Home-theater-designers
В наши дни, покупаете ли вы новый компьютер или модернизируете старый компьютер, вы захотите купить твердотельный накопитель (SSD) вместо традиционного жесткого диска (HDD). Действительно, переход с HDD на SSD - один из лучшее повышение производительности ПК, которое вы можете сделать .
Но как? И почему? Что делает SSD такой прорывной технологией?
В этой статье вы точно узнаете, что такое твердотельные накопители, как на самом деле работают и работают твердотельные накопители, почему они так полезны, а также об одном серьезном недостатке твердотельных накопителей, о котором вам следует знать. Если вместо этого вам нужен совет по покупке, мы рекомендуем прочитать нашу статью о том, что следует учитывать перед покупкой SSD.
Понимание компьютеров и памяти
Чтобы понять, как работают твердотельные накопители и почему они так полезны, мы должны сначала понять, как работает память компьютера. Архитектура памяти компьютера разбита на три аспекта:
- В тайник
- В объем памяти
- В диск данных
Каждый из этих аспектов выполняет важную функцию, определяющую их работу.
Кэш - это самая внутренняя единица памяти. Во время работы ваш компьютер использует кэш как своего рода площадку для вычислений данных и процедур. Электрические пути к кэш-памяти самые короткие, что делает доступ к данным практически мгновенным. Однако кэш очень мал, поэтому его данные постоянно перезаписываются.
Кредит изображения: AddyTsl / Shutterstock
Память - это золотая середина. Вы можете знать это как RAM (оперативное запоминающее устройство). Здесь ваш компьютер хранит данные, относящиеся к активно запущенным программам и процессам. Доступ к ОЗУ медленнее, чем доступ к кешу, но лишь незначительно.
Диск с данными - это место, где все остальное хранится на постоянной основе. Здесь хранятся все ваши программы, файлы конфигурации, документы, музыкальные файлы, файлы фильмов и все остальное. Когда вы хотите получить доступ к файлу или запустить программу, компьютеру необходимо загрузить ее с диска данных в оперативную память.
Кредит изображения: Scanrail1 / Shutterstock
Важно знать, что между ними огромная разница в скорости. В то время как кеш и оперативная память работают со скоростью в нано секунд, традиционный жесткий диск работает со скоростью в Национальный секунд.
По сути, диск с данными является узким местом: независимо от того, насколько быстро все остальное, компьютер может загружать и сохранять данные только с той скоростью, с которой диск данных может их обработать.
Здесь на помощь приходят твердотельные накопители. В то время как традиционные жесткие диски на порядки медленнее, чем кэш и оперативная память, твердотельные накопители намного быстрее. Это может значительно сократить время, необходимое для загрузки различных программ и процессов, и заставит ваш компьютер работать намного быстрее.
Как работают твердотельные накопители?
Твердотельные накопители служат той же цели, что и жесткие диски: они хранят данные и файлы для долгосрочного использования. Разница в том, что твердотельные накопители используют тип памяти, называемый «флэш-памятью», которая похожа на оперативную память, но в отличие от ОЗУ, которая очищает свои данные при выключении компьютера, данные на твердотельном накопителе сохраняются, даже когда он теряет питание.
как сохранить экран печати как pdf
Если вы разобрали типичный жесткий диск, вы бы увидели стопку магнитных пластин с иглой для чтения - что-то вроде проигрывателя виниловых пластинок. Прежде чем игла сможет читать или записывать данные, пластины должны повернуться в нужное место.
С другой стороны, твердотельные накопители используют сетку электрических ячеек для быстрой отправки и получения данных. Эти сетки разделены на разделы, называемые «страницами», и именно на этих страницах хранятся данные. Страницы сгруппированы в «блоки».
SSD-диски называются «твердотельными», потому что у них нет движущихся частей.
Кредит изображения: Иржи Вацлавек / Shutterstock
Почему это необходимо знать? Потому что SSD могут записывать только пустые страницы в блоке. На жестких дисках данные могут быть записаны в любое место на пластине в любое время, а это означает, что данные могут быть легко перезаписаны. SSD не могут напрямую перезаписывать данные на отдельных страницах. Они могут записывать данные только на пустые страницы в блоке.
Итак, как твердотельные накопители обрабатывают удаление данных? Когда достаточное количество страниц в блоке помечено как неиспользуемое, SSD фиксирует данные всего блока в памяти, стирает весь блок, затем повторно фиксирует данные из памяти обратно в блок, оставляя неиспользуемые страницы пустыми. Обратите внимание, что стирание блока не обязательно означает, что данные полностью удалены. (Как безопасно удалить данные на SSD!)
Это означает, что SSD со временем становятся медленнее.
Когда у вас есть новый SSD, он полностью загружен блоками, заполненными пустыми страницами. Когда вы записываете новые данные на SSD, он может немедленно записать на эти пустые страницы с невероятной скоростью. Однако по мере того, как записывается все больше и больше данных, пустые страницы заканчиваются, и у вас остаются случайные неиспользуемые страницы, разбросанные по блокам.
Поскольку SSD не может напрямую перезаписывать отдельную страницу, каждый раз, когда вы хотите записать новые данные с этого момента, SSD должен:
- Найдите блок с достаточным количеством страниц, помеченных как 'неиспользуемые'
- Запишите, какие страницы в этом блоке по-прежнему необходимы
- Сбросить каждую страницу в этом блоке на пустую
- Перепишите нужные страницы в только что сброшенный блок
- Заполните оставшиеся страницы новыми данными
По сути, после того, как вы пройдете все пустые страницы после покупки нового твердотельного накопителя, вашему диску придется пройти через этот процесс всякий раз, когда он захочет записать новые данные. Так работает большая часть флэш-памяти.
Тем не менее, это все еще намного быстрее по сравнению с традиционным жестким диском, и увеличение скорости абсолютно оправдывает покупку твердотельного накопителя вместо жесткого диска.
Обратная сторона твердотельных накопителей
Теперь, когда мы знаем, как работает твердотельный накопитель, мы также можем понять один из его самых больших недостатков: флеш-память может выдержать только конечное количество операций записи, прежде чем она умрет.
Есть много научных данных, которые объясняют, почему это происходит, но достаточно сказать, что при использовании SSD электрические заряды в каждой из его ячеек данных необходимо периодически сбрасывать. К сожалению, электрическое сопротивление каждой ячейки немного увеличивается с каждым сбросом, что увеличивает напряжение, необходимое для записи в эту ячейку. В конце концов, необходимое напряжение становится настолько высоким, что запись в конкретную ячейку становится невозможной.
Таким образом, ячейки данных SSD имеют конечное количество операций записи. Однако это не значит, что SSD не прослужит долго! Ознакомьтесь с нашей статьей о средний срок службы жестких дисков, твердотельных накопителей и флеш-накопителей если вы хотите узнать больше. Надеюсь, теперь вы лучше понимаете, как работают твердотельные накопители.
Делиться Делиться Твитнуть Эл. адрес Стоит ли переходить на Windows 11?Окна были переработаны. Но достаточно ли этого, чтобы убедить вас перейти с Windows 10 на Windows 11?
Читать далее Похожие темы- Объяснение технологии
- Твердотельный накопитель
Джоэл Ли является главным редактором MakeUseOf с 2018 года. У него есть степень бакалавра наук. Кандидат компьютерных наук и более девяти лет профессионального опыта написания и редактирования.
Ещё от Joel LeeПодписывайтесь на нашу новостную рассылку
Подпишитесь на нашу рассылку, чтобы получать технические советы, обзоры, бесплатные электронные книги и эксклюзивные предложения!
Нажмите здесь, чтобы подписаться