Hur fungerar SSD-enheter?

Dessa dagar, oavsett om du köper en ny dator eller uppgraderar en gammal dator, vill du köpa en SSD-enhet i stället för en traditionell hårddisk (HDD). Faktum är att byte från HDD till SSD är en av bästa datoruppgraderingar du kan göra .

Men hur? Och varför? Vad gör SSD till en sådan genombrottsteknik?

I den här artikeln lär du dig exakt vad SSD är, hur SSD: er faktiskt fungerar och fungerar, varför SSD: er är så användbara och den enda stora nackdelen med SSD: er som du borde veta om. Om du letar efter köpråd i stället rekommenderar vi att du läser vår artikel om vad du bör tänka på innan du köper en SSD.

Förstå datorer och minne

För att förstå hur SSD -enheter fungerar och varför de är så användbara måste vi först förstå hur datorminne fungerar. En dators minnesarkitektur är uppdelad i tre aspekter:

De cache
De minne
De datadisk

Var och en av dessa aspekter tjänar en viktig funktion som avgör hur de fungerar.

Cachen är den innersta minnesenheten. När du kör använder din dator cacheminnet som en slags lekplats för dataräkningar och procedurer. De elektriska vägarna till cacheminnet är de kortaste, vilket gör datatillgång nästan omedelbar. Cachen är dock väldigt liten så dess data skrivs ständigt över.

Bildkredit: AddyTsl/ Shutterstock

Minnet är mellanväg. Du kanske känner till det som RAM (Random Access Memory). Det är här din dator lagrar data relaterade till de program och processer som aktivt körs. Åtkomst till RAM är långsammare än åtkomst till cacheminnet, men bara försumbart.

Datadisken är där allt annat lagras för permanent. Det är där alla dina program, konfigurationsfiler, dokument, musikfiler, filmfiler och allt annat förvaras. När du vill komma åt en fil eller köra ett program måste datorn ladda den från datadisken och till RAM.

Bildkredit: Scanrail1/ Shutterstock

Det viktiga att veta är att det finns en enorm hastighetsskillnad mellan de tre. Medan cache och RAM fungerar med hastigheter in nano sekunder, fungerar en traditionell hårddisk med hastigheter in Nationell sekunder.

I huvudsak är datadisken flaskhalsen: oavsett hur snabbt allt annat är kan en dator bara ladda och spara data så snabbt som datadisken kan hantera den.

Det är här SSD: er går in. Medan traditionella hårddiskar är storleksordningar långsammare än cache och RAM, är SSD: er mycket snabbare. Detta kan avsevärt minska den tid det tar att ladda olika program och processer, och får din dator att kännas mycket snabbare.

SSD-enheter tjänar samma syfte som hårddiskar: de lagrar data och filer för långvarig användning. Skillnaden är att SSD-enheter använder en typ av minne som kallas 'flashminne', vilket liknar RAM-minne-men till skillnad från RAM, som rensar sina data när datorn stängs av, kvarstår data på en SSD även när den tappar ström.

kan du lägga till ram till ett macbook pro

Om du tog isär en vanlig hårddisk skulle du se en bunt magnetplattor med en läsande nål-ungefär som en vinylskivspelare. Innan nålen kan läsa eller skriva data måste plattorna snurra runt till rätt plats.

Å andra sidan använder SSD: er ett nät av elektriska celler för att snabbt skicka och ta emot data. Dessa rutnät är uppdelade i sektioner som kallas 'sidor', och dessa sidor är där data lagras. Sidorna klumpas ihop för att bilda 'block'.

SSD-enheter kallas 'solid-state' eftersom de inte har några rörliga delar.

Bildkredit: Jiri Vaclavek / Shutterstock

Varför är detta nödvändigt att veta? Eftersom SSD bara kan skriva till tomma sidor i ett block. I hårddiskar kan data skrivas till valfri plats på plattan när som helst, och det betyder att data enkelt kan skrivas över. SSD -enheter kan inte direkt skriva över data på enskilda sidor. De kan bara skriva data till tomma sidor i ett block.

Så hur hanterar SSD: er radering av data? När tillräckligt många sidor i ett block är markerade som oanvända överför SSD: n hela blockets värde till data, raderar hela blocket och återför data från minnet tillbaka till blocket medan de oanvända sidorna lämnas tomma. Observera att radering av ett block inte nödvändigtvis betyder att data är helt borta. (Hur man säkert tar bort data på en SSD!)

Detta innebär att SSD -enheter blir långsammare med tiden.

När du har en ny SSD laddas den helt med block fulla av tomma sidor. När du skriver ny data till SSD kan den omedelbart skriva till de tomma sidorna med brinnande hastigheter. Men när allt mer data skrivs tar de tomma sidorna slut och du sitter kvar med slumpmässiga oanvända sidor utspridda över blocken.

Eftersom en SSD inte direkt kan skriva över en enskild sida, varje gång du vill skriva ny data från och med den tiden, måste SSD:

Hitta ett block med tillräckligt många sidor märkta 'oanvända'
Anteckna vilka sidor i det blocket som fortfarande är nödvändiga
Återställ varje sida i det blocket till tomt
Skriv om nödvändiga sidor i blocket för nyligen återställt
Fyll de återstående sidorna med de nya uppgifterna

Så i huvudsak, när du har gått igenom alla tomma sidor från ett nytt SSD -köp, måste din enhet gå igenom denna process när den vill skriva ny data. Det är så de flesta flashminnen fungerar.

Som sagt, det är fortfarande mycket snabbare än en traditionell hårddisk, och hastighetsökningarna är absolut värda att köpa en SSD över en hårddisk.

Nackdelen med SSD-enheter

Nu när vi vet hur en solid-state-enhet fungerar, kan vi också förstå en av dess största nackdelar: flashminne kan bara hålla ett begränsat antal skrivningar innan det dör.

Det finns mycket vetenskap som går in på att förklara varför detta händer, men det räcker med att säga att när en SSD används måste de elektriska laddningarna i var och en av dess dataceller periodiskt återställas. Tyvärr ökar det elektriska motståndet för varje cell något med varje återställning, vilket ökar den spänning som är nödvändig för att skriva in i den cellen. Så småningom blir den nödvändiga spänningen så hög att den specifika cellen blir omöjlig att skriva till.

Således har SSD -dataceller ett begränsat antal skrivningar. Det betyder dock inte att en SSD inte kommer att hålla länge! Kolla in vår artikel om genomsnittlig livslängd för hårddiskar, SSD -enheter och flash -enheter om du vill veta mer. Förhoppningsvis har du nu en bättre förståelse för hur SSD-enheter fungerar.

Dela med sig Dela med sig Tweet E-post Är det värt att uppgradera till Windows 11?

Windows har gjorts om. Men är det tillräckligt för att övertyga dig om att byta från Windows 10 till Windows 11?

Läs Nästa Relaterade ämnen

Teknik förklaras
Solid State -enhet

Om författaren Joel Lee(1524 artiklar publicerade)

Joel Lee är chefredaktör för MakeUseOf sedan 2018. Han har en B.S. i datavetenskap och över nio års professionell skriv- och redigeringserfarenhet.

Mer från Joel Lee

Prenumerera på vårt nyhetsbrev

Gå med i vårt nyhetsbrev för tekniska tips, recensioner, gratis e -böcker och exklusiva erbjudanden!

Klicka här för att prenumerera