Αυτές τις μέρες, αν αγοράζετε έναν νέο υπολογιστή ή αναβαθμίζετε έναν παλιό υπολογιστή, θα θέλετε να αγοράσετε μια μονάδα SSD αντί για έναν παραδοσιακό σκληρό δίσκο (HDD). Πράγματι, η εναλλαγή από HDD σε SSD είναι μία από τις καλύτερες αναβαθμίσεις επιδόσεων PC που μπορείτε να κάνετε.
Αλλά πως? Και γιατί? Τι κάνει το SSD μια τέτοια πρωτοποριακή τεχνολογία;
Σε αυτό το άρθρο, θα μάθετε ακριβώς ποια είναι τα SSD, πώς λειτουργούν και λειτουργούν τα SSD, γιατί τα SSD είναι τόσο χρήσιμα και το σημαντικότερο μειονέκτημα για SSD που πρέπει να γνωρίζετε. Αν θέλετε να αγοράσετε συμβουλές, σας συνιστούμε να διαβάσετε το άρθρο μας για το τι πρέπει να εξετάσετε πριν αγοράσετε ένα SSD 5 πράγματα που πρέπει να λάβετε υπόψη κατά την αγορά ενός SSD 5 πράγματα που πρέπει να λάβετε υπόψη όταν αγοράζετε ένα SSD Ο κόσμος της οικιακής πληροφορικής κινείται προς την κατεύθυνση της στερεάς κρατικές μονάδες αποθήκευσης. Εάν αγοράσετε ένα; Διαβάστε περισσότερα .
Κατανόηση υπολογιστών και μνήμης
Για να κατανοήσουμε πώς λειτουργούν τα SSD και γιατί είναι τόσο χρήσιμα, πρέπει πρώτα να καταλάβουμε πώς λειτουργεί η μνήμη του υπολογιστή. Η αρχιτεκτονική μνήμης ενός υπολογιστή χωρίζεται σε τρεις όψεις:
- Η κρυφή μνήμη
- Η μνήμη
- Η μονάδα δεδομένων
Κάθε μία από αυτές τις πτυχές εξυπηρετεί μια σημαντική λειτουργία που καθορίζει τον τρόπο λειτουργίας τους.
Η κρυφή μνήμη είναι η εσωτερική μονάδα μνήμης. Όταν εκτελείται, ο υπολογιστής σας χρησιμοποιεί την κρυφή μνήμη ως ένα είδος παιδικής χαράς για υπολογισμούς και διαδικασίες δεδομένων. Οι ηλεκτρικές διαδρομές προς την κρυφή μνήμη είναι οι συντομότερες, καθιστώντας την πρόσβαση σε δεδομένα σχεδόν στιγμιαία. Ωστόσο, η μνήμη cache είναι πολύ μικρή, ώστε τα δεδομένα της να αντικαθίστανται συνεχώς.
Η μνήμη είναι το μεσαίο έδαφος. Μπορεί να το γνωρίζετε ως RAM (μνήμη τυχαίας προσπέλασης). Αυτό είναι όπου ο υπολογιστής σας αποθηκεύει τα δεδομένα που σχετίζονται με τα προγράμματα και τις διαδικασίες που εκτελούνται ενεργά. Η πρόσβαση στη μνήμη RAM είναι πιο αργή από την πρόσβαση στην κρυφή μνήμη, αλλά είναι αμελητέα.
Η μονάδα δεδομένων είναι εκεί όπου όλα τα υπόλοιπα αποθηκεύονται για μονιμότητα. Εκεί διατηρούνται όλα τα προγράμματα, τα αρχεία ρυθμίσεων, τα έγγραφα, τα αρχεία μουσικής, τα αρχεία ταινιών και όλα τα υπόλοιπα. Όταν θέλετε να αποκτήσετε πρόσβαση σε ένα αρχείο ή να εκτελέσετε ένα πρόγραμμα, ο υπολογιστής πρέπει να το φορτώσει από τη μονάδα δεδομένων και στη μνήμη RAM.
Το σημαντικό πράγμα που πρέπει να γνωρίζουμε είναι ότι υπάρχει μεγάλη διαφορά ταχύτητας μεταξύ των τριών. Ενώ η μνήμη cache και η μνήμη RAM λειτουργούν με ταχύτητες σε nano δευτερόλεπτα, ένας παραδοσιακός σκληρός δίσκος λειτουργεί σε ταχύτητες σε milli δευτερόλεπτα.
Στην ουσία, η κίνηση δεδομένων είναι η συμφόρηση: δεν έχει σημασία πόσο γρήγορα είναι όλα τα άλλα, ένας υπολογιστής μπορεί να φορτώσει και να αποθηκεύσει δεδομένα τόσο γρήγορα όσο μπορεί να το χειριστεί ο δίσκος δεδομένων.
Αυτό είναι όπου SSDs μπαίνουν in. Ενώ οι παραδοσιακοί σκληροί δίσκοι είναι τάξεις μεγέθους βραδύτερους από την κρυφή μνήμη και τη μνήμη RAM, τα SSD είναι πολύ ταχύτερα. Αυτό μπορεί να μειώσει σημαντικά το χρόνο που απαιτείται για τη φόρτωση διαφόρων προγραμμάτων και διαδικασιών και θα κάνει τον υπολογιστή σας να αισθάνεται πολύ πιο γρήγορα.
Πώς λειτουργούν οι μονάδες SSD;
Τα SSD εξυπηρετούν τον ίδιο σκοπό με τους σκληρούς δίσκους: αποθηκεύουν δεδομένα και αρχεία για μακροχρόνια χρήση. Η διαφορά είναι ότι τα SSD χρησιμοποιούν έναν τύπο μνήμης που ονομάζεται "μνήμη flash", ο οποίος είναι παρόμοιος με τη μνήμη RAM, αλλά αντίθετα με τη μνήμη RAM, η οποία καθαρίζει τα δεδομένα της κάθε φορά που ο υπολογιστής αναστέλλει, τα δεδομένα σε μια SSD εξακολουθούν να υφίστανται ακόμη και όταν χάνονται.
Εάν διαχωρίσατε ένα τυπικό σκληρό δίσκο, θα δείτε μια στοίβα από μαγνητικές πλάκες με μια βελόνα ανάγνωσης - σαν ένα ρεκόρ βινυλίου. Προτού η βελόνα μπορεί να διαβάσει ή να γράψει δεδομένα, οι πλάκες πρέπει να περιστρέφονται γύρω από τη σωστή θέση.
Από την άλλη πλευρά, οι μονάδες SSD χρησιμοποιούν ένα πλέγμα ηλεκτρικών κυψελών για την ταχεία αποστολή και λήψη δεδομένων. Αυτά τα πλέγματα χωρίζονται σε τμήματα που ονομάζονται "σελίδες" και αυτές οι σελίδες είναι εκεί όπου αποθηκεύονται τα δεδομένα. Οι σελίδες συσσωρεύονται μαζί για να σχηματίσουν "μπλοκ".
Τα SSD ονομάζονται "στερεάς κατάστασης" επειδή δεν έχουν κινούμενα μέρη.
Γιατί είναι απαραίτητο να γνωρίζουμε αυτό; Επειδή οι μονάδες SSD μπορούν να γράψουν μόνο σε κενές σελίδες σε ένα μπλοκ. Σε σκληρούς δίσκους, τα δεδομένα μπορούν να εγγραφούν οποιαδήποτε στιγμή στο πιάτο ανά πάσα στιγμή, και αυτό σημαίνει ότι τα δεδομένα μπορούν εύκολα να αντικατασταθούν. Τα SSD δεν μπορούν να αντικαταστήσουν απευθείας τα δεδομένα σε μεμονωμένες σελίδες. Μπορούν μόνο να γράψουν δεδομένα σε κενές σελίδες σε ένα μπλοκ.
Έτσι λοιπόν πώς χειρίζονται τα SSDs τη διαγραφή δεδομένων; Όταν οι σελίδες σε ένα μπλοκ έχουν επισημανθεί ως αχρησιμοποίητες, το SSD δεσμεύει ολόκληρη την αξία του μπλοκ σε μνήμη, σβήνει ολόκληρο το μπλοκ και στη συνέχεια επαναφέρει τα δεδομένα από τη μνήμη πίσω στο μπλοκ αφήνοντας κενά τις σελίδες που δεν χρησιμοποιήθηκαν. Λάβετε υπόψη ότι η διαγραφή ενός μπλοκ δεν σημαίνει απαραίτητα ότι τα δεδομένα έχουν εξαφανιστεί πλήρως. (Πώς να διαγράψετε με ασφάλεια τα δεδομένα σε ένα SSD!)
Αυτό σημαίνει ότι τα SSDs καθυστερούν με την πάροδο του χρόνου.
Όταν έχετε ένα νέο SSD, φορτώνεται εξ ολοκλήρου με μπλοκ γεμάτα κενές σελίδες. Όταν γράφετε νέα δεδομένα στο SSD, μπορεί να γράψει αμέσως σε αυτές τις κενές σελίδες με εκπληκτικές ταχύτητες. Ωστόσο, καθώς όλο και περισσότερα δεδομένα γίνονται γραπτώς, οι κενές σελίδες εξαντλούνται και μένετε με τυχαίες σελίδες που δεν χρησιμοποιούνται και είναι διάσπαρτες σε όλα τα μπλοκ.
Δεδομένου ότι ένα SSD δεν μπορεί να αντικαταστήσει απευθείας μια μεμονωμένη σελίδα, κάθε φορά που θέλετε να γράψετε νέα δεδομένα από αυτό το σημείο, το SSD πρέπει:
- Βρείτε ένα μπλοκ με αρκετές σελίδες με την ένδειξη "unused"
- Καταγράψτε ποιες σελίδες σε αυτό το μπλοκ είναι ακόμα απαραίτητες
- Επαναφέρετε κάθε σελίδα του μπλοκ σε κενό
- Επανατοποθετήστε τις απαραίτητες σελίδες στο φρέσκο μπλοκ επαναφοράς
- Συμπληρώστε τις υπόλοιπες σελίδες με τα νέα δεδομένα
Έτσι, στην ουσία, μόλις περάσετε από όλες τις κενές σελίδες από μια νέα αγορά SSD, η μονάδα σας θα πρέπει να περάσει από αυτή τη διαδικασία κάθε φορά που θέλει να γράψει νέα δεδομένα. Αυτός είναι ο τρόπος λειτουργίας της μνήμης flash.
Τούτου λεχθέντος, εξακολουθεί να είναι πολύ ταχύτερος από έναν παραδοσιακό σκληρό δίσκο, και τα κέρδη ταχύτητας αξίζουν απόλυτα την αγορά ενός SSD σε έναν σκληρό δίσκο.
Το μειονέκτημα των μονάδων στερεάς κατάστασης
Τώρα που γνωρίζουμε πώς λειτουργεί ένα SSD, μπορούμε επίσης να καταλάβουμε ένα από τα μεγαλύτερα μειονεκτήματά του: η μνήμη flash μπορεί να διατηρήσει μόνο ένα πεπερασμένο αριθμό εγγραφών πριν πεθάνει.
Υπάρχει πολλή επιστήμη που εξηγεί γιατί συμβαίνει αυτό, αλλά αρκεί να πούμε ότι ως SSD χρησιμοποιείται, τα ηλεκτρικά φορτία μέσα σε καθεμία από τις κυψέλες δεδομένων της πρέπει να επαναρυθμίζονται περιοδικά. Δυστυχώς, η ηλεκτρική αντίσταση κάθε κελιού αυξάνεται ελαφρώς με κάθε επαναφορά, γεγονός που αυξάνει την τάση που απαιτείται για να εγγραφεί σε αυτό το κελί. Τελικά, η απαιτούμενη τάση γίνεται τόσο υψηλή ώστε να είναι αδύνατη η εγγραφή του συγκεκριμένου στοιχείου.
Έτσι, τα στοιχεία δεδομένων SSD έχουν ένα πεπερασμένο αριθμό εγγραφών. Ωστόσο, αυτό δεν σημαίνει ότι ένα SSD δεν θα διαρκέσει πολύ καιρό! Ελέγξτε το άρθρο μας σχετικά με τη μέση διάρκεια ζωής των σκληρών δίσκων, των μονάδων SSD και των μονάδων flash Σκληροί Δίσκοι, SSD, Δίσκοι Flash: Πόσο καιρό θα διαρκέσει το μέσο αποθήκευσης; Σκληροί δίσκοι, μονάδες SSD, μονάδες λάμψης: Πόσο καιρό θα διαρκέσει το μέσο αποθήκευσης; Πόσο καιρό θα λειτουργήσουν οι σκληροί δίσκοι, τα SSD, οι μονάδες flash συνεχίζουν να λειτουργούν και πόσο καιρό θα αποθηκεύουν τα δεδομένα σας αν τα χρησιμοποιείτε για αρχειοθέτηση; Διαβάστε περισσότερα αν θέλετε να μάθετε περισσότερα. Ας ελπίσουμε ότι τώρα έχετε καλύτερη κατανόηση του τρόπου με τον οποίο λειτουργούν οι δίσκοι SSD.