Un dispozitiv de stocare SSD folosește cipuri semiconductoare, nu medii magnetice (ca la HDD), pentru a stoca date. Și, spre deosebire de unitățile de memorie volatile, aceste cipuri de memorie nevolatile rețin datele, chiar și atunci când sunt scoase de la alimentare. Dar cum stochează SSD-urile datele?
O istorie a dispozitivelor de stocare
În 1956, IBM a livrat primul hard disk din lume, sau HDD, în sistemul RAMAC 305. Unitatea a folosit 50 de platouri de 24 de inchi (61 de centimetri), a stocat doar 5 megaocteți de date și a ocupat mai mult spațiu decât două frigidere. Și costa doar 50.000 de dolari, ceea ce înseamnă aproximativ 570.000 de dolari în echivalenți în anul 2024.
De atunci, hard disk-urile au devenit mai mici, mai încăpătoare și, din fericire, mai puțin costisitoare. De exemplu, hard disk-ul pentru laptop Seagate Momentus, cu un factor de formă de doar 2,5 inchi (6,4 centimetri), oferă 750 de GB de stocare pentru mai puțin de 100 USD. Dar chiar și cu tehnologii avansate de protecție, la fel ca toate HDD-urile, se poate bloca, pierzând date prețioase. Asta pentru că hard disk-urile au părți mecanice care se pot defecta. Dacă izbești un laptop sau PC în timp ce merge, capetele de citire-scriere ale HDD-ului pot atinge platourile care se rotesc. Acest lucru duce aproape întotdeauna la pierderi de date.
Ce este o unitate SSD?
În limbajul computerelor, există o diferență între memorie și stocare. Memoria cu acces aleatoriu, sau RAM (sau pur și simplu memoria), deține programul pe care îl execută un computer, precum și orice date. La fel ca memoria pe termen scurt a unei persoane, memoria RAM este trecătoare și necesită ca laptopul sau PC-ul să fie pornit pentru a-și face treaba. Stocarea, pe de altă parte, deține toate lucrurile din viața ta digitală - aplicații, fișiere, fotografii și muzică. Reține acele lucruri chiar dacă alimentarea este oprită.
Atât memoria RAM, cât și stocarea se laudă cu capacitatea lor în funcție de numărul de GB pe care îi pot stoca. Pentru un computer modern, memoria RAM vine de obicei în 4, 8 sau 16 GB. Stocarea poate avea o capacitate de aproape 100 de ori mai mare - hard disk-ul unui laptop obișnuit, de exemplu, poate stoca 500 de GB.
Unele dispozitive de stocare au ceea ce se numește memorie flash, un termen confuz care estompează linia dintre RAM și stocare. Dispozitivele cu memorie flash memoreazp foarte multe date și o fac indiferent dacă este pornit sau nu.
Însă, spre deosebire de hard disk-urile, care conțin platouri rotative și brațe asemănătoare plăcilor turnante care poartă capete de citire-scriere, dispozitivele de memorie flash nu au părți mecanice. Sunt construite din tranzistori și alte componente pe care le-ați găsi pe un cip de computer. Drept urmare, se bucură de o etichetă – stare solidă – rezervată dispozitivelor care profită de proprietățile semiconductoarelor.
Apariția memoriei flash NAND
Există două tipuri de memorie flash: NOR și NAND. Ambele conțin celule - tranzistoare - într-o rețea, dar cablajul dintre celule diferă. În flash NOR, celulele sunt conectate în paralel. În flash NAND, celulele sunt conectate în serie. Deoarece celulele NOR conțin mai multe fire, acestea sunt mai mari și mai complexe. Celulele NAND necesită mai puține fire și pot fi împachetate pe un cip la o densitate mai mare.
Ca rezultat, memoria flash NAND este mai puțin costisitoare și poate citi și scrie date mult mai rapid. Acest lucru face flash-ul NAND o tehnologie de stocare ideală și explică de ce este tipul predominant de memorie în unitățile SSD. NOR flash este ideal pentru aplicații cu densitate mai mică, de mare viteză și numai pentru citire, cum ar fi cele din aplicațiile de stocare a datelor.
Tehnologia SSD
SSD este un dispozitiv care folosește memorii flash NAND pentru a oferi memorie nevolatilă, reinscriptibilă. În computere, o unitate SSD poate fi folosită ca dispozitiv de stocare, înlocuind unitatea HDD tradițională.
De fapt, producătorii produc SSD-uri cu forme și amprente care seamănă cu HDD-urile, astfel încât cele două tehnologii pot fi folosite interschimbabil. Dar aici se termină asemănările. Dacă ai desface carcasa unei unități SSD, nu ai vedea platouri și brațe de acționare.
Cum unitățile SSD salvează și accesează datele
La exterior, unitățile SSD arată exact ca HDD-urile. Au formă dreptunghiulară, acoperite cu o carcasă din metal și dimensionate pentru a se potrivi cu factorii de formă standard din industrie pentru hard disk - de obicei 2,5 și 3,5 inchi (6,4 și 8,9 centimetri).
Dar sub exteriorul argintiu, veți găsi o serie de cipuri organizate pe o placă, fără suport magnetic sau optic la vedere. Multe dintre aceste lucruri ar putea încăpea într-un spațiu mai mic, dar producătorii de SSD își pun componentele într-o „carcasă” suplimentară pentru a se asigura că se potrivesc în sloturile de unitate existente ale laptopurilor și computerelor desktop .
În comparație cu simplitatea totală a unei unități SSD, interiorul unui hard disk conține platouri rotunde magnetice, dispuse pe un fus, ce se pot roti cu 7.200 sau 10.000 de rotații pe minut. Un braț de acționare, care se ramifică în mai multe capete de citire-scriere, trece peste platouri cu viteză foarte mare. Brațul se conectează la blocul de acționare, care conține instrucțiunile pentru deplasarea capetelor de citire-scriere.
Pe măsură ce aceste instrucțiuni sunt apelate, uneori de până la 50 de ori pe secundă, brațul pivotează la un capăt și mișcă capetele la unison peste platouri. Odată ce un cap ajunge într-o anumită locație pe un platou, un electromagnet produce un câmp magnetic, care aliniază domeniile purtătoare de date în pista de bază. Fiecare domeniu poate fi aliniat în una dintre cele două direcții posibile - 1 sau 0. Pe măsură ce aceste aliniamente se schimbă, ele formează modele care corespund unor bucăți de informații digitale.
Avantajele SSD-urilor
HDD-urile se pot strica, adesea mai des decât ar sugera specificațiile lor tehnice. De exemplu, producătorii de hard disk evaluează fiabilitatea produselor lor folosind o măsurătoare cunoscută sub numele de timp mediu între defecțiuni sau MTBF. Un hard disk tipic de consum are o evaluare MTBF de 500.000 de ore, ceea ce înseamnă că, într-un eșantion de unități testate, ar exista o defecțiune la fiecare 500.000 de ore de testare. Este un eșec la fiecare 57 de ani, ceea ce sună destul de bine, nu?
Din păcate, scorurile MTBF sunt înșelătoare. Acestea provin dintr-o evaluare statistică bazată pe o dimensiune mică a eșantionului și o perioadă scurtă de timp. În realitate, ați dori, de asemenea, să luați în considerare garanția și durata de viață tipică a unui HDD (trei până la cinci ani sau cam asa ceva), împreună cu scorul MTBF. Deoarece nu au piese mobile, SSD-urile pot oferi o fiabilitate îmbunătățită. Fiabilitatea lor poate ajunge până la 2,5 milioane de ore MTBF.
O problemă și mai mare este performanța unităților SSD în comparație cu HDD-urile. Fără capete în mișcare și platouri care se rotesc, SSD-urile pot accesa o bucată de date la fel de repede ca orice altă bucată, chiar dacă nu se află în aceeași proximitate. Rapiditatea dispozitivului se manifestă în toate sarcinile cheie ale procesorului, de la pornirea software-ului de sistem la deschiderea fișierelor până la citirea și scrierea datelor.
Compararea performanței SSD-urilor cu HDD-urile tradiționale
Comparații dintre SSD și HDD pentru anumite activități uzuale:
Timp de pornire (Windows): 15 de secunde (SSD), 40 de secunde (HDD)
Viteza de citire-scriere a datelor : 510-550 MB pe secundă (SSD), 50-150 MB pe secundă (HDD)
Viteza de deschidere a unui fișier Excel de dimensiuni medii: 4 secunde (SSD), 14 secunde (HDD)
Chiar și un utilizator ocazional va observa o creștere semnificativă a performanței unui computer echipat cu un SSD. Dar un utilizator avansat va simți cu adevărat diferența. Astăzi, jucătorii, fotografi și oricine care editează fișiere grafice sau video vor aprecia creșterea vitezei pe care o oferă o unitate SSD.
În cele din urmă, SSD-urile consumă mult mai puțină energie decât hard disk-urile tradiționale, ceea ce înseamnă că păstrează durata de viață a bateriei și nu se încălzesc la fel de mult ca HD-urile. Sunt, de asemenea, super silențioase, fără niciun zgomot și clic pe care îl obțineți cu HDD-urile.
