Как работят SSD устройствата?

Как работят SSD устройствата?

Тези дни, независимо дали купувате нов компютър или надстройвате стар компютър, ще искате да си купите SSD устройство (SSD) вместо традиционно твърдо устройство (HDD). Всъщност преминаването от HDD към SSD е едно от най -добрите подобрения на производителността на компютъра, които можете да направите .





Но как? И защо? Какво прави SSD толкова пробивна технология?





В тази статия ще научите какво точно са SSD дисковете, как действително работят и работят SSD дисковете, защо SSD са толкова полезни и един основният недостатък на SSD дисковете, за който трябва да знаете. Ако вместо това търсите съвети за закупуване, препоръчваме да прочетете нашата статия за това какво да вземете предвид, преди да закупите SSD.





Разбиране на компютрите и паметта

За да разберем как работят SSD дисковете и защо са толкова полезни, първо трябва да разберем как работи компютърната памет. Архитектурата на паметта на компютъра е разделена на три аспекта:

  1. The кеш
  2. The памет
  3. The устройство за данни

Всеки от тези аспекти изпълнява важна функция, която определя как работят.



Кешът е най -вътрешната единица памет. Когато работите, вашият компютър използва кеша като нещо като площадка за изчисления на данни и процедури. Електрическите пътища към кеша са най -кратките, което прави достъпа до данни почти мигновен. Кешът обаче е много малък, така че данните му постоянно се презаписват.

Кредит на изображението: AddyTsl/ Shutterstock





Паметта е средата. Може да го знаете като RAM (памет с произволен достъп). Тук вашият компютър съхранява данни, свързани с програмите и процесите, които се изпълняват активно. Достъпът до RAM е по -бавен от достъпа до кеша, но само незначително.

Дискът с данни е мястото, където всичко останало се съхранява за постоянно. Тук се съхраняват всичките ви програми, конфигурационни файлове, документи, музикални файлове, филмови файлове и всичко останало. Когато искате да получите достъп до файл или да стартирате програма, компютърът трябва да го зареди от устройството с данни и в RAM.





Кредит на изображението: Scanrail1/ Shutterstock

Важното е да знаете, че има огромна разлика в скоростта между трите. Докато кешът и оперативната памет работят със скорост в нано секунди, традиционно твърдо устройство работи със скорост в Национален секунди.

По същество устройството с данни е тясното място: колкото и бързо да е всичко останало, компютърът може само да зарежда и записва данни толкова бързо, колкото устройството с данни може да се справи.

Тук се намесват SSD дисковете. Докато традиционните твърди дискове са с порядък по -бавни от кеша и RAM, SSD дисковете са много по -бързи. Това може значително да намали времето, необходимо за зареждане на различни програми и процеси, и ще накара компютъра ви да се чувства много по -бързо.

Как работят SSD устройствата?

SSD дисковете служат за същата цел като HDD: те съхраняват данни и файлове за дългосрочна употреба. Разликата е, че SSD дисковете използват вид памет, наречена „флаш памет“, която е подобна на RAM --- но за разлика от RAM, която изчиства данните си, когато компютърът се изключи, данните на SSD продължават, дори когато загубят захранването.

е съвместим с пръстен с Google Home

Ако разглобите типичен твърд диск, ще видите купчина магнитни плочи с игла за четене-нещо като винилов грамофон. Преди иглата да може да чете или записва данни, плочите трябва да се завъртят на правилното място.

От друга страна, SSD дисковете използват мрежа от електрически клетки за бързо изпращане и получаване на данни. Тези решетки са разделени на секции, наречени „страници“, и тези страници са мястото, където се съхраняват данни. Страниците се събират заедно, за да образуват „блокове“.

SSD дисковете се наричат ​​„твърдотелни“, тъй като нямат движещи се части.

Кредит на изображението: Иржи Ваклавек / Shutterstock

Защо е необходимо да се знае това? Тъй като SSD дисковете могат да пишат само на празни страници в блок. В твърдите дискове данните могат да бъдат записани на всяко място на плочата по всяко време и това означава, че данните могат лесно да бъдат презаписани. SSD дисковете не могат директно да презаписват данни в отделни страници. Те могат да записват данни само на празни страници в блок.

Тогава как SSD дисковете се справят с изтриването на данни? Когато достатъчно страници в един блок са маркирани като неизползвани, SSD записва стойността на целия блок в паметта, изтрива целия блок, след което презарежда данните от паметта обратно в блока, като оставя неизползваните страници празни. Имайте предвид, че изтриването на блок не означава непременно, че данните са напълно изчезнали. (Как да изтриете сигурно данните на SSD!)

Това означава, че SSD дисковете стават по -бавни с течение на времето.

Когато имате нов SSD, той се зарежда изцяло с блокове, пълни с празни страници. Когато записвате нови данни на SSD, той може незабавно да пише на тези празни страници с огромни скорости. Въпреки това, тъй като все повече данни се записват, празните страници се изчерпват и вие оставате със случайни неизползвани страници, разпръснати из блоковете.

Тъй като SSD не може директно да презапише отделна страница, всеки път, когато искате да напишете нови данни от този момент нататък, SSD трябва:

  1. Намерете блок с достатъчно страници с надпис „неизползвано“
  2. Запишете кои страници в този блок все още са необходими
  3. Нулирайте всяка страница в този блок на празна
  4. Препишете необходимите страници в току -що възстановения блок
  5. Попълнете останалите страници с новите данни

Така че по същество, след като преминете през всички празни страници от нова покупка на SSD, вашето устройство ще трябва да премине през този процес, когато иска да напише нови данни. Ето как работи повечето флаш памет.

Това каза, все още е много по-бързо отколкото традиционен HDD, а увеличаването на скоростта абсолютно си струва закупуването на SSD върху HDD.

Недостатъкът на SSD устройствата

Сега, когато знаем как работи SSD устройството, можем да разберем и един от най-големите му недостатъци: флаш паметта може да поддържа само ограничен брой записи, преди да умре.

Има много научни изследвания, които обясняват защо това се случва, но е достатъчно да се каже, че когато се използва SSD, електрическите заряди във всяка от неговите клетки с данни трябва периодично да се нулират. За съжаление, електрическото съпротивление на всяка клетка се увеличава леко с всяко нулиране, което увеличава напрежението, необходимо за запис в тази клетка. В крайна сметка необходимото напрежение става толкова високо, че за конкретната клетка става невъзможно да се пише.

По този начин клетките с данни на SSD имат ограничен брой записи. Това обаче не означава, че SSD няма да издържи дълго! Вижте нашата статия за средна продължителност на живот на твърди дискове, SSD дискове и флаш устройства ако искате да знаете повече. Надяваме се, че сега имате по-добро разбиране за това как работят твърдотелните устройства.

Дял Дял Туит електронна поща Струва ли си да надстроите до Windows 11?

Windows е преработен. Но достатъчно ли е това, за да ви убеди да преминете от Windows 10 към Windows 11?

Прочетете Напред
Свързани теми
  • Обяснена технология
  • SSD устройство
За автора Джоел Ли(1524 публикувани статии)

Джоел Лий е главен редактор на MakeUseOf от 2018 г. Той има бакалавърска степен по компютърни науки и над девет години професионален опит в писането и редактирането.

Още от Джоел Лий

Абонирайте се за нашия бюлетин

Присъединете се към нашия бюлетин за технически съвети, рецензии, безплатни електронни книги и изключителни оферти!

Щракнете тук, за да се абонирате