанавливать данные даже при повреждении значительного количества ячеек памяти. А еще производители оставляют часть памяти в резерве (over-provisioning), чтобы заменять ею отказавшие ячейки.
Энергопотребление SATA SSD тоже влияет на их долговечность. В норме оно находится на уровне 2,5-3,5 Вт при активной работе. В режиме ожидания оно падает до 50 милливатт, а некоторые модели с поддержкой технологии DevSleep могут потреблять всего несколько микроватт. Это особенно важно не столько для экономии энергии, сколько для срока службы накопителя. Ведь чем меньше тепла выделяется при работе, тем медленнее деградируют ячейки памяти.
Особенно влияние температуры на работу накопителя проявляется при интенсивной работе. Чтобы не допустить перегрева, производители оснащают SSD инструментами контроля температуры. Когда она повышается, скорость чтения и записи падает. Это не просто защита от перегрева – высокая температура ускоряет износ ячеек памяти и может привести к потере данных. Поэтому в современных моделях используются датчики температуры и специальные алгоритмы, которые следят за нагревом. Они перераспределяют нагрузку так, чтобы избежать опасных температурных режимов, сохраняя при этом приемлемую скорость работы.
Производители SSD-накопителей и их технологические особенности
Рынок SATA SSD отличается сильной зависимостью от вертикальной интеграции. Поэтому в данной сфере ключевое преимущество получают компании с собственным производством памяти и контроллеров.
Samsung, будучи лидером в производстве V-NAND, использует собственные контроллеры серии MJX, и это позволяет ей оптимизировать взаимодействие всех компонентов накопителя. Во многом за счет этого и появляются фирменные технологии-улучшители типа TurboWrite, которая динамически выделяет до 78 ГБ SLC-кэша в SSD от Samsung объемом 1 ТБ.
Western Digital после поглощения SanDisk получила доступ к технологиям BiCS FLASH, что позволило компании контролировать полный цикл производства. Их фирменные контроллеры оптимизированы для работы с 176-слойной памятью, а технология nCache 3.0 использует многоуровневое кэширование для балансировки производительности и износа ячеек.
Crucial, входящая в состав Micron Technology, применяет память собственного производства с технологией Replacement Gate. В отличие от классических решений с плавающим затвором, здесь используется более современная структура ячеек с улучшенным изолирующим слоем. Это увеличивает надежность хранения данных и уменьшает влияние соседних ячеек друг на друга. В сочетании с контроллерами Silicon Motion такое решение позволяет достигать высокой производительности при доступной цене.
Transcend, не имея собственного производства памяти, делает ставку на проверенные комбинации компонентов от ведущих производителей. Компания использует контроллеры Silicon Motion в паре с качественной TLC-памятью, дополняя их буфером DDR3 для стабильной производительности при длительных операциях. Такой подход позволяет предлагать надежные решения в среднем ценовом сегменте.
Kingston также работает с готовыми компонентами, но выделяется тщательным подходом к их отбору и тестированию. Компания активно применяет технологии оптимизации производительности, включая динамическое кэширование и продвинутые алгоритмы wear-leveling, обеспечивая длительный срок службы своим накопителям даже при интенсивном использовании.
На что еще обратить внимание при выборе SATA SSD-накопителя
Перед тем как купить SATA SSD, стоит обратить внимание не только на основные, но и второстепенные параметры:
Во-первых, это возможности его прошивки и драйверов. Современные накопители работают с протоколом NVMe-MI over SATA, который следит за состоянием диска и температурой его компонентов. В более дорогих моделях также можно настроить размер резервной области памяти. Ведь чем больше зарезервировано памяти, тем выше скорость работы и надежность накопителя.
Во-вторых, реализация защиты данных при внезапном отключении питания. Некоторые модели используют конденсаторы для завершения записи данных из кэша, другие полагаются на алгоритмические решения с журналированием транзакций. При этом важна не только сама технология защиты, но и её влияние на производительность: некоторые реализации могут увеличивать латентность операций записи.
В-третьих, – и это имеет наибольшее значение для корпоративного сектора – поддержка технологий шифрования. Помимо стандартного AES-256, продвинутые модели поддерживают протоколы TCG Opal 2.0 и IEEE-1667. Благодаря им реализуются многопользовательские политики безопасности и удаленное управление доступом.
В-четвертых, поддержка команды TRIM. Эта функция позволяет операционной системе сообщать SSD, какие блоки данных больше не используются и могут быть очищены. Без TRIM производительность накопителя со временем падает, так как ему приходится перезаписывать уже ненужные данные. Современные SSD поддерживают как обычный TRIM по команде системы, так и фоновый режим, когда очистка происходит в моменты простоя.
В-пятых, реализация SMART-атрибутов для мониторинга состояния. Эта технология отслеживает множество параметров: от количества записанных данных до температуры контроллера. Разные производители могут использовать собственные идентификаторы для важных параметров, поэтому при выборе накопителя стоит убедиться, что его SMART-атрибуты корректно считываются вашими утилитами мониторинга.
Лучшие накопители SATA SSD в 2025 году
Samsung 870 EVO
Samsung MZ-77E500BW достигает максимально возможных для SATA III скоростей благодаря сочетанию продвинутого контроллера MJX и 128-слойной памяти V-NAND TLC. Тягаться с решениями PCI-e 5 ему, конечно, не по силам, но скорость чтения в 560 МБ/с и записи в 530 МБ/с и так является фактическим потолком для интерфейса SATA.
При этом высокая производительность сохраняется не только при работе с большими файлами. Объемный кэш и продвинутый контроллер позволяют накопителю сохранять такую же скорость при установке программ и работе с документами, где постоянно идет обработка множества небольших файлов.
Технические характеристики:
- Контроллер: Samsung MJX
- Тип памяти: 128-слойная V-NAND TLC
- Объемы: 250 ГБ, 500 ГБ, 1 ТБ, 2 ТБ, 4 ТБ
- Скорость последовательного чтения/записи: 560/530 МБ/с
- Случайное чтение/запись (QD32): 98K/88K IOPS
- Случайное чтение/запись (QD1): 15K/40K IOPS
- DRAM-кэш: 512 МБ (500 ГБ), 1 ГБ (1 ТБ)
- Ресурс TBW: 300 ТБ (500 ГБ), 600 ТБ (1 ТБ)
- Энергопотребление: 2.5 Вт (активное), 0.05 Вт (простой)
SLC-кэш в 870 EVO работает по динамическому принципу, меняя свой размер в зависимости от заполненности диска. Если свободного места больше 60%, под кэш отводится до 48 ГБ в версии на 500 ГБ. Это позволяет накопителю поддерживать максимальную скорость записи даже при копировании больших файлов. А система термального контроля Dynamic Thermal Guard эффективно справляется с нагревом. Благодаря этому температура контроллера редко поднимается выше 65°C даже при длительной нагрузке.
Western Digital RED
Western Digital WDS500G1R0A – накопитель, созданный специально для работы в NAS-системах. В его основе лежит память 3D NAND, оптимизированная для непрерывной работы в режиме 24/7. При проектировании SSD производитель уделил особое внимание его надежности. Поэтому ресурс записи накопителя составляет 350 ТБ, а заявленное время наработки на отказ достигает 2 миллионов часов.
Технические характеристики:
- Тип памяти: 3D NAND
- Объем: 500 ГБ
- Скорость последовательного чтения/записи: 560/530 МБ/с
- Случайное чтение/запись (QD32): 95K/85K IOPS
- Ресурс TBW: 350 ТБ
- DEVSLP: 5-7 мВт
- Рабочая температура: 0°C – 70°
Накопитель отлично подходит для кэширования часто используемых файлов в NAS-системах. Его архитектура оптимизирована под интенсивные нагрузки. Он отлично показывает себя в работе с базами данных OLTP, системами с многопользовательским доступом и при обработке тяжелых медиафайлов вроде 4K- и 8K-видео.
Kingston A400
Kingston A400 использует простую связку контроллера Phison S11 (но встречаются и другие, например, SM2259XT и CS5341AA) и памяти TLC без DRAM-буфера. Это положительно отразилось на цене накопителя: стоит он примерно на 20% дешевле, чем аналоги. При этом скорости чтения 500 МБ/с и записи 450 МБ/с более чем достаточно для повседневной работы, запуска игр и хранения данных. А значит, накопитель подойдет тем, кто хочет получить основные преимущества SSD по доступной цене и не готов переплачивать за второстепенные функции, которыми, возможно, и пользоваться-то не будет.
Технические характеристики:
- Контроллер: Phison S11
- Тип памяти: 96-слойная TLC
- Объемы: 240 ГБ, 480 ГБ, 960 ГБ
- Скорость последовательного чтения/записи: 500/450 МБ/с
- Случайное чтение/запись (QD32): 90K/80K IOPS
- Случайное чтение/запись (QD1): 10K/30K IOPS
- DRAM-кэш: отсутствует, используется HMB
- Ресурс TBW: 200 ТБ (480 ГБ)
- Энергопотребление: 2.05 Вт (активное), 0.05 Вт (простой)
Вместо DRAM-кэша накопитель использует технологию HMB, выделяя под кэш часть оперативной памяти компьютера. В обычных задачах это практически не заметно – разница с более дорогими моделями проявляется только при длительной записи больших файлов или сильной фрагментации диска. Поэтому A400 хорошо подходит для замены старого жесткого диска или в качестве дополнительного накопителя для хранения игр и программ.
Crucial MX500
В основе Crucial MX500 лежит проверенная связка контроллера Silicon Motion SM2258 и фирменной памяти Micron с технологией замены плавающего затвора. Это единственный накопитель в нашем обзоре с аппаратным шифрованием AES-256 и полноценной защитой от внезапной потери питания. Так что он будет особенно полезен для корпоративной среды и сценариев, предполагающих работу с важными данными.
Технические характеристики:
- Контроллер: Silicon Motion SM2258
- Тип памяти: 3D TLC NAND
- Скорость последовательного чтения/записи: 560/510 МБ/с
- Случайное чтение/запись (QD32): 95K/90K IOPS
- DRAM-кэш: 512 МБ (500 ГБ), 1 ГБ (1 ТБ)
- Ресурс TBW: 180 ТБ (500 ГБ)
- Энергопотребление: 2.8 Вт (активное), 0.05 Вт (простой)
MX500 получил полноценный DRAM-буфер и адаптивную систему кэширования, подстраивающуюся под текущие задачи. Для защиты в накопитель встроены конденсаторы, которые успевают сохранить всю информацию даже при внезапном отключении питания. Такая надежная система хранения данных дополняется высокой скоростью работы в повседневных задачах, а встроенное аппаратное шифрование делает накопитель отличным выбором для хранения важных файлов.
Samsung 860 QVO
Samsung 860 QVO использует более доступную память QLC в сочетании с фирменным контроллером MJX. Несмотря на это, в обычных задачах накопитель показывает скорости на уровне моделей с TLC-памятью. Зато такой подход позволил снизить стоимость в пересчете на гигабайт, сохранив при этом фирменные технологии Samsung. В частности, здесь применяется механизм TurboWrite для динамического SLC-кэширования и интеллектуальный алгоритм ECC с тройной проверкой данных, компенсирующий недостатки четырех-ячеечной памяти.
Технические характеристики:
- Контроллер: Samsung MJX
- Тип памяти: QLC V-NAND
- Объемы: 1 ТБ, 2 ТБ, 4 ТБ
- Скорость последовательного чтения/записи: 550/520 МБ/с
- Случайное чтение/запись (QD32): 90K/80K IOPS
- Случайное чтение/запись (QD1): 13K/32K IOPS
- DRAM-кэш: 1 ГБ (1 ТБ)
- Ресурс TBW: 360 ТБ (1 ТБ)
- Энергопотребление: 2.3 Вт (активное), 0.05 Вт (простой)
Одним из преимуществ этого накопителя является объем SLC-кэша – до 78 ГБ в терабайтной версии, – который позволяет поддерживать высокую скорость записи при копировании больших файлов. Однако при заполнении диска более чем на 75% или исчерпании буфера скорость может падать до 80-100 МБ/с. Этот накопитель лучше всего подходит для хранения данных, когда нужен большой объем по разумной цене.
ADATA Ultimate SU650
SU650 построен на базе контроллера от SM и трехмерной памяти TLC без DRAM-буфера. Это самый доступный вариант для тех, кто хочет перейти с обычного жесткого диска на SSD. Скорости чтения 520 МБ/с и записи 450 МБ/с заметно превосходят показатели любых механических накопителей, а стабильная работа контроллера обеспечивает хороший отклик системы.
Технические характеристики:
- Контроллер: SM2258
- Тип памяти: 3D NAND TLC
- Объемы: 240 ГБ, 480 ГБ, 960 ГБ
- Скорость последовательного чтения/записи: 520/450 МБ/с
- Случайное чтение/запись (QD32): 40K/75K IOPS
- DRAM-кэш: отсутствует
- Ресурс MTBF: 2M (480 ГБ)
Отсутствие DRAM-буфера частично компенсируется небольшим SLC-кэшем. В повседневных задачах, таких как загрузка системы и запуск программ, разница с более дорогими моделями практически незаметна. Падение производительности наблюдается только при длительной записи данных или сильной фрагментации диска, но для большинства домашних пользователей это не критично.
Transcend SSD230S
Transcend SSD230S – еще один представитель накопителей из доступного сегмента рынка. Несмотря на невысокую цену, он сочетает в себе контроллер Silicon Motion SM2258 с трехбитной TLC-памятью и буфером DDR3. Такая комбинация дает хорошую скорость в повседневных задачах, а поддержка NCQ позволяет эффективно обрабатывать множество мелких файлов одновременно.
Технические характеристики:
- Контроллер: Silicon Motion SM2258
- Тип памяти: 3D TLC NAND
- Объемы: 512 ГБ, 1 ТБ, 2 ТБ
- Скорость последовательного чтения/записи: 560/500 МБ/с
- Случайное чтение/запись (QD32): 80K/85K IOPS
- DRAM-кэш: DDR3 512 МБ (512 ГБ), 1 ГБ (1 ТБ)
- Ресурс TBW: 200 ТБ (500 ГБ)
- Энергопотребление: 2.2 Вт (активное), 0.05 Вт (простой)
Быстрый буфер DDR3 в связке с контроллером SM2258 позволяет накопителю держать высокую скорость даже при длительной записи данных. Благодаря NCQ диск отлично справляется с фрагментированными файлами и множеством одновременных операций. А для защиты данных здесь используется продвинутая система коррекции ошибок LDPC ECC четвертого поколения.
Patriot P220S
P220S также использует распространенную комбинацию контроллера SM2258XT и памяти TLC без DRAM-буфера. Несмотря на это, за счет оптимизированной прошивки накопитель показывает неплохие скорости в повседневных задачах, особенно при чтении данных. Поэтому его можно смело назвать хорошим выбором для системного диска в домашнем или офисном компьютере.
Технические характеристики:
- Контроллер: Silicon Motion SM2258XT
- Тип памяти: 3D NAND TLC
- Объемы: 256 ГБ, 512 ГБ, 1 ТБ
- Скорость последовательного чтения/записи: 550/500 МБ/с
- Случайное чтение/запись (QD32): 40K/50K IOPS
- DRAM-кэш: отсутствует, HMB
- Ресурс TBW: 200 ТБ (512 ГБ)
Как и другие бездрамовые накопители, P220S полагается на технологию HMB и небольшой SLC-кэш. В обычных условиях этого достаточно для комфортной работы системы и программ. При интенсивной записи данных скорость может снижаться, но благодаря грамотной оптимизации контроллера падение производительности менее заметно, чем у многих других моделей без DRAM-буфера.
Автор: Xcom-shop
