Hvordan fungerer Solid State-drev?

Hvordan fungerer Solid State-drev?

I disse dage, uanset om du køber en ny computer eller opgraderer en gammel computer, vil du gerne købe et solid-state-drev (SSD) i stedet for en traditionel harddisk (HDD). Skift fra HDD til SSD er faktisk en af bedste pc -ydelsesopgraderinger, du kan foretage .





Men hvordan? Og hvorfor? Hvad gør SSD'en til sådan en banebrydende teknologi?



I denne artikel lærer du præcis, hvad SSD'er er, hvordan SSD'er rent faktisk fungerer og fungerer, hvorfor SSD'er er så nyttige og den eneste store ulempe ved 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.





Forstå computere og hukommelse

For at forstå, hvordan SSD'er fungerer, og hvorfor de er så nyttige, skal vi først forstå, hvordan computerhukommelse fungerer. En computers hukommelsesarkitektur er opdelt i tre aspekter:

  1. Det cache
  2. Det hukommelse
  3. Det datadrev

Hvert af disse aspekter tjener en vigtig funktion, der bestemmer, hvordan de fungerer.



Cachen er den inderste hukommelsesenhed. Når du kører, bruger din computer cachen som en slags legeplads til dataregninger og procedurer. De elektriske veje til cachen er de korteste, hvilket gør datatilgang næsten øjeblikkelig. Cachen er dog meget lille, så dens data bliver konstant overskrevet.

Billedkredit: AddyTsl/ Shutterstock



Hukommelsen er mellemvejen. Du kender det måske som RAM (Random Access Memory). Det er her din computer gemmer 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 gemmes for permanent. Det er her, alle dine programmer, konfigurationsfiler, dokumenter, musikfiler, filmfiler og alt andet opbevares. Når du vil have adgang til en fil eller køre et program, skal computeren indlæse den fra datadrevet og ind i RAM.



Billedkredit: Scanrail1/ Shutterstock

Det vigtige at vide er, at der er en stor hastighedsforskel mellem de tre. Mens cache og RAM fungerer med hastigheder i nano sekunder, fungerer en traditionel harddisk med hastigheder på national sekunder.

I det væsentlige er datadrevet flaskehalsen: Uanset hvor hurtigt alt andet er, kan en computer kun indlæse og gemme data, så hurtigt som datadrevet kan håndtere det.

Det er her SSD'er træder til. Mens traditionelle HDD'er er størrelsesordener langsommere end cache og RAM, er SSD'er meget hurtigere. Dette kan reducere den tid, det tager at indlæse forskellige programmer og processer, betydeligt og får din computer til at føles meget hurtigere.

Hvordan fungerer Solid State-drev?

SSD'er tjener samme formål som HDD'er: de gemmer data og filer til lang tids brug. Forskellen er, at SSD'er bruger en type hukommelse kaldet 'flash-hukommelse', der ligner RAM --- men i modsætning til RAM, der sletter sine data, når computeren slukker, fortsætter dataene på en SSD, selvom den mister strøm.

download enhver video fra ethvert websted online gratis

Hvis du adskilte en typisk harddisk, ville du se en stak magnetiske plader med en læsepind --- lidt som en vinylpladespiller. Inden nålen kan læse eller skrive data, skal pladerne dreje rundt til det rigtige sted.

På den anden side bruger SSD'er et net af elektriske celler til hurtigt at sende og modtage data. Disse gitre er opdelt i sektioner kaldet 'sider', og disse sider er, hvor data gemmes. Sider klumpes sammen for at danne 'blokke'.

SSD'er kaldes 'solid-state', fordi de ikke har bevægelige dele.

Billedkredit: Jiri Vaclavek / Shutterstock

Hvorfor er det nødvendigt at vide det? 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 let kan overskrives. SSD'er kan ikke direkte overskrive data på individuelle sider. De kan kun skrive data til tomme sider i en blok.

Så hvordan håndterer SSD'er datasletning? Når nok sider i en blok er markeret som ubrugte, overfører SSD'en hele blokens data til hukommelsen, sletter hele blokken og videregiver derefter dataene fra hukommelsen tilbage til blokken, mens de ubrugte sider efterlades tomme. Bemærk, at sletning af en blok ikke nødvendigvis betyder, at dataene er helt væk. (Sådan slettes data sikkert på en SSD!)

Det betyder, at SSD'er bliver langsommere over tid.

Når du har en frisk SSD, er den fuldstændig fyldt med blokke fulde af tomme sider. Når du skriver nye data til SSD'en, kan den straks skrive til de blanke sider med flammende hastigheder. Men efterhånden som flere og flere data bliver skrevet, løber de tomme sider op, og du sidder tilbage med tilfældige ubrugte sider spredt gennem blokkene.

Da en SSD ikke direkte kan overskrive en enkelt side, skal SSD'en hver gang du vil skrive nye data fra det tidspunkt:

  1. Find en blok med nok sider mærket 'ubrugt'
  2. Registrer hvilke sider i den blok, der stadig er nødvendige
  3. Nulstil hver side i den blok til tom
  4. Omskriv de nødvendige sider i den nulstillede blok
  5. Fyld 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 det vil skrive nye data. Sådan fungerer de fleste flashhukommelser.

Når det er sagt, er det stadig meget hurtigere end en traditionel HDD, og ​​hastighedsforøgelserne er absolut værd at købe en SSD over en HDD.

Ulempen ved Solid State-drev

Nu hvor vi ved, hvordan et solid-state-drev fungerer, kan vi også forstå en af ​​dens største ulemper: flashhukommelse kan kun opretholde et begrænset antal skriver, før den dør.

Der er meget videnskab, der går ind på at forklare, hvorfor dette sker, men det er tilstrækkeligt at sige, at når en SSD bruges, skal de elektriske ladninger i hver af dets dataceller periodisk nulstilles. Desværre stiger den elektriske modstand for hver celle lidt med hver nulstilling, hvilket øger den spænding, der er nødvendig for at skrive ind i denne celle. Til sidst bliver den nødvendige spænding så høj, at den bestemte celle bliver umulig at skrive til.

Således har SSD -dataceller et begrænset antal skriverier. Det betyder dog ikke, at en SSD ikke holder længe! Se vores artikel om gennemsnitlig levetid for HDD'er, SSD'er og flashdrev hvis du vil vide mere. Forhåbentlig har du nu en bedre forståelse af, hvordan solid-state-drev fungerer.

Del Del Tweet E -mail Er det værd at opgradere til Windows 11?

Windows er blevet redesignet. Men er det nok til at overbevise dig om at skifte fra Windows 10 til Windows 11?

Læs Næste Relaterede emner
  • Teknologi forklaret
  • Solid State Drive
Om forfatteren Joel lee(1524 artikler udgivet)

Joel Lee er chefredaktør for MakeUseOf siden 2018. Han har en B.S. i datalogi og over ni års professionel skrive- og redigeringserfaring.

Mere fra Joel Lee

Abonner på vores nyhedsbrev

Tilmeld dig vores nyhedsbrev for at få tekniske tips, anmeldelser, gratis e -bøger og eksklusive tilbud!

Klik her for at abonnere