I disse dage, uanset om du køber en ny computer eller opgraderer en gammel computer, vil du købe et solid state-drev (SSD) i stedet for en traditionel harddisk (HDD). Faktisk er skift fra HDD til SSD en af de bedste pc-opgraderinger, du kan lave.
Men hvordan? Og hvorfor? Hvad gør SSD sådan en banebrydende teknologi?
I denne artikel lærer du præcis, hvilke SSD'er, hvordan SSD'er rent faktisk fungerer og fungerer, hvorfor SSD'er er så nyttige, og den ene store ulempe til SSD'er, som du bør vide om. Hvis du leder efter købsrådgivning i stedet, anbefaler vi at læse vores artikel om, hvad du skal overveje, før du køber en SSD 5 ting, du bør overveje, når du køber en SSD 5 ting, du bør overveje, når du køber et SSD. statiske drev til opbevaring. Skal du købe en? Læs mere .
Forstå computere og hukommelse
For at forstå, hvordan SSD'er fungerer, og hvorfor de er så nyttige, skal vi først forstå, hvordan computerhukommelsen virker. En computers hukommelsesarkitektur er opdelt i tre aspekter:
- Cachen
- Hukommelsen
- Datadrevet
Hvert af disse aspekter tjener en vigtig funktion, der bestemmer, hvordan de virker.
Cachen er den inderste hukommelsesenhed. Når du kører, bruger din computer cachen som en slags legeplads til databeregninger og -procedurer. De elektriske stier til cachen er de korteste, hvilket gør datatilgangen næsten øjeblikkelig. Cachen er dog meget lille, så dens data bliver konstant overskrevet.
Hukommelsen er mellem jorden. Du kan måske vide det som RAM (Random Access Memory). Her gemmer din computer data relateret til de programmer og processer, der kører aktivt. Adgang til RAM er langsommere end adgang til cachen, men kun ubetydeligt.
Datadrevet er hvor alt andet er lagret for permanent. Det er her, hvor alle dine programmer, konfigurationsfiler, dokumenter, musikfiler, filmfiler og alt andet holdes. Når du vil have adgang til en fil eller køre et program, skal computeren indlæse det fra datadrevet og til RAM.
Det vigtige ved at vide, at der er en stor hastighedsforskel mellem de tre. Mens cache og RAM opererer med hastigheder i nano sekunder, arbejder en traditionel harddisk ved hastigheder i milli sekunder.
Data-drevet er i det væsentlige flaskehalsen: uanset hvor hurtigt alt andet er, kan en computer kun indlæse og gemme data så hurtigt som datastationen kan klare det.
Det er her, hvor SSD'er træder ind. Mens traditionelle HDD'er er størrelsesorden langsommere end cache og RAM, er SSD'er meget hurtigere. Dette kan betydeligt reducere den tid det tager at indlæse forskellige programmer og processer, og det vil få din computer til at føle sig meget hurtigere.
Hvordan fungerer Solid State Drives?
SSD'er tjener samme formål som HDD'er: De gemmer data og filer til langvarig brug. Forskellen er, at SSD'er bruger en type hukommelse kaldet "flash-hukommelse", hvilket svarer til RAM-men i modsætning til RAM, der sletter sine data, når computeren slår ned, fortsætter dataene på en SSD, selv når det taber strøm.
Hvis du tog en typisk HDD fra hinanden, ville du se en stak magnetplader med en læsningsnål som en vinyl record player. Før nålen kan læse eller skrive data, skal pladerne dreje rundt til den rigtige placering.
På den anden side bruger SSD'er et rutenet af elektriske celler til hurtigt at sende og modtage data. Disse net er adskilt i sektioner kaldet "sider", og disse sider er hvor data er gemt. Sider er klumpet sammen for at danne "blokke".
SSD'er kaldes "solid state", fordi de ikke har bevægelige dele.
Hvorfor er det nødvendigt at vide? Fordi SSD'er kun kan skrive til tomme sider i en blok. I HDD'er kan data til enhver tid skrives til ethvert sted på pladen, og det betyder, at data nemt kan overskrives. SSD'er kan ikke overskrive data direkte på enkelte sider. De kan kun skrive data til tomme sider i en blok.
Så hvordan håndterer SSD'er data sletning? Når nok sider i en blok er markeret som ubrugte, forpligter SSD hele blokken til at gemme data til hukommelse, sletter hele blokken, og genindsætter dataene fra hukommelsen tilbage til blokken, mens de ubrugte sider blinker tomme. Bemærk, at sletning af en blok ikke nødvendigvis betyder, at dataene er helt væk. (Sådan sletter du sikkert data på en SSD!)
Det betyder, at SSD'er bliver langsommere over tid.
Når du har en frisk SSD, er den helt fyldt med blokke fyldt med tomme sider. Når du skriver nye data til SSD'en, kan den straks skrive til de tomme sider med brændende hastigheder. Men da flere og flere data bliver skrevet, løber de tomme sider ud, og du er tilbage med tilfældige ubrugte sider spredt gennem blokkerne.
Da en SSD ikke kan overskrive en enkelt side direkte, skal SSD hver gang du ønsker at skrive nye data fra dette tidspunkt:
- Find en blok med nok sider markeret "ubrugt"
- Optag hvilke sider i den blok er stadig nødvendige
- Nulstil hver side i den pågældende blok til tom
- Omskriv de nødvendige sider i den nulstillede blok
- Udfyld de resterende sider med de nye data
Så i det væsentlige, når du har gennemgået alle de tomme sider fra et nyt SSD-køb, skal dit drev gennemgå denne proces, når den vil skrive nye data. Sådan virker de fleste flashhukommelser.
Når det er sagt, er det stadig meget hurtigere end en traditionel harddisk, og hastighedsgevinsterne er absolut værd at købe en SSD over en harddisk.
Downside to Solid State Drives
Nu hvor vi ved, hvordan et solid state-drev fungerer, kan vi også forstå en af dens største ulemper: Flash-hukommelse kan kun opretholde et begrænset antal skrivninger, inden den dør.
Der er meget videnskab, der går ud på at forklare, hvorfor dette sker, men det er nok at sige, at når der anvendes en SSD, skal de elektriske ladninger inden for hver af sine dataceller periodisk nulstilles. Desværre øges den elektriske modstand af hver celle lidt med hver nulstilling, hvilket øger den spænding, der er nødvendig for at skrive i den celle. Til sidst bliver den nødvendige spænding så høj, at den pågældende celle bliver umulig at skrive til.
SSD-dataceller har således et begrænset antal skrivninger. Men det betyder ikke, at en SSD ikke varer lang tid! Se vores artikel om de gennemsnitlige levetider for HDD'er, SSD'er og flashdrev. Harddiske, SSD'er, Flashdrev: Hvor lang tid vil dine lagermedier vare? Harddiske, SSD'er, Flashdrev: Hvor lang tid vil dine lagermedier være sidst? Hvor længe vil harddiske, SSD'er, flashdrev fortsætte med at fungere, og hvor længe vil de gemme dine data, hvis du bruger dem til arkivering? Læs mere, hvis du vil vide mere. Forhåbentlig har du nu en bedre forståelse af, hvordan solid-state-drev fungerer.