▷ Ano ang ssd, paano ito gumagana at kung ano ito?

Ang mga hard drive, o mas mahusay na sinabi, ang mga solidong storage drive ng estado o SSD ay narito upang manatili. Halos lahat ng mga gumagamit na bumili ng bagong kagamitan ay maaaring makahanap ng isang yunit ng imbakan ng ganitong uri sa loob. Ngunit ano talaga ang isang SSD at paano ito gumagana ? Sa artikulong ito ay pag-uusapan natin nang detalyado ang tungkol sa elektronikong elementong ito at kung ano ang pagkakaiba nito mula sa kilalang hard drive ng HDD.

Indeks ng nilalaman

Mula sa ilang taon at saka kami ay masuwerte na makaranas ng magagandang pagbabago sa aming mga computer. Una ay ang mga multi-core processors at kanilang arkitektura. Ito ang humantong sa kagamitan na nagiging mas mabilis at mas mabilis, pinabuting graphics cards, RAM. Ngunit mayroon pa ring isang malaking bottleneck sa aming koponan at ito ay walang iba kundi ang hard drive. Gamit ang buong computer na puno ng integrated circuit, mayroon pa rin kaming mekanikal na elemento sa loob.

Kaya't walang silbi na magkaroon ng isang napakabilis na processor kung ang pag-access sa nilalaman ng data ay talagang mabagal. Para sa mga ito at iba pang mga kadahilanan, ang industriya ng imbakan ng digital ay nagtatrabaho at dahil dito babaan ang mga gastos sa paglikha ng bagong uri ng mga yunit. Tulad ng nabawasan ang gastos nito, ganoon din ang kapasidad na mag-imbak ng data, at din ang pagiging maaasahan nito.

Sa mga araw na ito, mayroon na tayong elementong ito na praktikal na pamantayan at karaniwan sa lahat ng mga bagong kagamitan. At sa isang medyo abot-kayang presyo. Kung nais mo ng isang mabilis na computer, pagkatapos ay dapat kang magkaroon ng isa sa mga ito para sa iyong operating system. Kaya tingnan natin kung ano ang lahat ng mga drive ng SSD na ito.

Ano ang isang SSD

Ang solid state drive o SSD (solid state drive) ay isang aparato ng imbakan ng data na batay sa paggamit ng di-pabagu-bago na memorya o karaniwang tinatawag na memorya ng flash. Kaya pinapalitan ang mga magnetic disk ng tradisyonal na hard drive.

Ang mga alaala ng flash na ito, ang mga kahalili ng lumang EEPROM, pinapayagan ang mga nabasa at isulat ang mga operasyon ng maraming lokasyon ng memorya sa parehong operasyon, sa gayon ang pagtaas ng bilis kumpara sa mga alaala ng EEPROM, na maaari lamang basahin ang isang memorya ng cell sa bawat operasyon.

Ang paggamit ng flash memory ay nagsasangkot sa paggamit ng mga chips upang maiimbak ang memorya. Sa pamamagitan ng pag-alis ng mga gumagalaw na bahagi ng isang normal na hard disk, masidhi naming madaragdagan ang pag-access at bilis ng pagsulat.

Noong 2010, ang mga ulat na ito ay kumuha ng isa pang pagtalon, na kung saan ay ang talagang humantong sa pagbaba ng mga gastos sa pagmamanupaktura at sa gayon ang pag-access ng mga ito ng mga gumagamit. At ito ay ang paggamit ng mga pintuan ng NAND upang gumawa ng mga alaala ng flash na ito.

Ang isa sa mga pinaka kapansin-pansin na tampok ng isang NAND logic gate (AT o baligtad na Y), ay maaari itong mapanatili ang data sa loob kahit na ang kapangyarihan ay pinutol.

Ang mga pintuang ito ng NAND ay ginawa gamit ang lumulutang na mga transistor ng gate, na kung saan ay isang item kung saan naka-imbak ang mga bits. Sa kaso ng mga alaala ng RAM, ang mga transistor na ito ay nangangailangan ng isang tuluy-tuloy na supply ng kuryente upang mapanatili ang kanilang estado, at hindi sa mga alaala ng flash. Kapag ang isang lumulutang na gate transistor ay na-load mayroon itong 0 sa loob, at kapag ito ay na-load ay mayroon itong 1.

Ang mga alaala na ito ay isinaayos sa form ng matrix, na naman ay nabuo sa pamamagitan ng isang serye ng magkakasunod na mga pintuang NAND. Tinatawag namin ang kumpletong bloke ng matrix at ang mga hilera na bumubuo sa matris ay tinatawag na mga pahina. Ang bawat isa sa mga hilera na ito ay may kapasidad ng imbakan ng pagitan ng 2 KB at 16 KB. Kung ang bawat bloke ay may 256 na pahina, magkakaroon kami ng isang laki sa pagitan ng 256 KB at 4 MB.

Pagkakaiba sa pagitan ng SSD at RAM

Gamit ito, ang unang bagay na nasa isip ko ay ang memorya ng RAM. Tulad ng alam natin, ang uri ng memorya na ito ay ginagamit upang matustusan ang data at mga programa sa processor. Kapag pinapatay namin ang isang computer, ang memorya ng RAM ay ganap na walang laman na hindi tulad ng SSD drive.

Ang pagkakaiba ay namamalagi sa paggamit ng mga gate ng NAND. Ang mga lohikal na elemento ay nag-iimbak ng huling estado ng koryente sa loob, at nananatili rin kahit walang suplay ng kuryente.

Mga Teknolohiya sa Paggawa

Karaniwang mayroong dalawang mga teknolohiya ng imbakan para sa paggawa ng mga aparatong ito. Nagsimula ito sa pag-eksperimento sa mga drive na batay sa RAM. Nangangailangan ito ng isang elemento na patuloy na nagtustos sa kanila ng enerhiya upang hindi mawala ang data.

Dahil sa mga limitasyong ito sa teknolohiya ng DRAM sa mga yunit na ito ay na-scrape sa hitsura ng mga gate ng NAND na may hindi madaling pag-iimbak. Ito ang kasalukuyang ginagamit at mayroong tatlong magkakaibang teknolohiya ng pagmamanupaktura:

SLC o indibidwal na antas ng cell

Gamit ang pamamaraang ito posible na mag-imbak ng isang piraso ng data para sa bawat cell ng memorya. Ang konstruksyon nito ay gawa sa mga indibidwal na wafer ng silikon na kung saan nakakuha ka ng isang manipis na memorya ng memorya at isang solong antas ng pag-iimbak. Ang mga chips na ito ay may mga kalamangan ng isang mas mataas na bilis ng pag-access ng data, mas mahabang kahabaan at mas kaunting pagkonsumo ng enerhiya. Sa kabilang banda, mayroon silang isang mas mababang kapasidad ng memorya, kaya kakailanganin upang bumuo ng isang mas malaking bilang ng mga sows, samakatuwid ay nadaragdagan ang kanilang gastos sa konstruksyon.

Ang pagmamanupaktura nito sa ngayon ay limitado sa mga pang-industriya at kumpol ng server na kung saan ang kalidad ng imbakan ay dapat na higit na mataas.

MLC o multi-level na cell

Ang pamamaraan ng paggawa na ito ay kabaligtaran lamang ng nauna. Ang bawat memorya ng chip ay gawa sa pamamagitan ng pag-stack ng mga wafer ng silikon upang makabuo ng isang solong multi-level chip. Tulad ng para sa mga kalamangan nito ay ang mga higit na kapasidad ng imbakan sa bawat chip, posible na mag-imbak ng dalawang piraso para sa bawat cell, na gumagawa ng isang kabuuang 4 na magkakaibang mga estado. At din ang isang mas murang gastos sa pagmamanupaktura.

Tulad ng mga kawalan ay binabanggit lamang namin ang kabaligtaran kaysa sa nakaraang kaso: mas mabagal na pag-access at chips na may mas kaunting tibay.

TLC o triple level cell

Sa kasong ito, ang proseso ng pagmamanupaktura ay namamahala upang maipatupad ang 3 bits para sa bawat cell, na pinapayagan ang hanggang sa 8 na estado na maiimbak. Ang presyo ng pagmamanupaktura ay mas mura at pag-access sa nilalaman na mas mahusay. Samakatuwid, ang mga ito ay ang pinakamurang mga yunit upang makuha, ngunit may isang buhay na cell na limitado sa halos 1000 na nagsusulat.

Teknolohiya ng TRIM

Ang isang paksa na nakabinbin sa mga unit ng imbakan ng SSD ay tiyak ang kanilang tibay. Ang mga cell ng memorya ay nagpapabagal sa bawat pagsulat at burahin na ginawa sa kanila, ito ay nagiging sanhi ng mabibigat na ginamit na drive upang mabawasan ang mabilis na humahantong sa mga pagkabigo sa integridad at pagkawala ng mga file.

Ang proseso ng pagtanggal ng mga file mula sa isang SSD ay medyo kumplikado. Maaari kaming sumulat ng nilalaman sa antas ng hilera, ngunit maaari lamang nating tanggalin sa antas ng block. Ito ay nagpapahiwatig na kung mayroong mga kapaki-pakinabang na file sa block na ito bilang karagdagan sa mga dapat tanggalin, tatanggalin din ito.

Upang maiwasan ang mga wastong file na tinanggal, ang mga file na ito ay dapat makuha at mai-save sa isang bagong hilera, pagkatapos ay tanggalin ang block at pagkatapos ay muling isulat ang wastong data kung saan ito dati. Ang kinahinatnan ng lahat ng prosesong ito ay isang karagdagang pagkasira ng mga cell ng memorya sa pamamagitan ng pagkakaroon ng paggawa ng labis na pagsusulat at pagtanggal.

Bilang tugon dito, lumilitaw ang mga teknolohiya tulad ng TRIM. Pinapayagan ng TRIM ang komunikasyon sa pagitan ng operating system at ang unit ng imbakan upang ito mismo ang sistema na nagsasabi sa SSD ang data na kailangang burahin. Kapag binubura namin ang data sa Windows, ang data ay hindi mabubura, ngunit sa halip ay makakakuha ng pagmamay-ari ng hindi ginagamit. Pinapayagan nitong bawasan ang mga proseso ng pagsulat at pisikal na pagbubura ng mga cell ng memorya. Mula sa Microsoft, ang teknolohiyang ito ay naipatupad mula sa Windows 7.

Mga pisikal na sangkap ng isang SSD drive

Tungkol sa mga bahagi ng isang SSD drive, maaari nating banggitin ang tatlong kritikal na elemento:

Controller: ang processor na namamahala sa pamamahala at pamamahala ng mga operasyon na isinasagawa sa mga module ng memorya ng NAND.

Cache: Gayundin sa ganitong uri ng mga yunit mayroong isang aparato ng memorya ng DRAM upang mapabilis ang proseso ng paghahatid ng data mula sa yunit sa RAM at ang processor.

Capacitor: Ang mga capacitor ay may pag-andar sa pagpapanatili ng integridad ng data kapag may biglaang mga pag-agos ng kuryente. Kung may data sa paggalaw dahil sa isang hiwa, salamat sa mga capacitor posible na maiimbak ang data na ito upang maiwasan ang pagkawala.

Mga Teknolohiya ng Koneksyon

SATA

Ang mga karaniwang SSD ay may parehong teknolohiya ng koneksyon bilang normal na hard drive, iyon ay, gumagamit sila ng isang SATA 3 port upang ikonekta ang mga ito sa motherboard. Sa ganitong paraan magkakaroon kami ng paglipat ng 600 MB / s.

PCI-Express

Ngunit mayroong isa pang mas mabilis na koneksyon at teknolohiya ng komunikasyon na tinatawag na NVMe. Gamit ang pamamaraang ito, ang mga yunit ay direktang konektado sa mga puwang ng pagpapalawak ng PCI-Express sa aming motherboard. Sa ganitong paraan posible upang makamit ang mga bilis ng paglilipat ng hanggang sa 2 GB / s sa pagbabasa at 1.5 GB / s sa pagsulat.

Tulad ng normal, ang mga hard drive na ito ay walang pangkaraniwang 2.5-pulgada na hugis-parihaba na format ng encapsulation, ngunit mukhang ang mga pagpapalawak na kard tulad ng mga nakakuha o mga heatsinkless graphics cards.

M.2

Ito ang bagong pamantayan sa komunikasyon na inilaan upang palitan ang uri ng SATA sa katamtaman at maikling panahon. Ginagamit nito ang parehong mga protocol ng komunikasyon ng SATA at NVMe. Ang mga yunit na ito ay direktang nakakonekta sa isang tukoy na port na matatagpuan sa motherboard. Sa ganitong paraan maiiwasan namin ang pagsakop sa mga puwang ng PCI-E at magkakaroon kami ng mga tukoy na port. Ang pamantayang ito ay walang bilis ng PCI-E ngunit mas mataas ito kaysa sa SATA at mayroon nang mga drive mula sa lahat ng mga tagagawa sa katamtamang presyo.

Ang mga aspeto na isaalang-alang ng isang SSD

Kapag bumili ng SSD dapat nating malaman ang parehong mga kalamangan at kahinaan nito, at kung naaangkop ang aming system.

Mga system ng file

Tulad ng nakita namin ang pamamahala ng isang SSD drive ay naiiba mula sa kung ano ang nakita namin para sa normal na hard drive. Ito ang dahilan kung bakit ang tradisyonal na mga system ng file ay may pangangailangan na i-update ang kanilang panloob na istraktura ng operating upang umangkop sa mga pangangailangan ng mga drive na ito. Kung hindi ito, magdulot ito ng isang mabilis na pagkawasak ng mga yunit ng napakaliit na paikliin ang kanilang buhay.

NTFS

Ang isang malinaw na halimbawa ay ang Windows file system. Isa sa mga unang pag-optimize na ipinatupad, dahil ang Windows Vista ay wastong ihanay ang pagkahati sa system. Pinapayagan nitong magsagawa ng labis na operasyon sa pagbasa at pagsulat, dahil ang samahan ng mga sektor ay naiiba sa mga yunit ng mekanikal at SSD.

Sa mga susunod na bersyon mula sa Windows 7, ang mga system ay nagpapatupad ng mga pagpapabuti para sa SSD tulad ng pag-deactivation ng file defragmenter, serbisyo ng Superfetch, ReadyBoost at ang pagpapakilala ng TRIM na utos upang mapalawak ang buhay ng SSD.

Mga kalamangan ng isang SSD sa isang mechanical disk

• Basahin / Sumulat: Makabuluhang pagtaas ng mga pangunahing operasyon sa pamamagitan ng pag-alis ng mga sangkap na mekanikal. Ang pinaka pinapahalagahan at makabuluhang katangian. Ang pagbubukas ng mga aplikasyon at file: nang direkta mula sa itaas ay sumusunod na ang mga application at file ay bumubukas nang mas mabilis at ang oras ng pagsisimula ng computer ay mahulog nang bumagsak. Mga pagkabigo at seguridad: Ang oras sa pagitan ng mga pagkabigo ay tumataas nang malaki at ang seguridad ng mga transaksyon ay nagdaragdag sa pamamagitan ng pagpapabuti ng paglilinis ng data at walang pagkakaiba-iba sa pagganap kapag ang yunit ay puno o walang laman. Ang pagtanggal ng mga file ay mas ligtas, dahil sa sandaling natanggal ang pisikal, ang mga file ay ganap na hindi mababawi. Enerhiya: mangangailangan ito ng mas kaunting pagkonsumo ng enerhiya at paggawa ng init. Ingay: dahil walang mga elemento ng mekanikal, ang produksyon ng ingay ay magiging zero. Timbang at paglaban: sa pamamagitan ng pagbabawas ng mga mekanikal na sangkap at sukat, mas mababa ang kanilang timbang at ang paglaban sa mga shocks ay mas mahusay.

Mga kawalan ng isang SSD

• Ang kapaki-pakinabang na buhay: ang mga yunit na ito sa pangkalahatan ay may mas kaunting kapaki-pakinabang na buhay kaysa sa tradisyonal na mga disc. Ito ay nauugnay sa tindi ng paggamit na ibinibigay sa mga ito at sa teknolohiya ng pagmamanupaktura. Presyo: Ang gastos sa bawat GB ay mas mataas kaysa sa tradisyonal na mga disk. Kaya't nakita namin ang mas maliit na mga disc ng kapasidad sa mas mataas na presyo. Kakayahang Imbakan: Ang mga hard drive ay umiiral pa rin sa merkado na may mas kaunting kapasidad ng imbakan kaysa sa mga mechanical drive. Hindi dahil sa mga limitasyon sa hardware (dahil ilang oras na ang nakakalipas ay nai-publish na ang Nimbus Data ay binalak na bumuo ng isang 100 TB SSD) ngunit dahil sa gastos ng mga ito. Pagbawi ng data: Tulad ng napag-usapan sa mga pakinabang, ang mga SSD ay tinanggal ang mga file nang permanente, at ito rin ay isang kawalan kung ang gusto namin ay mabawi ang mga tinanggal na file. Sa kabila nito, ang teknolohiya ng TRIM ay nagbibigay sa amin ng isang pagkakataon sa bagay na ito. Ang mga pagkabigo sa sakuna: habang ang mga mechanical disk ay unti-unting humina at makikita natin ito, ang mga SSD ay nabigo nang walang babala at ang error na ito ay buo at pangwakas. Kaya mawawala namin ang mga file na halos ganap na ligtas. Mga gawain sa pagpapanatili: Sa kasong ito, ang mga gawaing ito ay lubhang nakakapinsala sa isang hard drive. Ang pagpapahaba sa isang SSD ay hindi makatuwiran, ngunit hindi inirerekomenda na i-configure ang bahagi ng puwang sa virtual na memorya. Ang prosesong ito ay nagiging sanhi ng pagsusuot nito.

Kung nais mong malaman ang lahat ng mga detalye tungkol sa mechanical hard drive inirerekumenda namin ang aming artikulo:

Sa pamamagitan nito natapos namin ang aming paliwanag tungkol sa kung ano ang isang SSD at kung paano ito gumagana. Mayroon ba itong kapaki-pakinabang sa iyo? Mayroon kang anumang mga katanungan? ?