Hogyan működnek a szilárdtestalapú meghajtók?

Hogyan működnek a szilárdtestalapú meghajtók?

Manapság, akár új számítógépet vásárol, akár régi számítógépet frissít, a hagyományos merevlemez-meghajtó (HDD) helyett szilárdtestalapú meghajtót (SSD) szeretne vásárolni. Valójában a HDD -ről SSD -re való váltás az egyik a számítógép teljesítményének legjobb frissítései .





De hogyan? És miért? Mitől olyan áttörő technológia az SSD?





Ebben a cikkben megtudhatja, hogy pontosan mik az SSD -k, hogyan működnek és működnek az SSD -k, miért olyan hasznosak az SSD -k, és az SSD -k egyik fő hátránya, amiről tudnia kell. Ha inkább vásárlási tanácsokat szeretne keresni, akkor javasoljuk, hogy olvassa el cikkünket arról, hogy mit kell figyelembe venni az SSD megvásárlása előtt.





A számítógépek és a memória megértése

Ahhoz, hogy megértsük, hogyan működnek az SSD -k és miért olyan hasznosak, először meg kell értenünk a számítógép memóriájának működését. A számítógép memória architektúrája három részre oszlik:

  1. Az gyorsítótár
  2. Az memória
  3. Az adatmeghajtó

Ezen szempontok mindegyike fontos funkciót tölt be, amely meghatározza működésüket.



A gyorsítótár a legbelső memóriaegység. Futtatáskor a számítógép a gyorsítótárat egyfajta játszótérként használja az adatok számításához és eljárásokhoz. A gyorsítótárba vezető elektromos utak a legrövidebbek, így az adatok szinte azonnal elérhetők. A gyorsítótár azonban nagyon kicsi, ezért az adatokat folyamatosan felülírják.

Kép jóváírása: AddyTsl/ Shutterstock





Az emlék a középút. RAM -ként (Random Access Memory) ismerheti. A számítógép itt tárolja az aktívan futó programokhoz és folyamatokhoz kapcsolódó adatokat. A RAM -hoz való hozzáférés lassabb, mint a gyorsítótárhoz való hozzáférés, de csak elhanyagolható mértékben.

Az adatmeghajtó az, ahol minden mást tárolnak az állandóság érdekében. Itt tárolják az összes programot, konfigurációs fájlt, dokumentumot, zenefájlt, filmfájlt és minden mást. Ha szeretne hozzáférni egy fájlhoz vagy futtatni egy programot, a számítógépnek be kell töltenie azt az adatmeghajtóból és a RAM -ba.





Kép jóváírása: Scanrail1/ Shutterstock

Fontos tudni, hogy óriási sebességkülönbség van a három között. Míg a gyorsítótár és a RAM bekapcsolási sebességgel működik nano másodpercen belül a hagyományos merevlemez -meghajtó sebessége in Nemzeti másodperc.

Lényegében az adatmeghajtó jelenti a szűk keresztmetszetet: bármilyen gyors minden más, a számítógép csak olyan gyorsan tud betölteni és menteni adatokat, amilyen gyorsan az adatmeghajtó képes kezelni.

Itt lépnek be az SSD -k. Míg a hagyományos HDD -k nagyságrendekkel lassabbak, mint a gyorsítótár és a RAM, az SSD -k sokkal gyorsabbak. Ez jelentősen lerövidítheti a különféle programok és folyamatok betöltéséhez szükséges időt, és sokkal gyorsabban érezheti magát a számítógépen.

Hogyan működnek a szilárdtestalapú meghajtók?

Az SSD-k ugyanazt a célt szolgálják, mint a HDD-k: adatokat és fájlokat tárolnak hosszú távú használatra. A különbség az, hogy az SSD-k a „flash memória” nevű memóriafajtát használják, amely hasonló a RAM-hoz-de ellentétben a RAM-mal, amely törli az adatait, amikor a számítógép leáll, az SSD-n lévő adatok akkor is megmaradnak, ha elveszítik az áramot.

szoftverletöltő webhelyek ingyenes teljes verzió

Ha szétszedne egy tipikus HDD-t, egy halom mágneslemezt látna olvasótűvel-olyan, mint egy bakelit lemezlejátszó. Mielőtt a tű olvasni vagy írni tudna, a lemezeknek meg kell forogniuk a megfelelő helyen.

Másrészt az SSD -k elektromos cellákból álló rácsot használnak az adatok gyors küldésére és fogadására. Ezek a rácsok oldalaknak nevezett szakaszokra vannak osztva, és ezeken az oldalakon tárolják az adatokat. Az oldalak összetömörülnek, és blokkokat képeznek.

Az SSD-ket „szilárdtestnek” nevezik, mert nem tartalmaznak mozgó alkatrészeket.

Képhitel: Jiri Vaclavek / Shutterstock

Miért szükséges ezt tudni? Mivel az SSD -k csak blokk üres oldalaira írhatnak. A merevlemezeken az adatok bármikor írhatók a lemez bármely pontjára, és ez azt jelenti, hogy az adatok könnyen felülírhatók. Az SSD -k nem írhatják át közvetlenül az egyes oldalak adatait. Csak blokk üres oldalaira írhatnak adatokat.

Tehát hogyan kezelik az SSD -k az adatok törlését? Ha egy blokkban elegendő oldalt jelölnek ki nem használtként, akkor az SSD a teljes blokk értékét memóriába helyezi, törli a teljes blokkot, majd újra rögzíti az adatokat a memóriából a blokkba, miközben a fel nem használt oldalakat üresen hagyja. Ne feledje, hogy a blokk törlése nem feltétlenül jelenti azt, hogy az adatok teljesen eltűntek. (Hogyan lehet biztonságosan törölni adatokat az SSD -ről!)

Ez azt jelenti, hogy az SSD -k idővel lassabbak lesznek.

Ha friss SSD -je van, az teljesen tele van üres oldalakkal teli blokkokkal. Amikor új adatokat ír az SSD -re, az azonnal képes írni az üres oldalakra, villámgyorsan. Ahogy azonban egyre több adat kerül írásra, az üres oldalak elfogynak, és véletlenszerű, fel nem használt oldalak maradnak a blokkokban.

Mivel az SSD nem írhatja felül közvetlenül az egyes oldalakat, minden alkalommal, amikor ettől a ponttól új adatokat szeretne írni, az SSD -nek a következőket kell tennie:

  1. Keresse meg a blokkot, amely elegendő oldalt tartalmaz 'nem használt' jelzéssel
  2. Jegyezze fel, hogy a blokk mely oldalaira van még szükség
  3. Állítsa vissza a blokk minden oldalát üresre
  4. Írja át a szükséges oldalakat a frissen visszaállított blokkba
  5. Töltse fel a fennmaradó oldalakat az új adatokkal

Lényegében tehát, ha az új SSD -vásárlás minden üres oldalát végigjárta, a meghajtónak minden alkalommal át kell mennie ezen a folyamaton, amikor új adatokat akar írni. A legtöbb flash memória így működik.

Ez azt mondta, még mindig sokkal gyorsabb mint a hagyományos HDD, és a sebességnövekedés mindenképpen megéri SSD vásárlását HDD helyett.

A szilárdtestalapú meghajtók hátránya

Most, hogy tudjuk, hogyan működik a szilárdtestalapú meghajtó, megérthetjük annak egyik legnagyobb hátrányát is: a flash memória csak véges számú írást képes fenntartani, mielőtt meghal.

Sok tudomány foglalkozik azzal, hogy megmagyarázza, miért történik ez, de elég, ha azt mondjuk, hogy SSD használatakor az egyes celláiban lévő elektromos töltéseket rendszeresen vissza kell állítani. Sajnos minden egyes cella elektromos ellenállása kismértékben növekszik minden újraindításkor, ami növeli a cellába íráshoz szükséges feszültséget. Végül a szükséges feszültség olyan magasra nő, hogy az adott cella lehetetlenné válik írni.

Így az SSD adatelemek véges számú írással rendelkeznek. Ez azonban nem jelenti azt, hogy az SSD nem tart sokáig! Tekintse meg cikkünket a a HDD -k, SSD -k és flash meghajtók átlagos élettartama ha többet szeretne tudni. Remélhetőleg most már jobban megérti a szilárdtestalapú meghajtók működését.

Részvény Részvény Csipog Email Érdemes Windows 11 -re frissíteni?

A Windows újra lett tervezve. De ez elég ahhoz, hogy meggyőzze Önt, hogy váltson a Windows 10 -ről a Windows 11 -re?

Olvassa tovább
Kapcsolódó témák
  • Technológia magyarázata
  • Szilárdtest meghajtó
A szerzőről Joel Lee(1524 megjelent cikk)

Joel Lee a MakeUseOf főszerkesztője 2018 óta. B.S. számítástechnika szakon és több mint kilenc éves szakmai írási és szerkesztési tapasztalat.

Továbbiak Joel Lee -től

Iratkozzon fel hírlevelünkre

Csatlakozz hírlevelünkhöz, ahol technikai tippeket, értékeléseket, ingyenes e -könyveket és exkluzív ajánlatokat találsz!

Feliratkozáshoz kattintson ide