Co to jest dysk SSD i jak go zainstalować?

Obecnie większość komputerów użytkowników jest wyposażona dyski twarde HDD Jest to popularny typ, który ma swoje zalety, ale stopniowo jest wyciskany z rynku dysków SSD. Praktycznie każdy nowoczesny laptop lub komputer stacjonarny jest sprzedawany z takim schowkiem w środku, ale większość nabywców nie do końca rozumie Co to jest dysk SSD. Rozumiemy to i określamy, jaki jest dany dysk twardy, jakie wady i zalety ma on przed klasycznymi i już przestarzałymi napędami dysków twardych.

Co to jest SSD?

Mówiąc prościej, jest to urządzenie pamięci komputera, które składa się z mikrokontrolera i mikroprocesorów. Skrót ten oznacza Solid State Drive (lub Solid State Disc), co oznacza "dysk półprzewodnikowy" w języku angielskim.

Zauważ, że jest to urządzenie niemechaniczne. W przeciwieństwie do standardowych napędów HDD, w dyskach SSD nie ma ruchomych części mechanicznych: wrzeciona, głowicy odczytującej. Dlatego gdy urządzenie pracuje wewnątrz, nic się nie porusza, nie obraca się z dużą prędkością, nie hałasuje. Dlatego nie ma nic do zużywania się. Wszystkie te parametry są niezwykle ważne, ponieważ są to dwie technologie, które je wyróżniają. Stare modele HDD były zbyt wrażliwe na wszelkiego rodzaju wibracje, nowe nie były.

Tak więc twardy dysk SSD przechowuje wszystkie informacje nie w sektorach na twardych płytach, ale bezpośrednio w układach pamięci. Specjalny kontroler pozwala zapisywać dane w komórkach i odbierać je stamtąd, przesyłając je do interfejsu komputera. W rzeczywistości dysk SSD to duży dysk flash z ogromną ilością pamięci, tylko jego wydajność lub przepustowość jest znacznie większa, niż wydajność zwykłego dysku flash, ale przestarzałe dyski HDD.

Po co to jest?

Bardziej efektywny i produktywny zamiennik przestarzałych napędów HDD jest głównym celem twórców tych cyfrowych mediów. Mają mniejsze wymiary, działają bardzo szybko i nie emitują hałasu podczas pracy. Na komputerze z dyskiem SSD system operacyjny ładuje się znacznie szybciej, a ogólna wydajność w różnych programach wzrasta.

Jeśli chodzi o laptop, w którym każdy wat energii znajduje się na koncie, instalacja SSD jest więcej niż uzasadniona. Tutaj zużywa trochę energii, co pozwala producentom laptopów na zapewnienie większej autonomii modeli. Ponadto, ze względu na niewielkie rozmiary tych urządzeń i mniej ogrzewania, można tworzyć bardziej kompaktowe laptopy i nie przeszkadza to szczególnie w implementacji systemu chłodzenia dysku twardego.

Skład

Zewnętrznie dysk SSD wygląda banalnie: jest to mała zielona tablica z chipami i kontrolerem, umieszczona w plastikowej lub metalowej obudowie. Po jednej stronie obudowy znajduje się złącze SATA, przez które dysk łączy się z płytą główną komputera. W pobliżu znajduje się złącze do zasilania. Wszystko jak na zwykłych nośnikach HDD.

Zatem układy pamięci znajdujące się na płycie są repozytoriami informacji. W przeciwieństwie do przestarzałych dysków twardych używanych w modelach HDD, odczyt informacji z takich nośników jest znacznie szybszy. W związku z tym procesory graficzne szybko uzyskują wymagane informacje do przetwarzania z dysku twardego, co przyspiesza cały system.

Kontroler

Sterownik na płycie jest analogiem procesora, tylko jest wysoce wyspecjalizowany. Jego głównym zadaniem jest dystrybucja informacji w żetonach. Może również wykonywać różne zadania serwisowe: czyszczenie pamięci, redystrybucja komórek itp. Wszystkie zadania serwisowe muszą być wykonywane terminowo, w przeciwnym razie niepowodzenie może spowodować utratę informacji.

Ponadto skład nośników SSD do laptopów i komputerów zawiera pamięć buforową do buforowania danych. Jest to pamięć RAM o dużej szybkości, w której dane są najpierw wysyłane, a następnie zmieniane i zapisywane na dysku.

Instalacja

Większość użytkowników początkowo wie, jak zainstalować dysk SSD. Ta procedura różni się całkowicie od procesu instalowania konwencjonalnego dysku twardego.

Nie można zainstalować tego dysku niepoprawnie. Wystarczy włożyć go do obudowy, przykręcić zestaw za pomocą śrub i podłączyć kabel SATA do płyty głównej i do złącza nośnika. Kabel z zasilacza jest wkładany do pobliskiego złącza. W systemie nie ma kabli ze złączami, które można omyłkowo podłączyć do urządzenia, więc nie powinno być problemów z instalacją.

Jak to działa?

Jest dość trudno wytłumaczyć zasadę działania tego urządzenia. Opiera się on na specyfice funkcjonowania niektórych komórek pamięci. Tutaj przetwarzanie danych odbywa się nie w bajtach, ale w blokach. Co więcej, każda komórka ma pewien zasób cykli zapisu, a im częściej dane będą rejestrowane i usuwane z pamięci, tym szybciej dysk wyczerpie swój zasób i zawiedzie.

Odczytywanie danych jest szybkie. Wszystkie operacje są wykonywane przez kontroler, który "rozumie" żądany adres bloku i uzyskuje dostęp do wymaganej komórki pamięci. Zdarzają się przypadki, gdy konieczne jest policzenie kilku niesekwencyjnych bloków jednocześnie, ale nie ma to wpływu na wydajność. Ta zaleta nie dotyczyła nośników HDD.

Proces zapisywania informacji odbywa się w następującej kolejności:

1. Odczytywanie bloku w pamięci podręcznej.
2. Zmień informacje w pamięci podręcznej.
3. Kasowanie bloku w pamięci.
4. Zapisywanie nowego bloku w pamięci pod adresem, który został wcześniej obliczony przez specjalny algorytm.

Nagrywanie obejmuje dostęp do komórek pamięci na cyfrowym nośniku SSD. Przed nagrywaniem blok jest czyszczony, a aby płyta uległa sekwencyjnemu zużyciu, kontroler oblicza numery bloków za pomocą specjalnych algorytmów.

Zwróć uwagę, że wymazywanie bloków jest wykonywane, gdy nośnik jest bezczynny. Z tego powodu skraca się czas zapisu na dysku. W takim przypadku interwencja użytkownika nie jest wymagana, system automatycznie wykonuje polecenie czyszczenia bloków.

Rodzaje nośników SSD

Istnieje kilka rodzajów tych urządzeń. Są one podzielone według typu interfejsu używanego do połączenia z komputerem PC:

1. SATA. Napędy z interfejsami SATA są najbardziej rozpowszechnione. To samo złącze służy do łączenia zwykłych napędów HDD. Istnieje również mniejsza wersja tego złącza - mSATA.
2. PCI-Express. Dzięki tym złączom karty graficzne są zwykle połączone, ale można również podłączyć dysk za pomocą odpowiedniego złącza. Ten interfejs znajduje się na płycie głównej. Po podłączeniu dysku przez PCI-Express jego wydajność wzrośnie ze względu na większą przepustowość tego interfejsu. Zwykle nośniki SSD dla serwerów są połączone w ten sposób.
3. M.2 - kolejna miniaturowa wersja do łączenia dysków.

Charakterystyka

Więc teraz rozumiesz, czym jest SSD. Pozostaje tylko wspomnieć o głównych cechach tych urządzeń:

1. Pojemność. Jeden z ważnych parametrów, często wskazywany przez wielkość nie wielokrotnego stopnia dwóch. Jeśli pojemność dysków twardych wynosiła 256 lub 512 GB, pojemność urządzeń SSD wynosi zwykle odpowiednio 240 lub 480 GB. Dokonuje się tego z powodu rezerwacji części pamięci przez kontroler niezbędnej do zastąpienia bloków, które wyczerpały swoje zasoby. Użytkownik nie widzi wymiany bloków i nie utraci danych. Oznacza to, że jeśli w specyfikacji jest objętość 480 lub 500 GB, to w rzeczywistości dostępne jest tam 512 GB. Tylko różni kontrolery rezerwują pewną kwotę.
2. Prędkość Większość urządzeń ma szybkość 450-550 MB / s. Ta prędkość jest równa przepustowości interfejsu SATA, przez który dysk jest podłączony do płyty głównej. Jest to jednak wystarczające dla wszystkich zadań. W końcu nawet prędkość nagrywania w aplikacjach jest niższa. Charakterystyki często wskazują szybkość zapisu, a nie przepustowość.
3. Liczba żetonów. Im więcej jest układów pamięci, tym więcej operacji może zostać przetworzonych w jednostce czasu. Oznacza to, że liczba żetonów określa wydajność. Zazwyczaj szybkość zapisu jest wyższa w przypadku modeli z dużą pamięcią. Wynika to z faktu, że wraz ze wzrostem pamięci rośnie liczba żetonów.
4. Rodzaj pamięci. Najtańsze dyski SSD mają pamięć TLC, a te droższe to MLC. Samsung wykorzystuje i ulepsza swoją własną pamięć 3D-NAND. Różnice w rodzaju pamięci używanej w praktyce nie są widoczne.

Wniosek

Pomimo faktu, że takie dane cyfrowe przechowują niejasno przypominają nowoczesny duży dysk flash USB, istnieją między nimi różnice. W szczególności dyski te mają szeroki zakres wdrożonych nowoczesnych technologii, dzięki czemu osiąga się duży wzrost wydajności bez utraty niezawodności. Szybkość całego systemu znacznie wzrasta wraz z wymianą starego dysku twardego na nowy półprzewodnikowy. Teraz w końcu zorientowaliśmy się, co to jest dysk SSD i jakie są jego funkcje.