Οι μονάδες δίσκου στερεάς κατάστασης ( SSD^(SSDs) ) γίνονται γρήγορα η προτιμώμενη αποθήκευση υπολογιστή για λειτουργικά συστήματα και εφαρμογές. Θα τα βρείτε στους πιο πρόσφατους φορητούς υπολογιστές, τηλέφωνα, tablet, ακόμη και κονσόλες.

Με εξαιρετική απόδοση και ανθεκτικότητα, αυτοί οι δίσκοι κάνουν πραγματικό πάταγο, αλλά τι ακριβώς είναι ένας SSD ; 

Πώς λειτουργούν οι παραδοσιακοί σκληροί δίσκοι^{(Hard Disk Drives)} ( σκληροί δίσκοι^(HDDs) ).

Για να κατανοήσουμε τι κάνει τους SSD^(SSDs) διαφορετικούς, πρέπει να γυρίσουμε για λίγο το ρολόι πίσω και να δούμε τους παραδοσιακούς Σκληρούς Δίσκους^{(Hard Disk Drives)} ( HDD^(HDDs) ). Ο σκληρός δίσκος^(HDD) ήταν ο τυπικός τύπος μονάδας δίσκου που θα βρίσκατε σχεδόν σε όλους τους υπολογιστές μέχρι πρόσφατα.

Μέσα στον σκληρό δίσκο^(HDD) , θα βρείτε έναν ή περισσότερους περιστρεφόμενους δίσκους που ονομάζονται "platters". Κάθε πιατέλα χωρίζεται σε κομμάτια και τομείς. Οι πιατέλες είναι συνήθως κατασκευασμένες είτε από αλουμίνιο είτε από γυαλί και είναι επικαλυμμένες με μαγνητικό υλικό.

Η επιφάνεια της πλάκας περιέχει δισεκατομμύρια μεμονωμένες περιοχές που η καθεμία αντιπροσωπεύει ένα μόνο κομμάτι δεδομένων. Η περιοχή μπορεί να μαγνητιστεί ή να απομαγνητιστεί, αντιπροσωπεύοντας ένα ή μηδέν.

Καθώς οι περιστρεφόμενες πιατέλες κινούνται με χιλιάδες στροφές ανά λεπτό, μικροσκοπικές κεφαλές ανάγνωσης-εγγραφής που συνδέονται με αιωρούμενους βραχίονες επιπλέουν σε πλάτος μιας τρίχας πάνω από την πιατέλα διαβάζοντας από ή γράφοντας στη μονάδα δίσκου.

Οι μονάδες σκληρού^(Hard) δίσκου είναι απίστευτα περίπλοκες συσκευές με πολλά μικροσκοπικά, ακριβή και εύθραυστα κινούμενα μέρη. Είναι ένα μοντέρνο θαύμα που λειτουργούν τόσο καλά όσο κάνουν. 

Πώς λειτουργεί μια μονάδα στερεάς κατάστασης (SSD).

Οι SSD έχουν περισσότερα κοινά με συσκευές ημιαγωγών όπως CPU^(CPUs) και RAM παρά με μονάδες σκληρού δίσκου. Οι SSD^(SSDs) και οι σκληροί δίσκοι^(HDDs) λειτουργούν και οι δύο ως συσκευές αποθήκευσης, αλλά οι SSD^(SSDs) λειτουργούν με πολύ διαφορετικό τρόπο.

Μέσα σε ένα τυπικό SSD , θα βρείτε μόνο τσιπ υπολογιστών. Υπάρχει το τσιπ ελεγκτή του SSD , το οποίο διαχειρίζεται πώς και πού αποθηκεύονται τα δεδομένα, αλλά το μεγαλύτερο μέρος ενός SSD αποτελείται από τσιπ μνήμης flash.

Η μνήμη flash^(Flash) είναι «μη πτητική» μνήμη. Η πτητική^(Volatile) μνήμη, όπως η RAM , δεν παραμένει όταν απενεργοποιείται η τροφοδοσία — τα δεδομένα που είναι αποθηκευμένα εκεί εξαφανίζονται. Αντίθετα, με μη πτητική μνήμη (όπως SSD^(SSDs) ή μονάδες USB ), τα δεδομένα σας παραμένουν ακόμα και όταν η τροφοδοσία είναι απενεργοποιημένη. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο οι μονάδες USB αναφέρονται επίσης ως «μονάδες flash»!

Οι σύγχρονοι SSD^(SSDs) (και οι περισσότερες μονάδες flash USB και κάρτες μνήμης) χρησιμοποιούν έναν τύπο μνήμης flash που ονομάζεται μνήμη flash ^(USB)NAND . Πήρε το όνομά του από έναν από τους τύπους λογικών πυλών που μπορείτε να φτιάξετε σε ένα μικροτσίπ. Μέσα στη μνήμη NAND , υπάρχουν "κελιά" που μπορούν να κρατήσουν διαφορετικά επίπεδα ηλεκτρικού φορτίου. Μετρώντας το επίπεδο φόρτισης σε ένα κελί μνήμης, μπορείτε να πείτε εάν αντιπροσωπεύει ένα ή ένα μηδέν. Για να αλλάξετε τα περιεχόμενα ενός κελιού, απλώς αλλάζετε το επίπεδο φόρτισης μέσα σε αυτό.

Υπάρχουν πολλές διαφορετικές παραλλαγές στην τεχνολογία στον κόσμο της μνήμης NAND . Για παράδειγμα, μπορεί να έχετε δει μερικούς SSD της Samsung^{(Samsung SSDs)} με την ένδειξη “ V-NAND ” ή “vertical ” NAND . Εδώ τα κελιά μνήμης στοιβάζονται κάθετα, επιτρέποντας μεγαλύτερη χωρητικότητα αποθήκευσης στο ίδιο αποτύπωμα πυριτίου. Το 3D NAND της Intel είναι επίσης πάνω κάτω η ίδια τεχνολογία. 

Τύποι SSD και διεπαφές

Οι SSD^(SSDs) διατίθενται σε μια ποικιλία μορφών και τύπων μνήμης flash NAND . Αυτό καθορίζει τη μέγιστη απόδοση ενός SSD καθώς και την τιμή του.

Τύποι μνήμης Flash

Όλα τα φλας NAND δεν είναι τα ίδια για την πυκνότητα και την απόδοση δεδομένων. Θα θυμάστε από τη συζήτησή μας παραπάνω ότι οι SSD^(SSDs) αποθηκεύουν δεδομένα ως ηλεκτρικά φορτία μέσα στα κύτταρα μνήμης. 

Εάν ένα κελί αποθηκεύει μόνο ένα bit δεδομένων, ονομάζεται SLC ή μνήμη κυψέλης ενός επιπέδου^{(single-level cell memory)} . Η μνήμη MLC^(MLC) (κυψέλη πολλαπλών επιπέδων) και TLC (κυψέλη τριπλού επιπέδου) αποθηκεύουν δύο και τρία bit δεδομένων ανά κελί, αντίστοιχα. Η μνήμη QLC^(QLC) (κυψέλη τεσσάρων επιπέδων) φτάνει σε τέσσερα bit ανά κελί.

Όσο περισσότερα bits δεδομένων μπορείτε να αποθηκεύσετε σε ένα μόνο κελί, τόσο φθηνότερο μπορεί να είναι ο SSD σας ή τόσο περισσότερα δεδομένα μπορείτε να αποθηκεύσετε στον ίδιο χώρο. Αυτό ακούγεται σαν μια υπέροχη ιδέα, αλλά χάρη στον τρόπο λειτουργίας των SSD^(SSDs) , οι μονάδες πεθαίνουν πιο γρήγορα όταν χρησιμοποιείται μια μέθοδος αποθήκευσης πολλών bit. Η μνήμη SLC^(SLC) είναι ο καλύτερος και πιο ανθεκτικός τύπος NAND με μεγάλη διάρκεια ζωής. Ωστόσο, είναι επίσης το πιο ακριβό μακράν και βρίσκεται μόνο σε μονάδες υψηλής τεχνολογίας.

Ως εκ τούτου, οι περισσότεροι καταναλωτικοί SSD^(SSDs) χρησιμοποιούν MLC ή TLC και χρησιμοποιούν ειδικές μεθόδους για να παρατείνουν όσο το δυνατόν περισσότερο τη ωφέλιμη διάρκεια ζωής τους. Θα καλύψουμε το θέμα της φθοράς των SSD λίγο αργότερα σε αυτό το άρθρο κάτω από τα μειονεκτήματα της τεχνολογίας.

SSD Form Factors

Οι SSD^(SSDs) έρχονται σε διάφορες μορφές. Ένας "παράγοντας μορφής" είναι απλώς το φυσικό σχήμα της συσκευής και το πρότυπο σύνδεσης με το οποίο συμμορφώνεται. Επειδή οι SSD^(SSDs) σχεδιάστηκαν αρχικά για να αντικαταστήσουν τους σκληρούς δίσκους^(HDDs) , οι πρώτες συσκευές που προορίζονταν για επιτραπέζιους υπολογιστές καταναλωτών προορίζονταν να τοποθετούνται εκεί που βρίσκονταν οι σκληροί δίσκοι πριν.

Εδώ εμφανίζεται ο σχεδιασμός SATA SSD 2,5 ιντσών^{( 2.5-inch SATA SSD)} . Μπορείτε απλά να αφαιρέσετε τον τρέχοντα σκληρό δίσκο του φορητού υπολογιστή 2,5 ιντσών και να συνδέσετε έναν από αυτούς τους SSD^(SSDs) .

Ο SSD μέσα σε αυτό το περίβλημα δεν χρειάζεται τόσο χώρο, αλλά ήταν απολύτως λογικό, καθώς οι φορητοί υπολογιστές και οι περισσότεροι σύγχρονοι επιτραπέζιοι υπολογιστές διαθέτουν ήδη θέσεις μονάδας 2,5 ιντσών και υποδοχές SATA στις μητρικές τους κάρτες. Μπορείτε επίσης να αγοράσετε προσαρμογείς που σας επιτρέπουν να τοποθετήσετε μια μονάδα δίσκου 2,5 ιντσών στη θήκη 3,5 ιντσών ενός επιτραπέζιου υπολογιστή.

Εκτός από το ότι καταλαμβάνουν περιττό χώρο, αυτές οι μονάδες δίσκου 2,5 ιντσών περιορίστηκαν στα 600 MB/s , καθώς αυτό είναι το όριο της διεπαφής SATA 3 .

Το πρότυπο mSATA (mini-SATA) λύνει το πρόβλημα του χώρου. Το mSATA είχε φυσικά το ίδιο σχήμα, μέγεθος και υποδοχή με το πρότυπο κάρτας PCI Express Mini , αλλά οι δύο τύποι καρτών δεν είναι ηλεκτρικά συμβατοί.

Το πρότυπο m SATA έχει πλέον αντικατασταθεί από το πρότυπο M.2. Οι M.2 SSD^{(M.2 SSDs)} μπορούν να είναι SATA ή PCIe , ανάλογα με τον συνδυασμό κάρτας και μητρικής πλακέτας.

Οι κάρτες M.2 μπορούν επίσης να είναι διπλής όψης με εξαρτήματα και στις δύο πλευρές και ποικίλλουν σε μήκος. Είναι πάντα σημαντικό να βεβαιωθείτε ότι η μητρική πλακέτα του υπολογιστή σας είναι συμβατή με τον M.2 SSD που θέλετε να χρησιμοποιήσετε μαζί του!

Οι NVMe SSD^{(NVMe SSDs)} χρησιμοποιούν το πρότυπο Non-Volatile Memory Express , με τον οποίο ο υπολογιστής μπορεί να έχει πρόσβαση στη μνήμη SSD χρησιμοποιώντας το ^(SSD)PCIe που χρησιμοποιείται πιο συχνά για κάρτες γραφικών. Το PCIe^(PCIe) έχει πολύ μεγαλύτερο εύρος ζώνης από το SATA , επιτρέποντας στη γρήγορη μνήμη SSD να φτάσει στο μέγιστο των δυνατοτήτων της.

Τα πλεονεκτήματα των SSD

Υπάρχουν πολλοί λόγοι για τους οποίους οι SSD^(SSDs) γίνονται γρήγορα το πρότυπο στην τεχνολογία αποθήκευσης. Ενώ ορισμένα προβλήματα πρώιμης οδοντοφυΐας τους κράτησαν μακριά από τον κόσμο των βασικών υπολογιστών για λίγο, τώρα είναι στο σημείο όπου μπορούμε να τα προτείνουμε σε οποιονδήποτε. Ακόμη και οι πιο πρόσφατες κονσόλες βιντεοπαιχνιδιών^{(latest video game consoles)} χρησιμοποιούν πλέον SSD . Εδώ είναι τα βασικά πλεονεκτήματα που οδήγησαν τους SSD^(SSDs) στην τρέχουσα δημοτικότητά τους.

Οι SSD είναι γρήγοροι

Ο ταχύτερος μηχανικός σκληρός δίσκος παγκοσμίως, ο Seagate Mach.2 Exos 2X14 , μπορεί να επιτύχει σταθερούς ρυθμούς μεταφοράς 524 MB/s . Είναι σχεδόν τόσο γρήγορο όσο ένας SATA 3 SSD , αλλά η τυπική μηχανική μονάδα δίσκου που θα βρείτε στους υπολογιστές αυτές τις μέρες μπορεί να επιτύχει κάπου μεταξύ 100 MB/s και 250 MB/s , αν κοιτάζετε το high-end της αγοράς .

Οι τυπικοί M.2 PCIe SSD^{(M.2 PCIe SSDs)} , όπως αυτοί που βρίσκονται σε φορητούς υπολογιστές μεσαίας κατηγορίας, προσφέρουν 2,5 έως 3,5 GB/s . Οι πιο πρόσφατοι M.2 PCIe SSDs πλησιάζουν τα 8 GB/s , που είναι ένας συγκλονιστικός όγκος δεδομένων. Οι διαδοχικές^(Sequential) ταχύτητες εγγραφής είναι συνήθως λίγο πιο αργές από τις ταχύτητες ανάγνωσης, αλλά τα δεδομένα πετούν με τεράστιο ρυθμό και προς τις δύο κατευθύνσεις.

Δεν έχει να κάνει μόνο με τις ταχύτητες μεταφοράς. Οι μηχανικοί σκληροί δίσκοι χρειάζονται χρόνο για να περιστρέψουν τις πλάκες και να μετακινήσουν τις κεφαλές στη θέση τους. Η εύρεση του κατάλληλου σημείου στην πιατέλα για ένα αίτημα δεδομένων είναι γνωστή ως "χρόνος αναζήτησης". Για τους SSD^(SSDs) , αυτός ο αριθμός καθυστέρησης είναι ουσιαστικά μηδέν. 

Ο SSD^(SSD) μπορεί να διαβάσει άμεσα δεδομένα από οποιαδήποτε θέση μέσα στα κελιά μνήμης του και ακόμη και να το κάνει παράλληλα. Ανεξάρτητα από τον τρόπο που το κόβετε, οι SSD^(SSDs) βρίσκονται σε διαφορετικό σύμπαν απόδοσης από τους καλύτερους μηχανικούς σκληρούς δίσκους, ανεξάρτητα από τον τρόπο που το κόβετε.

Κατά την αναβάθμιση του σκληρού δίσκου^(HDD) ενός υπολογιστή σε SSD , έχετε πολύ πιο γρήγορους χρόνους εκκίνησης και πολύ γρήγορη απόκριση του συστήματος. Απλά^(Simply) επειδή η CPU σας δεν χρειάζεται ποτέ να περιμένει για δεδομένα από τις μονάδες αποθήκευσης. Είναι ένας φανταστικός τρόπος για να δώσετε νέα ζωή σε ένα παλιό σύστημα Windows .

Οι SSD είναι ανθεκτικοί

Οι SSD^(SSDs) είναι περίπου τόσο ανθεκτικοί όσο οποιοδήποτε άλλο εξάρτημα στερεάς κατάστασης, όπως CPU ή RAM χωρίς κινούμενα μέρη. Αν δεν τα καταστρέψει ένα κύμα ρεύματος, θα πρέπει να λειτουργούν επ' αόριστον ή τουλάχιστον για όσο διάστημα ο υπολογιστής παραμένει χρήσιμος για εσάς. Η μνήμη flash^(Flash) είναι επίσης πολύ ανθεκτική σε ζημιές από κρούση, σε αντίθεση με τους σκληρούς δίσκους που καταστρέφονται εύκολα εάν πέσουν, ειδικά όταν οι πλάκες περιστρέφονται.

Αυτή η ανθεκτικότητα τα καθιστά ιδανικά για φορητούς υπολογιστές και γι' αυτό τα ultrabook όπως το Apple MacBook Air , i Mac και άλλα μέλη της οικογένειας υπολογιστών Mac διαθέτουν ενσωματωμένους ^(Mac)SSD^(SSDs) υψηλής απόδοσης .

Η « αντοχή^(Durability) » σε αυτή την περίπτωση δεν αναφέρεται στο φαινόμενο της φθοράς των SSD , το οποίο καλύπτουμε στη λίστα με τα μειονεκτήματα παρακάτω.

Οι SSD δεν υποφέρουν από κατακερματισμό^{(Suffer From Fragmentation)}

Ο κατακερματισμός δεδομένων^(Data) είναι ένα πραγματικό πρόβλημα στους σκληρούς δίσκους^(HDDs) . Συμβαίνει όταν νέα δεδομένα εγγράφονται στον πρώτο διαθέσιμο χώρο στη μονάδα δίσκου. Έτσι, ένα δεδομένο αρχείο ή ένα σύνολο σχετικών αρχείων ενδέχεται να έχει τα δεδομένα του διασκορπισμένα σε όλη τη φυσική περιοχή δίσκου της μονάδας δίσκου.

Αυτό καταστρέφει τις διαδοχικές ταχύτητες ανάγνωσης και προσθέτει έναν τόνο χρόνου αναζήτησης επειδή οι κεφαλές της μονάδας πετούν παντού για να βρουν όλα τα μέρη ενός αρχείου. Οι SSD^(SSDs) , λόγω της ίδιας τους της φύσης, δεν υποφέρουν από κατακερματισμό. Δεν είναι ότι τα αρχεία δεν είναι κατακερματισμένα. Απλώς δεν πειράζει γιατί δεν υπάρχουν κινούμενα μέρη και δεν ψάχνεις χρόνο για να μιλήσεις. 

Η ανασυγκρότηση απλώς προκαλεί περιττή φθορά στη μονάδα. Εάν θέλετε να μάθετε λίγα περισσότερα σχετικά με τον κατακερματισμό των SSD , διαβάστε την ενότητα Πρέπει να ανασυγκροτήσετε έναν SSD;^{(Should You Defrag an SSD?)}

Οι SSD είναι αθόρυβοι

Οι σκληροί δίσκοι είναι θορυβώδεις! Το βουητό του κινητήρα, το βουητό του δίσκου, οι ήχοι κλικ των κεφαλών της μονάδας που κινούνται εμπρός και πίσω — αυτός ήταν ο θόρυβος του περιβάλλοντος για τους χρήστες υπολογιστών κατά τη διάρκεια των δεκαετιών.

Οι SSD^(SSDs) , αντίθετα, δεν κάνουν καθόλου θόρυβο. Αυτό μπορεί να φαίνεται σαν ένα ασήμαντο πλεονέκτημα, αλλά τα θορυβώδη εξαρτήματα του υπολογιστή είναι ενοχλητικά. Σε ορισμένες περιπτώσεις χρήσης, όπως υπολογιστές που χρησιμοποιούνται για εγγραφή ήχου, τα επίπεδα ήχου είναι κρίσιμα. Υπήρξαν ακριβοί σκληροί δίσκοι με ειδικές βάσεις και σχέδια που προσπάθησαν να περιορίσουν το θόρυβο του σκληρού δίσκου , αλλά με τους ^(HDD)SSD^(SSDs) , το πρόβλημα έχει λυθεί πλήρως.

Αυτός είναι ο λόγος που μπορούμε τώρα να έχουμε έναν υπολογιστή όπως το Apple M1 MacBook Air , ο οποίος δεν έχει ανεμιστήρες και μηχανικό σκληρό δίσκο. Ολόκληρος ο υπολογιστής είναι στερεάς κατάστασης και επομένως δεν κάνει κανένα θόρυβο!

Οι SSD είναι μικροί και αποδοτικοί

Οι SSD καταλαμβάνουν πολύ λιγότερο χώρο από τους σκληρούς δίσκους^(HDDs) και χρειάζονται πολύ λιγότερη ενέργεια για να λειτουργήσουν. Αυτό σημαίνει ότι μπορούμε να έχουμε μικρότερους και λεπτότερους υπολογιστές, tablet, smartphone και άλλες ηλεκτρονικές συσκευές που απαιτούν γρήγορες μη πτητικές μονάδες αποθήκευσης.

Οι SSD^(SSD) μπορούν να πάνε σχεδόν εξ ολοκλήρου σε αδράνεια όταν δεν χρησιμοποιούνται και, σε αντίθεση με τους σκληρούς δίσκους^(HDDs) , μπορούν να αλλάξουν σε λειτουργία υψηλής απόδοσης σχεδόν αμέσως. Συνολικά^(Taken) , η κατανάλωση ενέργειας SSD είναι ιδιαίτερα σημαντική για την καλύτερη διάρκεια ζωής της μπαταρίας από φορητούς υπολογιστές και άλλα gadget που τους χρησιμοποιούν. ^(SSD)Οι ηλεκτρομηχανικές συσκευές χρειάζονται απλώς περισσότερη ενέργεια από τις συσκευές στερεάς κατάστασης για να λειτουργήσουν.

Οι SSD μπορούν να συρρικνώσουν τα μεγέθη εγκατάστασης

Οι SSD^(SSDs) μπορούν να μειώσουν τα μεγέθη εγκατάστασης ορισμένων εφαρμογών, ειδικά των βιντεοπαιχνιδιών^{(video games)} . Όταν οι εφαρμογές βασίζονται στη γρήγορη ροή δεδομένων στη μνήμη, οι προγραμματιστές ενδέχεται να αντιγράψουν πληροφορίες σε πολλές θέσεις στην πλάκα του σκληρού^(HDD) δίσκου. Αυτό μειώνει τους χρόνους αναζήτησης επειδή οι κεφαλές της μονάδας βρίσκονται πάντα κοντά σε ένα αντίγραφο των δεδομένων που χρειάζεται. Είναι ένα έξυπνο κόλπο, αλλά έρχεται σε βάρος του αποθηκευτικού χώρου.

Οι εφαρμογές που έχουν σχεδιαστεί για SSD^(SSDs) δεν χρειάζεται να το κάνουν καθόλου. Δεδομένου ότι ο SSD δεν έχει ουσιαστικά καθυστέρηση και μπορεί να διαβάσει δεδομένα από οπουδήποτε στη μονάδα δίσκου αμέσως, πρέπει να υπάρχει μόνο ένα αντίγραφο των δεδομένων.

Κονσόλες όπως το PlayStation 5 έχουν ήδη δείξει πόσο οι SSD^(SSDs) μπορούν να μειώσουν τα μεγέθη εγκατάστασης, ειδικά σε συνδυασμό με τη συμπίεση, που μας φέρνει στο επόμενο πλεονέκτημα.

Οι SSD μπορούν να επιταχυνθούν

Αν νομίζατε ότι οι SSD^(SSDs) ήταν ήδη αρκετά γρήγοροι, θα μπορούσατε να επιταχύνετε αυτές τις μονάδες δίσκου για μερικούς αριθμούς απόδοσης πραγματικά υψηλής ταχύτητας. Όλα είναι χάρη στην τεχνολογία συμπίεσης. Τα δεδομένα αποθηκεύονται στον SSD σε πολύ συμπιεσμένη μορφή. Όταν ζητούνται οι πληροφορίες, αποσυμπιέζονται σε πραγματικό χρόνο, ενισχύοντας αποτελεσματικά τις ταχύτητες μεταφοράς πρωτογενών δεδομένων του SSD .

Το μόνο πρόβλημα είναι ότι χρειάζεστε έναν ισχυρό επεξεργαστή για αποσυμπίεση, αλλά οι SSD^(SSDs) προς το παρόν δεν περιλαμβάνουν τέτοιο επεξεργαστή. Αποδεικνύεται ότι οι GPU^(GPUs) είναι εξαιρετικές στο να κάνουν αυτό το είδος εργασίας, επομένως χρησιμοποιώντας API^(APIs) λογισμικού ( Application Programmer Interface ) όπως το DirectStorage της Microsoft και το RTX IO της Nvidia^{(Nvidia’s RTX IO)} , οι πρόσφατες γενιές GPU μπορούν να επιταχύνουν όχι μόνο τα γραφικά 3D αλλά και την απόδοση SSD .

Τα μειονεκτήματα των SSD

Οι SSD^(SSDs) έχουν πολλά επιθυμητά χαρακτηριστικά, αλλά η τεχνολογία δεν είναι τέλεια. Ορισμένες πτυχές της ιδιοκτησίας SSD δεν είναι τόσο ευχάριστες όσο θα θέλαμε.

Οι SSD είναι πιο ακριβοί

Οι σκληροί δίσκοι^(HDD) έχουν μειωθεί τόσο πολύ στην τιμή και έχουν αυξήσει τον όγκο των δεδομένων που μπορούν να αποθηκεύσουν σε τρελά επίπεδα πυκνότητας. Το αποτέλεσμα είναι ότι ένα gigabyte δεδομένων HDD κοστίζει πολύ λιγότερο ακόμη και από το φθηνότερο φλας NAND.

Οι τιμές των SSD^(SSD) έχουν πέσει κατακόρυφα τα τελευταία χρόνια, αλλά οι άνθρωποι γενικά εξακολουθούν να χρησιμοποιούν σχετικά μικρούς SSD^(SSDs) στην περιοχή από 256 GB έως 512 GB. Οι SSD^(SSDs) προορίζονται για εφαρμογές και λειτουργικά συστήματα, ενώ οι σκληροί δίσκοι^(HDDs) εξακολουθούν να διαθέτουν μαζική αποθήκευση για αρχεία πολυμέσων ή εφαρμογές που δεν επωφελούνται από τις ταχύτητες SSD .

Τα καλά νέα είναι ότι, όπως όλες οι τεχνολογίες ημιαγωγών, η πυκνότητα και οι διαδικασίες κατασκευής των τρανζίστορ είναι πιθανό να εμφανίσουν μια εκθετική τάση που οδηγεί σε χαμηλότερο κόστος και πιο σημαντικές ποσότητες χώρου. Προς το παρόν, οι περισσότεροι προϋπολογισμοί απαιτούν συνδυασμό αποθήκευσης SSD και HDD .

Οι SSD μπορεί να φθαρούν

Ενώ οι SSD^(SSDs) είναι πολύ ανθεκτικοί και μπορούν να αντέξουν περισσότερο τιμωρία από τους σκληρούς δίσκους^(HDDs) , ενώ έχουν επίσης μεγαλύτερη διάρκεια ζωής, υποφέρουν από φθορά. Η φθορά των SSD^(SSD) συμβαίνει επειδή η εγγραφή των SSD^(SSDs) στα κύτταρα μνήμης είναι καταστροφική. Κάθε φορά που γράφεται ένα bit σε μια κυψέλη μνήμης SSD , χάνει την ικανότητά της να κρατά μια φόρτιση λίγο.

Με την πάροδο του χρόνου, οι επαναλαμβανόμενες εγγραφές σε ένα κελί το καθιστούν ανενεργό. Οι SLC SSD^{(SLC SSDs)} μπορούν να χειριστούν τις πιο επαναλαμβανόμενες εγγραφές πριν τηγανίσουν ένα δεδομένο κελί, αλλά τα κύτταρα MLC , TLC και QLC είναι πιο ευάλωτα, με αυτή τη σειρά. Οι SSD^(SSDs) των πρώιμων καταναλωτών θα μπορούσαν να πεθάνουν ανησυχητικά σύντομα, αλλά σήμερα οι δίσκοι έχουν στρατηγικές όπως η ισοπέδωση φθοράς και η υπερβολική παροχή για να επεκτείνουν την αντοχή εγγραφής του SSD .

Η φθορά των SSD^(SSD) είναι ένα περίπλοκο θέμα, γι' αυτό ρίξτε μια ματιά στο Όλα όσα πρέπει να γνωρίζετε για τη φθορά και σχίσιμο SSD^{(Everything You Need To Know About SSD Wear & Tear)} για μια εις βάθος συζήτηση.

Οι SSD μπορεί να έχουν ταχεία σήψη bit

Όλες οι μορφές αποθήκευσης δεδομένων τελικά υποκύπτουν σε σήψη. ^{(bit rot.)}Αυτό συμβαίνει όταν το μέσο αποθήκευσης υποβαθμίζεται τόσο πολύ που δεν μπορεί πλέον να κρατήσει τα δεδομένα σε αναγνώσιμη μορφή.

Διαφορετικά μέσα σαπίζουν bit για διάφορους λόγους, αλλά οι σκληροί δίσκοι μπορούν να αποθηκευτούν για δεκαετίες χωρίς το bit rot να αποτελεί πρόβλημα. Οι SSD^(SSDs) , από την άλλη πλευρά, ενδέχεται να χάσουν τα δεδομένα τους μετά από λίγα μόνο χρόνια αποθήκευσης. Αυτό συμβαίνει λόγω της υποβάθμισης του μονωτικού στρώματος που διατηρεί το φορτίο σε κάθε κυψέλη μνήμης. Εάν η ποσότητα διαρρεύσει, το κελί είναι άδειο και δεν περιέχει δεδομένα!

Φαίνεται ότι το bit rot συμβαίνει πιο γρήγορα εάν οι SSD^(SSDs) διατηρούνται σε περιβάλλον που είναι πολύ ζεστό, αλλά είτε έτσι είτε αλλιώς, μάλλον δεν είναι η καλύτερη επιλογή για την αποθήκευση δεδομένων σε ένα συρτάρι κάπου.

Η ανάκτηση δεδομένων SSD είναι από δύσκολο^{(SSD Data Recovery Is Hard)} έως αδύνατη

Υπάρχει μια εξελιγμένη βιομηχανία που βασίζεται στην τέχνη της ανάκτησης δεδομένων από μηχανικούς σκληρούς δίσκους. Εάν έχετε αρκετά χρήματα για να ξοδέψετε, μπορείτε ακόμη και να ανακτήσετε δεδομένα από δίσκους που έχουν καταστραφεί, καθώς ένας ειδικός κυριολεκτικά ξαναφτιάχνει τη μονάδα δίσκου από κομμάτια.

Σε ένα πιο απλό επίπεδο, μπορείτε να ανακτήσετε δεδομένα που έχουν διαγραφεί κατά λάθος, επειδή οι σκληροί δίσκοι^(HDDs) δεν διαγράφουν τα φυσικά δεδομένα όταν τα διαγράφετε στα Windows ή σε άλλο λειτουργικό σύστημα. Αντίθετα, αυτή η περιοχή της μονάδας απλώς επισημαίνεται ότι έχει αντικατασταθεί. Εφόσον η αντικατάσταση δεν έχει γίνει ακόμα, μπορείτε να την ανακτήσετε χρησιμοποιώντας ειδικό λογισμικό.

Οι SSD^(SSDs) καθιστούν σχεδόν αδύνατη την ανάκτηση οτιδήποτε εάν η μονάδα έχει καταστραφεί ή διαγραφούν αρχεία. Εάν ένας σκληρός δίσκος καταστραφεί^{(HDD is damaged)} από μια ηλεκτρική τάση, μπορείτε ακόμα να τον ξαναφτιάξετε με νέα ηλεκτρονικά στοιχεία μονάδας, αλλά επειδή ένας SSD είναι εξ ολοκλήρου ηλεκτρικός, όλη η μνήμη μπορεί να τηγανιστεί.

Επίσης, δεν βοηθάει το γεγονός ότι οι SSD^(SSDs) διαθέτουν εξελιγμένους ελεγκτές που κάνουν πολλά πράγματα με λειτουργικά συστήματα φυσικών δεδομένων που δεν γνωρίζουν. Για παράδειγμα, η εντολή TRIM που χρησιμοποιείται από τους ^(TRIM)SATA SSD^{(SATA SSDs)} διαγράφει προληπτικά κελιά μνήμης που έχουν επισημανθεί για διαγραφή για να επιταχύνει τη διαδικασία εγγραφής νέων δεδομένων. Οπότε το κόλπο της αναίρεσης διαγραφής δεν θα λειτουργήσει σε αυτά!

The Future Is Solid-State

Αν και οι SSD^(SSDs) δεν είναι τέλειοι, αντιπροσωπεύουν ένα τέτοιο άλμα στην απόδοση της μονάδας αποθήκευσης που η τελική κυριαρχία τους στην αγορά αποθήκευσης φαίνεται αναπόφευκτη. Με την πάροδο του χρόνου αναμένουμε ότι ακόμη και οι SLC SLC^{(SLC SSDs)} θα μειωθούν σε τιμή, ενώ οι λιγότερο ανθεκτικοί τύποι SSD θα γίνουν ακόμη πιο έξυπνοι όσον αφορά τον περιορισμό της φθοράς. 

Η τεχνολογία του σκληρού^(Hard) δίσκου είχε επίσης αρκετά προβλήματα τις πρώτες μέρες, αλλά έχουμε την αίσθηση ότι ό,τι ζητήματα έχουν ακόμη οι SSD^(SSDs) θα λυθούν σε χρόνο ρεκόρ. 

What Is a Solid State Drive (SSD)? Plus, the Pros and Cons

Solid Ѕtate Drives (SSDs) are quickly becoming the preferred computer storage for operating systems and apps. You’ll find them in the latest laptops, phones, tablets, and even consoles.

With excellent performance and durability, these drives are making a real splash, but what exactly is an SSD? 

How Traditional Hard Disk Drives (HDDs) Work

To grasp what makes SSDs different, we need to briefly turn back the clock and look at traditional Hard Disk Drives (HDDs). An HDD was the standard type of drive you’d find in virtually all computers until recently.

Inside the HDD, you’ll find one or more spinning disks called “platters.” Each platter is divided into tracks and sectors. The platters are usually made from either aluminum or glass and are coated with magnetic material.

The platter’s surface contains billions of individual areas that each represent a single bit of data. The area can be magnetized or demagnetized, representing a one or a zero.

As the spinning platters move at thousands of revolutions per minute, tiny read-write heads attached to swinging arms float a hair’s breadth above the platter reading from or writing to the drive.

Hard disk drives are incredibly complicated devices with many tiny, precise, and fragile moving parts. It’s a modern marvel that they work as well as they do. 

How a Solid State Drive (SSD) Works

SSDs have more in common with semiconductor devices like CPUs and RAM than hard disk drives. SSDs and HDDs both act as storage devices, but SSDs work in a very different way.

Inside a typical SSD, you’ll find only computer chips. There’s the SSD’s controller chip, which manages how and where data is stored, but the bulk of an SSD consists of flash memory chips.

Flash memory is “non-volatile” memory. Volatile memory, like RAM, does not persist when power is turned off—the data stored there disappears. By contrast, with non-volatile memory (like SSDs or USB drives), your data persists even when the power is turned off. This is why USB thumb drives are also referred to as “flash drives”!

Modern SSDs (and most USB flash drives and memory cards) use a type of flash memory called NAND flash memory. It’s named after one of the types of logic gates you can make in a microchip. Within NAND memory, there are “cells” that can hold different electrical charge levels. By measuring the charge level in a memory cell, you can tell whether it represents a one or a zero. To change the contents of a cell, you simply alter the level of charge inside it.

There are many different variations in the technology within the world of NAND memory. For example, you may have seen some Samsung SSDs labeled “V-NAND” or “vertical” NAND. Here the memory cells are stacked vertically, allowing for more storage capacity in the same silicon footprint. Intel’s 3D NAND is also more or less the same technology. 

Types of SSDs and Interfaces

SSDs come in a variety of form factors and NAND flash memory types. This determines the maximum performance of an SSD as well as its price.

Flash Memory Types

All NAND flash isn’t the same for data density and performance. You’ll recall from our discussion above that SSDs store data as electrical charges inside memory cells. 

If a cell only stores a single bit of data, it’s called SLC or single-level cell memory. MLC (multi-level cell) and TLC (triple-level cell) memory store two and three bits of data per cell, respectively. QLC (quad-level cell) memory takes it to four bits per cell.

The more bits of data you can store in a single cell, the cheaper your SSD can be, or the more data you can stuff into the same space. This sounds like a great idea, but thanks to how SSDs operate, drives die more quickly when using a multi-bit storage method. SLC memory is the best-performing and most durable type of NAND with a long lifespan. However, it’s also the most expensive by far and only found in high-end drives.

As such, most consumer SSDs use MLC or TLC and employ special methods to extend their useful lifespans as much as possible. We’ll cover the issue of SSD wear a little later in this article under the disadvantages of the technology.

SSD Form Factors

SSDs come in various form factors. A “form factor” is simply the physical shape of the device and what connection standard it conforms to. Because SSDs were initially designed to replace HDDs, the first devices meant for consumer desktops were intended to slot in where hard drives were before.

This is where the 2.5-inch SATA SSD design comes into the picture. You can simply take out your current 2.5-inch laptop hard drive and plug one of these SSDs in.

The SSD inside this casing doesn’t need all that room, but it made perfect sense since laptops and most modern desktops already have 2.5-inch drive bays and SATA connectors on their motherboards. You can also purchase adapters that let you place a 2.5-inch drive into a desktop’s 3.5-inch bay.

Apart from taking up unnecessary space, these 2.5-inch drives were limited to 600 MB/s since that’s the limit of the SATA 3 interface.

The mSATA (mini-SATA) standard solves the space issue. mSATA was physically the same shape, size, and connector as the PCI Express Mini card standard, but the two types of cards are electrically incompatible.

The mSATA standard has now been replaced by the M.2 standard. M.2 SSDs can be SATA or PCIe, depending on the card and the motherboard combination.

M.2 cards can also be double-sided with components on both sides, and they vary in length. It’s always important to make sure that your computer’s motherboard is compatible with the M.2 SSD you want to use with it!

NVMe SSDs use the Non-Volatile Memory Express standard, which is how the computer can access SSD memory using the PCIe that’s more commonly used for graphics cards. PCIe has much more bandwidth than SATA, allowing fast SSD memory to reach its full potential.

The Advantages of SSDs

There are many reasons why SSDs are rapidly becoming the standard in storage technology. While some early teething troubles kept them out of the mainstream computer world for a while, they are now at the point where we can recommend them to anyone. Even the latest video game consoles now use SSD. Here are the key strengths that have led SSDs towards their current popularity.

SSDs Are Fast

The fastest mechanical hard drive globally, the Seagate Mach.2 Exos 2X14, can reach sustained transfer rates of 524 MB/s. That’s very nearly as fast as a SATA 3 SSD, but the typical mechanical drive you’ll find in computers these days can achieve somewhere between 100 MB/s and 250 MB/s if you’re looking at the high-end of the market.

Typical M.2 PCIe SSDs, such as those found in mid-range laptops, offer 2.5 to 3.5 GB/s. The latest M.2 PCIe SSDs are getting close to 8 GB/s, which is a mind-boggling amount of data. Sequential write speeds are usually a little slower than read speeds, but data is flying at a tremendous pace in both directions.

It’s not just about transfer speeds, either. Mechanical hard drives need time spinning up platters and moving drive heads into place. Finding the right spot on the platter for a data request is known as “seek time”. For SSDs, that latency number is effectively zero. 

SSD can instantly read data from any location within its memory cells and even do it in parallel. No matter which way you slice it, SSDs are in a different performance universe than even the best mechanical hard drives, no matter which way you slice it.

When upgrading a computer’s HDD to an SSD, you experience much faster boot times and very snappy system responsiveness. Simply because your CPU never has to wait for data from your storage drives. It’s a fantastic way to give an old Windows system new life.

SSDs Are Durable

SSDs are about as durable as any other solid-state component such as a CPU or RAM with no moving parts. Unless a power surge destroys them, they should run indefinitely or at least as long as the computer remains useful to you. Flash memory is also very resistant to impact damage, unlike hard drives that are easily destroyed if they fall, especially while the platters are spinning.

This durability makes them perfect for laptops, and it’s why ultrabooks such as the Apple MacBook Air, iMac, and other members of the Mac computer family have high-performance integrated SSDs.

“Durability” in this case doesn’t refer to the phenomenon of SSD wear, which we’re covering under the list of disadvantages below.

SSDs Don’t Suffer From Fragmentation

Data fragmentations are a real problem on HDDs. It happens when new data is written to the first available space on the drive. So a given file or set of related files might have their data scattered all over the physical platter area of the drive.

This destroys sequential read speeds and adds a ton of seek time because the drive heads are flying all over the place to find all the parts of a file. SSDs, due to their very nature, don’t suffer from fragmentation. It’s not that files aren’t fragmented. It’s just that it doesn’t matter because there are no moving parts and no seek time to speak of. 

Defragmenting just puts unnecessary wear on the drive. If you want to know a little more about SSD fragmentation, read Should You Defrag an SSD?

SSDs are Quiet

Hard drives are noisy! The hum of the motor, the whoosh of the disk, the clicking sounds of the drive heads moving back and forth — that’s been the background noise for computer users over the decades.

SSDs, in contrast, make no noise at all. This might seem like a trivial advantage, but noisy computer components are annoying. In some use cases, such as computers used for sound recording, sound levels are critical. There have been expensive hard drives with special mountings and designs that have tried to curb HDD noise, but with SSDs, the problem is completely solved.

This is why we can now have a computer like the Apple M1 MacBook Air, which has no fans and no mechanical hard drive. The entire computer is solid-state and therefore makes no noise whatsoever!

SSD are Small and Power Efficient

SSDs take up way less room than HDDs, and they need much less power to work. That means we can have smaller and thinner computers, tablets, smartphones, and other electronic devices that require fast non-volatile storage drives.

SSDs can go almost entirely to sleep when not in use, and, unlike HDDs, they can switch to high-performance mode almost instantly. Taken as a whole, SSD power consumption is especially important to get better battery life from mobile computers and other gadgets that use them. Electromechanical devices simply need more energy than solid-state devices to operate.

SSDs Can Shrink Installation Sizes

SSDs can reduce the installation sizes of some applications, especially video games. When applications rely on data streaming into memory rapidly, the developers may duplicate information in multiple locations on the HDD platter. This cuts down on seek times because the drive heads are always close to a copy of the data it needs. It’s a clever trick, but it comes at the expense of storage space.

Applications designed for SSDs don’t need to do this at all. Since the SSD has virtually no latency and can read data from anywhere on the drive immediately, only one copy of the data must be present.

Consoles like the PlayStation 5 have already shown how much SSDs can shrink install sizes, especially combined with compression, which brings us to the next advantage.

SSDs Can Be Accelerated

If you thought that SSDs were already plenty fast, you could speed up these drives for some truly high-speed performance numbers. It’s all thanks to compression technology. The data is stored on the SSD in a heavily-compressed form. When the information is requested, it’s decompressed in real-time, effectively amplifying the raw data transfer speeds of the SSD.

The only catch is that you need a powerful processor to decompress, but SSDs currently don’t include such a processor. It turns out that GPUs are excellent at doing this type of work, so using software APIs (Application Programmer Interface) such as Microsoft’s DirectStorage and Nvidia’s RTX IO, recent generations of GPU can accelerate not just 3D graphics but SSD performance as well.

The Disadvantages of SSDs

SSDs have many desirable attributes, but the technology isn’t perfect. Some aspects of SSD ownership aren’t quite as pleasant as we’d like.

SSDs are More Expensive

HDDs have come down in price so much and have increased the amount of data they can store to insane levels of density. The result is that a gigabyte of HDD data costs much less than even the cheapest NAND flash.

SSD prices have fallen precipitously over the last few years, but folks are generally still using relatively small SSDs in the 256GB to 512GB range. SSDs are reserved for applications and operating systems, while HDDs still have mass storage for media files or applications that don’t benefit from SSD speeds.

The good news is that, like all semiconductor technology, transistor density and manufacturing processes are likely to show an exponential trend leading to lower cost and more significant amounts of space. For now, most budgets call for a mix of SSD and HDD storage.

SSDs Can Wear Out

While SSDs are very durable and can stand up to more punishment than HDDs, while also having longer operational lives, they suffer from wear. SSD wear happens because SSDs write to memory cells is destructive. Every time a bit is written to an SSD memory cell, it loses its ability to hold a charge just a little.

Over time, repeated writes to a cell make it inoperable. SLC SSDs can handle the most repeated writes before frying a given cell, but MLC, TLC, and QLC cells are more vulnerable, in that order. Early consumer SSDs could die alarmingly soon, but today drives have strategies such as wear leveling and overprovisioning to extend the write endurance of the SSD.

SSD wear is a complex topic, so have a look at Everything You Need To Know About SSD Wear & Tear for an in-depth discussion.

SSDs Can Have Rapid Bit Rot

All forms of data storage eventually succumb to bit rot. This happens when the storage medium degrades so much that it can no longer hold the data in a readable form.

Different media get bit rot for various reasons, but hard drives can be stored for decades without bit rot being a problem. SSDs, on the other hand, can potentially lose their data after only a few years of storage. This happens due to the degradation of the insulating layer that keeps the charge in each memory cell. If the amount leaks out, the cell is empty and contains no data!

It seems that bit rot happens more quickly if SSDs are kept in an environment that’s too hot, but either way, they probably aren’t the best choice for storing data in a drawer somewhere.

SSD Data Recovery Is Hard to Impossible

There’s a sophisticated industry built around the art of recovering data from mechanical hard drives. If you have enough money to spend, you can even recover data from drives that have been smashed up, as a specialist literally rebuilds the drive from pieces.

On a more mundane level, you can recover data that’s been accidentally deleted because HDDs don’t delete the physical data when you delete them in Windows or another operating system. Instead, that area of the drive is simply marked to be overwritten. As long as the overwriting hasn’t happened yet, you can recover it using special software.

SSDs make it almost impossible to recover anything if the drive is damaged or files are deleted. If an HDD is damaged by an electrical surge, you can still rebuild it with new drive electronics, but since an SSD is entirely electrical, all of the memory could be fried.

It also doesn’t help that SSDs have sophisticated controllers that do a lot of things with physical data operating systems they don’t know about. For example, the TRIM command used by SATA SSDs pre-emptively deletes memory cells that have been marked for deletion to speed up the process of writing new data. So the undelete trick won’t work on them!

The Future Is Solid-State

While SSDs aren’t perfect, they represent such a leap in storage drive performance that their eventual dominance of the storage market seems inevitable. Over time we expect even SLC SSDs to come down in price, while less durable SSD types will become even smarter when it comes to limiting wear. 

Hard drive technology also had its fair share of problems in the early days, but we have a feeling whatever issues SSDs still have will be solved in record time. 

Related posts

• MBR εναντίον GPT: Ποια μορφή είναι καλύτερη για μια μονάδα SSD;

• Ποια είναι η καλύτερη μορφή για εξωτερικούς σκληρούς δίσκους; Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα του καθενός

• Πρέπει να ανασυγκροτήσετε έναν SSD;

• Τι να κάνετε όταν η μονάδα USB σας δεν εμφανίζεται

• Λείπει η μονάδα CD/DVD στα Windows;

• Δεν είναι δυνατή η εκκίνηση των Windows με συνδεδεμένο εξωτερικό σκληρό δίσκο;

• ΕΠΙΔΙΟΡΘΩΣΗ: Δεν είναι δυνατή η λήψη αρχείων από το Google Drive;

• Η κάρτα SD δεν μπορεί να διαβαστεί; Δείτε πώς μπορείτε να το διορθώσετε

• Η μονάδα DVD δεν λειτουργεί; 5 Συμβουλές αντιμετώπισης προβλημάτων

• Το Google Drive δεν λειτουργεί στο Chromebook; 11 τρόποι για να διορθώσετε

• Οι θύρες USB 3.0 δεν λειτουργούν; Δείτε πώς μπορείτε να τα διορθώσετε

• Πώς να διορθώσετε τα πλήκτρα πληκτρολογίου των Windows που σταματούν να λειτουργούν

• Πώς να διορθώσετε το σφάλμα «Ο διακομιστής RPC δεν είναι διαθέσιμος» στα Windows

• GPT ή MBR: Ποια μορφή πρέπει να χρησιμοποιήσετε για μια μονάδα δίσκου στερεάς κατάστασης (SSD);

• Το WiFi συνεχίζει να αποσυνδέεται όλη την ώρα; Δείτε πώς να το διορθώσετε

• Διορθώστε το "Setup προετοιμάζει τον υπολογιστή σας για πρώτη χρήση" σε κάθε επανεκκίνηση

• ΕΠΙΔΙΟΡΘΩΣΗ: Σφάλμα μη συστήματος δίσκου ή δίσκου στα Windows

• Πώς να διορθώσετε το σφάλμα "Scratch Disks Are Full" στο Photoshop

• Πρόγραμμα οδήγησης γραφικών που εμφανίζει τον προσαρμογέα οθόνης Microsoft Basic; Πώς να το διορθώσετε

• Τι να κάνετε εάν κλειδωθείτε έξω από τον Λογαριασμό σας Google