Paano Gumagana ang Solid-State Drives?

Paano Gumagana ang Solid-State Drives?

Sa mga araw na ito, bumibili ka man ng isang bagong computer o mag-a-upgrade ng isang lumang computer, gugustuhin mong bumili ng solid-state drive (SSD) sa halip na isang tradisyonal na hard disk drive (HDD). Sa katunayan, ang paglipat mula sa HDD patungong SSD ay isa sa pinakamahusay na pag-upgrade sa pagganap ng PC na magagawa mo .





Pero paano? At bakit? Ano ang ginagawang isang tagumpay sa teknolohiya ng SSD?





Sa artikulong ito, matututunan mo nang eksakto kung ano ang mga SSD, kung paano talaga gumagana at gumana ang mga SSD, kung bakit napaka kapaki-pakinabang ng mga SSD, at ang isang pangunahing downside sa mga SSD na dapat mong malaman. Kung naghahanap ka para sa pagbili ng payo sa halip, inirerekumenda naming basahin ang aming artikulo tungkol sa kung ano ang isasaalang-alang bago bumili ng isang SSD.





Pag-unawa sa Mga Computer at Memorya

Upang maunawaan kung paano gumagana ang mga SSD at kung bakit napaka kapaki-pakinabang ng mga ito, kailangan muna nating maunawaan kung paano gumagana ang memorya ng computer. Ang arkitektura ng memorya ng isang computer ay pinaghiwalay sa tatlong mga aspeto:

  1. Ang cache
  2. Ang alaala
  3. Ang data drive

Ang bawat isa sa mga aspetong ito ay nagsisilbi ng isang mahalagang pag-andar na tumutukoy kung paano sila gumana.



Ang cache ay ang pinakaloob na yunit ng memorya. Kapag tumatakbo, ginagamit ng iyong computer ang cache bilang isang uri ng palaruan para sa mga kalkulasyon at pamamaraan ng data. Ang mga de-koryenteng landas sa cache ay ang pinakamaikling, ginagawang halos instant na pag-access sa data. Gayunpaman, ang cache ay napakaliit kaya't ang data nito ay patuloy na na-o-overtake.

Credit sa Larawan: AddyTsl / Shutterstock





Ang memorya ay ang gitnang lupa. Maaari mong malaman ito bilang RAM (Random Access Memory). Dito nag-iimbak ang iyong computer ng data na nauugnay sa mga programa at proseso na aktibong tumatakbo. Ang pag-access sa RAM ay mas mabagal kaysa sa pag-access sa cache, ngunit napabayaan lamang nito.

Ang data drive ay kung saan ang lahat ng iba pa ay nakaimbak para sa pagiging permanente. Dito itinatago ang lahat ng iyong mga programa, mga file ng pagsasaayos, dokumento, file ng musika, mga file ng pelikula, at lahat ng iba pa. Kung nais mong mag-access ng isang file o magpatakbo ng isang programa, kailangang i-load ito ng computer mula sa data drive at sa RAM.





Credit sa Larawan: Scanrail1 / Shutterstock

Ang mahalagang bagay na dapat malaman ay mayroong malawak na pagkakaiba sa bilis ng tatlo. Habang ang cache at RAM ay tumatakbo sa bilis sa nano segundo, isang tradisyonal na hard disk drive ay nagpapatakbo sa bilis sa Pambansa segundo

Sa esensya, ang data drive ay ang bottleneck: gaano man kabilis ang lahat, ang isang computer ay maaari lamang mai-load at makatipid ng data nang mas mabilis hangga't maaari itong hawakan ng data drive.

Dito pumapasok ang mga SSD. Habang ang mga tradisyunal na HDD ay mga order ng lakas na mas mabagal kaysa sa cache at RAM, ang mga SSD ay mas mabilis. Maaari nitong mabawasan nang malaki ang dami ng oras na kinakailangan upang mai-load ang iba`t ibang mga programa at proseso, at gagawing mas mabilis ang pakiramdam ng iyong computer.

Paano Gumagana ang Solid-State Drives?

Naghahatid ang mga SSD ng parehong layunin tulad ng mga HDD: nag-iimbak sila ng data at mga file para sa pangmatagalang paggamit. Ang kaibahan ay ang mga SSD na gumagamit ng isang uri ng memorya na tinatawag na 'flash memory,' na katulad ng RAM --- ngunit hindi katulad ng RAM, na nililimas ang data nito tuwing napatay ang computer, ang data sa isang SSD ay nagpapatuloy kahit na mawalan ito ng lakas.

gaano kainit ang makukuha ng isang CPU

Kung pinaghiwalay mo ang isang tipikal na HDD, makikita mo ang isang stack ng mga magnetic plate na may isang karayom ​​sa pagbasa --- uri ng tulad ng isang manlalaro ng vinyl record. Bago mabasa ng karayom ​​o sumulat ng data, ang mga plato ay kailangang paikutin sa tamang lokasyon.

Sa kabilang banda, ang mga SSD ay gumagamit ng isang grid ng mga electrical cell upang mabilis na magpadala at makatanggap ng data. Ang mga grid na ito ay pinaghihiwalay sa mga seksyon na tinatawag na 'mga pahina,' at ang mga pahinang ito ay kung saan nakaimbak ng data. Ang mga pahina ay pinagsama upang mabuo ang 'mga bloke.'

Ang mga SSD ay tinatawag na 'solid-state' dahil wala silang mga gumagalaw na bahagi.

Credit sa Larawan: Jiri Vaclavek / Shutterstock

Bakit kailangang malaman ito? Dahil ang mga SSD ay maaari lamang magsulat sa walang laman na mga pahina sa isang bloke. Sa mga HDD, ang data ay maaaring nakasulat sa anumang lokasyon sa plato anumang oras, at nangangahulugan ito na ang data ay maaaring madaling mai-overlap. Hindi maaaring direktang patungan ng mga SSD ang data sa mga indibidwal na pahina. Maaari lamang silang magsulat ng data sa walang laman na mga pahina sa isang bloke.

Kaya kung paano paano hahawakan ng mga SSD ang pagtanggal ng data? Kapag ang sapat na mga pahina sa isang bloke ay minarkahan bilang hindi nagamit, ang SSD ay ginagawa ang kabuuang halaga ng data sa memorya, binubura ang buong bloke, pagkatapos ay muling ginagawa ang data mula sa memorya pabalik sa bloke habang iniiwan ang mga hindi nagamit na pahina nang blangko. Tandaan na ang pagbubura ng isang bloke ay hindi nangangahulugang ganap na nawala ang data. (Paano ligtas na tatanggalin ang data sa isang SSD!)

Nangangahulugan ito na ang mga SSD ay nagiging mas mabagal sa paglipas ng panahon.

Kapag mayroon kang isang sariwang SSD, ganap na na-load ito ng mga bloke na puno ng mga blangkong pahina. Kapag nagsulat ka ng bagong data sa SSD, maaari agad itong sumulat sa mga blangkong pahina na iyon na may nagliliyab na bilis. Gayunpaman, habang parami nang parami ang data na nasusulat, mauubusan ang mga blangkong pahina at naiwan ka na may mga random na hindi nagamit na pahina na nakakalat sa mga bloke.

Dahil ang isang SSD ay hindi direktang mapagsobrahan ng isang indibidwal na pahina, sa tuwing nais mong magsulat ng bagong data mula sa puntong iyon, kailangan ng SSD na:

  1. Humanap ng isang bloke na may sapat na mga pahinang minarkahang 'hindi nagamit'
  2. Itala kung aling mga pahina sa bloke ang kinakailangan pa rin
  3. I-reset ang bawat pahina sa bloke na iyon upang blangko
  4. Isulat muli ang mga kinakailangang pahina sa bagong pag-reset ng block
  5. Punan ang natitirang mga pahina ng bagong data

Kaya't sa kakanyahan, sa sandaling dumaan ka sa lahat ng mga blangkong pahina mula sa isang bagong pagbili ng SSD, ang iyong drive ay kailangang dumaan sa prosesong ito kahit kailan nais nitong magsulat ng bagong data. Ganito gumagana ang karamihan sa memorya ng flash.

Sabi nga, hanggang ngayon mas mabilis kaysa sa isang tradisyonal na HDD, at ang bilis ng mga nadagdag ay ganap na nagkakahalaga ng pagbili ng isang SSD sa isang HDD.

Ang Downside sa Solid-State Drives

Ngayong alam na natin kung paano gumagana ang isang solid-state drive, maiintindihan din natin ang isa sa pinakamalaking mga downside na ito: ang memorya ng flash ay maaari lamang mapanatili ang isang may hangganan na bilang ng mga pagsusulat bago ito mamatay.

Mayroong maraming agham na nagpapaliwanag kung bakit ito nangyari, ngunit sapat na upang sabihin na bilang isang SSD ang ginamit, ang mga singil na elektrikal sa loob ng bawat isa sa mga cell ng data ay dapat na pana-panahong i-reset. Sa kasamaang palad, ang paglaban ng elektrisidad ng bawat cell ay bahagyang tumataas sa bawat pag-reset, na nagdaragdag ng boltahe na kinakailangan upang sumulat sa cell na iyon. Sa paglaon, ang kinakailangang boltahe ay naging napakataas na ang partikular na cell ay naging imposibleng sumulat.

Kaya, ang mga data cell ng SSD ay may isang may hangganan na bilang ng mga magsusulat. Gayunpaman, hindi nangangahulugan iyon na ang isang SSD ay hindi magtatagal ng mahabang panahon! Suriin ang aming artikulo sa average na lifespans ng HDDs, SSDs, at flash drive kung gusto mong malaman pa. Inaasahan kong mayroon ka ngayong mas mahusay na pag-unawa sa kung paano gumagana ang mga solid-state drive.

Magbahagi Magbahagi Mag-tweet Email Ito ba ay Worth Upgrading sa Windows 11?

Ang Windows ay muling idisenyo. Ngunit sapat na ba iyon upang kumbinsihin kang lumipat mula sa Windows 10 patungong Windows 11?

Basahin Susunod
Mga Kaugnay na Paksa
  • Ipinaliwanag ang Teknolohiya
  • Solid State Drive
Tungkol sa May-akda Si Joel lee(1524 Mga Artikulo Na-publish)

Si Joel Lee ay ang Editor in Chief ng MakeUseOf mula pa noong 2018. Mayroon siyang B.S. sa Computer Science at higit sa siyam na taong propesyonal na karanasan sa pagsusulat at pag-edit.

Higit pa Mula kay Joel Lee

Mag-subscribe sa aming newsletter

Sumali sa aming newsletter para sa mga tip sa tech, pagsusuri, libreng ebook, at eksklusibong deal!

Mag-click dito upang mag-subscribe