Jak działają dyski SSD?

W dzisiejszych czasach, niezależnie od tego, czy kupujesz nowy komputer, czy modernizujesz stary komputer, będziesz chciał kupić dysk półprzewodnikowy (SSD) zamiast tradycyjnego dysku twardego (HDD). Rzeczywiście, przejście z HDD na SSD jest jednym z najlepsze ulepszenia wydajności komputera, jakie możesz zrobić .

Ale jak? I dlaczego? Co sprawia, że SSD jest tak przełomową technologią?

W tym artykule dowiesz się dokładnie, czym są dyski SSD, jak faktycznie działają i działają dyski SSD, dlaczego dyski SSD są tak przydatne, a także o jednej z głównych wad dysków SSD, o której powinieneś wiedzieć. Jeśli zamiast tego szukasz porady dotyczącej zakupu, zalecamy przeczytanie naszego artykułu o tym, co należy wziąć pod uwagę przed zakupem dysku SSD .

Zrozumienie komputerów i pamięci

Aby zrozumieć, jak działają dyski SSD i dlaczego są tak przydatne, musimy najpierw zrozumieć, jak działa pamięć komputera. Architektura pamięci komputera dzieli się na trzy aspekty:

ten Pamięć podręczna
ten pamięć
ten dysk danych

Każdy z tych aspektów pełni ważną funkcję, która determinuje ich działanie.

Pamięć podręczna jest najbardziej wewnętrzną jednostką pamięci. Podczas działania komputer używa pamięci podręcznej jako swego rodzaju placu zabaw do obliczeń i procedur danych. Ścieżki elektryczne do pamięci podręcznej są najkrótsze, dzięki czemu dostęp do danych jest niemal natychmiastowy. Jednak pamięć podręczna jest bardzo mała, więc jej dane są stale nadpisywane.

Źródło obrazu: AddyTsl/ Shutterstock

Pamięć to środek. Możesz go znać jako RAM (Random Access Memory). W tym miejscu komputer przechowuje dane związane z aktywnie uruchomionymi programami i procesami. Dostęp do pamięci RAM jest wolniejszy niż dostęp do pamięci podręcznej, ale tylko znikomo.

Dysk danych to miejsce, w którym wszystko inne jest przechowywane na stałe. To tam przechowywane są wszystkie Twoje programy, pliki konfiguracyjne, dokumenty, pliki muzyczne, pliki filmowe i wszystko inne. Gdy chcesz uzyskać dostęp do pliku lub uruchomić program, komputer musi go załadować z dysku danych do pamięci RAM.

Źródło obrazu: Scanrail1/ Shutterstock

Ważne jest, aby wiedzieć, że istnieje ogromna różnica prędkości między tymi trzema. Podczas gdy pamięć podręczna i pamięć RAM działają z prędkością w nano sekund, tradycyjny dysk twardy działa z prędkością w Krajowy sekundy.

Zasadniczo dysk danych jest wąskim gardłem: bez względu na to, jak szybko wszystko inne jest, komputer może ładować i zapisywać dane tylko tak szybko, jak tylko może je obsłużyć dysk danych.

W tym miejscu wkraczają dyski SSD. Podczas gdy tradycyjne dyski twarde są o rząd wielkości wolniejsze niż pamięć podręczna i pamięć RAM, dyski SSD są znacznie szybsze. Może to znacznie skrócić czas ładowania różnych programów i procesów, a także sprawi, że komputer będzie działał znacznie szybciej.

Dyski SSD służą temu samemu celowi co dyski twarde: przechowują dane i pliki do długotrwałego użytkowania. Różnica polega na tym, że dyski SSD wykorzystują rodzaj pamięci zwanej „pamięcią flash”, która jest podobna do pamięci RAM — ale w przeciwieństwie do pamięci RAM, która czyści dane po wyłączeniu komputera, dane na dysku SSD pozostają zachowane nawet po utracie zasilania.

spraw, aby Windows 10 był szybszy w grach

Gdybyś rozebrał typowy dysk twardy, zobaczyłbyś stos magnetycznych płyt z igłą do czytania ---coś jak gramofon. Zanim igła będzie mogła odczytać lub zapisać dane, płytki muszą się obrócić we właściwe miejsce.

Z drugiej strony dyski SSD wykorzystują siatkę ogniw elektrycznych do szybkiego wysyłania i odbierania danych. Siatki te są podzielone na sekcje zwane „stronami”, a na tych stronach przechowywane są dane. Strony są pogrupowane w „bloki”.

Dyski SSD nazywane są „solid-state”, ponieważ nie mają ruchomych części.

Źródło: Jiri Vaclavek / Shutterstock

Dlaczego trzeba to wiedzieć? Ponieważ dyski SSD mogą zapisywać tylko puste strony w bloku. Na dyskach twardych dane mogą być zapisywane w dowolnym miejscu na płytce w dowolnym momencie, co oznacza, że dane można łatwo nadpisać. Dyski SSD nie mogą bezpośrednio nadpisywać danych na poszczególnych stronach. Mogą zapisywać dane tylko na pustych stronach w bloku.

Jak więc dyski SSD radzą sobie z usuwaniem danych? Gdy wystarczająca liczba stron w bloku zostanie oznaczona jako nieużywana, dysk SSD przesyła dane z całego bloku do pamięci, usuwa cały blok, a następnie ponownie przesyła dane z pamięci z powrotem do bloku, pozostawiając nieużywane strony puste. Zwróć uwagę, że skasowanie bloku niekoniecznie oznacza, że dane całkowicie zniknęły. ( Jak bezpiecznie usunąć dane z dysku SSD! )

Oznacza to, że dyski SSD z czasem stają się wolniejsze.

Kiedy masz nowy dysk SSD, jest on w całości załadowany blokami pełnymi pustych stron. Gdy zapisujesz nowe dane na dysku SSD, może on natychmiast zapisywać te puste strony z niesamowitą szybkością. Jednak w miarę jak zapisuje się coraz więcej danych, puste strony kończą się i pozostajesz z losowymi nieużywanymi stronami rozrzuconymi po blokach.

Ponieważ dysk SSD nie może bezpośrednio nadpisać pojedynczej strony, za każdym razem, gdy chcesz zapisać nowe dane od tego momentu, dysk SSD musi:

Znajdź blok z wystarczającą liczbą stron oznaczonych jako „nieużywane”
Zapisz, które strony w tym bloku są nadal potrzebne
Zresetuj każdą stronę w tym bloku na pustą
Przepisz potrzebne strony do świeżo zresetowanego bloku
Wypełnij pozostałe strony nowymi danymi

Zasadniczo, po przejrzeniu wszystkich pustych stron z nowego zakupu dysku SSD, Twój dysk będzie musiał przejść przez ten proces, gdy tylko będzie chciał zapisać nowe dane. Tak działa większość pamięci flash.

To powiedziawszy, nadal jest o wiele szybciej niż tradycyjny dysk twardy, a wzrost prędkości jest absolutnie warty zakupu dysku SSD zamiast dysku twardego.

Minusy dysków SSD

Teraz, gdy wiemy, jak działa dysk półprzewodnikowy, możemy również zrozumieć jedną z jego największych wad: pamięć flash może obsłużyć tylko skończoną liczbę zapisów, zanim umrze.

Istnieje wiele badań naukowych, które wyjaśniają, dlaczego tak się dzieje, ale wystarczy powiedzieć, że gdy używany jest dysk SSD, ładunki elektryczne w każdej z jego komórek danych muszą być okresowo resetowane. Niestety oporność elektryczna każdego ogniwa nieznacznie wzrasta z każdym resetem, co zwiększa napięcie potrzebne do zapisania do tego ogniwa. W końcu wymagane napięcie staje się tak wysokie, że dane ogniwo staje się niemożliwe do zapisu.

W ten sposób komórki danych SSD mają skończoną liczbę zapisów. Nie oznacza to jednak, że dysk SSD nie wytrzyma długo! Sprawdź nasz artykuł na średnia żywotność dysków HDD, SSD i pendrive'ów jeśli chcesz wiedzieć więcej. Mamy nadzieję, że teraz lepiej rozumiesz, jak działają dyski półprzewodnikowe.

Udział Udział Ćwierkać E-mail Czy warto uaktualnić do systemu Windows 11?

Windows został przeprojektowany. Ale czy to wystarczy, aby przekonać Cię do przejścia z Windows 10 na Windows 11?

Czytaj dalej Powiązane tematy

Wyjaśnienie technologii
Dysk SSD

O autorze Joel Lee(1524 opublikowanych artykułów)

Joel Lee jest redaktorem naczelnym MakeUseOf od 2018 roku. Posiada licencjat. w informatyce i ponad 9-letnie doświadczenie zawodowe w pisaniu i redagowaniu.

Więcej od Joela Lee

Zapisz się do naszego newslettera

Dołącz do naszego newslettera, aby otrzymywać porady techniczne, recenzje, bezpłatne e-booki i ekskluzywne oferty!

Kliknij tutaj, aby zasubskrybować