De impact van een SSD in uw pc en datacenter
Laten we beginnen met de impact op niveau van de computers. En daar zijn we resoluut in: een SSD blijft de beste upgrade voor elke nieuwe computer: razendsnel en schokbestendig.
Maar zo’n SSD kost helaas wel een pak meer geld dan een klassieke harde schijf, waardoor men minder geneigd wordt om over te schakelen. De prijs per gigabyte verschilt nog altijd behoorlijk veel, ook al daalt die prijs stelselmatig. De capaciteit van klassieke HDD’s blijft ondertussen ook stijgen, aan interessante prijzen, waardoor klassieke HDD-fabrikanten als het ware blijven vechten tegen de nieuwe SSD’s.
Een SSD is niet nieuw. Sinds een vijftal jaar is de SSD aan een opmars bezig in de IT-wereld, maar toch heeft het overgrote deel van de gebruikers de overstap nog niet gemaakt. De voornaamste redenen blijven daarvoor nog steeds de capaciteit, de prijs, en voor sommigen nog de prestatiewinst die u ermee behaalt.
Flashgeheugen
SSD"s werken met flashgeheugen en dat is heel wat duurder dan de magnetische opslag bij harde schijven. Met prijzen die toch al snel de 0,7 euro per gigabyte halen is een SSD vandaag dan ook vooral een investering. Nochtans is het zowat de beste upgrade die u een computer kan geven. Wie een niet al te oude pc upgradet met bijvoorbeeld een snellere processor of meer werkgeheugen, zal daar vaak geen wow-gevoel aan overhouden. Ja, uw pc is nu op papier wel sneller, en in benchmarks zal dat ook meetbaar zijn, maar vaak voelt hij niet echt sneller aan.
De reden hoeft u niet zo ver te zoeken: de harde schijf, hoe snel die ook zijn werk mag doen, blijft de belangrijkste bottleneck in een computersysteem. Waar een processor en het RAM data kunnen verplaatsen aan gigabytes per seconde, wordt de snelheid van een klassieke harde schijf nog altijd uitgedrukt in megabytes per seconde. Maar vooral het feit dat harde schijven mechanische werkende apparaten zijn – het plaatsen van de lees- en schrijfkoppen vergt vele milliseconden – zorgt ervoor dat de rest van de componenten in veel gevallen moeten wachten op de harde schijf.
Dit alles is vooral merkbaar tijdens het opstarten van Windows of andere programma"s: informatie moet dan voor de eerste keer in het geheugen ingeladen worden, zodat er van caching geen sprake kan zijn. Bij een SSD gebeurt het laden daarentegen flitsend snel, omdat er geen bewegende onderdelen zijn en de toegangstijd minder dan een tiende van een milliseconde bedraagt. Vraag het maar aan iedereen die al een SSD installeerde; Uw computer reageert vanaf dan veel directer.
Opstartschijf
Een SSD dus, tot u merkt dat een exemplaar met een ietwat aanvaardbare capaciteit nog steeds een pak meer kost dan een klassieke harde schijf. Hoewel de prijzen aan het zakken zijn, kost een SSD van 250 GB nog altijd 150 euro en meer. Maar waarom kiezen tussen een SSD of een harde schijf, als u het beste van beide werelden kunt combineren? Zelf zijn we al een tijdje fan van het gebruik van een kleinere SSD als opstartschijf – die met Windows en al uw programma"s op – en een gewone harde schijf voor de opslag van bijvoorbeeld grote mediabestanden. Zorg er in dit scenario wel voor dat de SSD-schijf groot genoeg is: 60 GB is echt te weinig, als u de constante meldingen dat de schijfruimte vol loopt wil vermijden. Een capaciteit van 120 GB is het minimum om ietwat comfortabel een SSD als bootschijf te kunnen inzetten.
Het belang van de opslagcapaciteit speelt een belangrijke rol, maar heeft u effectief wel zoveel opslag nodig? Heeft u op kantoor (of thuis) een NAS staan of gebruikt u dikwijls een externe harde schijf? Dan is een SSD van 128 of 256 GB al ruim voldoende om comfortabel uw computer te gebruiken. Die zware mediabestanden laat u toch beter ergens extern rusten? Die heeft u uiteindelijk niet dagelijks nodig. Het zijn de dagelijkse dingen die veel sneller zullen werken vanop een SSD, en waar u dus ook direct resultaat van merkt.
Type geheugen
Ook op het vlak van flashgeheugen zijn er heel wat ontwikkelingen gaande. Nog steeds zijn er slechts vier belangrijke leveranciers: Micron (dat ook de Intel-branded chips levert), Toshiba, Samsung en Sandisk. Micron maakt flashgeheugen volgens de ONFI-standaard, terwijl de drie anderen gebruik maken van zogenaamde ToggleFlash. Die laatste chips zijn in de regel wat sneller, maar het is natuurlijk de combinatie van controller en chips die de uiteindelijke prestaties bepaalt. Net als bij processors wordt er ook bij flashgeheugen steeds meer overgestapt naar kleinere transistors om de productiekosten te verlagen. De nieuwste generatie chips maken gebruik van 20 of 19 nm-transistors, de vorige generatie was 25 nm.
De belangrijkste ontwikkeling zien we bij de Samsung 840 SSD’s, waar voor het eerst de overstap wordt gemaakt van MLC- naar TLC-chips. Bij de gebruikelijke MLC-chips worden per geheugencel twee bits opgeslagen, terwijl dat bij TLC drie bits per cel zijn. Dat maakt dat dezelfde opslagcapaciteit kan worden geboden, maar dan op twee derde van het chipoppervlak. TLC zet zo de deur open voor een verdere daling van de prijzen in de toekomst.
Levensduur
Toch zit daar ook een keerzijde aan. Waar de cellen van 25nm MLC-flashchips zo’n drieduizend keer overschreven kunnen worden, ligt dat aantal bij Samsung TLC op duizend. Wear leveling-algoritmes in SSD-controllers zorgen ervoor dat alle cellen vrijwel even vaak gebruikt worden, zodat de levensduur zo lang mogelijk gerekt wordt.
Als een normale gebruiker 5 tot 10 GB per dag op zijn harde schijf schrijft, dan kunnen we een extreme poweruser op 30 GB per dag zetten. Neem vervolgens een propvolle SSD van 256 GB die duizend keer overschreven kan worden en die extreem inefficiënt schrijft met een write amplification van 3x. Dat betekent dat iedere schrijfoperatie in het systeem 3x op de SSD uitgevoerd moet worden (normaal is dit 1x). Deze SSD kan over zijn totale technische leven 1.000 keer 256 GB wegschrijven, wat neerkomt op 250 TB. Omdat we drie keer per schrijfoperatie schrijven, loopt dat terug naar 83 TB. Delen we die hoeveelheid data door 30 GB aan schrijfoperaties per dag, dan houdt de schijf het nog steeds 2.844 dagen, oftewel 7,8 jaar vol. Dat is bij buitensporig gebruik.
En wat in het datacenter?
SSD’s in servers lijkt niet de meest budgetvriendelijke oplossing, en toch groeit het aantal datacenters die gebruik maken van SSD’s. “Wanneer u in dataservers de harde schijven vervangt door SSD’s, betaalt een investering in een duurdere SSD zichzelf terug”, aldus Brian Cox, senior marketingdirecteur bij Sandisk. “Solidstatedrives zijn immers kleiner, sneller en zuiniger dan conventionele harde schijven, en ze worden minder warm. Dat betekent dat uitbaters van een datacenter veel meer schijven, met een veel hogere capaciteit, op een kleinere oppervlakte kwijt kunnen, terwijl ze minder energiekosten moeten betalen en ook koeling vlotter verloopt.”
Cox geeft een voorbeeld: “Een database van 100 TB kan worden samengesteld met vijftig SSD’s van 2 TB. Om gelijkaardige prestaties te krijgen met harde schijven mogen die niet te groot zijn. Hoe kleiner de afzonderlijke HDD’s, hoe sneller het systeem zal werken. Met schijven van 300 GB zijn maar liefst 336 HDD’s nodig, die stuk voor stuk meer verbruiken en warmer worden.”
Hybride oplossingen
Een tijdlang leek een losse cache-SSD de perfecte oplossing voor elke situatie, maar het zijn vooral de laptopfabrikanten die deze techniek nog actief gebruiken. Dankzij een kleine cache-SSD van 8 tot 32 GB via mSATA konden ze spreken van grote opslagcapaciteiten dankzij de klassieke harde schijf, en toch snelle opstarttijden van Windows 8 en prestatiewinst over de hele lijn. Het is zeker een verbetering vergeleken met een klassieke harde schijf zonder cache, maar het is zeker niet het ei van Columbus. Ideaal als tussenoplossing tot de prijzen van SSD’s ver genoeg zijn gezakt voor integratie in goedkopere laptops.
Op hardwarevlak komen de harde schijffabrikanten steeds meer met hybride 3,5”-schijven op de proppen, zogenaamde harde schijven met een cache-SSD aan boord. Hoe ze die cache nog kunnen proppen in een bomvolle harde schijfbehuizing is me een raadsel, maar steeds meer fabrikanten komen met deze oplossing.
Of het kan ook anders volgens Western Digital. De Black² combineert een volwaardige SSD en een harde schijf in een 2,5”-behuizing. Daarmee heeft u 1 TB opslag dankzij de harde schijf, en 120 GB SSD-opslag. Belangrijk: het gaat hier niet om een cache-SSD, maar om een volwaardige SSD waartoe u toegang hebt. Bent u daarom goedkoper uit? Niet bepaald. Hij kost evenveel als een losse SSD en HDD tezamen, maar dan zijn er wel twee SATA-sloten nodig in uw laptop. Tenzij u een 17 inchlaptop hebt, is een twee-in-één-oplossing opeens een stuk interessanter.
