Hvordan fungerer Solid State-stasjoner?

Hvordan fungerer Solid State-stasjoner?

I disse dager, enten du kjøper en ny datamaskin eller oppgraderer en gammel datamaskin, vil du kjøpe en solid-state-stasjon (SSD) i stedet for en tradisjonell harddisk (HDD). Å bytte fra HDD til SSD er faktisk en av beste PC -ytelsesoppgraderinger du kan gjøre .





Men hvordan? Og hvorfor? Hva er det som gjør SSD -en til en banebrytende teknologi?



I denne artikkelen lærer du nøyaktig hva SSD -er er, hvordan SSD -er faktisk fungerer og fungerer, hvorfor SSD -er er så nyttige, og den eneste store ulempen med SSD -er som du bør vite om. Hvis du leter etter kjøpsråd i stedet, anbefaler vi å lese artikkelen vår om hva du bør vurdere før du kjøper en SSD.





Forstå datamaskiner og minne

For å forstå hvordan SSD -er fungerer og hvorfor de er så nyttige, må vi først forstå hvordan dataminnet fungerer. En datamaskins minnearkitektur er delt inn i tre aspekter:

  1. De cache
  2. De hukommelse
  3. De datastasjon

Hvert av disse aspektene tjener en viktig funksjon som bestemmer hvordan de fungerer.



Cachen er den innerste minneenheten. Når du kjører, bruker datamaskinen hurtigbufferen som en slags lekeplass for dataregninger og prosedyrer. De elektriske veiene til hurtigbufferen er de korteste, noe som gjør datatilgang nesten øyeblikkelig. Cachen er imidlertid veldig liten, så dataene blir stadig overskrevet.

Bildekreditt: AddyTsl/ Shutterstock



Minnet er midtveien. Du kjenner det kanskje som RAM (Random Access Memory). Det er her datamaskinen din lagrer data relatert til programmene og prosessene som kjører aktivt. Tilgang til RAM er tregere enn tilgang til hurtigbufferen, men bare ubetydelig.

Datastasjonen er der alt annet lagres for permanent. Det er der alle programmene dine, konfigurasjonsfiler, dokumenter, musikkfiler, filmfiler og alt annet lagres. Når du vil ha tilgang til en fil eller kjøre et program, må datamaskinen laste den fra datastasjonen og inn i RAM.



Bildekreditt: Scanrail1/ Shutterstock

Det viktige å vite er at det er en stor hastighetsforskjell mellom de tre. Mens cache og RAM opererer med hastigheter inn nano sekunder, opererer en tradisjonell harddisk med hastigheter på nasjonal sekunder.

I hovedsak er datastasjonen flaskehalsen: uansett hvor fort alt annet er, kan en datamaskin bare laste og lagre data så raskt som datastasjonen kan håndtere den.

Det er her SSD -er går inn. Mens tradisjonelle harddisker er størrelsesordener langsommere enn hurtigbuffer og RAM, er SSD -er mye raskere. Dette kan redusere tiden det tar å laste forskjellige programmer og prosesser betydelig, og vil få datamaskinen til å føle seg mye raskere.

Hvordan fungerer Solid State-stasjoner?

SSD-er tjener samme formål som harddisker: de lagrer data og filer for langvarig bruk. Forskjellen er at SSD-er bruker en type minne som kalles 'flashminne', som ligner på RAM --- men i motsetning til RAM, som sletter dataene når datamaskinen slås av, fortsetter dataene på en SSD selv når den mister strøm.

som fikser iPhone -skjermer for billig

Hvis du tok fra hverandre en vanlig harddisk, ville du se en bunke med magnetiske plater med en lesenål-omtrent som en vinylplatespiller. Før nålen kan lese eller skrive data, må platene snurre rundt til riktig sted.

På den annen side bruker SSD -er et rutenett med elektriske celler for raskt å sende og motta data. Disse rutenettene er delt inn i seksjoner kalt 'sider', og disse sidene er der data lagres. Sider er klumpet sammen for å danne 'blokker'.

SSD-er kalles 'solid state' fordi de ikke har bevegelige deler.

Bildekreditt: Jiri Vaclavek / Shutterstock

Hvorfor er dette nødvendig å vite? Fordi SSD -er bare kan skrive til tomme sider i en blokk. I harddisker kan data når som helst skrives til et hvilket som helst sted på tallerkenen, og det betyr at data enkelt kan overskrives. SSD -er kan ikke direkte overskrive data på individuelle sider. De kan bare skrive data til tomme sider i en blokk.

Så hvordan håndterer SSD -er sletting av data? Når nok sider i en blokk er merket som ubrukte, overfører SSD hele blokkeringsverdien til minnet, sletter hele blokken og videresender deretter dataene fra minnet tilbake til blokken mens de ubrukte sidene blir tomme. Vær oppmerksom på at sletting av en blokk ikke nødvendigvis betyr at dataene er helt borte. (Slik sletter du data på en SSD på en sikker måte!)

Dette betyr at SSD -er blir tregere over tid.

Når du har en ny SSD, er den fullstendig lastet med blokker full av blanke sider. Når du skriver nye data til SSD -en, kan den umiddelbart skrive til de tomme sidene med rasende hastigheter. Men etter hvert som flere og flere data blir skrevet, går de tomme sidene tom, og du sitter igjen med tilfeldige ubrukte sider spredt gjennom blokkene.

Siden en SSD ikke kan direkte overskrive en enkelt side, må SSD hver gang du vil skrive nye data fra det tidspunktet:

  1. Finn en blokk med nok sider merket 'ubrukt'
  2. Registrer hvilke sider i blokken som fortsatt er nødvendige
  3. Tilbakestill hver side i blokken til tom
  4. Skriv om de nødvendige sidene i blokken som er tilbakestilt
  5. Fyll de resterende sidene med de nye dataene

Så i hovedsak, når du har gått gjennom alle de tomme sidene fra et nytt SSD -kjøp, må stasjonen gå gjennom denne prosessen når den vil skrive nye data. Slik fungerer de fleste flash -minnene.

Når det er sagt, er det fortsatt mye raskere enn en tradisjonell HDD, og ​​hastighetsøkningene er absolutt verdt å kjøpe en SSD over en HDD.

Ulempen til Solid State-stasjoner

Nå som vi vet hvordan en solid-state-stasjon fungerer, kan vi også forstå en av dens største ulemper: Flash-minne kan bare opprettholde et begrenset antall skriver før det dør.

Det er mye vitenskap som går inn på å forklare hvorfor dette skjer, men det er nok å si at når en SSD brukes, må de elektriske ladningene i hver av datacellene tilbakestilles med jevne mellomrom. Dessverre øker den elektriske motstanden til hver celle litt for hver tilbakestilling, noe som øker spenningen som er nødvendig for å skrive inn i den cellen. Til slutt blir den nødvendige spenningen så høy at den bestemte cellen blir umulig å skrive til.

Dermed har SSD -dataceller et begrenset antall skriver. Det betyr imidlertid ikke at en SSD ikke varer lenge! Sjekk vår artikkel om gjennomsnittlig levetid for harddisker, SSD -er og flash -stasjoner hvis du vil vite mer. Forhåpentligvis har du nå en bedre forståelse av hvordan solid-state-stasjoner fungerer.

Dele Dele kvitring E -post Er det verdt å oppgradere til Windows 11?

Windows har blitt redesignet. Men er det nok til å overbevise deg om å bytte fra Windows 10 til Windows 11?

Les neste Relaterte temaer
  • Teknologi forklart
  • Solid State -stasjon
Om forfatteren Joel lee(1524 artikler publisert)

Joel Lee er sjefredaktør for MakeUseOf siden 2018. Han har en B.S. i informatikk og over ni års profesjonell skrive- og redigeringserfaring.

Mer fra Joel Lee

Abonner på vårt nyhetsbrev

Bli med i vårt nyhetsbrev for tekniske tips, anmeldelser, gratis ebøker og eksklusive tilbud!

Klikk her for å abonnere