SSD дисковете – основа за нова ОС?

Напоследък SSD дисковете стават все по-популярни. (За компютърно неизкушените – това са “харддискове”, които са всъщност чипове с памет, подобни на популярните USB флаш памети.) Предимствата им пред традиционните дискове са много – издръжливост, надеждност, механична устойчивост, малък размер, ниска консумация на ток, висока скорост на работа… Недостатъци са им единствено високата цена, и (поради нея) малкият размер. Но май цената е в процес на слизане до приемливото, а това ще реши и проблема с размера.

Преминаването от магнитни към SSD дискове обаче носи интересна промяна, която може да доведе до революция в операционните системи. Идеята й е следната:

Идеалното положение за един компютър би било всичката информация на него да се намира пряко в оперативната памет, и той просто да разпределя ресурсите си между задачите. Това обаче е невъзможно – оперативната памет е сравнително скъпа, а и при изключване информацията в нея се изгубва. По тази причина, още в зората на компютростроенето, са потърсени, и открити други решения – магнитните носители на информация. Класически сред тях са магнитните дискове.

Традиционният магнитен диск има големия обем, нужен за нашите програми и данни. Скоростта му на работа обаче е отчайващо ниска: компютър, който оперира пряко със записаната на диска информация като с памет, ще е неприемливо бавен. Затова и една от най-основните функции на всяка операционна система е управлението на дисковата памет, организирането й във файлови системи, и грижата информацията да бъде придвижвана за обработка от нея до оперативната памет, и записвана обратно на нея при нужда. Така, на цената на много сложност и неудобство, се заобикалят недостатъците на двата вида памети – оперативна и дискова – и те се “обединяват” в използваемо цяло.

Появата на SSD дисковете обаче променя положението. Тяхната скорост доближава минимума за работа в пряк режим, особено ако оперативната памет бъде използвана като “нулев” кеш за SSD паметта. Това прави просто и лесно обявяването на цялата SSD памет за пряка оперативна, и отпадането на нуждата от дисков мениджмънт – тоест, създаването на проста, удобна и надеждна ОС.

Но не и привичната ни. Ние сме толкова свикнали на дисковата парадигма, че надали бихме приели лесно ОС с пряко адресиране на всичката налична информация. Ще се наложи да се пренаучаваме буквално от нулата как се работи с компютър. И това може да се окаже достатъчната спирачка пред такава нова ОС.

Абе, ще поживеем, ще видим. Но бих казал – ако тази парадигма за ОС почне да се налага, може да е добра идея да имаме свободна версия. Патентоват ли я, свободният свят ще се сблъска със сериозен проблем…

13 Responses to 'SSD дисковете – основа за нова ОС?'

  1. Longanlon Says:

    Aз пък смятам, че с подходящо направен интерфейс обикновеният потребител няма да има проблеми с новата система. Той така или иначе не разбира как работи системата, която ползва сега…

  2. Daggerstab Says:

    Тази, ъ-ъ, парадигма* не се ли използва вече в мобилните телефони? Струва ми се, че съм работил с един, който използваше storage-а и като heap и при повече инсталирани приложения се задъхваше.

    Доколкото знам, EEE PC използва само SSD, но идея си нямам как е реализиран.

    (* Просто не обичам думата.)

  3. emo Says:

    ами на първо време може да се използва за един огромен swap?

  4. Николай Says:

    Като говорим за недостатъци: все още има ограничения в броя на циклите запис. Дали някой практически ги е достигнал вече е друг въпрос…

  5. Vlado Blaskov Says:

    SSDs (Solid-state drives) биват два типа – NAND flash памети и DRAM памети, като само първите са енерго-независими, т.е. годни са за осъществяването на подобна идея. Но те страдат от един сериозен недостатък – позволяват ограничен брой презаписи на даден сектор и този брой в днешни дни е около 500 хиляди. Точно затова не е препоръчително да се изнася swap дял в/у SSD (напр. Asus EEE, за който говори Daggerstab, работи без swap дял в default-ната си конфигурация).

    Дори и използването на wear levelling не би могло да осигури достатъчно голям брой презаписи, за да може SSD да се ползва като оперативна памет на компютъра.

    И все пак се надявам бъдещото развитие на технологиите да позволи някой ден да мислим за подобна операционна система, защото идеята определено е добра.

  6. Григор Says:

    @Daggerstab: Много мобилни телефони наистина работят по този или подобен начин. А те са най-разпространените компютри на света… SSD диска на Eee PC се използва като класически диск.

    @emo: Имам предвид почти точно това. 🙂

    @Николай, Vlado Blaskov: Засега наистина броят презаписи е ограничен, но за в бъдеще ще се качва. А използването на класическа RAM като кеш от нулево ниво би намалило драстично обратния запис в паметта при типична работа. Бих очаквал до не повече от 5 години комбинацията от двете да осигури достатъчна издръжливост, за да може с такъв компютър да се работи поне типичните 3 години. А нататък нещата ще се подобряват…

  7. Ivan Says:

    Технологията, която би реализирала подобна идея, е може би MRAM паметта. Там го няма проблемът с енергозависимостта и броя на цикли на четене/писане. В добавка MRAM e по-бърза от сегашната динамична RAM

  8. Сашо Says:

    Комерсиално достъпните SSD-та са незначително по-бързи от твръдите дискове, поне засега. Така че разликата във времето на достъп м/у DRAM-a (произволна технология) и съвременните флаш памети все още е в хиляди пъти. Ако ще говорим за бъдещето, има MRAM, за която се твърди, че ще има комерсиален потенциал в следващите 5-10 години и би отговорила на твоите архитектурни полети на мисълта. Друг пример е, че публично известните “advanced” операционни системи в разработка (MS Singularity, SharpOS, Cosmos) залагат на виртуална памет, т.е. се очаква да работят с йерархичен сторидж и прилагат всякакви хитри хакове за оптимизация на виртуалната памет..

    А иначе SSD ЕЕЕ-то си работи без грижи с Windows FLP ( с най-нормален pagefile.sys), и най-вероятно SSD-то му ще надживее екрана и пластмасата с няколко години.

  9. Stanimir Says:

    Vlado Blaskov, може да погледнеш това: http://www.storagesearch.com/ssdmyths-endurance.html
    За ЕЕЕ бях сметнал около 2 години запис (по 8ч. на ден). Със RAM-Drive за кеша на броузъра и TEMP-овете преместени на SD карта, планирам батерията и дисплея ми да си заминат далеч преди износването на диска.

    По темата: Григор, не смятам, че нещо в принципа на софтуера ще се промени. Просто хората ще свикнат да правят едновременно по повече неща — няма да е нужно да изчакат да се рендира 3D картинката за да си изтеглят новия филм от Арена-та, а всичко ще става (почти) едновременно. И между другото, SSD дисковете не са чак толкова бързи, просто времето им за достъп е много ниско — на моето ЕЕЕ имам скорост от около 20-30МБ/с.

  10. Маркуча Says:

    С интерес следя развитието на SSD, но не мисля, че ще изместят традиционните дискове скоро. Преди два месеца прехвърлях данни от диска на един компютър, стар почти колкото мен, и активно използван през това време. Лошите сектори са учудващо малко, а скоростта съвсем прилична за железария на толкова години. Самият диск беше някакъв Conner, 340 MB. Искрено се съмнявам, че някой SSD може да издържи толкова време.

  11. bbonev Says:

    От масово достъпните устройства PalmOS е най-старият пример по върпоса и към днешна дата е на над 10 години 🙂

    Дори съвременните NAND flash устройства използват SRAM буфери, за да постигнат привидно бърз запис – проблема при тях е не само ограничения брой записи, а и много бавното време за истинския запис.

    Не очаквам нова технология в тази посока да промени използването на компютъра – това, че знам какво точно се случва на ниско ниво, след като натисна бутона ‘запис’ на някакъв документ, нито ме кара да се замислям всеки път, нито има значение за принципното действие. Важното е да мога да намеря документа, да го променям, споделям и т.н. С други думи, ако след 10 години тази технология е факт, тя няма да промени нито основните принципи на ОС, нито потребителската гледна точка. Само бързината и надеждността, а с тяхното развитие вече сме свикнали до степен да не ни впечатляват. 🙂

  12. Богданов Says:

    Нищо ново под слънцето – това го има реализирано още през 90-те в графичните станции IRIS Indigo и изобщо в цялата серия на SGI

  13. Николай Says:

    Като говорим за предимства и недостатъци, дали не е проблем на SSD броя цикли на записи и цикли. Ако операционата система непрекъснато го използва, няма ли да му се скапят чиповете за отрицателно време?

Leave a Reply