Co to jest dysk SSD?

Pamięć masowa to jedna z niewielu części komputera, która od czasu do czasu przechodzi całkowitą i całkowitą metamorfozę. Zaczęliśmy od taśm, przeszliśmy na dyskietki, potem na dyski twarde, a teraz na dyski półprzewodnikowe, czyli dyski SSD. Dysk SSD jest najnowszy w łańcuchu bardzo różnych technologii pamięci masowej, choć nie zastąpił całkowicie swojego poprzednika (jeszcze W każdym razie). Oto historia dysku SSD i tego, jak stopniowo stał się on podstawowym urządzeniem pamięci masowej dla komputerów na całym świecie.

Mały, lekki i wydajny

Największą innowacją dysku SSD jest to, że jest on w 100% cyfrowy, co oznacza, że ​​do działania nie wykorzystuje żadnych ruchomych ani mechanicznych części. Główne nośniki pamięci, które poprzedzały SSD, takie jak taśma, dyskietki, dyski DVD i dyski twarde (lub dyski twarde), były częściowo mechaniczne lub analogowe. Będąc w 100% cyfrowym, dyski SSD mogą być bardzo małe, od rozmiaru dłoni do palca. Dyski SSD są znacznie lżejsze i wydajniejsze niż dyski twarde, które zostały (w większości) zastąpione przez dyski SSD.

To, co sprawia, że ​​​​SSD jest możliwe, to pamięć flash NAND, mały krzemowy układ wielkości czubka palca i pojedynczy chip może przechowywać do dwóch terabajtów w momencie pisania (tańsze urządzenia będą wykorzystywać chipy o mniejszej pojemności chociaż). Pod wieloma względami pamięć flash NAND jest bardzo podobna do pamięci RAM, która jest również chipem, który może przechowywać wiele danych i jest czasami używana w dyskach SSD, aby były jeszcze szybsze. Istnieją jednak trzy kluczowe różnice między pamięcią flash NAND a pamięcią RAM: pamięć RAM jest znacznie szybsza, układy NAND mają większe pojemności za niższą cenę, a NAND nie wymaga stałej mocy, aby zachować dane.

Chociaż pamięć flash jest kluczem do dysku SSD, nie wszystkie urządzenia korzystające z pamięci flash są uważane za dyski SSD, takie jak dyski flash USB i karty SD. Dysk SSD to zazwyczaj wysokowydajna implementacja pamięci flash, którą można zainstalować bezpośrednio w komputerze lub w zewnętrznej obudowie, która łączy się z komputerem. Jedyną prawdziwą różnicą między dyskiem flash USB a zewnętrznym dyskiem SSD jest to, że dysk SSD może być szybszy i mieć większą pojemność.

Różne rodzaje interfejsów danych i typy pamięci dla dysków SSD

Chociaż wszystkie dyski SSD korzystają z pamięci flash, mogą występować znaczne różnice między różnymi modelami. Dwie kluczowe specyfikacje, na które należy zwrócić uwagę, to interfejs danych i typ pamięci, które mają znaczący wpływ zarówno na wydajność, jak i kompatybilność.

Interfejs danych dysku SSD to coś, czego nie można zignorować, nawet jeśli nie jesteś entuzjastą, ponieważ w ten sposób dysk SSD łączy się z komputerem. Ogólnie rzecz biorąc, istnieją trzy główne sposoby podłączenia dysku SSD do urządzenia: PCIe, SATA i USB. Spośród tych trzech, PCIe oferuje najszybsze prędkości transferu, a nowsze wersje PCIe umożliwiają dyskom SSD osiąganie jeszcze wyższych prędkości. Chociaż SATA jest znacznie wolniejszy niż PCIe, nie jest paraliżująco wolny i jest odpowiedni dla starszych modeli. Jednak nawet w najnowszych wersjach USB dyski SSD mogą być dość powolne, ponieważ interfejs USB po prostu nie jest optymalny dla dysków SSD.

Te interfejsy są nie tylko cyfrowe, ale także fizyczne. PCIe można podłączyć przez jedno z gniazd x16 na płycie głównej lub przez gniazdo M.2 kompatybilne z małymi dyskami SSD NVMe. SATA włączone druga ręka jest zwykle używana do 2,5-calowych dysków SSD, chociaż niektóre dyski SSD SATA mają format M.2, a niektóre gniazda M.2 to SATA zgodny. Podczas gdy nowoczesne komputery stacjonarne są kompatybilne z większością (jeśli nie wszystkimi) typami dysków SSD PCIe i SATA, większość nowoczesnych laptopów używa tylko dysków SSD NVMe.

Chociaż istnieje wiele aspektów pamięci flash, które określają kluczowe cechy, jeden z najważniejszych Specyfikacje to rozmiar komórek, w których przechowywane są pojedyncze jedynki i zera, które składają się na dane pamięć flash. Większość pamięci flash przechowuje jeden, dwa, trzy lub cztery bity na komórkę i chociaż większy zwykle oznacza lepszy, w tym przypadku nie zawsze jest to prawdą. Komórki z mniejszą liczbą bitów są szybsze i mają większą wytrzymałość, podczas gdy komórki z większą liczbą bitów mogą przechowywać dane w większej gęstości.

Pamięć komórki jednopoziomowej (lub SLC) przechowuje tylko jeden bit i jest to najszybszy i najtrwalszy rodzaj pamięci flash. Jednak niska gęstość danych oznacza, że ​​ten rodzaj pamięci jest najdroższy. Pamięć komórki wielopoziomowej (lub MLC) ma dwa bity na komórkę, komórka trzypoziomowa (lub QLC) ma trzy bity, a komórka czteropoziomowa (lub QLC) ma cztery bity. Dzisiaj QLC jest bardzo popularny wśród tanich dysków, takich jak Solidigm P41 Plus, podczas gdy TLC jest wystarczający dla dysków wysokiej klasy, takich jak Samsunga 990 Pro. SLC i MLC są przeznaczone głównie dla komputerów profesjonalnych i centrów danych ze względu na ich wysoki koszt i nadmierną wydajność dla wszystkich innych.

Dlaczego dysk SSD nie zabił jeszcze całkowicie dysku twardego

Po tym wszystkim możesz się zastanawiać, dlaczego dysk twardy wciąż jest w pobliżu. Dyski SSD są supernowoczesne, o rząd wielkości szybsze i znacznie mniejsze. Chociaż wszystkie te rzeczy pomogły dyskom SSD w większości przejąć rynek pamięci masowych, istnieje kilka powodów, dla których dysk SSD nie zabił dysku twardego, tak jak dysk twardy zabił dyskietkę.

Jednym z największych powodów (i być może głównym powodem) jest to, że dyski twarde są znacznie tańsze niż dyski SSD. W chwili pisania tego tekstu dyski SSD są osiągając najniższe ceny, jakie kiedykolwiek widzieliśmy, ale dość średni dysk SSD o pojemności 2 TB nadal kosztuje około 70 USD, podczas gdy dyski twarde o pojemności 2 TB można znaleźć za 40 USD do $50. Jeśli kupujesz dużo przestrzeni dyskowej, różnica ta bardzo szybko się sumuje. Ponadto jest wysoce prawdopodobne, że dyski SSD nie będą tak tanie przez tak długi czas, ponieważ producenci ograniczają produkcję, aby uciec od tych najniższych cen.

Dyski twarde mają również inną zaletę związaną z pamięcią masową: rozmiar. Największe dyski twarde mogą przechowywać 22 TB danych, a chociaż superwysokiej klasy dyski SSD do centrów danych mogą przechowywać nawet 100 TB, największe konsumenckie dyski SSD osiągają tylko 15,3 TB. Ale nawet wtedy dyski SSD o pojemności 15,3 TB nie są zbyt popularne, a jeśli potrzebujesz dysku SSD o dużej pojemności, będziesz musiał zadowolić się bardziej popularnym modelem o pojemności 8 TB. Oczywiście te dyski SSD są fizycznie mniejsze niż dyski twarde, ale większość płyt głównych ma więcej portów SATA niż gniazda M.2 i PCIe, co oznacza, że ​​można przechowywać więcej danych na dyskach twardych.

To, co ostatecznie sprawia, że ​​po tylu latach dysk twardy nadal jest bardzo użyteczny, to fakt, że prędkość to nie wszystko. Jasne, dla twojego systemu operacyjnego, gier i innego oprogramowania użycie dysku SSD jest znacznie lepsze niż użycie dysku twardego, ale długoterminowe przechowywanie danych nie wymaga dużej szybkości. Jeśli weźmiesz pod uwagę, że dyski twarde mogą uzyskać więcej miejsca przy niższych kosztach niż dyski SSD, dysk twardy jest oczywistym wyborem do przechowywania danych, do których nie masz dostępu przez cały czas. Dysk twardy zostanie całkowicie wymieniony dopiero wtedy, gdy dyski SSD będą oferować taki sam zwrot za złotówkę, jeśli chodzi o pojemność.