Новые технологии в ПК: быстрые SSD и интерфейс USB 3.1

09.12.2015

Развитие накопителей и способов их подключения происходит значительно более быстрыми темпами, нежели развитие процессорной технологии.

Когда твердотельные накопители появились на рынке, их емкость и производительность стремительно росли — пока скорость не достигла почти 600 Мбайт/с, которыми ограничена передача данных шины SATA. Возможность использования потенциала высокопроизводительной технологии флэш-памяти требовала разработки новых интерфейсов и протоколов.

Впервые они появились для микроархитектуры Haswell-E и теперь выходят на массовый рынок вместе с платформой Skylake. Теперь данные передаются по четырем линиям PCIe 3.0, благодаря чему можно достичь скорости до 4 Гбайт/с. Новая технология требует использования твердотельных накопителей в виде карт расширения PCIe или компактных модулей формата M.2.

Новые твердотельные накопители достигают полной скорости только в том случае, если подключение выполняется по четырем линиям PCIe 3.0. Для модулей твердотельных накопителей предусмотрен разъем M.2 размером всего 8×2,2 см

При таком подключении скорость передачи данных будет зависеть не от интерфейса, а от технологии памяти самого накопителя. Слот M.2 (PCIe 3.0) имеется на материнских платах с чипсетами Intel Z170 и H170.

Если вы покупаете новый компьютер, следите за наличием M.2, поскольку эта технология станет условием использования твердотельных накопителей, работающих с NVMe. Благодаря данному протоколу, разработанному специально для флэш-памяти и многоядерных процессоров, накопители развивают больше мощности, которую, правда, вряд ли можно использовать на все сто процентов на персональном ПК.

Для всех твердотельных накопителей, работающих с протоколом NVMe, есть стандартный драйвер, имеющийся в Windows 8.1 и 10. В части интерфейсов для подключения внешних накопителей и других устройств тоже появились новинки, от которых отказываться не стоит: USB 3.1 с USB Type-C. USB 3.1 — это новейшая версия стандарта USB с обратно совместимым штекером с пропускной способностью, составляющей в настоящий момент 10 Гбит/с (1,25 Гбайт/с), то есть скорость передачи данных по сравнению с USB 3.0 увеличена в два раза.

Разъем USB 3.1 бирюзового цвета (под разъемом Ethernet на картинке) с пропускной способностью, в два раза превышающую пропускную способность USB 3.0, то есть в 10 Гбит/с, обратно совместим с версиями до USB 2.0. Стандарт предусматривает новый тип разъема — USB Type-C (под ним), в который можно вставлять штекер вне зависимости от его ориентации и по которому передается электроэнергия мощностью до 100 Вт

Новый тип USB Type-C подразумевает идентичные на обоих концах кабеля штекеры, которые можно вставлять «вслепую» в любой ориентации. На разъем USB Type-C подается мощность до 100 Вт, так что запитать смартфон не составит никакого труда.

Новые технологии накопителей

Для каждого нового ПК под системный диск следует отвести твердотельный накопитель емкостью от 250 Гбайт. Накопители на технологии объемной памяти 3D NAND обещают быть быстрыми, надежными и общедоступными. Ячейки памяти в этой технологии располагаются в трех измерениях, друг над другом, в отличие от обычной структуры, в которой ячейки находятся в одной плоскости рядом друг с другом.

Использование толстых изолирующих слоев позволяет достичь высокой скорости записи и чтения, а также длительного срока службы. В настоящее время данный тип памяти представлен пока только в эксклюзивном порядке в продукте 850 Evo и 850 Pro производства Samsung, а также в новом флэш-накопителе 950 Pro формата M.2, работающем с протоколом NVMe. Другие производители флэш-приводов начнут производство накопителей на технологии трехмерной флэш-памяти в 2016 году.

Новый стандарт NVMe обусловливает оптимальную производительность и наличие одного драйвера на все твердотельные накопители. Первыми накопителями, которые заработали с этим протоколом, стали SSD 750 от Intel 1, вставляемый в слот PCIe, и модуль 950 Pro формата M.2 от Samsung 2

В выборе накопителей на магнитных жестких дисках особую роль играет емкость. Чем дальше, тем труднее ее увеличивать, поскольку производители уже доходят до пределов физических возможностей материала. На сегодняшний день есть два выхода из положения. Один из них называется Shingled Magnetic Recording — технология черепичной магнитной записи.

В чипах V-NAND накопителя 950 Pro производства Samsung ячейки флэш-памяти располагаются в 32 слоя. Электрический заряд сохраняется в слое из нитрида кремния между каналом и управляющими затворами, благодаря чему создается высокая плотность записи и одновременно сохраняется длительный срок службы ячеек

На ее основе компания Seagates выпускает Archive HDD, на который можно записать до восьми терабайт данных. Головка записи накопителя такого типа шире, чем дорожка. Такие накопители не отличаются высокой скоростью, поэтому лучше всего подходят для хранения архивов.

А компания HGST заполняет корпуса своих больших, быстрых и дорогих дисков под названием «HE» гелием, аэродинамическое сопротивление которого настолько мало, что позволяет использовать на пластинах тончайшие механизмы.