Если вы колеблетесь между... NVMe SSD с DRAM или без неё для игр и операционных системВы не одиноки. На рынке появляется все больше моделей, цены снижаются, а реальная разница в производительности становится менее очевидной для обычного пользователя, особенно по сравнению с традиционным механическим жестким диском.
В этом руководстве мы спокойно разберем все по пунктам. В чём именно заключается вклад DRAM в работу SSD, и что значит, что в нём нет DRAM?Как это влияет на долговечность диска, время загрузки игр и время загрузки Windows, и в каких случаях стоит немного переплатить за модель с DRAM или довольствоваться дешевым NVMe-накопителем. Командная группа MP33 или похожие.
Что такое DRAM в SSD и почему она так важна?
Внутри SSD находятся не только микросхемы флэш-памяти, но и... контроллер и, во многих моделях, выделенный чип памяти DRAM.Эта DRAM — не оперативная память вашего ПК, а модуль, специально предназначенный для SSD-накопителя и используемый в качестве сверхбыстрой рабочей памяти для контроллера.
Основная функция этой DRAM — хранение данных. внутренняя «карта», которая связывает логические адреса, видимые операционной системой, с фактическими физическими адресами. Это карта ячеек, в которых хранятся ваши данные во флэш-памяти. Эта карта огромна и постоянно обновляется по мере чтения и записи файлов.
Когда операционная система запрашивает данные с накопителя, она делает это с помощью Адресация логических блоков (LBA)Это система, унаследованная от механических жестких дисков. Проблема в том, что SSD-накопители организуют и перемещают данные не так, как HDD, поэтому эти логические адреса не соответствуют фактическому физическому расположению данных на микросхемах памяти.
Контроллер SSD использует слой, называемый Уровень Flash-трансляции (FTL)По сути, это огромная таблица преобразования адресов, в которой указано: «этот логический адрес LBA соответствует этой конкретной физической ячейке или блоку». Эта таблица обычно находится во встроенной оперативной памяти SSD, если она есть в данной модели.
Поскольку DRAM намного быстрее, чем NAND-флэш-память, Запросы и обновления этой таблицы в оперативной памяти выполняются значительно быстрее. чем делать это напрямую во флэш-памяти. Именно поэтому SSD-накопители с DRAM обычно обеспечивают лучшее время доступа, более высокую производительность при случайном доступе, а также меньший износ NAND-памяти.
Как SSD-накопители считывают и записывают данные (и почему это приводит к износу памяти)
Для лучшего понимания влияния DRAM полезно знать, что SSD-накопители работают блоками фиксированного размера, обычно 4 КБ.Они не могут записывать или удалять отдельные байты, а только целые блоки. Это означает, что сохранение даже крошечного файла резервирует целый блок.
Если вы изменяете файл, SSD-накопитель не просто стирает затронутую часть: Программа считывает весь блок, перезаписывает его с учетом изменений и помещает в другую свободную зону.Пометка старого блока как устаревшего для последующей очистки. Это приводит к множеству дополнительных внутренних операций записи, которые пользователь не видит, но которые способствуют износу ячеек.
Чтобы предотвратить преждевременный выход из строя нескольких ячеек, в то время как другие практически не соприкасаются, в твердотельных накопителях используется технология, называемая выравнивание износаЭтот механизм периодически перемещает данные между различными ячейками, чтобы обеспечить максимально равномерное использование всех ячеек.
Внутреннее перемещение данных приводит к изменению их физического местоположения с течением времени, хотя и с точки зрения Windows или Linux. Логические адреса LBA остаются неизменными.Повторюсь, именно FTL отвечает за поддержание актуальности связи между LBA и физическими ячейками, и именно эта информация хранится в DRAM твердотельных накопителей, в которые она интегрирована.
Если SSD-накопитель не содержит DRAM, Эта таблица FTL должна находиться непосредственно во флэш-памяти. Или, в случае некоторых NVMe-накопителей, они могут использовать системную оперативную память с применением таких технологий, как HMB. Оба варианта медленнее и увеличивают количество операций записи в NAND-память, что в долгосрочной перспективе может повлиять на стабильную производительность и срок службы накопителя.
DRAM, SLC-кэш и почему это не одно и то же
Многие пользователи часто путают SSD DRAM с SLC или псевдо-SLC кэшемНо они не связаны между собой. DRAM хранит таблицу преобразования адресов, а SLC-кэш используется для ускорения записи временных данных.
La Кэш SLC Обычно она реализуется как часть самой NAND-флэш-памяти, сконфигурированная для работы в режиме SLC-памяти, или в виде выделенных микросхем. Ее назначение — принимать входящие данные для записи на высокой скорости, а затем передавать их более медленной, что приводит к снижению скорости передачи данных в остальную часть флэш-памяти.
Проблема этого кэша в том, что он не бесконечен: Когда память заполняется, скорость записи заметно снижается.Объём кэш-памяти может варьироваться от нескольких гигабайт до десятков гигабайт в более крупных моделях, но всегда имеет свои ограничения.
Некоторые производители играют в маркетинг и Они утверждают, что используют память SLC, хотя на самом деле имеют в виду только кэш.Основная память — TLC или QLC. Важно внимательно читать мелкий шрифт и не путать «кэш SLC» с «настоящим SSD SLC», который сегодня крайне редко встречается в потребительских товарах.
А вот DRAM, с другой стороны, Он не используется для хранения пользовательских данных.а не для управления внутренней логикой накопителя. Отсутствие DRAM не означает, что SSD не имеет SLC-кэша, и наоборот. Это два разных компонента и функции, которые по-разному влияют на производительность.
Преимущества SSD с DRAM по сравнению с SSD без DRAM
Наличие DRAM в SSD-накопителе дает ряд очевидных преимуществ, особенно в сценарии интенсивного использования а также при произвольном доступе, который является типичным типом доступа для операционной системы и многих современных игр.
Первое преимущество — это Более стабильная общая производительность, особенно при небольших случайных сделках.Поскольку таблица FTL хранится в чрезвычайно быстрой памяти, контроллер может определять и обновлять позицию данных без необходимости многократного обращения к NAND-памяти, что приводит к более быстрому времени отклика.
Кроме того, благодаря тому, что память NAND не используется для постоянного хранения и перезаписи таблицы FTL, Износ флэш-элементов снижается.DRAM постоянно обновляется без снижения качества с той же скоростью, что и память NAND, поэтому фактическое количество записей во флэш-память остается ниже.
Сокращение объема внутренней записи и возможность использования более сложных контроллеров делают SSD-накопители с DRAM особенно привлекательными. Обычно они предоставляют более высокие показатели TBW (терабайт записанного трафика). а также более длительные гарантии от производителей. В этих моделях алгоритмы коррекции ошибок (ECC) также могут быть более сложными и эффективными.
Однако существует небольшой теоретический риск: поскольку DRAM является энергозависимой памятью, если питание внезапно отключится во время внесения изменений в таблицу FTLВозможно повреждение данных. Для предотвращения этого во многих высокопроизводительных SSD-накопителях используются конденсаторы, которые обеспечивают дополнительное питание в течение нескольких миллисекунд для очистки данных и их переноса в NAND-память. В обычных домашних условиях случаи повреждения данных из-за внезапных выключений встречаются довольно редко.
Зачем существуют SSD-накопители без DRAM и чем они жертвуют?
Производство SSD-накопителей с DRAM-памятью делает продукт дороже по нескольким причинам: Вам потребуется добавить сам чип DRAM и использовать более совершенный контроллер. Предположим, что DRAM является востребованным компонентом в отрасли, а цены на него колеблются в зависимости от рынка.
Лишь немногие гиганты, подобные... Samsung, SK Hynix или Micron (Crucial) Они производят как NAND, так и DRAM. Другие бренды, продающие SSD-накопители, но не производящие DRAM, вынуждены закупать эти чипы у сторонних поставщиков, которые во многих случаях являются прямыми конкурентами. Это влияет на конечную стоимость и доступность.
Чтобы производить более дешевые устройства и ориентироваться на сегменты начального и нижнего среднего ценового диапазона, многие производители выбирают следующие подходы: разработка твердотельных накопителей без DRAM, то есть без выделенной памяти DRAM.Они экономят на этом компоненте, несколько упрощают контроллер и могут предложить более конкурентоспособные цены.
Ответ ясен: Таблица FTL должна храниться непосредственно в NAND-памяти.Это приводит к более частым операциям чтения и записи в ячейки и замедлению доступа к этой информации. В моделях NVMe также можно получить доступ к системной оперативной памяти с помощью технологии HMB, о которой мы поговорим позже.
Следовательно, SSD-накопитель без DRAM обычно предлагает Снижение производительности при выполнении случайных операций и падение скорости при заполнении кэша. И, как правило, показатели долговечности (TBW) и гарантии несколько скромнее. Многие бюджетные модели без DRAM потребляют меньше энергии, но фактическая разница в потреблении по сравнению с SSD с DRAM довольно невелика в современном настольном ПК.
Что такое SSD-накопитель без DRAM и как он работает в повседневном использовании?
Использование NAND-памяти для этой задачи приводит к тому, что каждое обновление карты включает в себя дополнительная запись в те же ячейки, в которых хранятся ваши данныеВ долгосрочной перспективе это может привести к неравномерному распределению износа, что, в свою очередь, немного сократит фактический срок службы по сравнению с SSD-накопителем с DRAM той же категории.
С точки зрения производительности, наибольшая разница заключается в небольшой объем случайных обращений и интенсивные рабочие нагрузкинапример, множество одновременных операций, базы данных, виртуальные машины, ресурсоемкие компиляции или массивная загрузка ресурсов, распределенных по уже переполненным дискам.
В более простых случаях, таких как просмотр веб-страниц, офисные приложения, воспроизведение мультимедиа или несложные игры, реальность такова, что SSD-накопитель без DRAM по-прежнему несравнимо быстрее любого механического жесткого диска.Если вы раньше использовали жесткий диск, то практически любой SSD покажется вам невероятно быстрым.
Конечно, нужно иметь в виду, что Не все SSD-накопители без DRAM одинаковы.В последние годы появились модели без DRAM, ориентированные на средний ценовой сегмент, оснащенные современными контроллерами и достаточно качественной прошивкой, предлагающие весьма конкурентоспособную производительность за свою цену.
Технология HMB в твердотельных накопителях NVMe: использование системной оперативной памяти.
В случае твердотельных накопителей NVMe многие модели без DRAM обладают функцией, называемой HMB (буфер памяти хоста)Эта технология, представленная в спецификации NVMe 1.2, позволяет SSD-накопителю использовать небольшую часть памяти. Системная оперативная память, как если бы она была собственной «виртуальной» DRAM..
Благодаря технологии HMB контроллер SSD может хранить часть таблицы FTL или вспомогательные данные в памяти хоста, что помогает уменьшить количество обращений к NAND-памяти и повышает производительность по сравнению с системой без DRAM, которая не использует HMB.
Объем используемой памяти обычно очень мал. обычно меньше 100 МБПоэтому на современном компьютере с несколькими гигабайтами оперативной памяти влияние незначительно. С точки зрения пользователя, вы не заметите, что системе стало меньше доступной памяти.
Тем не менее, хотя HMB и повышает производительность, Это не совсем соответствует SSD с интегрированной DRAM.Доступ SSD к оперативной памяти хоста имеет более высокую задержку, чем доступ к микросхеме DRAM, припаянной непосредственно к контроллеру, и зависит от конфигурации, драйверов и самой операционной системы.
В некоторых очень специфических случаях и при определенных схемах доступа наблюдалось даже следующее: Использование HMB может не улучшить или даже незначительно ухудшить производительность.В зависимости от того, как прошивка обрабатывает эти запросы, это не панацея, но это помогает сделать NVMe-накопители без DRAM значительно лучше, чем ранние дешевые модели без DRAM.
Примеры известных моделей без DRAM.
На практике рынок переполнен SSD-накопителями, в которых отсутствует DRAM, особенно в сегментах начального и среднего уровня. К числу часто упоминаемых моделей без DRAM относятся: Samsung 980, различные NVMe-накопители WD Blue/Green, такие как SN350, SN500, SN550, SN570, SN770. а также некоторые модели из семейства SN750 SE.
В области SATA также существуют такие классические варианты, как... Crucial BX500, Kioxia Exceria SATA и очень популярные экономические модели, такие как SanDisk SSD Plus или Kingston A400Помимо этого, имеется значительное количество товаров известных китайских брендов.
Среди недорогих NVMe-накопителей с технологией HMB можно найти такие модели, как... ADATA SX6000 Lite, Corsair MP400, Crucial P2различные модели Gigabyte NVMe, HP EX900/P700/P800, Patriot P300, Sabrent Rocket Nano, Transcend 110S или Verbatim Vi3000 и другие.
Эти SSD-накопители не претендуют на звание лидеров рынка высокопроизводительных устройств, но... Они приобретают все большую популярность в среднем ценовом сегменте. Предлагая весьма достойные скорости последовательного чтения/записи и производительность, достаточную для игр и повседневного использования, по цене значительно ниже, чем у высокопроизводительных моделей с DRAM.
Таким образом, хотя накопитель без DRAM "объективно хуже" SSD с DRAM с чисто технической точки зрения, На практике разрыв сокращается. А для многих пользователей с ограниченным бюджетом это вполне приемлемый вариант.
NVMe SSD с DRAM и без DRAM: игры и операционные системы
Теперь сосредоточимся на том, что больше всего интересует многих людей: время загрузки игр и время загрузки операционной системыТеоретически считается, что NVMe SSD с DRAM будет быстрее и стабильнее, чем SSD без DRAM. Однако на практике это во многом зависит от конкретного сценария использования.
Если вы переходите с SATA SSD (с DRAM или без) для операционной системы и подумываете о добавлении NVMe SSD без DRAM, например, такого-то... Teamgroup MP33 для установки игрСкорее всего, вы заметите относительно небольшое увеличение времени загрузки по сравнению с вашим текущим SATA SSD, но даже в этом случае NVMe не будет работать хуже, чем SATA.
Что касается операционной системы, переход с SATA SSD на NVMe SSD, даже без DRAM, предлагает Улучшены показатели последовательной производительности и снижена задержка.Однако улучшение «ощущаемой скорости» не столь заметно, как при переходе с жесткого диска на SSD. Узким местом становится уже не хранилище данных, а зачастую другие компоненты или само программное обеспечение.
Что касается игр, загрузка карт, текстур и ресурсов часто включает в себя множество этапов. чтение данных различного размера, сочетание последовательного и произвольного доступа.NVMe-накопитель с DRAM может сократить время загрузки на несколько секунд в очень требовательных или плохо оптимизированных играх, но для большинства пользователей разница будет редко заметной.
Качество SSD-накопителя по-настоящему проявляется, когда игра устанавливается, распаковывается и записывает множество мелких файлов (большие патчи, текстуры высокого разрешения и т. д.), или когда ваш жесткий диск почти заполнен. В таких ситуациях, NVMe-накопитель с DRAM и качественным контроллером обеспечит более стабильную скорость работы. чем недорогая модель без DRAM, производительность которой может заметно снизиться при исчерпании кэша SLC.
Подходит ли NVMe-накопитель без DRAM в качестве загрузочного диска?
Существует довольно распространенный миф, гласящий, что SSD-накопитель без DRAM следует использовать только в качестве накопителя данных, а не в качестве диска для операционной системы.В реальности все сложнее. Технически, SSD с DRAM всегда будет лучшим вариантом для операционной системы, но это не значит, что SSD без DRAM бесполезен для этой цели.
В случае твердотельных накопителей SATA отсутствие оперативной памяти более заметно, поскольку Сама по себе шина SATA уже имеет более ограниченные показатели скорости и задержки.В таких случаях мы наблюдали довольно медленную работу накопителей без DRAM при случайной нагрузке. Но даже эти модели превосходят любые жесткие диски по времени загрузки и запуска программ.
В NVMe сам протокол и шина PCIe обеспечивают Более быстрая связь с советом директоров и возможность использования HMB.Это частично компенсирует негативное влияние отсутствия встроенной DRAM. Тем не менее, даже приличный NVMe SSD без DRAM превосходит SATA SSD с DRAM по многим показателям производительности.
Для обычного ПК твердотельный накопитель NVMe без DRAM может отлично работать в качестве загрузочного диска, при условии, что предполагается, что Это не оптимальный выбор с точки зрения долговечности и стабильной работы.Если вы планируете много заниматься интенсивной обработкой данных (сложный видеомонтаж, виртуальные машины, базы данных и т. д.), то определенно имеет смысл выбрать модель с DRAM.
Если ваш бюджет ограничен, а вы используете компьютер в основном для просмотра веб-страниц, офисной работы, несложного редактирования и игр, Установить систему на достаточно производительный NVMe-накопитель без DRAM не составит труда.Как и в случае с любым SSD-накопителем, рекомендуется регулярно создавать резервные копии.
Разница между SSD-накопителем без DRAM и традиционным HDD.
Иногда совершается ошибка, когда сравнивают одно с другим. Сравнивать SSD без DRAM с SSD с поддержкой DRAM так, будто это означает, что первый "плохой" — это неправильно.Однако, в конечном счете, для большинства пользователей наиболее важным сравнением по-прежнему остается сравнение SSD и HDD.
Даже самый простой и недорогой SATA SSD без DRAM, Он обеспечивает время доступа и задержки, которые невероятно ниже, чем у механического жесткого диска.В любом случае, запуск системы, открытие программ и загрузка игр меняются с "крайне медленных" на "приемлемо быстрые".
Для дополнительных компьютеров, компьютеров, используемых лишь изредка, или для того, чтобы дать вторую жизнь старому ПК, который все еще использует жесткий диск. Дешевый SSD-накопитель без DRAM — это огромное улучшение по сравнению с традиционным жестким диском.Хотя это устройство, возможно, и не самое долговечное в мире, пользовательский опыт настолько улучшен, что это обычно с лихвой компенсирует недостатки.
Очевидно, что если позволяет бюджет, идеальным вариантом будет SSD-накопитель с оперативной памятью, хорошими характеристиками TBW и гарантией, но Не следует демонизировать устройства без DRAM.Они представляют собой еще один вариант в линейке продуктов, занимающий свою нишу: низкая цена и достаточный набор функций для большинства домашних пользователей.
В случае с моделями самого низкого ценового сегмента следует проявлять бдительность: Некоторые SSD-накопители без DRAM от неизвестных производителей могут достичь показателя TBW всего за один-два года. При умеренном использовании, как это наблюдается у некоторых очень недорогих моделей, репутация производителя и опыт других пользователей играют важную роль.
Стоит ли переплачивать за SSD с DRAM для игр?
Ответ зависит как от вашего бюджета, так и от того, какой вы игрок. Если посмотреть на это объективно, Разница в частоте кадров между NVMe SSD с DRAM и без DRAM практически равна нулю.В этом случае доминируют графический и центральный процессоры.
SSD-накопители могут существенно улучшить время загрузки, потоковую передачу текстур и уменьшить микрозаикание, вызванное доступом к диску. В этих сценариях хороший NVMe-накопитель с DRAM может обеспечить [преимущества]. Немного более быстрая загрузка и меньшее количество периодических падений производительности. когда игра постоянно запрашивает данные.
Однако в большинстве современных игр эта разница обычно заключается всего в нескольких секундах на экранах загрузки или в более стабильной работе в очень специфических случаях. Для многих игроков это Соотношение затрат и выгод от значительно более высокой цены на модель с DRAM не всегда оправдано.особенно если у них ограниченный бюджет.
Если ваш бюджет очень ограничен, и вы можете приобрести NVMe-накопитель без DRAM объемом 1 или 2 ТБ по хорошей цене, как это обычно бывает в данном случае, Teamgroup MP33 2 ТБЭто по-прежнему очень подходящий вариант для игр. Время загрузки будет значительно лучше по сравнению с жестким диском и сопоставимо со многими SATA SSD с DRAM.
Если же, наоборот, вы хотите собрать компьютер «на долгие годы», цените продление срока службы SSD, планируете установить на него операционную систему, очень требовательные игры, а также выполнять на нем интенсивные операции записи, то... Да, вполне разумно немного увеличить бюджет и выбрать NVMe-накопитель с DRAM. от проверенного производителя.
В конечном итоге, в этом ценовом диапазоне разница в цене между хорошим SSD без DRAM и хорошим SSD с DRAM может быть не такой уж большой, поскольку взамен вы получаете большую долговечность и больше возможностей. стабильность работы под нагрузкой и большее душевное спокойствие в долгосрочной перспективе.
Всё увиденное до сих пор рисует ясную картину: NVMe SSD-накопители с DRAM — идеальный выбор для тех, кто ищет надежную и долговечную работу.Между тем, модели без DRAM, особенно те, что оснащены HMB и имеют хороший дизайн, стали очень достойной альтернативой для людей с ограниченным бюджетом, предлагая значительное улучшение по сравнению с любым жестким диском и, на практике, разницу в повседневном использовании, которую многие пользователи вряд ли заметят, если их пользовательский профиль не слишком требователен.
