Hvordan fungerer faststofdrev?

  • Gabriel Brooks
  • 0
  • 4563
  • 941
Reklame

Uanset om du køber en ny computer eller opgraderer en gammel computer, vil du købe et solidt drev (SSD) i stedet for et traditionelt harddiskdrev (HDD). Faktisk er skift fra HDD til SSD en af ​​de bedste pc-ydeevneopgraderinger, du kan foretage.

Men hvordan? Og hvorfor? Hvad gør SSD til en sådan gennembrudsteknologi?

I denne artikel lærer du nøjagtigt, hvad SSD'er er, hvordan SSD'er rent faktisk fungerer og fungerer, hvorfor SSD'er er så nyttige, og den ene største ulempe ved SSD'er, som du burde vide om. Hvis du i stedet leder efter købsrådgivning, anbefaler vi, at du læser vores artikel om, hvad du skal overveje, før du køber en SSD 5 ting, du skal overveje, når du køber en SSD 5 ting, du skal overveje, når du køber en SSD. Hjemme-computingens verden bevæger sig mod solid tilstand drev til opbevaring. Skal du købe en? .

Forståelse af 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

Hver 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 dataregning 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 mellemgrunden. Du kender måske det som RAM (Random Access Memory). Det er her din computer gemmer data relateret til de programmer og processer, der kører aktivt. Adgangen til RAM er langsommere end adgangen til cachen, men kun ubetydeligt.

Datadrevet er, hvor alt andet er gemt for varighed. Det er her, alle dine programmer, konfigurationsfiler, dokumenter, musikfiler, filmfiler og alt andet bevares. Når du vil have adgang til en fil eller køre et program, skal computeren indlæse den fra datadrevet og i RAM.

Billedkredit: Scanrail1 / Shutterstock

Den vigtige ting at vide er, at der er en stor hastighedsforskel mellem de tre. Mens cache og RAM fungerer med hastigheder ind nanosekunder, fungerer en traditionel harddisk med hastigheder ind millisekunder.

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 trænger ind. Mens traditionelle HDD'er er størrelsesordrer 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 det får din computer til at føle sig meget hurtigere.

Hvordan fungerer faststofdrev??

SSD'er tjener det samme formål som HDD'er: de gemmer data og filer til langvarig brug. Forskellen er, at SSD'er bruger en type hukommelse, der kaldes “glimtvis erindring,” hvilket ligner RAM-men i modsætning til RAM, der rydder sine data, hver gang computeren slukker, fortsætter dataene på en SSD, selv når den mister strøm.

Hvis du adskilte en typisk HDD, ville du se en stak magnetiske plader med en læse-nål-slags som en vinyl-pladeafspiller. Inden nålen kan læse eller skrive data, skal pladerne dreje rundt til det rigtige sted.

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

SSD'er kaldes “fast tilstand” 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 sletning af data? Når nok sider i en blok er markeret som ubrugte, overfører SSD hele blokens værdi af data til hukommelsen, sletter hele blokken og genoverfører derefter dataene fra hukommelsen tilbage til blokken, mens de ubrugte sider bliver tomme. Bemærk, at sletning af en blok ikke nødvendigvis betyder, at dataene er helt væk. (Sådan slettes data sikkert på en SSD!)

Dette betyder, at SSD'er bliver langsommere med tiden.

Når du har en ny SSD, indlæses den helt med blokke fulde af blanke sider. Når du skriver nye data til SSD, kan den straks skrive til disse blanke sider med flammende hastigheder. Efterhånden som flere og flere data bliver skrevet, løber de tomme sider ud, og du sidder tilbage med tilfældige ubrugte sider spredt gennem blokke.

Da en SSD ikke direkte kan overskrive en individuel side, skal SSD hver gang du vil skrive nye data fra dette punkt:

  1. Find en blok med nok sider markeret “ubrugt”
  2. Registrer, hvilke sider i den blok, der stadig er nødvendige
  3. Nulstil hver side i denne blok til tom
  4. Omskriv de nødvendige sider i den frisk nulstillede blok
  5. Fyld de resterende sider med de nye data

Så når du først har gennemgået alle de tomme sider fra et nyt SSD-køb, bliver dit drev nødt til at gennemgå denne proces, når det ønsker at skrive nye data. Sådan fungerer de fleste flashhukommelser.

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

Ulempen med faststofdrev

Nu, hvor vi ved, hvordan et solidt drev fungerer, kan vi også forstå en af ​​dens største ulemper: flashhukommelse kan kun opretholde et begrænset antal skrivelser, før det dør.

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

Således har SSD-dataceller et endeligt antal skrivere. Det betyder dog ikke, at en SSD ikke vil vare længe! Se vores artikel om den gennemsnitlige levetid for HDD'er, SSD'er og flashdrev Harddiske, SSD'er, flashdrev: Hvor længe vil dine opbevaringsmedier vare? Harddiske, SSD'er, flashdrev: Hvor længe vil dit opbevaringsmedie vare? Hvor længe vil harddiske, SSD'er, flashdrev fortsat arbejde, og hvor længe vil de gemme dine data, hvis du bruger dem til arkivering? hvis du vil vide mere. Forhåbentlig har du nu en bedre forståelse af, hvordan solid-state-drev fungerer.




Endnu ingen kommentarer

Om moderne teknologi, enkel og overkommelig.
Din guide i en verden af moderne teknologi. Lær hvordan du bruger de teknologier og gadgets, der omgiver os hver dag, og lær, hvordan du finder interessante ting på Internettet.