Kaip veikia kietojo kūno diskai?

Kaip veikia kietojo kūno diskai?

Šiais laikais, nesvarbu, ar perkate naują kompiuterį, ar atnaujinate seną, vietoj tradicinio kietojo disko (HDD) norėsite įsigyti kietojo kūno diską (SSD). Iš tiesų, perėjimas iš HDD į SSD yra vienas iš geriausius kompiuterio našumo atnaujinimus .





Bet kaip? Ir kodėl? Kas daro SSD tokią proveržio technologiją?



Šiame straipsnyje sužinosite, kas yra SSD diskai, kaip SSD iš tikrųjų veikia ir veikia, kodėl SSD yra tokie naudingi ir vienas pagrindinis SSD trūkumas, apie kurį turėtumėte žinoti. Jei ieškote pirkimo patarimų, rekomenduojame perskaityti mūsų straipsnį apie tai, į ką reikia atsižvelgti prieš perkant SSD.





Kompiuterių ir atminties supratimas

Norėdami suprasti, kaip veikia SSD diskai ir kodėl jie tokie naudingi, pirmiausia turime suprasti, kaip veikia kompiuterio atmintis. Kompiuterio atminties architektūra suskirstyta į tris aspektus:

  1. The talpykla
  2. The atmintis
  3. The duomenų diską

Kiekvienas iš šių aspektų atlieka svarbią funkciją, kuri lemia jų veikimą.



Talpykla yra vidinis atminties blokas. Vykdydamas kompiuterį talpykla naudojama kaip žaidimų aikštelė duomenų skaičiavimams ir procedūroms atlikti. Elektriniai keliai į talpyklą yra trumpiausi, todėl prieiga prie duomenų yra beveik akimirksniu. Tačiau talpykla yra labai maža, todėl jos duomenys nuolat perrašomi.

Vaizdo kreditas: AddyTsl/ „Shutterstock“



Atmintis yra vidurys. Galite tai žinoti kaip RAM (atsitiktinės prieigos atmintis). Čia jūsų kompiuteris saugo duomenis, susijusius su aktyviai veikiančiomis programomis ir procesais. Prieiga prie RAM yra lėtesnė nei prieiga prie talpyklos, tačiau tik nereikšminga.

Duomenų diskas yra vieta, kur visa kita saugoma pastovumui. Čia saugomos visos jūsų programos, konfigūracijos failai, dokumentai, muzikos failai, filmų failai ir visa kita. Kai norite pasiekti failą ar paleisti programą, kompiuteris turi jį įkelti iš duomenų disko ir į RAM.



Vaizdo kreditas: Scanrail1/ „Shutterstock“

Svarbu žinoti, kad tarp šių trijų greičių yra didžiulis skirtumas. Nors talpykla ir RAM veikia greičiu nano sekundžių, tradicinis kietasis diskas veikia greičiu Nacionalinis sekundžių.

Iš esmės duomenų diskas yra kliūtis: nesvarbu, kaip greitai viskas vyksta, kompiuteris gali įkelti ir išsaugoti duomenis tik taip greitai, kaip duomenų tvarkyklė gali juos tvarkyti.

Čia įeina SSD diskai. Nors tradiciniai HDD yra daug lėčiau nei talpykla ir RAM, SSD yra daug greitesni. Tai gali žymiai sutrumpinti laiką, reikalingą įvairių programų ir procesų įkėlimui, ir leis jūsų kompiuteriui jaustis daug greičiau.

Kaip veikia kietojo kūno diskai?

SSD turi tą patį tikslą kaip ir HDD: jie saugo duomenis ir failus ilgalaikiam naudojimui. Skirtumas tas, kad SSD diskai naudoja atminties tipą, vadinamą „flash“ atmintimi, kuri yra panaši į RAM, tačiau skirtingai nei RAM, kuri išvalo duomenis, kai tik kompiuteris išsijungia, duomenys SSD diske išlieka net ir praradus maitinimą.

atpalaiduojantys filmai užmigti

Jei išardytumėte įprastą HDD, pamatytumėte krūvą magnetinių plokščių su skaitymo adata-tarsi vinilo įrašų grotuvą. Kad adata galėtų skaityti ar rašyti duomenis, plokštelės turi suktis į reikiamą vietą.

Kita vertus, SSD diskai naudoja elektros elementų tinklelį, kad galėtų greitai siųsti ir gauti duomenis. Šie tinkleliai yra suskirstyti į skyrius, vadinamus „puslapiais“, ir šiuose puslapiuose saugomi duomenys. Puslapiai yra sujungti, kad susidarytų „blokai“.

SSD diskai vadinami „kietojo kūno“, nes juose nėra judančių dalių.

Vaizdo kreditas: Jiri Vaclavek / „Shutterstock“

Kodėl tai būtina žinoti? Kadangi SSD diskai gali rašyti tik į tuščius bloko puslapius. HDD diskuose duomenis bet kuriuo metu galima įrašyti į bet kurią plokštelės vietą, o tai reiškia, kad duomenis galima lengvai perrašyti. SSD diskai negali tiesiogiai perrašyti atskirų puslapių duomenų. Jie gali rašyti duomenis tik į tuščius bloko puslapius.

Taigi, kaip SSD diskai tvarko duomenų ištrynimą? Kai pakankamai bloko puslapių pažymima kaip nepanaudoti, SSD įrašo į atmintį viso bloko duomenis, ištrina visą bloką, tada iš naujo įrašo duomenis iš atminties į bloką, o nepanaudotus puslapius palieka tuščius. Atminkite, kad bloko ištrynimas nebūtinai reiškia, kad duomenų visiškai nėra. (Kaip saugiai ištrinti duomenis iš SSD!)

Tai reiškia, kad SSD ilgainiui tampa lėtesni.

Kai turite naują SSD, jis yra visiškai užpildytas tuščiais puslapiais. Kai rašote naujus duomenis į SSD, jis gali nedelsdamas rašyti į tuos tuščius puslapius nepaprastai greitai. Tačiau kai rašoma vis daugiau duomenų, tušti puslapiai baigiasi ir jums lieka atsitiktiniai nepanaudoti puslapiai, išsibarstę po visus blokus.

Kadangi SSD negali tiesiogiai perrašyti atskiro puslapio, kiekvieną kartą, kai norite rašyti naujus duomenis nuo to momento, SSD turi:

  1. Raskite bloką, kuriame yra pakankamai puslapių, pažymėtų kaip „nenaudojamas“
  2. Įrašykite, kurie to bloko puslapiai vis dar reikalingi
  3. Iš naujo nustatykite kiekvieną to bloko puslapį į tuščią
  4. Perrašykite reikiamus puslapius į naujai nustatytą bloką
  5. Likusius puslapius užpildykite naujais duomenimis

Taigi iš esmės, kai peržiūrėsite visus tuščius puslapius, įsigytus įsigyjant naują SSD diską, jūsų diskas turės atlikti šį procesą, kai tik norės įrašyti naujus duomenis. Taip veikia dauguma „flash“ atminties.

Tai sakė, vis dar yra daug greičiau nei tradicinis HDD, o greičio padidėjimas yra absoliučiai vertas įsigyti SSD diską per HDD.

Kietojo kūno diskų trūkumai

Dabar, kai žinome, kaip veikia kietojo kūno diskas, galime suprasti ir vieną didžiausių jo minusų: „flash“ atmintis gali išlaikyti tik ribotą skaičių įrašų, kol ji miršta.

Yra daug mokslų, kurie paaiškina, kodėl taip atsitinka, tačiau pakanka pasakyti, kad naudojant SSD diską, elektros krūviai kiekvienoje jo duomenų kameroje turi būti periodiškai atstatomi. Deja, kiekvieno elemento elektrinė varža šiek tiek padidėja kiekvieną kartą iš naujo nustatant, todėl padidėja įtampa, reikalinga įrašyti į tą elementą. Galų gale reikiama įtampa tampa tokia didelė, kad tam tikra ląstelė tampa neįmanoma rašyti.

Taigi SSD duomenų ląstelės turi ribotą skaičių įrašų. Tačiau tai nereiškia, kad SSD tarnaus ilgai! Peržiūrėkite mūsų straipsnį apie vidutinis HDD, SSD ir „flash“ diskų tarnavimo laikas jei nori daugiau sužinoti. Tikimės, kad dabar geriau suprantate, kaip veikia kietojo kūno diskai.

Dalintis Dalintis „Tweet“ Paštu Ar verta atnaujinti į „Windows 11“?

„Windows“ buvo pertvarkytas. Bet ar to pakanka norint įtikinti jus pereiti nuo „Windows 10“ prie „Windows 11“?

Skaityti toliau Susijusios temos
  • Technologija paaiškinta
  • Kietojo kūno diskas
Apie autorių Joelis Lee(Paskelbti 1524 straipsniai)

Joelis Lee yra „MakeUseOf“ vyriausiasis redaktorius nuo 2018 m. Jis turi B.S. kompiuterių mokslų ir daugiau nei devynerių metų profesionalaus rašymo ir redagavimo patirties.

Daugiau iš Joel Lee

Prenumeruokite mūsų naujienlaiškį

Prisijunkite prie mūsų naujienlaiškio, kad gautumėte techninių patarimų, apžvalgų, nemokamų el. Knygų ir išskirtinių pasiūlymų!

Norėdami užsiprenumeruoti, spustelėkite čia