Co to jest dysk SSD (SSD)?

Kupując nowy laptop, być może widziałeś ludzi dyskutujących o tym, czy urządzenie z HDD jest lepszy lub taki z dyskiem SSD. Co to jest HDD? Wszyscy znamy dysk twardy. Jest to urządzenie pamięci masowej stosowane głównie w komputerach PC, laptopach. Przechowuje system operacyjny i inne aplikacje. Dysk SSD lub SSD to nowsza alternatywa dla tradycyjnego dysku twardego. Pojawił się na rynku znacznie niedawno zamiast dysku twardego, który od kilku lat jest podstawowym urządzeniem pamięci masowej.

Chociaż ich funkcja jest podobna do funkcji dysku twardego, nie są one zbudowane jak dyski twarde ani nie działają tak jak one. Te różnice sprawiają, że dyski SSD są wyjątkowe i dają urządzeniu pewne korzyści w porównaniu z dyskiem twardym. Daj nam więcej informacji o dyskach SSD, ich architekturze, działaniu i nie tylko.

Co to jest dysk półprzewodnikowy (SSD)?

Wiemy, że pamięć może być dwojakiego rodzaju – lotne i nielotne. Dysk SSD to nieulotne urządzenie pamięci masowej. Oznacza to, że dane przechowywane na dysku SSD pozostają nawet po wyłączeniu zasilania. Ze względu na swoją architekturę (składają się z kontrolera flash i układów pamięci flash NAND), dyski półprzewodnikowe są również nazywane dyskami flash lub dyskami półprzewodnikowymi.

SSD – Krótka historia

Dyski twarde przez wiele lat były używane głównie jako urządzenia pamięci masowej. Ludzie nadal pracują na urządzeniach z dyskiem twardym. Co skłoniło ludzi do poszukiwania alternatywnego urządzenia pamięci masowej? Jak powstały dyski SSD? Rzućmy okiem na historię, aby poznać motywację dysków SSD.

W latach pięćdziesiątych używano 2 technologii podobnych do sposobu działania dysków SSD, a mianowicie pamięci z rdzeniem magnetycznym i przechowywania tylko do odczytu kart-kondensatorów. Jednak wkrótce odeszły w niepamięć ze względu na dostępność tańszych magazynów bębnowych.

Firmy takie jak IBM wykorzystywały dyski SSD w swoich wczesnych superkomputerach. Jednak dyski SSD nie były często używane, ponieważ były drogie. Później, w latach 70., urządzenie o nazwie Electricly Alterable ROM został wykonany przez General Instruments. To też nie trwało długo. Ze względu na problemy z trwałością to urządzenie również nie zyskało na popularności.

W 1978 roku pierwszy dysk SSD został użyty w firmach naftowych do akwizycji danych sejsmicznych. W 1979 roku firma StorageTek opracowała pierwszy w historii RAM SSD.

Baranoparte na dyskach SSD były używane przez długi czas. Chociaż były szybsze, zużywały więcej zasobów procesora i były dość drogie. Na początku 1995 roku opracowano dyski SSD oparte na pamięci flash. Od czasu wprowadzenia dysków SSD opartych na pamięci flash, niektóre aplikacje branżowe, które wymagają wyjątkowej MTBF (średni czas między awariami) stawki, zastąpiono dyski twarde dyskami SSD. Dyski półprzewodnikowe są w stanie wytrzymać ekstremalne wstrząsy, wibracje i zmiany temperatury. W ten sposób mogą wspierać rozsądne Stawki MTBF.

Jak działają dyski SSD?

Dyski SSD są budowane przez układanie razem połączonych chipów pamięci w siatkę. Chipy wykonane są z krzemu. Liczba żetonów w stosie jest zmieniana w celu uzyskania różnych gęstości. Następnie są wyposażone w tranzystory z pływającą bramką, które utrzymują ładunek. Dlatego przechowywane dane są przechowywane na dyskach SSD nawet po odłączeniu ich od źródła zasilania.

Każdy dysk SSD może mieć jeden z tych trzy rodzaje pamięci – komórki jednopoziomowe, wielopoziomowe lub trzypoziomowe.

1. Komórki jednopoziomowe są najszybsze i najtrwalsze ze wszystkich ogniw. Dlatego też są najdroższe. Są one zbudowane tak, aby przechowywać jeden bit danych w dowolnym momencie.

2. Komórki wielopoziomowe może pomieścić dwa bity danych. Dla danej przestrzeni mogą pomieścić więcej danych niż komórki jednopoziomowe. Mają jednak wadę – ich prędkość zapisu jest niska.

3. Komórki trzypoziomowe są najtańsze z wielu. Są mniej trwałe. Te komórki mogą przechowywać 3 bity danych w jednej komórce. Szybkość zapisu jest najwolniejsza.

Dlaczego używany jest dysk SSD?

Dysk twardy były od dłuższego czasu domyślnym urządzeniem pamięci masowej dla systemów. Tak więc, jeśli firmy przechodzą na dyski SSD, być może istnieje dobry powód. Zobaczmy teraz, dlaczego niektóre firmy preferują dyski SSD do swoich produktów.

W tradycyjnym dysku twardym masz silniki do obracania talerza, a głowica R/W porusza się. W dyskach SSD pamięć masowa jest obsługiwana przez układy pamięci flash. Dzięki temu nie ma ruchomych części. Ten zwiększa trwałość urządzenia.

W laptopach z dyskami twardymi urządzenie pamięci masowej zużywa więcej energii do obracania talerza. Ponieważ dyski SSD są pozbawione ruchomych części, laptopy z dyskami SSD zużywają stosunkowo mniej energii. Podczas gdy firmy pracują nad budową hybrydowych dysków twardych, które zużywają mniej energii podczas wirowania, te urządzenia hybrydowe prawdopodobnie zużywają więcej energii niż dysk SSD.

Wygląda na to, że brak ruchomych części ma wiele zalet. Ponownie, brak obracających się talerzy lub ruchomych głowic R/W oznacza, że ​​dane z dysku można odczytać niemal natychmiast. W przypadku dysków SSD opóźnienie znacznie się zmniejsza. Dzięki temu systemy z dyskami SSD mogą działać szybciej.

Zalecana: Co to jest Microsoft Word?

Z dyskami twardymi należy obchodzić się ostrożnie. Ponieważ mają ruchome części, są wrażliwe i kruche. Czasami nawet niewielkie wibracje spowodowane upadkiem mogą uszkodzić dysk twardy. Ale dyski SSD mają tutaj przewagę. Wytrzymują uderzenia lepiej niż dyski twarde. Ponieważ jednak mają skończoną liczbę cykli zapisu, mają stałą żywotność. Stają się bezużyteczne po wyczerpaniu cykli zapisu.

Rodzaje dysków SSD

Niektóre cechy dysków SSD zależą od ich typu. W tej sekcji omówimy różne typy dysków SSD.

1. 2.5” – W porównaniu do wszystkich dysków SSD na liście jest to najwolniejszy. Ale nadal jest szybszy niż HDD. Ten typ jest dostępny w najlepszej cenie za GB. Jest to obecnie najczęściej używany rodzaj dysków SSD.

2. mSATA – m oznacza mini. Dyski SSD mSATA są szybsze niż 2,5-calowe. Są preferowane w urządzeniach (takich jak laptopy i notebooki), gdzie przestrzeń nie jest luksusem. Mają małą obudowę. Podczas gdy płytka drukowana w 2,5” jest zamknięta, te w dyskach SSD mSATA są puste. Różni się również ich rodzaj połączenia.

3. SATA III –Ma to połączenie zgodne zarówno z dyskami SSD, jak i HDD. Stało się to popularne, gdy ludzie po raz pierwszy zaczęli przechodzić na SSD z HDD. Jest to niska prędkość 550 MB/s. Dysk jest podłączony do płyty głównej za pomocą przewodu zwanego kablem SATA, dzięki czemu może być nieco zagracony.

4. PCIe –PCIe to skrót od Peripheral Component Interconnect Express. Jest to nazwa nadana slocie, w którym zwykle znajdują się karty graficzne, karty dźwiękowe i tym podobne. Z tego gniazda korzystają dyski SSD PCIe. Są najszybsze i oczywiście najdroższe. Mogą osiągać prędkości prawie czterokrotnie wyższe niż a Dysk SATA.

5. M.2 – Podobnie jak dyski mSATA, mają pustą płytkę drukowaną. Dyski M.2 są fizycznie najmniejszymi ze wszystkich typów dysków SSD. Te leżą gładko na płycie głównej. Mają maleńki wtyk złącza i zajmują bardzo mało miejsca. Ze względu na swój mały rozmiar mogą szybko się nagrzewać, zwłaszcza przy dużej prędkości. W związku z tym są wyposażone we wbudowany radiator / rozpraszacz ciepła. Dyski SSD M.2 są dostępne w wersjach SATA i Typy PCIe. Dlatego dyski M.2 mogą mieć różne rozmiary i szybkości. Podczas gdy dyski mSATA i 2,5” nie obsługują NVMe (co zobaczymy dalej), dyski M.2 mogą.

6. NVMe – NVMe oznacza Pamięć nieulotna ekspresowa. Sformułowanie odnosi się do interfejsu poprzez wymianę danych z dyskami SSD, takimi jak PCI Express i M.2 z hostem. Dzięki interfejsowi NVMe można osiągnąć wysokie prędkości.

Czy dyski SSD mogą być używane we wszystkich komputerach PC?

Jeśli dyski SSD mają tak wiele do zaoferowania, dlaczego nie zastąpili w pełni dysków twardych jako głównego urządzenia pamięci masowej? Znaczącym środkiem odstraszającym jest koszt. Chociaż cena SSD jest teraz niższa niż w momencie wejścia na rynek, HDD to wciąż tańsza opcja. W porównaniu z ceną dysku twardego dysk SSD może kosztować prawie trzy lub cztery razy więcej. Ponadto, gdy zwiększasz pojemność dysku, cena szybko rośnie. Dlatego nie stała się jeszcze opłacalną opcją dla wszystkich systemów.

Przeczytaj także:Sprawdź, czy Twój dysk to SSD lub HDD w systemie Windows 10

Innym powodem, dla którego dyski SSD nie zastąpiły w pełni dysków twardych, jest pojemność. Typowy system z dyskiem SSD może mieć moc w zakresie od 512 GB do 1 TB. Mamy już jednak systemy HDD z kilkoma terabajtami pamięci. Dlatego dla osób, które szukają dużych pojemności, dyski twarde są nadal preferowaną opcją.

Ograniczenia

Widzieliśmy historię rozwoju dysków SSD, sposób ich budowy, korzyści, jakie zapewnia i dlaczego nie był jeszcze używany na wszystkich komputerach PC/laptopach. Jednak każda innowacja w technologii ma swoje wady. Jakie są wady dysku SSD?

1. Szybkość pisania - Ze względu na brak ruchomych części dysk SSD może natychmiast uzyskać dostęp do danych. Jednak tylko opóźnienie jest niskie. Gdy dane mają zostać zapisane na dysku, poprzednie dane muszą być najpierw skasowane. W związku z tym operacje zapisu na dysku SSD są powolne. Różnica prędkości może nie być widoczna dla przeciętnego użytkownika. Ale jest to dość wada, gdy chcesz przesyłać ogromne ilości danych.

2. Utrata i odzyskiwanie danych –Dane usunięte na dyskach SSD są trwale tracone. Ponieważ nie ma kopii zapasowej danych, jest to ogromna wada. Trwała utrata wrażliwych danych może być niebezpieczna. Dlatego też fakt, że nie można odzyskać utraconych danych z dysku SSD, jest tutaj kolejnym ograniczeniem.

3. Koszt - Może to być tymczasowe ograniczenie. Ponieważ dyski SSD są stosunkowo nowszą technologią, naturalne jest, że są one droższe niż tradycyjne dyski twarde. Widzieliśmy, że ceny spadają. Być może za kilka lat koszty nie będą zniechęcać ludzi do przejścia na dyski SSD.

4. Długość życia - Teraz wiemy, że dane są zapisywane na dysku przez wymazanie poprzednich danych. Każdy dysk SSD ma określoną liczbę cykli zapisu/kasowania. W związku z tym, gdy zbliżasz się do limitu cyklu zapisu/kasowania, może to wpłynąć na wydajność dysku SSD. Przeciętny dysk SSD ma około 100 000 cykli zapisu/kasowania. Ta skończona liczba skraca żywotność dysku SSD.

5. Składowanie - Podobnie jak koszt, może to być ponownie tymczasowe ograniczenie. Obecnie dyski SSD są dostępne tylko w małej pojemności. Na dyski SSD o większej pojemności trzeba wydać dużo pieniędzy. Dopiero czas pokaże, czy możemy mieć niedrogie dyski SSD o dobrej pojemności.