Czy warto umieścić system operacyjny na karcie SD?

Przyjaciel zasugerował umieszczenie całego systemu operacyjnego na karcie SD, argumentując, że czas dostępu opóźnia się tam, gdzie jest znacznie krótszy niż w przypadku zwykłego dysku twardego, który musi zostać najpierw uruchomiony.

Wikipedia stwierdza jednak, że najwolniejszy SATA zapewnia szybkość odczytu 1,5 gigabit / s ( tutaj ), gdy najszybsza karta SD pozwala na 90 megabajtów / s ( tam ). Nawet jeśli 2 prędkości odczytu wydają się być niezgodne, nic nie jest powiedziane o opóźnieniu przed odczytaniem danych.

Dowolny pomysł?

W rzeczywistości istnieje inny ważny parametr, który jest szybszy na karcie SD niż na dysku twardym, nazywany jest „czasem wyszukiwania”, co oznacza czas znalezienia i odczytania informacji z urządzenia.

Biorąc pod uwagę, że podczas rozruchu systemu operacyjnego odczytuje się dużo (naprawdę dużo) małych plików, które można rozłożyć na obszarze dysku twardego, SD ma tę główną zaletę, ponieważ opiera się na pamięci o dostępie swobodnym (oznacza to, że można uzyskać dostęp do dowolnego region pamięci z tym samym czasem, a nie jako dysk twardy, na którym ostry fizykalny musi szukać informacji na powierzchni dysku, spędzając dużo czasu na poszukiwaniu).

Poprawiłoby to szybkość twojego systemu na wiele sposobów (na przykład czas uruchamiania), ale pamiętaj, że nadal nie można tego zrobić w systemie Windows (będzie dostępny tylko w systemie Windows 8), możesz go przetestować i używać tylko w systemie Linux dystrybucje.

Ponadto, jeśli chcesz przetestować szybkość odczytu lub czas wyszukiwania urządzenia (HDD lub SD), zaleciłbym użycie HDTune . A jeśli chcesz użyć karty SD do korzystania z systemu operacyjnego, pamiętaj o jej klasie (im wyższa, tym szybciej będą czytane i szukają na niej czasu)

Możesz także przyjrzeć się napędom hybrydowym, które mają hybrydowe mechanizmy talerzy / dysków SSD, co zapewnia większą prędkość bez ponoszenia kosztów.

Wady z SSD:

Bloki SSD można zapisywać tylko określoną liczbę razy, a plik strony systemu operacyjnego miał wiele zapisów. Elektronika SSD rozprasza te zapisy do różnych bloków, aby nieco to pomóc, ale ogólnie należy o tym pomyśleć.

Dyski SSD są również znacznie droższe bajt za bajt, w porównaniu do dysków twardych. Jeśli możesz znacznie zwiększyć wydajność dzięki napędowi hybrydowemu, zaoszczędzisz trochę gotówki.

Miałem Linuksa z karty SD o pojemności 8 GB na GuruPlug. GuruPlug odsłania gniazdo karty SD jako trwale podłączone urządzenie pamięci masowej USB.

Działa świetnie przez około rok prawie nieprzerwanego czasu pracy (karta miała już wtedy rok, była wcześniej i sporadycznie używana w Blackberry - tylko przerwy były spowodowane jednym przedłużonym brakiem zasilania i kilkoma ulepszeniami jądra), a następnie karta nagle zmarła bez ostrzeżenia. GuruPlug jest gorący i jestem pewien, że nie pomogło to w długowieczności karty.

Jeśli chodzi o rzeczywistą operację, gdy na karcie SD odbywało się dużo zapisywania, czasami operacje „we / wy” na dysku nie reagowały.

Próbowanie tego na rzeczywistych komputerach z czytnikami kart USB na SD nie przyniosło dobrych rezultatów na niektórych komputerach. Natknąłem się na problem polegający na tym, że nagle karta SD zostanie odłączona, a Linux nieoczekiwanie zniknie z woluminu głównego i wszystkich innych woluminów opartych na partycjach tej karty SD. To był problem na starych komputerach Dell, ale nie przeprowadziłem żadnych badań naukowych, aby to potwierdzić.

tl; dr najszybsze karty SD nadrabiają zaległości w stosunku do standardowych wirujących dysków twardych o prędkości 7200 obr / min pod względem wydajności. Jeśli jesteś przyzwyczajony do wydajności SSD, przygotuj się na rozczarowanie. Ciepło nadal będzie największym zabójcą, a karty SD nie są oceniane ani gwarantowane do ciągłego używania.

Ponieważ niektóre nowsze karty SD zbliżają się do 95 MB / s, staje się to coraz bardziej wykonalne, a wiele komputerów z możliwością osadzania (np. Raspberry Pi) zwykle korzysta z kart SD w swoich systemach operacyjnych. Jeśli posiadasz laptopa z jednym dyskiem, którego chcesz użyć jako partycji domowej, możesz łatwo przełączać się między wieloma dystrybucjami Linuksa za pośrednictwem karty SSD, zachowując większość ustawień między nimi.

Z matematycznego punktu widzenia należy pamiętać, że 1 G b ps (giga bit na sekundę) jest odpowiednikiem 125 M B ps (mega bajt na sekundę) - 1 bajt składa się z 8 pojedynczych bitów zgrupowanych razem, które mogą reprezentować 256 różnych wartości binarnych.

Należy zauważyć, że specyfikacje dla SATA (wersja 1) to łącze danych 1,5 Gb / s (około 185 MB / s). To teoretyczne maksimum, które dysk musiałby nasycić, zanim łącze stanie się wąskim gardłem. Większość dysków o prędkości 7200 obr / min radzi sobie całkiem dobrze, osiągając 100 MB / s, podczas gdy dyski SSD są mniej więcej o połowę większe do pełnego rzędu wielkości (500 MB / s - 1 GB / s).

Właśnie dlatego, gdy SATA III została wydana, dyski SSD były jeszcze w powijakach, a wirujące dyski nadal były królem, wszyscy byli wyśmiewani, ponieważ maksymalna prędkość transferu wynosiła 600 MB / s i wydawało się, że to przesada. Teraz zaczynamy widzieć generację dysków SSD, które to nasycają - co za czas, aby żyć :)

Generalnie nie. Nie działa szybciej, a działa i nie jest wystarczająco niezawodny do codziennego użytku. Ma to sens tylko w przypadku odzyskiwania lub instalacji lub innego okazjonalnego użycia.

Powodem jest to, że karty SD zawsze były projektowane do użytku „na taśmę” - jak w aparatach cyfrowych, w których dane są kopiowane w jednym dużym transferze lub jednym transferze na plik, aż cała karta zostanie zapełniona, a później wszystkie skopiowane na pewnego razu.

Nawet gdy dostępne stają się wyższe prędkości przesyłania, technologia, na której oparte są karty SD: „pamięć flash EEPROM” - nie jest zbyt dobrze dopasowana do losowego dostępu i częściowych aktualizacji, które stanowią większość użycia dysk systemu operacyjnego.

Jest to właściwie dość zawodne, dostępne bezpośrednio. Dane muszą mieć zastosowane „kodowanie z korekcją błędów”, ponieważ poszczególne bity często ulegają awarii. Bloki danych muszą nawet zostać „wybielone / zakodowane”, ponieważ wszelkie duże wyraźne wzorce w danych - takie jak wiele pobliskich „1” lub „0” - spowodują nieprawidłowe działanie flash-eeprom.

Karty SD radzą sobie z powyższym, dzięki czemu karta SD wydaje się co najmniej niezawodna - dane są zapisywane z pewną nadmiarowością, a następnie sprawdzane, poprawiane i szyfrowane, gdy są dostępne przed wysłaniem do komputera.

Ale nawet odczytanie jednego losowego elementu danych z mikroukładu flash może spowodować uszkodzenie otaczających przechowywanych danych. Dlatego kontrolery pamięci flash muszą ponownie zapisać otaczające dane, gdzie indziej, aby się nie zgubiły - i dzieje się tak nawet wtedy, gdy karta jest ustawiona na „tylko do odczytu”.

Co gorsza, każda pojedyncza komórka pamięci flash może zostać zapisana tylko ograniczoną liczbę razy - więc kontroler musi również rozłożyć zapisy na dysku - zwane „wyrównaniem zużycia” - aby żadna część nie uległa zużyciu zbyt wcześnie.

Zastanówmy się teraz, co dzieje się z dyskiem systemu operacyjnego.

Wystarczy uruchamiania się odczytuje kilka małych plików, które są rozrzucone tu i tam wszędzie w całym układzie - i generuje sterty dodatkowych zapisów, które są „niewidzialne” do komputera, nawet jeśli „tylko do odczytu” przełącznik jest ustawiony na karta SD!

W specyfikacji połączenia elektrycznego karty SD nie ma również sposobu, aby powiedzieć komputerowi „Jestem zajęty pisaniem, proszę nie wyłączaj jeszcze zasilania” - a nawet aby komputer ostrzegał kartę SD ” zaraz się zamknie, przygotuj się ".

Więc nawet przy prawidłowym zamknięciu, system operacyjny nadal może być uszkodzony!

Dyski SSD radzą sobie z tym, mając znacznie lepsze kontrolery i więcej układów flash. Nie łączą się za pomocą interfejsu karty SD, więc istnieją sposoby, aby zasygnalizować komputerowi, że nie są skończone, a dyski są zawsze ostrzegane przez komputer, aby przygotować się do wyłączenia.

Dyski SSD klasy korporacyjnej również często mają wbudowaną wystarczającą pojemność pamięci, aby dać im dodatkowy ułamek sekundy, aby zakończyć to, co robią, nawet jeśli nagle zostanie odłączone zasilanie - ale dosłownie nie ma miejsca na karcie SD na to, dużo mniej mini- lub micro-SD.

Niektóre małe komputery zaczęły używać nawet kart micro SD do swojego systemu operacyjnego - szczególnie przychodzi na myśl Raspberry Pi - ale dzieje się tak tylko dlatego, że jest tak tanie.

Nie jest bardzo niezawodny - spodziewaj się awarii systemu operacyjnego po zaledwie kilkuset rozruchach z dowolnej karty SD.

Lepiej jest używać dysku SSD - nawet dysku SSD podłączonego przez USB - niż karty SD.

Rozważ także rozróżnienie między kartami SD i dyskami SSD, które dotyczą również większości „ napędów USB ” i dysków USB SSD . Większość tanich pamięci USB wykorzystuje dokładnie te same układy, co karty SD. Powinieneś kupić jeden przeznaczony do tego zadania, jeśli chcesz go uruchamiać z dnia na dzień.

Możesz dostać SBC jak Raspberry Pi, ale są one wyposażone w „wbudowaną pamięć flash” lub „gniazdo kart eMMC”. Oba są bardzo podobne do małego taniego dysku SSD i lepsze niż karta SD do uruchamiania.

Możesz także uruchomić Raspberry Pi z karty USB lub po prostu trzymać partycję root (dysk systemu operacyjnego) w systemie osobno od partycji rozruchowej - na innym dysku USB lub dysku SSD lub przez sieć na NFS serwer.

Można pozostawić partycję / boot na karcie SD, ponieważ jest ona odczytywana tylko raz, w jednej serii, w czasie rozruchu - aby przeczytać jądro Linuksa przed załadowaniem.

Używam mojego MacBooka Pro (początek 2011 r.) Z karty SD 64 GB 600x (szybkość odczytu 90 MB / s) od wielu lat, więc mogę komentować z bezpośredniego doświadczenia. To była bezbłędna, tania karta Komputerworld nigdy nie miała żadnego problemu i rozwija się w określonym tempie. Brak czasu przeszukiwania dysku twardego zapewnia dodatkową korzyść (MacBook zdecydowanie uruchamia się znacznie szybciej), ale dobrym pomysłem jest przechowywanie folderu domowego na dysku twardym, który nie ma nic innego niż system operacyjny na karcie SD, ponieważ szybkość zapisu jest znacznie, dużo wolniejsza niż na dysku twardym. Przez większość czasu system operacyjny służy tylko do odczytu, z wyjątkiem instalowania aktualizacji oprogramowania itp. (Co jest bardzo wolne), więc powolna szybkość zapisu nie stanowi problemu, jeśli robisz to w ten sposób.

Jednym z problemów jest to, że gniazdo kart SD w MacBooku Pro pozostawia kartę wystającą o około 10 mm, więc jest podatna na przypadkowe trafienie, chociaż moje nadal działa dobrze po kilkukrotnym złapaniu. Innym problemem jest to, że Apple nie obsługuje uruchamiania ich komputerów z kart SD, traktują to jako niestandardową konfigurację ... Mimo to nadal działa.

Ktoś powiedział wcześniej, że gniazda kart SD w komputerze to wszystkie urządzenia USB 2 - nie jest to prawdą na początku 2011 roku MacBook Pro - to pierwszy z tej serii, w którym gniazdo kart SD jest bezpośrednio podłączone do wewnętrznej magistrali PCIe. Gdyby miał być podłączony przez USB 2, czytałby tylko przy około 38 MB / s, ale testy na dużych plikach pokazują, że odczytuje przy 90 MB / s (bajty, a nie bity).

Kolejną zaletą jest to, że karty SD odczytują z tą samą prędkością, bez względu na to, do której części karty chcesz uzyskać dostęp, podczas gdy dyski twarde są znacznie wolniejsze na końcu dysku w porównaniu do początku (w tym miejscu umieścić wszystkie swoje zdjęcia i muzyki, ponieważ nie potrzebują dużej przepustowości - odpowiednio podziel dysk na partycje).