SlideShare a Scribd company logo
1 of 16
Download to read offline
•


•


        •           Solid State Drive
                                            •



               •            Buyer's Guide
                                            •




                                                                                         

                             


     


                                                                      By:www.bestsolidstatedrive.org 


     
Content: 




                                                                                                              .......................................1
By:www.bestsolidstatedrive.org .......................................................................................................1
Content: ............................................................................................................................................2
MLC vs SLC: Which flash SSD is right for you?...................................................................................2
SSD installation tips...........................................................................................................................7
KNOW SSD TRIM ......................................................................................................................11
SSD vs HDD: What's the Difference?...............................................................................................13

 


 


 


 


MLC vs SLC: Which flash SSD is right for you? 

As with any technology, there are trade‐offs, depending on which of the two types of 
flash SSD you select. Multi‐level cell (MLC) flash is most common and is often found 
in consumer‐grade products such as cameras, phones, USB memory sticks and 
portable music players but is also present in some enterprise storage products. 
The main characteristic of MLC flash is its low price, but it suffers from higher wear 
rates and lower write performance compared with single‐level cell (SLC) technology. 
SLC is faster and much more reliable ‐‐ but also more expensive ‐‐ and is featured in 
the best‐performing storage arrays. 

In practice, however, the differences are not quite as clear as you may expect. To see 
how this technology is developing, its application and where it is heading, we need 
to look at how the two types of flash memory work and how they are sold. 

Storage sales discussions are not normally about the trade‐offs of MLC vs SLC, said 
Valdis Filks, storage technologies director at research firm Gartner. "This is normally 
hidden by implementation," he said. "In other words, it's up to the enclosure 
manufacturer of the storage array, and it's the controller that's more important than 
the underlying storage technology." 

MLC vs SLC head to head 

Vendors may prefer not to discuss the differences between the technologies, but 
understanding the underlying technology can influence deployment strategies. So, 
what are the key differences between MLC and SLC flash SSD? 




Sansung 840 use TLC Flash


All flash memory suffers from wear, which occurs because erasing or programming a 
cell subjects it to wear due to the voltage applied. Each time this happens, a charge 
is trapped in the transistor's gate dielectric and causes a permanent shift in the cell's 
characteristics, which, after a number of cycles, manifests as a failed cell. 

SLC uses a single cell to store one bit of data. MLC memory is more complex and can 
interpret four digital states from a signal stored in a single cell. This makes it denser 
for a given area and so cheaper to produce, but it wears out faster. 
So, an MLC cell is typically rated at 10,000 erase/write cycles, while an SLC cell might 
last 10 times that before failing. However, manufacturers of products consisting of 
MLC cells can and do have ameliorating technologies and techniques at their 
disposal. 

According to Andrew Buss, service director at analyst firm Freeform Dynamics, 
amelioration techniques used by most vendors include wear‐levelling, which moves 
write cycles around the chip so that cells wear evenly; on‐device deduplication, 
which reduces the volumes of data written and so lowers wear; redundancy, which 
reserves a portion of the device's capacity to replace cells as they fail; and write 
optimisation, which stores data writes so they can be made in large chunks to reduce 
the number of write operations. The emerging term for MLC products that 
incorporate such techniques is enterprise MLC, or eMLC. 

Most such techniques are implemented in the device controller ‐‐ the interface 
between device and computer ‐‐ with companies such 
as SandForce and Intel among the most advanced in implementing such 
techniques, according to Buss. And despite the endurance issues related to SSDs, 
they remain, say vendors, more reliable than spinning media. 

Now we have to take one more technical step and take you right into the heart of 
what makes SSDs tick. (OK, they don’t tick per se. With no moving parts, SSDs are 
actually completely silent—another advantage over hard drives.) We said previously 
that SSDs use NAND flash chips. Within each of these chips are millions of cells. 
There are only two types of NAND cells today: single‐layer (SLC) or multi‐layer (MLC). 

An SLC cell can hold one data bit, yielding a value of either 0 or 1. An MLC cell can 
hold more than one, with today’s technologies generally yielding two bits per cell, 
yielding values of 00, 01, 10, or 11. Because you can fit four times as many possible 
values in a cell, the data density in MLC chips is higher. This is why MLC drives 
inevitably have higher capacities than their SLC cousins. 
 

Vendor market share 

STEC, which sells 49.9 percent of all SSDs globally, according to Gartner, was the SSD 
product market leader in 2009 (Gartner was unable to break out UK figures). 
Fusion‐io, Intel, Texas Memory Systems, Samsung and Sun Microsystems follow with 
shares all below 9 percent. All the main storage array vendors include SSDs in their 
product offerings, pitching them as Tier 1 or Tier 0 in policy‐managed tiered 
storage systems. 

Use cases 

According to Filks, the implementation determines the technology. So applications 
such as high‐speed databases, whose performance is measured in terms of 
transactions per second, should be matched to the appropriate technology selected 
on the basis of price/performance. 

"It's about serving more customers in a given time. That's what SSD vendors talk 
about," said Filks. 

Despite this, MLC and SLC tend to find themselves used for different applications, 
due largely to the four‐fold price difference per gigabyte between them. As we have 
seen, MLC can be found in consumer‐grade products but also in the enterprise 
where performance, while important, is not the primary consideration. 

When used in the same storage system, the two types of SSD can be tiered in the 
same way as tiering with spinning media; most storage product vendors include a 
form of automated SSD tiering, according to Buss. SLC typically tops the storage tier 
tree in financial services organisations, where high‐speed access to large databases is 
essential and price is a secondary issue. Buss said he sees future products 
increasingly integrating and both flash SSD types and spinning media in 
performance/cost‐based tiers. 

Buss said, "Most enterprise applications will rely on a form of database and so will 
need SSDs. An example is content management systems, where an end user is 
waiting for things to happen; also Exchange servers, websites, media storage ‐‐ all of 
which you can use MLC for. However, you still need to do due diligence and buy 
appropriately. There are new solutions coming along to make MLC better." 

End‐user Roger Bearpark, assistant head of ICT at the London Borough of Hillingdon, 
has installed 520 GB of MLC‐based SSD‐based storage into his Compellent arrays. He 
said, "MLC is poorer on endurance and performance but is up to three or four [times] 
better on price. We got a phenomenal rate of return on investment by putting small 
amounts of active data on SSD, which produced a 13‐fold improvement in access 
times." 

Futures 

According to Filks, SSDs will not replace spinning disks. "Everyone says SSDs will 
replace disks ‐‐ maybe in about 15 to 20 years' time ‐‐ but as SSD prices drop, so do 
those of disks. And SSD prices will never fall as far as disk because factories can't 
make enough. It means only the working data set needs to be on SSD, and that's 
about 5 to 15 percent of the total." 

However, Filks predicted that SSD could eventually replace tape as a deep archive 
technology because it offers similar benefits ‐‐ nonvolatility and zero power usage 
when not in use ‐‐ although this will take some 10 to 20 years. 

As prices fall and reliability techniques improve, it seems likely that MLC technology's 
price advantage will see it stay ahead of SLC for all but the most demanding of 
applications, as it remains significantly faster and more robust than spinning media. 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
SSD installation tips 

With  more  organizations  opting  for  a  DIY  approach  when  it  comes  to  installing 
solid‐state  drives,  here  are  a  half‐dozen  helpful  tips  to  consider  when  debating 
whether  to  take  such  an  approach  with  SSD  installation  in  an  enterprise 
environment. 
 
Determine which applications/workloads benefit most from SSD installation 
Latency‐sensitive  applications  with  random‐access  patterns  benefit  the  most  from 
performance‐boosting  SSDs,  and  prime  flash  candidates  include  online  transaction 
processing,  email  and  virtual  desktop  infrastructure,  according  to  Tony  Palmer, 
senior lab analyst at Enterprise Strategy Group Inc. in Milford, Mass. 
 
"As  organizations  virtualize  and  host  more  applications  on  fewer  servers,  the  I/O 
workload begins quickly to look much more random, so a small to midsize business 
with  Exchange,  SQL  Server,  SharePoint  and  other  applications  all  sitting  on  one  or 
two servers might benefit from SSD," Palmer wrote in an email. 
 
Dennis Martin, founder and president of Arvada, Colo.‐based consulting and testing 
firm Demartek LLC, said hard disk drives (HDDs) are fine with sequential reads and 
writes, whereas SSDs do well with random I/O patterns, including database updates 
and online analytical processing. He noted that Demartek tested email servers with 
SSDs  and  found  the  performance  was  significantly  better  than  even  the  best  hard 
drives could deliver. He said those that take the do‐it‐yourself approach could put an 
SSD  in  an  email  server  either  as  the  boot  or  the  storage  drive  as  long  as  they  buy 
good‐quality drives with adequate capacity for all the email. 
 
"I think just about anywhere is a good place for an SSD," added Martin, noting that 
he "quite frequently boots a little VMware on [an SSD] and runs it from there." 
 
Gartner Inc.'s principal research analyst Sergis Mushell recommended that IT shops 
choose  applications  or  workloads  that  aren't  mission‐critical.  He  suggested  putting 
metadata on SSDs to accelerate searches, or running highly read websites or pages 
with popular videos on SSDs. 
 
"While  you  get  acceleration,  your  risk  is  minimal,"  Mushell  said.  "But  as  soon  as 
you're  getting  into  the  primary  storage  mode  and  you're  endeavoring  into  'do  it 
yourself,'  you  could  be dealing  with  environments  which  could  be  very  highly  risky 
for you." 
 
Research the major types of SSDs and form factors 
One of the limitations of SSDs is the wear‐out factor. Bits in a NAND flash block must 
be  erased  before  data  can  be  programmed  or  written,  and  the  program/erase 
process  eventually  breaks  down  the  oxide  layer  that  traps  the  electrons,  causing 
NAND flash to wear out. 
 
Wear‐out projections differ for the three main types of NAND flash drives currently 
in  use  in  enterprise  scenarios  ‐‐  single‐level  cell  (SLC),  multi‐level  cell  (MLC)  and 
enterprise  multi‐level  cell  (eMLC).  The  traditionally  cited  figure  is  100,000 
program/erase  (P/E)  cycles  (which  are  also  known  as  "write/erase  cycles"  or 
"endurance cycles") for SLC; about 30,000 for eMLC; and 10,000 or considerably less 
for MLC. 
 
Storage  and  server  manufacturers  initially  favored  SLC  flash  for  enterprise  use  but 
began to incorporate less‐expensive MLC and eMLC after drive‐makers found ways 
to  improve  their  reliability  through  smarter  algorithms  for  wear  leveling  and  error 
correction,  overprovisioning,  and  other  mechanisms  of  increasing  sophistication. 
MLC can store two or more bits per cell and affords greater capacity than SLC drives. 
 
"Almost  everybody's  going  MLC  today,"  said  Marc  Staimer,  president  of  Dragon 
Slayer  Consulting  in  Beaverton,  Ore.  "Very  few  people  go  SLC  unless  you're  in  the 
high‐performance compute space." 
 
More expensive SLC flash might be necessary in high‐write scenarios since it features 
better performance, reliability and endurance. Cheaper, slower MLC is generally best 
suited  for  read‐intensive  workloads  that  have  limited  write  needs,  such  as  Web 
content hosting, video streaming and booting drives in servers. The middle‐ground 
option is eMLC. 
 
"MLC and eMLC are the most cost‐effective, but you have to consider the write cliff," 
Palmer wrote. "If you are deploying only one device, SLC might be a better choice, 
although more pricey." 
 
Martin  said  he  is  comfortable  using  consumer‐grade  MLC  for  server  boot  drives 
because the drives don't get a lot of writes. Demartek tends to go with eMLC or SLC 
in servers with enterprise application data. 
 
Gartner's  Mushell  added  that  the  "magic"  with  solid‐state  storage  is  in  the  wear 
leveling and the data integrity, and with about 100 different providers in the market, 
customers need to do a careful evaluation of the product manufacturers. 
 
Several form factor options are available for solid‐state storage, but users will likely 
find themselves choosing between SAS‐ and SATA‐based SSDs that fit into HDD slots 
or PCI Express (PCIe) flash cards that connect directly to the PCIe bus. 
 
One of the main advantages of directly connected PCIe cards is that they bypass the 
traditional  storage  protocol  overhead  for  lower  latency.  But,  Staimer  claimed  DIY 
users may need greater skill to use PCIe cards than SAS‐based SSDs in the HDD form 
factor. 
 
Staimer said SSDs in the HDD form factor are "a much less risky play than the PCIe 
play because you're connecting to a SAS controller that's already in the system." On 
the  other  hand,  users  will  have  lower  performance  because  they're  limited  by  the 
SAS controller. 
 
Select the optimal location for solid‐state storage 
High‐end arrays from well‐known manufacturers aren't the ideal place to tinker with 
SSDs purchased on the open market. That's because uncertified drives could have an 
impact on the warranty and possibly even the system operation. 
 
For those that DIY, Staimer advised SSD installation on desktops, laptops and servers, 
in  that  order.  "Just  a  bunch  of  disks"‐‐  several  disks  in  a  chassis  that  connect  to  a 
server ‐‐ are also good candidates. "Storage [arrays], not so much. Anything that has 
a brand name it, you'll void the warranty if you open it up." 
 
Options  for  sharing  embedded‐server  SSDs  and  PCIe  flash  cards  between  multiple 
servers include Sanbolic Inc.'s Melio software and QLogic Corp.'s Mt. Rainier host bus 
adapter (HBA) technology, which is due in 2013. But, such products tack on costs for 
DIYers. 
 
Don't rule out flash cache 
When it comes to installing SSDs, DIYers may be inclined to favor SSDs for primary 
storage, but Martin said they shouldn't rule out flash cache. He noted that caching is 
a  simple  addition  that  requires  no  application  or  storage  changes  and  provides  a 
significant performance boost. 
 
Caching does, however, require software sold through an SSD vendor, storage/server 
vendor  or  a  separate  software  company.  Options  include  server‐based  products 
from Fusion‐io Inc., LSI Corp., OCZ Technology Group Inc., SanDisk Corp. and VeloBit 
Inc.; and software from EMC Corp., NetApp Inc. and smaller vendors. Also, QLogic's 
upcoming Mt. Rainier HBA technology aims to allow sharing of cached data among 
multiple  servers  equipped  with  its  PCIe  cards  or  SAS‐based  SSDs  in  environments 
that use SAN storage. 
 
Caching software typically determines the most frequently accessed data and shifts a 
copy  to  the  flash  cache.  Flash  cache  products  tend  to  use  PCIe  cards  connected 
directly  to  the  CPU  and  system  memory  rather  than  SAS‐  or  SATA‐based  SSDs. 
Server‐based  flash  cache  options  reduce  the  latency  associated  with  the  network 
hop. 
 
Check warranty and support agreements with your server/storage vendor 
Vendors  of  name‐brand  storage  arrays  and  servers  may  have  tested  and  certified 
their products with only select SSDs and PCIe cards, so enterprise IT shops need to 
check  support  contracts  and  warranties  before  installing  SSDs  to  see  if  drives 
purchased on the open market will affect their agreements. 
 
"If you're talking about a big name‐brand storage system, you can't just go and swap 
out the drives. You need to get the right drive," Martin said. But the IT shop may be 
able  to  buy  the  drives  from  a  secondary  source  rather  than  from  the  server  or 
storage vendor. 
 
Staimer said potential DIYers need to be careful. "Many server vendors will say, 'If it 
doesn't  come  from  us,  your  warranty  will  be  voided,'  and  it  will  invalidate  your 
service contracts, too," he said. "They'll fix [a problem], but it's coming out of your 
pocket completely." 
 
Buy spares 
Drives fail, whether they're HDDs, SSDs or PCIe flash cards, so IT shops that take the 
DIY  approach  need  to  buy  spares.  And  because  the  SSDs  and  PCIe  flash  cards  are 
more  expensive  than  HDDs,  they  might  want  to  check  a  number  of  data  points  to 
help determine the number of spares to keep on hand. 
 
Martin  advised  looking  at  the  lengths  of  warranties  with  the  expectation  that 
enterprise SSDs carry longer guarantees than consumer‐grade products. He further 
suggested  looking  for  manufacturer‐supplied  figures  such  as  terabytes  written 
(TBW). 
 
"Although  the  SSD  vendors  provide  that  data,  very  few  end  users  have  done  that 
calculation on their hard drives, so they don't really have any point of comparison," 
Martin said. "With hard drives, you don't really think about terabytes written per day, 
so most people don't know what a good number would be." 
 
TBW represents the maximum number of terabytes that a host can write to an SSD 
using  a  specified  workload  and  application  class  (client  or  enterprise).  The  JEDEC 
Solid  State  Technology  Association,  formerly  known  as  the  Joint  Electron  Devices 
Engineering  Council  (JEDEC),  offers  guidelines  for  determining  TBW,  which  is  also 
known  as  an  "endurance  rating,"  to  allow  comparison  between  different  SSDs  and 
vendors through a standard mechanism. 
 
 
 
 
 
 
 
 
KNOW SSD TRIM
Now  that  solid‐state  drives  (SSDs)  are  becoming  an  affordable  alternative  to  hard 
drives,  certain  terms  are  being  used  quite  often.  One  of  these  terms  is  "TRIM 
support."  To  understand  what  TRIM  support  is,  you  first  need  to  understand  how 
solid‐state  drives  work.  SSDs  use  NAND  flash  memory  to  store  and  transfer 
information. This flash memory is created up of small "pages" and groups of pages 
are called "blocks." When you tell your computer to delete a page on the solid‐state 
drive the page isn't actually deleted ‐ it is merely marked for deletion. This is because 
data  can  only  be  deleted  in  blocks.  You  cannot  delete  individual  pages  on  an  SSD. 
Later on, when you tell your computer that you need the space, the pages marked 
for  deletion  are  grouped  into  a  block  and  the  whole  block  is  wiped  clean.  This 
process slows down the solid‐state drive when it is writing. 
 
Let us explain in a different way. 
 
Imagine, if you will, that you have a stack of blank papers on your desk at work. Each 
workday you keep the papers with important information on them, but get rid of the 
unnecessary papers, like the one you doodled on during a boring meeting, by putting 
them  in  the  "To  Be  Recycled"  tray  on  your  desk.  It's  not  worth  going  all  the  way 
down to the recycling center for a few sheets of paper, so you wait until you have a 
stack that is worth the travel time. 
 
Eventually, you run out of blank paper. Since you have a project due that day, it is 
now time to use the paper from the "To Be Recycled" tray. You take out your eraser 
and get to work. Erasing takes a lot of effort, so you decide to only clean up a portion 
of the stack to tide you over for a while. Eventually you will run out of paper again 
and you'll have to erase another portion, but you plan on crossing that bridge when 
you come to it. 
 
That  is  why  solid‐state  drives  slow  down  while  writing  after  prolonged  use.  They 
have  to  clean  the  files  marked  for  deletion  before  they  can  be  written  on,  and 
erasing  takes  time.  This  can  cause  serious  delays,  depending  on  how  much  data 
you're trying to save and how much needs to be deleted. Luckily, TRIM alleviates this 
problem and is supported on many of the SSDs and operating systems made today. 
 
  A TRIM command enables your operating system to find the marked pages before 
you  need  them  and  wipe  them clean.  Cleaning these  data pages  beforehand  saves 
you  time  when  you  need  to  write  on  the  data  pages  again.  It's  like  you  have  your 
own recycling guy next to your desk, recycling the pieces of paper as they come. 
 
In  order  to  work  correctly,  TRIM  has  to  be  supported  by  both  the  solid‐state  drive 
and  the  operating  system  you  are  using.  When  both  the  OS  and  the  SSD  support 
TRIM individual pages can be cleaned and your solid‐state drive will be informed that 
the  pages  are  now  blank  and  can  be  written  on.  This  kind  of  cleaning  and 
communication is essential to keep your drive performing to the best of its abilities. 
 
SSDs  such  as  the  OCZ  Vertex  2,  the  OCZ  Agility  2  and  the  Corsair  Force,  as  well  as 
most of the other storage devices on our solid‐state drive review, all feature native 
TRIM support. TRIM support is essential for an SSD to run the way it should. To avoid 
slow  writing  times,  and  to  save  yourself  from  frustration,  make  sure  that  the 
solid‐state drive you are buying includes TRIM support. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
SSD vs HDD: What's the Difference? 

Up until this year, PC buyers had very little choice for what kind of primary storage 
they got with their laptop, nettop, netbook, or desktop. If you bought a netbook or 
ultraportable,  you  likely  had  a  solid‐state  drive  (SSD)  as  the  primary  drive  (C:  on 
Windows, Macintosh HD on a Mac). Everything other desktop or laptop form factor 
had a hard disk drive (HDD). Now, you can configure your system with either an HDD, 
SSD,  or  in  some  cases  both.  But  how  do  you  choose?  We  explain  the  differences 
between SSDs and HDDs, and walk you through the advantages and disadvantage of 
both to help you come to your decision. 
What is a HDD, What is a SSD? The traditional spinning hard drive (HDD) is the basic 
nonvolatile storage on a computer. That is, it doesn't "go away" like the data on the 
system  memory  when  you  turn  the  system  off.  Hard  drives  are  essentially  metal 
platters  with  a  magnetic  coating.  That  coating  stores  your  data,  whether  that  data 
consists  weather  reports  from  the  last  century,  a  high‐definition  copy  of  the  Star 
Wars trilogy, or your digital music collection. A read/write head on an arm accesses 
the data while the platters are spinning in a hard drive enclosure. 
An SSD does much the same job functionally (saving your data while the system is off, 
booting  your  system,  etc.)  as  an  HDD,  but  instead  of  a  magnetic  coating  on  top  of 
platters,  the  data  is  stored  on  interconnected  flash  memory  chips  that  retain  the 
data  even  when  there's  no  power  present.  The  chips  can  either  be  permanently 
installed on the system's motherboard (like on some small laptops and netbooks), on 
a PCI/PCIe card (in some high‐end workstations), or in a box that's sized, shaped, and 
wired  to  slot  in  for  a  laptop  or  desktop's  hard  drive  (common  on  everything  else). 
These flash memory chips differ from the flash memory in USB thumb drives in the 
type  and  speed  of  the  memory.  That's  the  subject  of  a  totally  separate  technical 
treatise, but suffice it to say that the flash memory in SSDs is faster and more reliable 
than the flash memory in USB thumb drives. SSDs are consequently more expensive 
than USB thumb drives for the same capacities. 
 
Hard drive technology is relatively ancient (in terms of computer history). There are 
well  known  pictures  of  the  infamous  IBM  350  RAMAC  hard  drive  from  1956  that 
used 50 24‐inch wide platters to hold a whopping 3.75MB of storage space. This, of 
course, is the size of an average 128Kbps MP3 file, in the physical space that could 
hold two commercial refrigerators. The IBM 350 was only used by government and 
industrial  users,  and  was  obsolete  by  1969.  Ain't  progress  wonderful?  The  PC  hard 
drive  form  factor  standardized  in  the  early  1980s  with  the  desktop‐class  5.25‐inch 
form  factor,  with  3.5‐inch  desktop and  2.5‐inch  notebook‐class  drives coming  soon 
thereafter.  The  internal  cable  interface  has  changed  from  Serial  to  IDE  to  SCSI  to 
SATA over the years, but it essentially does the same thing: connects the hard drive 
to  the  PC's  motherboard  so  your  data  can  be  processed.  Today's  2.5‐  and  3.5‐inch 
drives  use  SATA  interfaces  almost  exclusively  (at  least  on  most  PCs  and  Macs). 
Capacities have grown from multiple megabytes to multiple terabytes, an increase of 
millions fold. Current 3.5‐inch HDDs max out at 4TB, with 2.5‐inch drives at 2TB max. 
The  SSD  has  a  much  more  recent  history.  There  was  always  an  infatuation  with 
non‐moving  storage  from  the  beginning  of  personal  computing,  with  technologies 
like bubble memory flashing (pun intended) and dying in the 1970s and '80s. Current 
flash memory is the logical extension of the same idea. The flash memory chips store 
your  data  and  don't  require  constant  power  to  retain  that  data.  The  first  primary 
drives that we know as SSDs started during the rise of netbooks in the late 2000s. In 
2007, the OLPC XO‐1 used a 1GB SSD, and the Asus Eee PC 700 series used a 2GB SSD 
as  primary  storage.  The  SSD  chips  on  low  end  Eee  PC  units  and  the  XO‐1  were 
permanently  soldered  to  the  motherboard.  As  netbooks  and  other  ultraportables 
became more capable, the SSD capacities rose, and eventually standardized on the 
2.5‐inch notebook form factor. This way, you could pop a 2.5‐inch hard drive out of 
your laptop or desktop and replace it easily with a SSD. Other form factors emerged, 
like  the  DIMM‐like  SSDs  in  the  Apple  MacBook  Air,  but  today  many  SSDs  are  built 
into the 2.5‐inch form factor. The 2.5‐inch SSD capacity tops out at 1TB currently, but 
they're undoubtedly going to grow as time goes by. 
Advantages/Disadvantages 
Both  SSDs  and  HDDs  do  the  same  job:  They  boot  your  system,  store  your 
applications,  and  store  your  personal  files.  But  each  type  of  storage  has  its  own 
unique feature set. The question is what's the difference, and why would a user get 
one over the other? We break it down: 
Price: To put it bluntly, SSDs are frakking expensive in terms of dollar per GB. For the 
same  capacity  and  form  factor  1TB  internal  2.5‐inch  drive,  you'll  be  paying  about 
$100 for a HDD, but as of this writing, you'll be paying a whopping $900 for an SSD. 
That  translates  into  ten‐cents‐per‐GB  for  the  HDD  and  ninety  cents  per  GB  for  the 
SSD.  Other  capacities  are  slightly  more  affordable  (250  to  256GB:  $250  SSD,  $70 
HDD),  but  you  get  the  idea.  Since  HDDs  are  older,  more  established  technologies, 
they will remain to be less expensive for the near future. Those extra hundreds may 
push your system price over budget. 
Maximum and Common Capacity: As seen above, SSD units top out at 1TB, but those 
are  very  rare  and  expensive.  You're  more  likely  to  find  128GB  to  500GB  units  as 
primary drives in systems. You'd be hard pressed to find a 128GB HDD in a PC these 
days, as 250 or even 500GB is considered a "base" system in 2012. Multimedia users 
will  require  even  more,  with  1TB  to  4TB  drives  as  common  in  high‐end  systems. 
Basically, the more storage capacity, the more stuff (photos, music, videos, etc) you 
can hold on your PC. While the (Internet) cloud may be a good place to share these 
files  between  your  phone,  tablet,  and  PC,  local  storage  is  less  expensive,  and  you 
only have to buy it once. 
Speed: This  is  where  SSDs  shine.  A  SSD‐equipped  PC  will  boot  in  seconds,  certainly 
under a minute. A hard drive requires time to speed up to operating specs, and will 
continue to be slower than a SSD during normal operation. A PC or Mac with an SSD 
boots faster, launches apps faster, and has higher overall performance. Witness the 
higher PCMark scores on laptops and desktops with SSD drives, plus the much higher 
scores and transfer times for external SSDs vs. HDDs. Whether it's for fun, school, or 
business, the extra speed may be the difference between finishing on time or failing. 
Fragmentation: Because  of  their  spiral‐like  recording  surfaces,  HDD  surfaces  work 
best  with  larger  files  that  are  laid  down  in  contiguous  blocks.  That  way,  the  drive 
head can start and end its read in one continuous motion. When hard drives start to 
fill up, large files can become scattered around the disk platter, which is otherwise 
known  as  fragmentation.  While  read/write  algorithms  have  improved  where  the 
effect  in  minimized,  the  fact  of  the  matter  is  that  HDDs  can  become  fragmented, 
while SSDs don't care where the data is stored on its chips, since there's no physical 
read head. SSDs are inherently faster. 
Durability: An SSD has no moving parts, so it is more likely to keep your data safe in 
the  event  that  you  drop  your  laptop  bag  or  your  system  is  shaken  about  by  an 
earthquake while it's operating. Most hard drives park their read/write heads when 
the system is off, but they are flying over the drive platter at hundreds of miles an 
hour when they are in operation. Besides, even parking brakes have limits. If you're 
rough on your equipment, a SSD is recommended. 
Availability: Even  taking  the  flooding  in  Thailand  in  late  2011  (a  major  HDD 
manufacturing  center)  into  account,  hard  drives  are  simply  more  plentiful.  Look  at 
the product lists from Western Digital, Toshiba, Seagate, Samsung, and Hitachi, and 
you'll see many more HDD model numbers than SSDs. For PCs and Macs, HDDs won't 
be going away, at least for the next couple of years. You'll also see many more HDD 
choices than SSDs from different manufacturers for the same capacities. 
Form Factors: Because HDDs rely on spinning platters, there is a limit to how small 
they can be manufactured. There was an initiative to make smaller 1.8‐inch spinning 
hard drives, but that's stalled at about 320GB, since the MP3 player and smartphone 
manufacturers have settled on flash memory for their primary storage. SSDs have no 
such limitation, so they can continue to shrink as time goes on. SSDs are available in 
2.5‐inch laptop drive sized boxes, but that's only for convenience, as stated above. 
As laptops become slimmer and tablets take over as primary web surfing platforms, 
you'll start to see the adoption of SSDs skyrocket. 
Noise: Even the quietest HDD will emit a bit of noise when it is in use from the drive 
spinning or the read arm moving back and forth, particularly if it's in a system that's 
been  banged  about  or  in  an  all‐metal  system  where  it's  been  shoddily  installed. 
Faster  hard  drives  will  make  more  noise  than  slower  ones.  SSDs  make  virtually  no 
noise at all, since they're non‐mechanical. 
Overall: HDDs  win  on  price,  capacity,  and  availability.  SSDs  work  best  if  speed, 
ruggedness,  form  factor,  noise,  or  fragmentation  (technically  part  of  speed)  are 
important factors to you. If it weren't for the price and capacity issues, SSDs would 
be the winner hands down. 
As far as longevity goes, while it is true that SSDs wear out over time (each cell in a 
flash  memory  bank  has  a  limited  number  of  times  it  can  be  written  and  erased), 
thanks  to  TRIM  technology  built  into  SSDs  that  dynamically  optimizes  these 
read/write cycles, you're more likely to discard the system for obsolescence before 
you  start  running  into  read/write  errors.  The  possible  exception  are  high‐end 
multimedia  users  like  video  editors  who  read  and  write  data  constantly,  but  those 
users  will  need  the  larger  capacities  of  hard  drives  anyway.  Hard  drives  will 
eventually  wear  out  from  constant  use  as  well,  since  they  use  physical  recording 
methods.  Longevity  is  a  wash  when  it's  separated  from  travel  and  ruggedness 
concerns. 
 
 
 

More Related Content

Viewers also liked

Viewers also liked (19)

5 Unbelievable Tricks to Help You COPE
5 Unbelievable Tricks to Help You COPE5 Unbelievable Tricks to Help You COPE
5 Unbelievable Tricks to Help You COPE
 
Podcast (Draft)
Podcast (Draft)Podcast (Draft)
Podcast (Draft)
 
Penjelasan
PenjelasanPenjelasan
Penjelasan
 
Clasificación del ambiente Marino
Clasificación del ambiente MarinoClasificación del ambiente Marino
Clasificación del ambiente Marino
 
Green demo 2
Green demo 2 Green demo 2
Green demo 2
 
Gangguan pada Sistem Peredaran Darah
Gangguan pada Sistem Peredaran DarahGangguan pada Sistem Peredaran Darah
Gangguan pada Sistem Peredaran Darah
 
La inteligencia
La inteligenciaLa inteligencia
La inteligencia
 
Software Practice 12 breakout - Tracking usage and impact of software
Software Practice 12 breakout - Tracking usage and impact of softwareSoftware Practice 12 breakout - Tracking usage and impact of software
Software Practice 12 breakout - Tracking usage and impact of software
 
Mi primer proyecto flipped
Mi primer proyecto flippedMi primer proyecto flipped
Mi primer proyecto flipped
 
Chefaredossier
ChefaredossierChefaredossier
Chefaredossier
 
kenapa bennese
kenapa bennesekenapa bennese
kenapa bennese
 
Wyprzedaĺź zootechnika
Wyprzedaĺź   zootechnikaWyprzedaĺź   zootechnika
Wyprzedaĺź zootechnika
 
Welcome back
Welcome backWelcome back
Welcome back
 
Jelly bean
Jelly beanJelly bean
Jelly bean
 
00058
0005800058
00058
 
Datafashion AA&F
Datafashion AA&FDatafashion AA&F
Datafashion AA&F
 
La inteligencia
La inteligenciaLa inteligencia
La inteligencia
 
Penjelasan
PenjelasanPenjelasan
Penjelasan
 
Presentation practice slides
Presentation practice slidesPresentation practice slides
Presentation practice slides
 

Recently uploaded

Understanding the Laravel MVC Architecture
Understanding the Laravel MVC ArchitectureUnderstanding the Laravel MVC Architecture
Understanding the Laravel MVC ArchitecturePixlogix Infotech
 
Tech-Forward - Achieving Business Readiness For Copilot in Microsoft 365
Tech-Forward - Achieving Business Readiness For Copilot in Microsoft 365Tech-Forward - Achieving Business Readiness For Copilot in Microsoft 365
Tech-Forward - Achieving Business Readiness For Copilot in Microsoft 3652toLead Limited
 
Integration and Automation in Practice: CI/CD in Mule Integration and Automat...
Integration and Automation in Practice: CI/CD in Mule Integration and Automat...Integration and Automation in Practice: CI/CD in Mule Integration and Automat...
Integration and Automation in Practice: CI/CD in Mule Integration and Automat...Patryk Bandurski
 
AI as an Interface for Commercial Buildings
AI as an Interface for Commercial BuildingsAI as an Interface for Commercial Buildings
AI as an Interface for Commercial BuildingsMemoori
 
Artificial intelligence in the post-deep learning era
Artificial intelligence in the post-deep learning eraArtificial intelligence in the post-deep learning era
Artificial intelligence in the post-deep learning eraDeakin University
 
Install Stable Diffusion in windows machine
Install Stable Diffusion in windows machineInstall Stable Diffusion in windows machine
Install Stable Diffusion in windows machinePadma Pradeep
 
Streamlining Python Development: A Guide to a Modern Project Setup
Streamlining Python Development: A Guide to a Modern Project SetupStreamlining Python Development: A Guide to a Modern Project Setup
Streamlining Python Development: A Guide to a Modern Project SetupFlorian Wilhelm
 
Breaking the Kubernetes Kill Chain: Host Path Mount
Breaking the Kubernetes Kill Chain: Host Path MountBreaking the Kubernetes Kill Chain: Host Path Mount
Breaking the Kubernetes Kill Chain: Host Path MountPuma Security, LLC
 
Injustice - Developers Among Us (SciFiDevCon 2024)
Injustice - Developers Among Us (SciFiDevCon 2024)Injustice - Developers Among Us (SciFiDevCon 2024)
Injustice - Developers Among Us (SciFiDevCon 2024)Allon Mureinik
 
SIEMENS: RAPUNZEL – A Tale About Knowledge Graph
SIEMENS: RAPUNZEL – A Tale About Knowledge GraphSIEMENS: RAPUNZEL – A Tale About Knowledge Graph
SIEMENS: RAPUNZEL – A Tale About Knowledge GraphNeo4j
 
Unlocking the Potential of the Cloud for IBM Power Systems
Unlocking the Potential of the Cloud for IBM Power SystemsUnlocking the Potential of the Cloud for IBM Power Systems
Unlocking the Potential of the Cloud for IBM Power SystemsPrecisely
 
08448380779 Call Girls In Friends Colony Women Seeking Men
08448380779 Call Girls In Friends Colony Women Seeking Men08448380779 Call Girls In Friends Colony Women Seeking Men
08448380779 Call Girls In Friends Colony Women Seeking MenDelhi Call girls
 
Advanced Test Driven-Development @ php[tek] 2024
Advanced Test Driven-Development @ php[tek] 2024Advanced Test Driven-Development @ php[tek] 2024
Advanced Test Driven-Development @ php[tek] 2024Scott Keck-Warren
 
How to convert PDF to text with Nanonets
How to convert PDF to text with NanonetsHow to convert PDF to text with Nanonets
How to convert PDF to text with Nanonetsnaman860154
 
Connect Wave/ connectwave Pitch Deck Presentation
Connect Wave/ connectwave Pitch Deck PresentationConnect Wave/ connectwave Pitch Deck Presentation
Connect Wave/ connectwave Pitch Deck PresentationSlibray Presentation
 
Are Multi-Cloud and Serverless Good or Bad?
Are Multi-Cloud and Serverless Good or Bad?Are Multi-Cloud and Serverless Good or Bad?
Are Multi-Cloud and Serverless Good or Bad?Mattias Andersson
 
Pigging Solutions in Pet Food Manufacturing
Pigging Solutions in Pet Food ManufacturingPigging Solutions in Pet Food Manufacturing
Pigging Solutions in Pet Food ManufacturingPigging Solutions
 
Scanning the Internet for External Cloud Exposures via SSL Certs
Scanning the Internet for External Cloud Exposures via SSL CertsScanning the Internet for External Cloud Exposures via SSL Certs
Scanning the Internet for External Cloud Exposures via SSL CertsRizwan Syed
 

Recently uploaded (20)

Understanding the Laravel MVC Architecture
Understanding the Laravel MVC ArchitectureUnderstanding the Laravel MVC Architecture
Understanding the Laravel MVC Architecture
 
Tech-Forward - Achieving Business Readiness For Copilot in Microsoft 365
Tech-Forward - Achieving Business Readiness For Copilot in Microsoft 365Tech-Forward - Achieving Business Readiness For Copilot in Microsoft 365
Tech-Forward - Achieving Business Readiness For Copilot in Microsoft 365
 
E-Vehicle_Hacking_by_Parul Sharma_null_owasp.pptx
E-Vehicle_Hacking_by_Parul Sharma_null_owasp.pptxE-Vehicle_Hacking_by_Parul Sharma_null_owasp.pptx
E-Vehicle_Hacking_by_Parul Sharma_null_owasp.pptx
 
Integration and Automation in Practice: CI/CD in Mule Integration and Automat...
Integration and Automation in Practice: CI/CD in Mule Integration and Automat...Integration and Automation in Practice: CI/CD in Mule Integration and Automat...
Integration and Automation in Practice: CI/CD in Mule Integration and Automat...
 
AI as an Interface for Commercial Buildings
AI as an Interface for Commercial BuildingsAI as an Interface for Commercial Buildings
AI as an Interface for Commercial Buildings
 
Artificial intelligence in the post-deep learning era
Artificial intelligence in the post-deep learning eraArtificial intelligence in the post-deep learning era
Artificial intelligence in the post-deep learning era
 
Install Stable Diffusion in windows machine
Install Stable Diffusion in windows machineInstall Stable Diffusion in windows machine
Install Stable Diffusion in windows machine
 
Streamlining Python Development: A Guide to a Modern Project Setup
Streamlining Python Development: A Guide to a Modern Project SetupStreamlining Python Development: A Guide to a Modern Project Setup
Streamlining Python Development: A Guide to a Modern Project Setup
 
Vulnerability_Management_GRC_by Sohang Sengupta.pptx
Vulnerability_Management_GRC_by Sohang Sengupta.pptxVulnerability_Management_GRC_by Sohang Sengupta.pptx
Vulnerability_Management_GRC_by Sohang Sengupta.pptx
 
Breaking the Kubernetes Kill Chain: Host Path Mount
Breaking the Kubernetes Kill Chain: Host Path MountBreaking the Kubernetes Kill Chain: Host Path Mount
Breaking the Kubernetes Kill Chain: Host Path Mount
 
Injustice - Developers Among Us (SciFiDevCon 2024)
Injustice - Developers Among Us (SciFiDevCon 2024)Injustice - Developers Among Us (SciFiDevCon 2024)
Injustice - Developers Among Us (SciFiDevCon 2024)
 
SIEMENS: RAPUNZEL – A Tale About Knowledge Graph
SIEMENS: RAPUNZEL – A Tale About Knowledge GraphSIEMENS: RAPUNZEL – A Tale About Knowledge Graph
SIEMENS: RAPUNZEL – A Tale About Knowledge Graph
 
Unlocking the Potential of the Cloud for IBM Power Systems
Unlocking the Potential of the Cloud for IBM Power SystemsUnlocking the Potential of the Cloud for IBM Power Systems
Unlocking the Potential of the Cloud for IBM Power Systems
 
08448380779 Call Girls In Friends Colony Women Seeking Men
08448380779 Call Girls In Friends Colony Women Seeking Men08448380779 Call Girls In Friends Colony Women Seeking Men
08448380779 Call Girls In Friends Colony Women Seeking Men
 
Advanced Test Driven-Development @ php[tek] 2024
Advanced Test Driven-Development @ php[tek] 2024Advanced Test Driven-Development @ php[tek] 2024
Advanced Test Driven-Development @ php[tek] 2024
 
How to convert PDF to text with Nanonets
How to convert PDF to text with NanonetsHow to convert PDF to text with Nanonets
How to convert PDF to text with Nanonets
 
Connect Wave/ connectwave Pitch Deck Presentation
Connect Wave/ connectwave Pitch Deck PresentationConnect Wave/ connectwave Pitch Deck Presentation
Connect Wave/ connectwave Pitch Deck Presentation
 
Are Multi-Cloud and Serverless Good or Bad?
Are Multi-Cloud and Serverless Good or Bad?Are Multi-Cloud and Serverless Good or Bad?
Are Multi-Cloud and Serverless Good or Bad?
 
Pigging Solutions in Pet Food Manufacturing
Pigging Solutions in Pet Food ManufacturingPigging Solutions in Pet Food Manufacturing
Pigging Solutions in Pet Food Manufacturing
 
Scanning the Internet for External Cloud Exposures via SSL Certs
Scanning the Internet for External Cloud Exposures via SSL CertsScanning the Internet for External Cloud Exposures via SSL Certs
Scanning the Internet for External Cloud Exposures via SSL Certs
 

Solid state drive buyer's guide

  • 1. • • • Solid State Drive • • Buyer's Guide •                                                                                                 By:www.bestsolidstatedrive.org   
  • 2. Content:  .......................................1 By:www.bestsolidstatedrive.org .......................................................................................................1 Content: ............................................................................................................................................2 MLC vs SLC: Which flash SSD is right for you?...................................................................................2 SSD installation tips...........................................................................................................................7 KNOW SSD TRIM ......................................................................................................................11 SSD vs HDD: What's the Difference?...............................................................................................13         MLC vs SLC: Which flash SSD is right for you?  As with any technology, there are trade‐offs, depending on which of the two types of  flash SSD you select. Multi‐level cell (MLC) flash is most common and is often found  in consumer‐grade products such as cameras, phones, USB memory sticks and  portable music players but is also present in some enterprise storage products. 
  • 3. The main characteristic of MLC flash is its low price, but it suffers from higher wear  rates and lower write performance compared with single‐level cell (SLC) technology.  SLC is faster and much more reliable ‐‐ but also more expensive ‐‐ and is featured in  the best‐performing storage arrays.  In practice, however, the differences are not quite as clear as you may expect. To see  how this technology is developing, its application and where it is heading, we need  to look at how the two types of flash memory work and how they are sold.  Storage sales discussions are not normally about the trade‐offs of MLC vs SLC, said  Valdis Filks, storage technologies director at research firm Gartner. "This is normally  hidden by implementation," he said. "In other words, it's up to the enclosure  manufacturer of the storage array, and it's the controller that's more important than  the underlying storage technology."  MLC vs SLC head to head  Vendors may prefer not to discuss the differences between the technologies, but  understanding the underlying technology can influence deployment strategies. So,  what are the key differences between MLC and SLC flash SSD?  Sansung 840 use TLC Flash All flash memory suffers from wear, which occurs because erasing or programming a  cell subjects it to wear due to the voltage applied. Each time this happens, a charge  is trapped in the transistor's gate dielectric and causes a permanent shift in the cell's  characteristics, which, after a number of cycles, manifests as a failed cell.  SLC uses a single cell to store one bit of data. MLC memory is more complex and can  interpret four digital states from a signal stored in a single cell. This makes it denser  for a given area and so cheaper to produce, but it wears out faster. 
  • 4. So, an MLC cell is typically rated at 10,000 erase/write cycles, while an SLC cell might  last 10 times that before failing. However, manufacturers of products consisting of  MLC cells can and do have ameliorating technologies and techniques at their  disposal.  According to Andrew Buss, service director at analyst firm Freeform Dynamics,  amelioration techniques used by most vendors include wear‐levelling, which moves  write cycles around the chip so that cells wear evenly; on‐device deduplication,  which reduces the volumes of data written and so lowers wear; redundancy, which  reserves a portion of the device's capacity to replace cells as they fail; and write  optimisation, which stores data writes so they can be made in large chunks to reduce  the number of write operations. The emerging term for MLC products that  incorporate such techniques is enterprise MLC, or eMLC.  Most such techniques are implemented in the device controller ‐‐ the interface  between device and computer ‐‐ with companies such  as SandForce and Intel among the most advanced in implementing such  techniques, according to Buss. And despite the endurance issues related to SSDs,  they remain, say vendors, more reliable than spinning media.  Now we have to take one more technical step and take you right into the heart of  what makes SSDs tick. (OK, they don’t tick per se. With no moving parts, SSDs are  actually completely silent—another advantage over hard drives.) We said previously  that SSDs use NAND flash chips. Within each of these chips are millions of cells.  There are only two types of NAND cells today: single‐layer (SLC) or multi‐layer (MLC).  An SLC cell can hold one data bit, yielding a value of either 0 or 1. An MLC cell can  hold more than one, with today’s technologies generally yielding two bits per cell,  yielding values of 00, 01, 10, or 11. Because you can fit four times as many possible  values in a cell, the data density in MLC chips is higher. This is why MLC drives  inevitably have higher capacities than their SLC cousins. 
  • 5.   Vendor market share  STEC, which sells 49.9 percent of all SSDs globally, according to Gartner, was the SSD  product market leader in 2009 (Gartner was unable to break out UK figures).  Fusion‐io, Intel, Texas Memory Systems, Samsung and Sun Microsystems follow with  shares all below 9 percent. All the main storage array vendors include SSDs in their  product offerings, pitching them as Tier 1 or Tier 0 in policy‐managed tiered  storage systems.  Use cases  According to Filks, the implementation determines the technology. So applications  such as high‐speed databases, whose performance is measured in terms of  transactions per second, should be matched to the appropriate technology selected  on the basis of price/performance.  "It's about serving more customers in a given time. That's what SSD vendors talk  about," said Filks.  Despite this, MLC and SLC tend to find themselves used for different applications,  due largely to the four‐fold price difference per gigabyte between them. As we have  seen, MLC can be found in consumer‐grade products but also in the enterprise  where performance, while important, is not the primary consideration.  When used in the same storage system, the two types of SSD can be tiered in the  same way as tiering with spinning media; most storage product vendors include a  form of automated SSD tiering, according to Buss. SLC typically tops the storage tier  tree in financial services organisations, where high‐speed access to large databases is  essential and price is a secondary issue. Buss said he sees future products 
  • 6. increasingly integrating and both flash SSD types and spinning media in  performance/cost‐based tiers.  Buss said, "Most enterprise applications will rely on a form of database and so will  need SSDs. An example is content management systems, where an end user is  waiting for things to happen; also Exchange servers, websites, media storage ‐‐ all of  which you can use MLC for. However, you still need to do due diligence and buy  appropriately. There are new solutions coming along to make MLC better."  End‐user Roger Bearpark, assistant head of ICT at the London Borough of Hillingdon,  has installed 520 GB of MLC‐based SSD‐based storage into his Compellent arrays. He  said, "MLC is poorer on endurance and performance but is up to three or four [times]  better on price. We got a phenomenal rate of return on investment by putting small  amounts of active data on SSD, which produced a 13‐fold improvement in access  times."  Futures  According to Filks, SSDs will not replace spinning disks. "Everyone says SSDs will  replace disks ‐‐ maybe in about 15 to 20 years' time ‐‐ but as SSD prices drop, so do  those of disks. And SSD prices will never fall as far as disk because factories can't  make enough. It means only the working data set needs to be on SSD, and that's  about 5 to 15 percent of the total."  However, Filks predicted that SSD could eventually replace tape as a deep archive  technology because it offers similar benefits ‐‐ nonvolatility and zero power usage  when not in use ‐‐ although this will take some 10 to 20 years.  As prices fall and reliability techniques improve, it seems likely that MLC technology's  price advantage will see it stay ahead of SLC for all but the most demanding of  applications, as it remains significantly faster and more robust than spinning media.                           
  • 7. SSD installation tips  With  more  organizations  opting  for  a  DIY  approach  when  it  comes  to  installing  solid‐state  drives,  here  are  a  half‐dozen  helpful  tips  to  consider  when  debating  whether  to  take  such  an  approach  with  SSD  installation  in  an  enterprise  environment.    Determine which applications/workloads benefit most from SSD installation  Latency‐sensitive  applications  with  random‐access  patterns  benefit  the  most  from  performance‐boosting  SSDs,  and  prime  flash  candidates  include  online  transaction  processing,  email  and  virtual  desktop  infrastructure,  according  to  Tony  Palmer,  senior lab analyst at Enterprise Strategy Group Inc. in Milford, Mass.    "As  organizations  virtualize  and  host  more  applications  on  fewer  servers,  the  I/O  workload begins quickly to look much more random, so a small to midsize business  with  Exchange,  SQL  Server,  SharePoint  and  other  applications  all  sitting  on  one  or  two servers might benefit from SSD," Palmer wrote in an email.    Dennis Martin, founder and president of Arvada, Colo.‐based consulting and testing  firm Demartek LLC, said hard disk drives (HDDs) are fine with sequential reads and  writes, whereas SSDs do well with random I/O patterns, including database updates  and online analytical processing. He noted that Demartek tested email servers with  SSDs  and  found  the  performance  was  significantly  better  than  even  the  best  hard  drives could deliver. He said those that take the do‐it‐yourself approach could put an  SSD  in  an  email  server  either  as  the  boot  or  the  storage  drive  as  long  as  they  buy  good‐quality drives with adequate capacity for all the email.    "I think just about anywhere is a good place for an SSD," added Martin, noting that  he "quite frequently boots a little VMware on [an SSD] and runs it from there."    Gartner Inc.'s principal research analyst Sergis Mushell recommended that IT shops  choose  applications  or  workloads  that  aren't  mission‐critical.  He  suggested  putting  metadata on SSDs to accelerate searches, or running highly read websites or pages  with popular videos on SSDs.    "While  you  get  acceleration,  your  risk  is  minimal,"  Mushell  said.  "But  as  soon  as  you're  getting  into  the  primary  storage  mode  and  you're  endeavoring  into  'do  it  yourself,'  you  could  be dealing  with  environments  which  could  be  very  highly  risky  for you."    Research the major types of SSDs and form factors  One of the limitations of SSDs is the wear‐out factor. Bits in a NAND flash block must  be  erased  before  data  can  be  programmed  or  written,  and  the  program/erase  process  eventually  breaks  down  the  oxide  layer  that  traps  the  electrons,  causing 
  • 8. NAND flash to wear out.    Wear‐out projections differ for the three main types of NAND flash drives currently  in  use  in  enterprise  scenarios  ‐‐  single‐level  cell  (SLC),  multi‐level  cell  (MLC)  and  enterprise  multi‐level  cell  (eMLC).  The  traditionally  cited  figure  is  100,000  program/erase  (P/E)  cycles  (which  are  also  known  as  "write/erase  cycles"  or  "endurance cycles") for SLC; about 30,000 for eMLC; and 10,000 or considerably less  for MLC.    Storage  and  server  manufacturers  initially  favored  SLC  flash  for  enterprise  use  but  began to incorporate less‐expensive MLC and eMLC after drive‐makers found ways  to  improve  their  reliability  through  smarter  algorithms  for  wear  leveling  and  error  correction,  overprovisioning,  and  other  mechanisms  of  increasing  sophistication.  MLC can store two or more bits per cell and affords greater capacity than SLC drives.    "Almost  everybody's  going  MLC  today,"  said  Marc  Staimer,  president  of  Dragon  Slayer  Consulting  in  Beaverton,  Ore.  "Very  few  people  go  SLC  unless  you're  in  the  high‐performance compute space."    More expensive SLC flash might be necessary in high‐write scenarios since it features  better performance, reliability and endurance. Cheaper, slower MLC is generally best  suited  for  read‐intensive  workloads  that  have  limited  write  needs,  such  as  Web  content hosting, video streaming and booting drives in servers. The middle‐ground  option is eMLC.    "MLC and eMLC are the most cost‐effective, but you have to consider the write cliff,"  Palmer wrote. "If you are deploying only one device, SLC might be a better choice,  although more pricey."    Martin  said  he  is  comfortable  using  consumer‐grade  MLC  for  server  boot  drives  because the drives don't get a lot of writes. Demartek tends to go with eMLC or SLC  in servers with enterprise application data.    Gartner's  Mushell  added  that  the  "magic"  with  solid‐state  storage  is  in  the  wear  leveling and the data integrity, and with about 100 different providers in the market,  customers need to do a careful evaluation of the product manufacturers.    Several form factor options are available for solid‐state storage, but users will likely  find themselves choosing between SAS‐ and SATA‐based SSDs that fit into HDD slots  or PCI Express (PCIe) flash cards that connect directly to the PCIe bus.    One of the main advantages of directly connected PCIe cards is that they bypass the  traditional  storage  protocol  overhead  for  lower  latency.  But,  Staimer  claimed  DIY  users may need greater skill to use PCIe cards than SAS‐based SSDs in the HDD form 
  • 9. factor.    Staimer said SSDs in the HDD form factor are "a much less risky play than the PCIe  play because you're connecting to a SAS controller that's already in the system." On  the  other  hand,  users  will  have  lower  performance  because  they're  limited  by  the  SAS controller.    Select the optimal location for solid‐state storage  High‐end arrays from well‐known manufacturers aren't the ideal place to tinker with  SSDs purchased on the open market. That's because uncertified drives could have an  impact on the warranty and possibly even the system operation.    For those that DIY, Staimer advised SSD installation on desktops, laptops and servers,  in  that  order.  "Just  a  bunch  of  disks"‐‐  several  disks  in  a  chassis  that  connect  to  a  server ‐‐ are also good candidates. "Storage [arrays], not so much. Anything that has  a brand name it, you'll void the warranty if you open it up."    Options  for  sharing  embedded‐server  SSDs  and  PCIe  flash  cards  between  multiple  servers include Sanbolic Inc.'s Melio software and QLogic Corp.'s Mt. Rainier host bus  adapter (HBA) technology, which is due in 2013. But, such products tack on costs for  DIYers.    Don't rule out flash cache  When it comes to installing SSDs, DIYers may be inclined to favor SSDs for primary  storage, but Martin said they shouldn't rule out flash cache. He noted that caching is  a  simple  addition  that  requires  no  application  or  storage  changes  and  provides  a  significant performance boost.    Caching does, however, require software sold through an SSD vendor, storage/server  vendor  or  a  separate  software  company.  Options  include  server‐based  products  from Fusion‐io Inc., LSI Corp., OCZ Technology Group Inc., SanDisk Corp. and VeloBit  Inc.; and software from EMC Corp., NetApp Inc. and smaller vendors. Also, QLogic's  upcoming Mt. Rainier HBA technology aims to allow sharing of cached data among  multiple  servers  equipped  with  its  PCIe  cards  or  SAS‐based  SSDs  in  environments  that use SAN storage.    Caching software typically determines the most frequently accessed data and shifts a  copy  to  the  flash  cache.  Flash  cache  products  tend  to  use  PCIe  cards  connected  directly  to  the  CPU  and  system  memory  rather  than  SAS‐  or  SATA‐based  SSDs.  Server‐based  flash  cache  options  reduce  the  latency  associated  with  the  network  hop.    Check warranty and support agreements with your server/storage vendor  Vendors  of  name‐brand  storage  arrays  and  servers  may  have  tested  and  certified 
  • 10. their products with only select SSDs and PCIe cards, so enterprise IT shops need to  check  support  contracts  and  warranties  before  installing  SSDs  to  see  if  drives  purchased on the open market will affect their agreements.    "If you're talking about a big name‐brand storage system, you can't just go and swap  out the drives. You need to get the right drive," Martin said. But the IT shop may be  able  to  buy  the  drives  from  a  secondary  source  rather  than  from  the  server  or  storage vendor.    Staimer said potential DIYers need to be careful. "Many server vendors will say, 'If it  doesn't  come  from  us,  your  warranty  will  be  voided,'  and  it  will  invalidate  your  service contracts, too," he said. "They'll fix [a problem], but it's coming out of your  pocket completely."    Buy spares  Drives fail, whether they're HDDs, SSDs or PCIe flash cards, so IT shops that take the  DIY  approach  need  to  buy  spares.  And  because  the  SSDs  and  PCIe  flash  cards  are  more  expensive  than  HDDs,  they  might  want  to  check  a  number  of  data  points  to  help determine the number of spares to keep on hand.    Martin  advised  looking  at  the  lengths  of  warranties  with  the  expectation  that  enterprise SSDs carry longer guarantees than consumer‐grade products. He further  suggested  looking  for  manufacturer‐supplied  figures  such  as  terabytes  written  (TBW).    "Although  the  SSD  vendors  provide  that  data,  very  few  end  users  have  done  that  calculation on their hard drives, so they don't really have any point of comparison,"  Martin said. "With hard drives, you don't really think about terabytes written per day,  so most people don't know what a good number would be."    TBW represents the maximum number of terabytes that a host can write to an SSD  using  a  specified  workload  and  application  class  (client  or  enterprise).  The  JEDEC  Solid  State  Technology  Association,  formerly  known  as  the  Joint  Electron  Devices  Engineering  Council  (JEDEC),  offers  guidelines  for  determining  TBW,  which  is  also  known  as  an  "endurance  rating,"  to  allow  comparison  between  different  SSDs  and  vendors through a standard mechanism.                 
  • 11. KNOW SSD TRIM Now  that  solid‐state  drives  (SSDs)  are  becoming  an  affordable  alternative  to  hard  drives,  certain  terms  are  being  used  quite  often.  One  of  these  terms  is  "TRIM  support."  To  understand  what  TRIM  support  is,  you  first  need  to  understand  how  solid‐state  drives  work.  SSDs  use  NAND  flash  memory  to  store  and  transfer  information. This flash memory is created up of small "pages" and groups of pages  are called "blocks." When you tell your computer to delete a page on the solid‐state  drive the page isn't actually deleted ‐ it is merely marked for deletion. This is because  data  can  only  be  deleted  in  blocks.  You  cannot  delete  individual  pages  on  an  SSD.  Later on, when you tell your computer that you need the space, the pages marked  for  deletion  are  grouped  into  a  block  and  the  whole  block  is  wiped  clean.  This  process slows down the solid‐state drive when it is writing.    Let us explain in a different way.    Imagine, if you will, that you have a stack of blank papers on your desk at work. Each  workday you keep the papers with important information on them, but get rid of the  unnecessary papers, like the one you doodled on during a boring meeting, by putting  them  in  the  "To  Be  Recycled"  tray  on  your  desk.  It's  not  worth  going  all  the  way  down to the recycling center for a few sheets of paper, so you wait until you have a  stack that is worth the travel time.    Eventually, you run out of blank paper. Since you have a project due that day, it is  now time to use the paper from the "To Be Recycled" tray. You take out your eraser  and get to work. Erasing takes a lot of effort, so you decide to only clean up a portion  of the stack to tide you over for a while. Eventually you will run out of paper again  and you'll have to erase another portion, but you plan on crossing that bridge when  you come to it.    That  is  why  solid‐state  drives  slow  down  while  writing  after  prolonged  use.  They  have  to  clean  the  files  marked  for  deletion  before  they  can  be  written  on,  and  erasing  takes  time.  This  can  cause  serious  delays,  depending  on  how  much  data  you're trying to save and how much needs to be deleted. Luckily, TRIM alleviates this  problem and is supported on many of the SSDs and operating systems made today.      A TRIM command enables your operating system to find the marked pages before  you  need  them  and  wipe  them clean.  Cleaning these  data pages  beforehand  saves  you  time  when  you  need  to  write  on  the  data  pages  again.  It's  like  you  have  your  own recycling guy next to your desk, recycling the pieces of paper as they come.    In  order  to  work  correctly,  TRIM  has  to  be  supported  by  both  the  solid‐state  drive  and  the  operating  system  you  are  using.  When  both  the  OS  and  the  SSD  support  TRIM individual pages can be cleaned and your solid‐state drive will be informed that 
  • 12. the  pages  are  now  blank  and  can  be  written  on.  This  kind  of  cleaning  and  communication is essential to keep your drive performing to the best of its abilities.    SSDs  such  as  the  OCZ  Vertex  2,  the  OCZ  Agility  2  and  the  Corsair  Force,  as  well  as  most of the other storage devices on our solid‐state drive review, all feature native  TRIM support. TRIM support is essential for an SSD to run the way it should. To avoid  slow  writing  times,  and  to  save  yourself  from  frustration,  make  sure  that  the  solid‐state drive you are buying includes TRIM support.                                                                     
  • 13. SSD vs HDD: What's the Difference?  Up until this year, PC buyers had very little choice for what kind of primary storage  they got with their laptop, nettop, netbook, or desktop. If you bought a netbook or  ultraportable,  you  likely  had  a  solid‐state  drive  (SSD)  as  the  primary  drive  (C:  on  Windows, Macintosh HD on a Mac). Everything other desktop or laptop form factor  had a hard disk drive (HDD). Now, you can configure your system with either an HDD,  SSD,  or  in  some  cases  both.  But  how  do  you  choose?  We  explain  the  differences  between SSDs and HDDs, and walk you through the advantages and disadvantage of  both to help you come to your decision.  What is a HDD, What is a SSD? The traditional spinning hard drive (HDD) is the basic  nonvolatile storage on a computer. That is, it doesn't "go away" like the data on the  system  memory  when  you  turn  the  system  off.  Hard  drives  are  essentially  metal  platters  with  a  magnetic  coating.  That  coating  stores  your  data,  whether  that  data  consists  weather  reports  from  the  last  century,  a  high‐definition  copy  of  the  Star  Wars trilogy, or your digital music collection. A read/write head on an arm accesses  the data while the platters are spinning in a hard drive enclosure.  An SSD does much the same job functionally (saving your data while the system is off,  booting  your  system,  etc.)  as  an  HDD,  but  instead  of  a  magnetic  coating  on  top  of  platters,  the  data  is  stored  on  interconnected  flash  memory  chips  that  retain  the  data  even  when  there's  no  power  present.  The  chips  can  either  be  permanently  installed on the system's motherboard (like on some small laptops and netbooks), on  a PCI/PCIe card (in some high‐end workstations), or in a box that's sized, shaped, and  wired  to  slot  in  for  a  laptop  or  desktop's  hard  drive  (common  on  everything  else).  These flash memory chips differ from the flash memory in USB thumb drives in the  type  and  speed  of  the  memory.  That's  the  subject  of  a  totally  separate  technical  treatise, but suffice it to say that the flash memory in SSDs is faster and more reliable  than the flash memory in USB thumb drives. SSDs are consequently more expensive  than USB thumb drives for the same capacities.    Hard drive technology is relatively ancient (in terms of computer history). There are  well  known  pictures  of  the  infamous  IBM  350  RAMAC  hard  drive  from  1956  that  used 50 24‐inch wide platters to hold a whopping 3.75MB of storage space. This, of  course, is the size of an average 128Kbps MP3 file, in the physical space that could  hold two commercial refrigerators. The IBM 350 was only used by government and  industrial  users,  and  was  obsolete  by  1969.  Ain't  progress  wonderful?  The  PC  hard  drive  form  factor  standardized  in  the  early  1980s  with  the  desktop‐class  5.25‐inch  form  factor,  with  3.5‐inch  desktop and  2.5‐inch  notebook‐class  drives coming  soon  thereafter.  The  internal  cable  interface  has  changed  from  Serial  to  IDE  to  SCSI  to  SATA over the years, but it essentially does the same thing: connects the hard drive  to  the  PC's  motherboard  so  your  data  can  be  processed.  Today's  2.5‐  and  3.5‐inch  drives  use  SATA  interfaces  almost  exclusively  (at  least  on  most  PCs  and  Macs).  Capacities have grown from multiple megabytes to multiple terabytes, an increase of  millions fold. Current 3.5‐inch HDDs max out at 4TB, with 2.5‐inch drives at 2TB max. 
  • 14. The  SSD  has  a  much  more  recent  history.  There  was  always  an  infatuation  with  non‐moving  storage  from  the  beginning  of  personal  computing,  with  technologies  like bubble memory flashing (pun intended) and dying in the 1970s and '80s. Current  flash memory is the logical extension of the same idea. The flash memory chips store  your  data  and  don't  require  constant  power  to  retain  that  data.  The  first  primary  drives that we know as SSDs started during the rise of netbooks in the late 2000s. In  2007, the OLPC XO‐1 used a 1GB SSD, and the Asus Eee PC 700 series used a 2GB SSD  as  primary  storage.  The  SSD  chips  on  low  end  Eee  PC  units  and  the  XO‐1  were  permanently  soldered  to  the  motherboard.  As  netbooks  and  other  ultraportables  became more capable, the SSD capacities rose, and eventually standardized on the  2.5‐inch notebook form factor. This way, you could pop a 2.5‐inch hard drive out of  your laptop or desktop and replace it easily with a SSD. Other form factors emerged,  like  the  DIMM‐like  SSDs  in  the  Apple  MacBook  Air,  but  today  many  SSDs  are  built  into the 2.5‐inch form factor. The 2.5‐inch SSD capacity tops out at 1TB currently, but  they're undoubtedly going to grow as time goes by.  Advantages/Disadvantages  Both  SSDs  and  HDDs  do  the  same  job:  They  boot  your  system,  store  your  applications,  and  store  your  personal  files.  But  each  type  of  storage  has  its  own  unique feature set. The question is what's the difference, and why would a user get  one over the other? We break it down:  Price: To put it bluntly, SSDs are frakking expensive in terms of dollar per GB. For the  same  capacity  and  form  factor  1TB  internal  2.5‐inch  drive,  you'll  be  paying  about  $100 for a HDD, but as of this writing, you'll be paying a whopping $900 for an SSD.  That  translates  into  ten‐cents‐per‐GB  for  the  HDD  and  ninety  cents  per  GB  for  the  SSD.  Other  capacities  are  slightly  more  affordable  (250  to  256GB:  $250  SSD,  $70  HDD),  but  you  get  the  idea.  Since  HDDs  are  older,  more  established  technologies,  they will remain to be less expensive for the near future. Those extra hundreds may  push your system price over budget.  Maximum and Common Capacity: As seen above, SSD units top out at 1TB, but those  are  very  rare  and  expensive.  You're  more  likely  to  find  128GB  to  500GB  units  as  primary drives in systems. You'd be hard pressed to find a 128GB HDD in a PC these  days, as 250 or even 500GB is considered a "base" system in 2012. Multimedia users  will  require  even  more,  with  1TB  to  4TB  drives  as  common  in  high‐end  systems.  Basically, the more storage capacity, the more stuff (photos, music, videos, etc) you  can hold on your PC. While the (Internet) cloud may be a good place to share these  files  between  your  phone,  tablet,  and  PC,  local  storage  is  less  expensive,  and  you  only have to buy it once.  Speed: This  is  where  SSDs  shine.  A  SSD‐equipped  PC  will  boot  in  seconds,  certainly  under a minute. A hard drive requires time to speed up to operating specs, and will  continue to be slower than a SSD during normal operation. A PC or Mac with an SSD  boots faster, launches apps faster, and has higher overall performance. Witness the  higher PCMark scores on laptops and desktops with SSD drives, plus the much higher  scores and transfer times for external SSDs vs. HDDs. Whether it's for fun, school, or  business, the extra speed may be the difference between finishing on time or failing. 
  • 15. Fragmentation: Because  of  their  spiral‐like  recording  surfaces,  HDD  surfaces  work  best  with  larger  files  that  are  laid  down  in  contiguous  blocks.  That  way,  the  drive  head can start and end its read in one continuous motion. When hard drives start to  fill up, large files can become scattered around the disk platter, which is otherwise  known  as  fragmentation.  While  read/write  algorithms  have  improved  where  the  effect  in  minimized,  the  fact  of  the  matter  is  that  HDDs  can  become  fragmented,  while SSDs don't care where the data is stored on its chips, since there's no physical  read head. SSDs are inherently faster.  Durability: An SSD has no moving parts, so it is more likely to keep your data safe in  the  event  that  you  drop  your  laptop  bag  or  your  system  is  shaken  about  by  an  earthquake while it's operating. Most hard drives park their read/write heads when  the system is off, but they are flying over the drive platter at hundreds of miles an  hour when they are in operation. Besides, even parking brakes have limits. If you're  rough on your equipment, a SSD is recommended.  Availability: Even  taking  the  flooding  in  Thailand  in  late  2011  (a  major  HDD  manufacturing  center)  into  account,  hard  drives  are  simply  more  plentiful.  Look  at  the product lists from Western Digital, Toshiba, Seagate, Samsung, and Hitachi, and  you'll see many more HDD model numbers than SSDs. For PCs and Macs, HDDs won't  be going away, at least for the next couple of years. You'll also see many more HDD  choices than SSDs from different manufacturers for the same capacities.  Form Factors: Because HDDs rely on spinning platters, there is a limit to how small  they can be manufactured. There was an initiative to make smaller 1.8‐inch spinning  hard drives, but that's stalled at about 320GB, since the MP3 player and smartphone  manufacturers have settled on flash memory for their primary storage. SSDs have no  such limitation, so they can continue to shrink as time goes on. SSDs are available in  2.5‐inch laptop drive sized boxes, but that's only for convenience, as stated above.  As laptops become slimmer and tablets take over as primary web surfing platforms,  you'll start to see the adoption of SSDs skyrocket.  Noise: Even the quietest HDD will emit a bit of noise when it is in use from the drive  spinning or the read arm moving back and forth, particularly if it's in a system that's  been  banged  about  or  in  an  all‐metal  system  where  it's  been  shoddily  installed.  Faster  hard  drives  will  make  more  noise  than  slower  ones.  SSDs  make  virtually  no  noise at all, since they're non‐mechanical.  Overall: HDDs  win  on  price,  capacity,  and  availability.  SSDs  work  best  if  speed,  ruggedness,  form  factor,  noise,  or  fragmentation  (technically  part  of  speed)  are  important factors to you. If it weren't for the price and capacity issues, SSDs would  be the winner hands down.  As far as longevity goes, while it is true that SSDs wear out over time (each cell in a  flash  memory  bank  has  a  limited  number  of  times  it  can  be  written  and  erased),  thanks  to  TRIM  technology  built  into  SSDs  that  dynamically  optimizes  these  read/write cycles, you're more likely to discard the system for obsolescence before  you  start  running  into  read/write  errors.  The  possible  exception  are  high‐end  multimedia  users  like  video  editors  who  read  and  write  data  constantly,  but  those  users  will  need  the  larger  capacities  of  hard  drives  anyway.  Hard  drives  will 
  • 16. eventually  wear  out  from  constant  use  as  well,  since  they  use  physical  recording  methods.  Longevity  is  a  wash  when  it's  separated  from  travel  and  ruggedness  concerns.