{"id":53836,"date":"2019-12-11T00:00:00","date_gmt":"2019-12-10T21:00:00","guid":{"rendered":"https:\/\/prohoster.info\/blog\/blog_prohoster\/vvedenie-v-ssd-chast-1-istoricheskaya"},"modified":"2020-02-18T14:01:46","modified_gmt":"2020-02-18T11:01:46","slug":"vvedenie-v-ssd-chast-1-istoricheskaya","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/prohoster.info\/cs\/blog\/administrirovanie\/vvedenie-v-ssd-chast-1-istoricheskaya","title":{"rendered":"\u00davod do SSD. \u010c\u00e1st 1. Historick\u00e1","gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"text"}]},"content":{"rendered":"

\"\u00davod
\n
\nStudium historie disk\u016f je za\u010d\u00e1tkem cesty k pochopen\u00ed princip\u016f fungov\u00e1n\u00ed pevn\u00fdch disk\u016f. Prvn\u00ed \u010d\u00e1st na\u0161eho cyklu \u010dl\u00e1nk\u016f \u201e\u00davod do SSD\u201c v\u00e1s provede histori\u00ed a n\u00e1zorn\u011b uk\u00e1\u017ee rozd\u00edl mezi SSD a jeho nejbli\u017e\u0161\u00edm konkurentem - HDD.<\/p>\n

Navzdory mno\u017estv\u00ed r\u016fzn\u00fdch za\u0159\u00edzen\u00ed pro ukl\u00e1d\u00e1n\u00ed informac\u00ed je popularita HDD a SSD v dne\u0161n\u00ed dob\u011b nepopirateln\u00e1. Rozd\u00edl mezi t\u011bmito dv\u011bma typy \u00falo\u017ei\u0161\u0165 je pro laiky z\u0159ejm\u00fd: SSD je dra\u017e\u0161\u00ed a rychlej\u0161\u00ed, zat\u00edmco HDD je levn\u011bj\u0161\u00ed a prostorn\u011bj\u0161\u00ed.<\/p>\n

Zvl\u00e1\u0161tn\u00ed pozornost je t\u0159eba v\u011bnovat jednotce m\u011b\u0159en\u00ed kapacity \u00falo\u017ei\u0161\u0165: historicky se ust\u00e1lilo, \u017ee des\u00edtkov\u00e9 p\u0159edpony, jako kilo- a mega-, v kontextu informa\u010dn\u00edch technologi\u00ed znamenaj\u00ed jako des\u00e1tou a dvac\u00e1tou mocninu dvojky. Aby se p\u0159ede\u0161lo zmatku, byly zavedeny bin\u00e1rn\u00ed p\u0159edpony kibi-, mebi- a dal\u0161\u00ed. Rozd\u00edl mezi t\u011bmito p\u0159edponami se st\u00e1v\u00e1 znateln\u00fdm se zvy\u0161uj\u00edc\u00ed se kapacitou: p\u0159i koupi disku o 240 gigabajtech m\u016f\u017eete na n\u011bm ulo\u017eit 223,5 gibibajtu informac\u00ed.
\n<\/a><\/noindex><\/p>\n

Pono\u0159en\u00ed do historie<\/h2>\n

\n\"\u00davod<\/a><\/noindex>
\nV\u00fdvoj prvn\u00edho pevn\u00e9ho disku prob\u00edhal od roku 1952 pod veden\u00edm spole\u010dnosti IBM. 14. z\u00e1\u0159\u00ed 1956 byl p\u0159edstaven kone\u010dn\u00fd v\u00fdsledek jejich v\u00fdvoje - IBM 350 Model 1. Toto \u00falo\u017ei\u0161t\u011b m\u011blo kapacitu 3,75 mebibajtu dat a m\u011blo velk\u00e9 rozm\u011bry: 172 centimetr\u016f na v\u00fd\u0161ku, 152 centimetr\u016f na d\u00e9lku a 74 centimetr\u016f na \u0161\u00ed\u0159ku. Uvnit\u0159 bylo 50 tenk\u00fdch disk\u016f pokryt\u00fdch \u010dist\u00fdm \u017eelezem o pr\u016fm\u011bru 610 mm (24 palc\u016f). Pr\u016fm\u011brn\u00e1 doba vyhled\u00e1v\u00e1n\u00ed dat na disku \u010dinila p\u0159ibli\u017en\u011b 600 ms.<\/p>\n

\u010cas plynul a IBM s jistotou vylep\u0161oval technologii. V roce 1961 byl p\u0159edstaven IBM 1301<\/a><\/noindex> s kapacitou 18,75 megabajtu, s \u010dtec\u00edmi hlavami na ka\u017ed\u00e9m disku. V IBM 1311<\/a><\/noindex> se objevily odn\u00edmateln\u00e9 diskov\u00e9 cartridge, a od roku 1970 byl v IBM 3330 zaveden syst\u00e9m detekce a opravy chyb. O t\u0159i roky pozd\u011bji se objevil IBM 3340<\/a><\/noindex> zn\u00e1m\u00fd pod n\u00e1zvem \u201eWinchester\u201c.<\/p>\n

Winchester (z angli\u010dtiny Winchester rifle)<\/b> je obecn\u00e9 ozna\u010den\u00ed pro pu\u0161ky a brokovnice vyr\u00e1b\u011bn\u00e9 spole\u010dnost\u00ed Winchester Repeating Arms Company ve Spojen\u00fdch st\u00e1tech ve druh\u00e9 polovin\u011b 19. stolet\u00ed. Byly jedn\u011bmi z prvn\u00edch v\u00edcevrstv\u00fdch pu\u0161ek, kter\u00e9 z\u00edskaly obrovskou popularitu mezi z\u00e1kazn\u00edky. Sv\u016fj n\u00e1zev dostaly od zakladatele spole\u010dnosti - Olivera Fishera Winchestera.<\/p>\n

IBM 3340 se skl\u00e1dal ze dvou \u0161pindl\u016f po 30 MiB ka\u017ed\u00fd, co\u017e zp\u016fsobilo, \u017ee in\u017een\u00fd\u0159i naz\u00fdvali tento disk \u201e30-30\u201c.<\/b>. Tento n\u00e1zev p\u0159ipom\u00ednal pu\u0161ku Winchester Model 1894 s n\u00e1boji .30-30 Winchester, proto Kenneth Haughton, vedouc\u00ed v\u00fdvoje IBM 3340, \u0159ekl: \u201ePokud je to 30-30, mus\u00ed to b\u00fdt Winchester.\u201c Od t\u00e9 doby se \u201ewinchesterem\u201c naz\u00fdvaj\u00ed nejen pu\u0161ky, ale i pevn\u00e9 disky.<\/p><\/blockquote>\n

\nO t\u0159i roky pozd\u011bji byl uveden IBM 3350 \u201eMadrid\u201c s 14palcov\u00fdmi plotnami a p\u0159\u00edstupov\u00fdm \u010dasem 25 ms.<\/p>\n

\"\u00davod<\/a><\/noindex>
\nPrvn\u00ed SSD disk byl vytvo\u0159en spole\u010dnost\u00ed Dataram v roce 1976. Disk Dataram BulkCore sest\u00e1val z \u0161asi se osmi RAM moduly o velikosti 256 KiB ka\u017ed\u00fd. Ve srovn\u00e1n\u00ed s prvn\u00edm pevn\u00fdm diskem byl BulkCore mali\u010dk\u00fd: 50,8 cm na d\u00e9lku, 48,26 cm na \u0161\u00ed\u0159ku a 40 cm na v\u00fd\u0161ku. P\u0159\u00edstupov\u00fd \u010das k dat\u016fm v tomto modelu \u010dinil pouh\u00fdch 750 ns, co\u017e je 30000kr\u00e1t rychlej\u0161\u00ed ne\u017e u tehdy nejmodern\u011bj\u0161\u00edho HDD disku.<\/p>\n

V roce 1978 byla zalo\u017eena spole\u010dnost Shugart Technology, kter\u00e1 o rok pozd\u011bji zm\u011bnila n\u00e1zev na Seagate Technology, aby se vyhnula konflikt\u016fm se Shugart Associates. O dva roky pozd\u011bji p\u0159i\u0161el na sv\u011bt ST-506 \u2014 prvn\u00ed pevn\u00fd disk pro osobn\u00ed po\u010d\u00edta\u010de ve form\u00e1tu 5.25 palce a s kapacitou 5 MiB.<\/p>\n

Krom\u011b vzniku Shugart Technology si rok 1978 zapamatal tak\u00e9 uv\u00e1d\u011bn\u00ed prvn\u00edho Enterprise SSD od spole\u010dnosti StorageTek. StorageTek STC 4305 pojmul 45 MiB dat. Tento SSD byl vyvinut jako n\u00e1hrada za IBM 2305, m\u011bl podobn\u00e9 rozm\u011bry a st\u00e1l neuv\u011b\u0159iteln\u00fdch 400 000 $.<\/p>\n

\"\u00davod<\/a><\/noindex>
\nV roce 1982 p\u0159ich\u00e1z\u00ed SSD na trh osobn\u00edch po\u010d\u00edta\u010d\u016f. Spole\u010dnost Axlon speci\u00e1ln\u011b pro Apple II vyvinula SSD disk na RAM \u010dipech s n\u00e1zvem RAMDISK 320. Vzhledem k tomu, \u017ee byl disk vyroben na b\u00e1zi volatiln\u00ed pam\u011bti, byl dod\u00e1v\u00e1n s bateri\u00ed pro udr\u017een\u00ed dat. Kapacita baterie sta\u010dila na 3 hodiny autonomn\u00edho provozu v p\u0159\u00edpad\u011b v\u00fdpadku elektrick\u00e9ho nap\u00e1jen\u00ed.<\/p>\n

O rok pozd\u011bji spole\u010dnost Rodime uvede na trh prvn\u00ed pevn\u00fd disk RO352 o kapacit\u011b 10 MiB v obvykl\u00e9m form\u00e1tu 3.5 palce pro dne\u0161n\u00edho u\u017eivatele. I kdy\u017e je to prvn\u00ed komer\u010dn\u00ed disk v tomto form\u00e1tu, Rodime v podstat\u011b nep\u0159inesla nic inovativn\u00edho.<\/p>\n

Prvn\u00edm produktem v tomto form\u00e1tu se pova\u017euje floppy diskov\u00e1 jednotka, kterou p\u0159edstavily spole\u010dnosti Tandon a Shugart Associates. Nav\u00edc se spole\u010dnosti Seagate a MiniScribe dohodly na p\u0159ijet\u00ed pr\u016fmyslov\u00e9ho standardu 3.5 palce, p\u0159i\u010dem\u017e Rodime byla \u201enalevo\u201c a \u010dekala na osud \u201epatentov\u00e9ho trolla\u201c a \u00fapln\u00fd odchod z odv\u011btv\u00ed v\u00fdroby \u00falo\u017ei\u0161\u0165.<\/p>\n

\"\u00davod<\/a><\/noindex>
\nV roce 1980 zaregistroval in\u017een\u00fdr spole\u010dnosti Toshiba, profesor Fudzio Masuoka, patent na nov\u00fd typ pam\u011bti, nazvan\u00fd Flash pam\u011b\u0165 typu NOR. V\u00fdvoj trval 4 roky.<\/p>\n

NOR pam\u011b\u0165 p\u0159edstavuje klasickou 2D matici vodi\u010d\u016f<\/b>, kde na pr\u016fse\u010d\u00edku \u0159\u00e1dk\u016f a sloupc\u016f je um\u00edst\u011bna jedna bu\u0148ka (analog pam\u011bti na magnetick\u00fdch j\u00e1drech).<\/p><\/blockquote>\n

\nV roce 1984 profesor Masuoka p\u0159edstavil sv\u016fj vyn\u00e1lez na konferenci International Electronics Developers Meeting, kde spole\u010dnost Intel rychle ocenila perspektivu t\u00e9to technologie. Spole\u010dnost Toshiba, ve kter\u00e9 profesor Masuoka pracoval, nepova\u017eovala Flash pam\u011b\u0165 za n\u011bco zvl\u00e1\u0161tn\u00edho, a proto vyhov\u011bla \u017e\u00e1dosti Intelu vytvo\u0159it n\u011bkolik prototyp\u016f pro studium.<\/p>\n

Z\u00e1jem spole\u010dnosti Intel o v\u00fdvoj Fudzia p\u0159im\u011bl Toshibu vy\u010dlenit p\u011bt in\u017een\u00fdr\u016f, aby pomohli profesorovi vy\u0159e\u0161it probl\u00e9m komercializace vyn\u00e1lezu. Intel na opl\u00e1tku rozm\u00edstil t\u0159i sta zam\u011bstnanc\u016f k vytvo\u0159en\u00ed vlastn\u00ed varianty Flash pam\u011bti.<\/p>\n

Zat\u00edmco Intel a Toshiba vyv\u00edjely Flash jednotky, v roce 1986 do\u0161lo k dv\u011bma d\u016fle\u017eit\u00fdm ud\u00e1lostem. Za prv\u00e9, byl ofici\u00e1ln\u011b standardizov\u00e1n SCSI \u2014 soubor dohod o interakci mezi po\u010d\u00edta\u010di a perifern\u00edmi za\u0159\u00edzen\u00edmi. Za druh\u00e9, byl vyvinut rozhran\u00ed AT Attachment (ATA), zn\u00e1m\u00e9 pod obchodn\u00edm n\u00e1zvem Integrated Drive Electronics (IDE), d\u00edky kter\u00e9mu se \u0159adi\u010d disku p\u0159esunul do vnit\u0159n\u00ed \u010d\u00e1sti disku.<\/p>\n

T\u0159i roky se Fudzio Masuoka sna\u017eil o vylep\u0161en\u00ed technologie Flash pam\u011bti a do roku 1987 vyvinul NAND pam\u011b\u0165.<\/p>\n

NAND pam\u011b\u0165 je stejn\u00e1 jako NOR pam\u011b\u0165, uspo\u0159\u00e1dan\u00e1 do trojrozm\u011brn\u00e9 matice<\/b>. Hlavn\u00edm rozd\u00edlem je to, \u017ee algoritmus p\u0159\u00edstupu k jednotliv\u00fdm bu\u0148k\u00e1m se stal slo\u017eit\u011bj\u0161\u00edm, plocha bun\u011bk se zmen\u0161ila a celkov\u00e1 kapacita se v\u00fdrazn\u011b zv\u00fd\u0161ila.<\/p><\/blockquote>\n

\nO rok pozd\u011bji vyvinula spole\u010dnost Intel vlastn\u00ed Flash pam\u011b\u0165 typu NOR a spole\u010dnost Digipro vytvo\u0159ila na jej\u00edm z\u00e1klad\u011b za\u0159\u00edzen\u00ed nazvan\u00e9 Flashdisk. Prvn\u00ed verze Flashdisku v maxim\u00e1ln\u00ed konfiguraci obsahovala 16 MiB dat a st\u00e1la m\u00e9n\u011b ne\u017e 500$.<\/p>\n

\"\u00davod<\/a><\/noindex>
\nNa konci 80. a za\u010d\u00e1tku 90. let se v\u00fdrobci pevn\u00fdch disk\u016f p\u0159edh\u00e1n\u011bli v zmen\u0161ov\u00e1n\u00ed velikosti disk\u016f. V roce 1989 uvedla spole\u010dnost PrairieTek disk PrairieTek 220 s kapacitou 20 MiB ve form\u00e1tu 2,5 palce. O dva roky pozd\u011bji vytvo\u0159ily spole\u010dnosti Integral Peripherals disk Integral Peripherals 1820 \u201eMustang\u201c se stejnou kapacitou, ale u\u017e s velikost\u00ed 1,8 palce. O rok pozd\u011bji zmen\u0161ila spole\u010dnost Hewlett-Packard velikost disku na 1,3 palce.<\/p>\n

Spole\u010dnost Seagate z\u016fstala v\u011brn\u00e1 pevn\u00fdm disk\u016fm ve form\u00e1tu 3,5 palce a zam\u011b\u0159ila se na zvy\u0161ov\u00e1n\u00ed rychlosti ot\u00e1\u010den\u00ed, kdy\u017e v roce 1992 uvedla na trh sv\u016fj proslul\u00fd model Barracuda, prvn\u00ed pevn\u00fd disk s rychlost\u00ed ot\u00e1\u010den\u00ed v\u0159etena 7200 ot\u00e1\u010dek za minutu. Ale t\u00edm Seagate nehodlala skon\u010dit. V roce 1996 dos\u00e1hly disky ze s\u00e9rie Seagate Cheetah rychlosti 10000 ot\u00e1\u010dek za minutu a o \u010dty\u0159i roky pozd\u011bji modifikace X15 to rozto\u010dila a\u017e na 15000 ot\u00e1\u010dek za minutu.<\/p>\n

V roce 2000 se rozhran\u00ed ATA za\u010dalo naz\u00fdvat PATA. D\u016fvodem byl vznik rozhran\u00ed Serial ATA (SATA) s kompaktn\u011bj\u0161\u00edmi kabely, podporou \u201ehot swap\u201c a zv\u00fd\u0161enou rychlost\u00ed p\u0159enosu dat. I zde si Seagate udr\u017eela prvenstv\u00ed, kdy\u017e v roce 2002 uvedla na trh prvn\u00ed pevn\u00fd disk s t\u00edmto rozhran\u00edm.<\/p>\n

V\u00fdroba Flash pam\u011bti byla p\u016fvodn\u011b velmi n\u00e1kladn\u00e1, ale na za\u010d\u00e1tku 2000 let cena drasticky klesla. To vyu\u017eila spole\u010dnost Transcend, kter\u00e1 v roce 2003 uvedla na trh SSD disky o kapacit\u011b od 16 do 512 MiB. O t\u0159i roky pozd\u011bji se k masov\u00e9 v\u00fdrob\u011b p\u0159ipojily spole\u010dnosti Samsung a SanDisk. Ve stejn\u00e9m roce prod\u00e1v\u00e1 IBM sv\u016fj diskov\u00fd segment spole\u010dnosti Hitachi.<\/p>\n

Solid-state disky z\u00edsk\u00e1valy na popularit\u011b a vznikl z\u0159ejm\u00fd probl\u00e9m: rozhran\u00ed SATA bylo pomalej\u0161\u00ed ne\u017e samotn\u00e9 SSD disky. Aby se tento probl\u00e9m vy\u0159e\u0161il, pracovn\u00ed skupina NVM Express Workgroup za\u010dala vyv\u00edjet NVMe \u2014 specifikaci protokol\u016f pro p\u0159\u00edstup k SSD p\u0159\u00edmo p\u0159es sb\u011brnici PCIe, obch\u00e1zej\u00edc\u00ed \u201eprost\u0159edn\u00edka\u201c v podob\u011b SATA kontroleru. To by umo\u017enilo p\u0159\u00edstup k dat\u016fm rychlost\u00ed sb\u011brnice PCIe. O dva roky pozd\u011bji byla p\u0159ipravena prvn\u00ed verze specifikace a o rok pozd\u011bji se objevil prvn\u00ed NVMe disk.<\/p>\n

Rozd\u00edly mezi modern\u00edmi SSD a HDD<\/h2>\n

\nNa fyzick\u00e9 \u00farovni je rozd\u00edl mezi SSD a HDD snadno patrn\u00fd: v SSD chyb\u00ed mechanick\u00e9 prvky a informace jsou ulo\u017eeny v pam\u011b\u0165ov\u00fdch bu\u0148k\u00e1ch. Nedostatek pohybliv\u00fdch prvk\u016f umo\u017e\u0148uje rychl\u00fd p\u0159\u00edstup k dat\u016fm kdekoli v pam\u011bti, ov\u0161em existuje omezen\u00ed po\u010dtu p\u0159episovac\u00edch cykl\u016f. Vzhledem k omezen\u00e9mu po\u010dtu p\u0159episovac\u00edch cykl\u016f ka\u017ed\u00e9 pam\u011b\u0165ov\u00e9 bu\u0148ky vznik\u00e1 nutnost vyva\u017eovac\u00edho mechanismu \u2014 vyrovn\u00e1v\u00e1n\u00ed opot\u0159eben\u00ed bun\u011bk p\u0159enosem dat mezi bu\u0148kami. Tuto pr\u00e1ci prov\u00e1d\u00ed \u0159adi\u010d disku.<\/p>\n

Aby bylo mo\u017en\u00e9 prov\u00e1d\u011bt vyva\u017eov\u00e1n\u00ed, mus\u00ed SSD \u0159adi\u010d v\u011bd\u011bt, kter\u00e9 bu\u0148ky jsou obsazen\u00e9 a kter\u00e9 voln\u00e9. \u0158adi\u010d je schopen sledovat z\u00e1pis dat do bu\u0148ky, nikoli v\u0161ak jejich odstran\u011bn\u00ed. Jak je zn\u00e1mo, opera\u010dn\u00ed syst\u00e9my (OS) neodstra\u0148uj\u00ed data z disku, kdy\u017e u\u017eivatel vyma\u017ee soubor, ale ozna\u010duj\u00ed odpov\u00eddaj\u00edc\u00ed oblasti pam\u011bti jako voln\u00e9. Toto \u0159e\u0161en\u00ed odstra\u0148uje nutnost \u010dek\u00e1n\u00ed na diskovou operaci p\u0159i pou\u017e\u00edv\u00e1n\u00ed HDD, ale rozhodn\u011b se nehod\u00ed pro SSD. \u0158adi\u010d SSD disku pracuje s byty, nikoli se souborov\u00fdmi syst\u00e9my, a proto vy\u017eaduje zvl\u00e1\u0161tn\u00ed zpr\u00e1vu o odstran\u011bn\u00ed souboru.<\/p>\n

Tak vznikl p\u0159\u00edkaz TRIM (angl. \u2014 zkr\u00e1tit), kter\u00fdm OS informuje \u0159adi\u010d SSD disku o uvoln\u011bn\u00ed ur\u010dit\u00e9 oblasti pam\u011bti. P\u0159\u00edkaz TRIM nevratn\u011b ma\u017ee data z disku. Ne v\u0161echny opera\u010dn\u00ed syst\u00e9my v\u011bd\u00ed o nutnosti odes\u00edlat tento p\u0159\u00edkaz pevn\u00fdm pam\u011btem, a hardwarov\u00e9 RAID \u0159adi\u010de v re\u017eimu diskov\u00fdch pol\u00ed p\u0159\u00edkaz TRIM disk\u016fm nikdy nepos\u00edlaj\u00ed.<\/p>\n

Pokra\u010dov\u00e1n\u00ed p\u0159\u00ed\u0161t\u011b\u2026<\/h2>\n

\nV n\u00e1sleduj\u00edc\u00edch \u010d\u00e1st\u00edch se pod\u011bl\u00edme o informace o form\u00e1tech, p\u0159ipojovac\u00edch rozhran\u00edch a vnit\u0159n\u00ed organizaci pevn\u00fdch pam\u011bt\u00ed.<\/p>\n

V na\u0161\u00ed laborato\u0159i Selectel Lab<\/a><\/noindex> M\u016f\u017eete si sami otestovat modern\u00ed HDD a SSD disky a ud\u011blat si vlastn\u00ed z\u00e1v\u011bry.<\/p><\/blockquote>\n

Pouze registrovan\u00ed u\u017eivatel\u00e9 se mohou \u00fa\u010dastnit ankety. P\u0159ihlaste se<\/a><\/noindex>, pros\u00edm.<\/p>\n

Jak si mysl\u00edte, dok\u00e1\u017ee SSD vytla\u010dit HDD?<\/h2>\n