Cum funcționează unitățile Solid State?

Aceste zile, indiferent dacă cumpărați un computer nou sau faceți upgrade la un computer vechi, veți dori să cumpărați o unitate SSD (Solid State Drive) în loc de o unitate HDD tradițională. Într-adevăr, trecerea de la HDD la SSD este una dintre cele mai bune upgrade-uri de performanță PC pe care le puteți face.

Dar cum? Și de ce? Ce face SSD o astfel de tehnologie revolutionara?

În acest articol, veți afla exact ce SSD-uri sunt, cum funcționează SSD-urile și cum funcționează, de ce SSD-urile sunt atât de utile, și una dintre cele mai importante dezavantaje ale SSD-urilor despre care ar trebui să știți. Dacă încercați să cumpărați un sfat în schimb, vă recomandăm să citiți articolul pe care să luați în considerare înainte de a cumpăra un SSD 5 lucruri pe care ar trebui să le luați în considerare atunci când cumpărați un SSD 5 lucruri pe care ar trebui să le luați în considerare atunci când cumpărați un SSD Lumea calculatoarelor de acasă se îndreaptă către solide unități de stat pentru stocare. Ar trebui să cumperi unul? Citeste mai mult .

Înțelegerea calculatoarelor și a memoriei

Pentru a înțelege cum funcționează SSD-urile și de ce sunt atât de utile, trebuie să înțelegem mai întâi cum funcționează memoria calculatorului. Arhitectura unei memorii a calculatorului este împărțită în trei aspecte:

1. ascunzătoare
2. memorie
3. unitate de date

Fiecare dintre aceste aspecte servește unei funcții importante care determină modul în care acestea funcționează.

Cache-ul este cea mai interioară unitate de memorie. Când rulează, computerul utilizează cache-ul ca un fel de loc de joacă pentru calcule și proceduri de date. Căile electrice către memoria cache sunt cele mai scurte, ceea ce face accesul la date aproape instantaneu. Cu toate acestea, cache-ul este foarte mic, deci datele sale sunt în mod constant suprascrise.

Memoria este terenul de mijloc. S-ar putea să-l știți ca RAM (Random Access Memory). Acesta este locul unde computerul stochează date referitoare la programele și procesele care rulează în mod activ. Accesul la memoria RAM este mai lent decât accesul la memoria cache, dar numai neglijabil.

Unitatea de date este locul în care totul este stocat pentru permanență. Aici se păstrează toate programele, fișierele de configurare, documentele, fișierele muzicale, fișierele de film și orice altceva. Când doriți să accesați un fișier sau să rulați un program, calculatorul trebuie să îl încarce din unitatea de date și în memoria RAM.

Cel mai important lucru de știut este că există o mare diferență de viteză între cele trei. În timp ce memoria cache și RAM funcționează la viteze în nanosecunde, o unitate HDD tradițională funcționează la viteze în Millisecunde.

În esență, unitatea de date este blocajul: indiferent de cât de repede este totul altceva, un computer poate încărca și salva date doar la fel de repede ca unitatea de date care o poate gestiona.

Aici se află SSD-urile. În timp ce HDD-urile tradiționale sunt ordine de mărime mai lent decât cache-ul și memoria RAM, SSD-urile sunt mult mai rapide. Acest lucru poate reduce în mod semnificativ timpul necesar încărcării diferitelor programe și procese și va face computerul să se simtă mult mai rapid.

Cum funcționează unitățile solid-state??

SSD-urile au același scop ca HDD-urile: stochează date și fișiere pentru utilizare pe termen lung. Diferența este că SSD-urile folosesc un tip de memorie numit “memorie flash,” care este similar cu memoria RAM - dar, spre deosebire de memoria RAM, care își șterge datele de fiecare dată când computerul se stinge, datele de pe un SSD persistă chiar și atunci când acesta pierde putere.

Dacă ați departajat un HDD tipic, ați vedea un teanc de plăci magnetice cu un ac de citire - ca un jucător de înregistrare de vinil. Înainte ca acul să poată citi sau scrie date, plăcile trebuie să se rotească în jurul locului potrivit.

Pe de altă parte, SSD-urile folosesc o rețea de celule electrice pentru a trimite și primi rapid date. Aceste grile sunt separate în secțiuni numite “pagini,” iar aceste pagini sunt unde sunt stocate datele. Paginile sunt grupate împreună pentru a forma “blocuri.”

Se solicită SSD-uri “stare solidă” deoarece nu au părți în mișcare.

De ce este necesar să știți asta? Deoarece SSD-urile pot scrie numai în paginile goale dintr-un bloc. În HDD, datele pot fi scrise oricând pe plăcuță, ceea ce înseamnă că datele pot fi suprascrise cu ușurință. SSD-urile nu pot suprascrie direct datele din paginile individuale. Ele pot scrie numai date în paginile goale dintr-un bloc.

Deci, atunci cum funcționează SSD-urile cu ștergerea datelor? Atunci când suficiente pagini dintr-un bloc sunt marcate ca neutilizate, SSD-ul angajează memoria totală a blocului, șterge întregul bloc, apoi reîncepe datele din memorie înapoi în bloc, lăsând goale paginile nefolosite. Rețineți că ștergerea unui bloc nu înseamnă neapărat că datele au dispărut complet. (Cum să ștergeți în siguranță datele pe un SSD!)

Aceasta înseamnă că SSD-urile devin mai lente în timp.

Când aveți un SSD proaspăt, acesta este încărcat în întregime cu blocuri pline de pagini goale. Când scrieți date noi pe SSD, acesta poate scrie imediat paginile goale cu viteze aprinse. Cu toate acestea, dat fiind că din ce în ce mai multe date sunt scrise, paginile goale se epuizează și sunteți lăsați cu pagini aleatorii neutilizate împrăștiate în blocuri.

Deoarece un SSD nu poate suprascrie direct o pagină individuală, de fiecare dată când doriți să scrieți date noi din acel moment, SSD trebuie să:

1. Găsiți un bloc cu marcate suficiente pagini “nefolosit”
2. Înregistrați ce pagini din acest bloc sunt încă necesare
3. Resetați fiecare pagină din acel bloc să fie necompletată
4. Rescrieți paginile necesare în blocul de resetare proaspăt
5. Completați paginile rămase cu datele noi

Deci, în esență, odată ce ați trecut prin toate paginile goale dintr-o nouă achiziție SSD, unitatea dvs. va trebui să treacă prin acest proces ori de câte ori vrea să scrie date noi. Acesta este modul în care funcționează majoritatea memoriei flash.

Acestea fiind spuse, e încă mult mai repede decât un HDD tradițional, iar câștigurile de viteză merită absolut achiziția unui SSD pe un hard disk.

Dezavantajul față de dispozitivele solid-state

Acum, când știm cum funcționează o unitate solid-state, putem înțelege și una dintre cele mai mari neajunsuri: memoria flash poate susține doar un număr finit de scrieri înainte de a muri.

Există o mulțime de științe care explică de ce se întâmplă acest lucru, dar este suficient să spunem că, pe măsură ce se utilizează un SSD, încărcarea electrică din fiecare dintre celulele sale de date trebuie să fie resetată periodic. Din păcate, rezistența electrică a fiecărei celule crește ușor cu fiecare resetare, ceea ce crește tensiunea necesară pentru a scrie în acea celulă. În cele din urmă, tensiunea necesară devine atât de mare, încât celulele particulare devin imposibil de scris.

Astfel, celulele de date SSD au un număr finit de scrieri. Cu toate acestea, asta nu înseamnă că un SSD nu va dura mult timp! Verificați articolul nostru despre durata medie de viață a HDD-urilor, a SSD-urilor și a unităților flash Unități de hard disk, unități SSD, unități Flash: cât timp va dura ultimul suport de stocare? Unități de hard disk, unități SSD, unități Flash: cât timp va dura ultimul suport de stocare? Cât timp va dura hard drive-urile, SSD-urile, unitățile flash continuă să funcționeze și cât timp vor stoca datele dvs. dacă le folosiți pentru arhivare? Citiți mai multe dacă doriți să aflați mai multe. Sperăm că aveți acum o mai bună înțelegere a modului în care funcționează driverele de stare solidă.

Explorați mai multe despre: Solid State Drive.