Delen:
Hoe werken Solid State-schijven?
Tegenwoordig, of je nu een nieuwe computer koopt of een oude computer upgradet, wil je een SSD (solid-state drive) kopen in plaats van een traditionele harde schijf (HDD). Het overschakelen van HDD naar SSD is inderdaad een van de beste pc-upgrades die u kunt uitvoeren.
Maar hoe? En waarom? Wat de SSD zo'n doorbraaktechnologie maakt?
In dit artikel leert u precies wat SSD's zijn, hoe SSD's werken en werken, waarom SSD's zo handig zijn, en het enige grote nadeel van SSD's waarover u moet weten. Als u in plaats daarvan op zoek bent naar koopadvies, raden we u aan ons artikel te lezen over wat u moet overwegen voordat u een SSD koopt 5 dingen die u moet overwegen bij het kopen van een SSD 5 dingen die u moet overwegen bij het kopen van een SSD De wereld van thuiscomputing evolueert naar een solide state drives voor opslag. Moet je er een kopen? Lees verder .
Computers en geheugen begrijpen
Om te begrijpen hoe SSD's werken en waarom ze zo nuttig zijn, moeten we eerst begrijpen hoe het computergeheugen werkt. De geheugenarchitectuur van een computer is onderverdeeld in drie aspecten:
- De cache
- De geheugen
- De data drive
Elk van deze aspecten dient een belangrijke functie die bepaalt hoe ze werken.
De cache is de binnenste geheugeneenheid. Tijdens het gebruik gebruikt uw computer de cache als een soort speelplaats voor gegevensberekeningen en -procedures. De elektrische paden naar de cache zijn de kortste, waardoor de toegang tot gegevens bijna onmiddellijk is. De cache is echter erg klein, dus de gegevens worden voortdurend overschreven.
Het geheugen is de middenweg. U kent het misschien als RAM (Random Access Memory). Hier slaat uw computer gegevens op met betrekking tot de programma's en processen die actief worden uitgevoerd. Toegang tot RAM is langzamer dan toegang tot de cache, maar slechts verwaarloosbaar dus.
De datadrive is waar al het andere wordt opgeslagen voor duurzaamheid. Hier worden al uw programma's, configuratiebestanden, documenten, muziekbestanden, filmbestanden en al het andere bewaard. Wanneer u een bestand wilt openen of een programma wilt uitvoeren, moet de computer dit vanuit het gegevensstation in RAM laden.
Het belangrijkste om te weten is dat er een enorm snelheidsverschil tussen de drie is. Terwijl cache en RAM op snelheden werken nanoseconden werkt een traditionele harde schijf op snelheden milliseconden.
In wezen is de datadrive het knelpunt: hoe snel al het andere ook is, een computer kan alleen gegevens laden en opslaan zo snel als de datadrive het aankan..
Dit is waar SSD's ingrijpen. Terwijl traditionele HDD's trapsgewijs langzamer zijn dan cache en RAM, zijn SSD's veel sneller. Dit kan de hoeveelheid tijd die nodig is om verschillende programma's en processen te laden aanzienlijk verkorten en zal ervoor zorgen dat uw computer zich veel sneller voelt.
Hoe werken Solid State-schijven??
SSD's hebben hetzelfde doel als HDD's: ze slaan gegevens en bestanden op voor langdurig gebruik. Het verschil is dat SSD's een soort geheugen gebruiken dat wordt genoemd “Flash-geheugen,” die vergelijkbaar is met RAM-geheugen, maar in tegenstelling tot RAM, die zijn gegevens wist wanneer de computer uitschakelt, blijven de gegevens op een SSD bestaan, zelfs wanneer deze de macht verliest.
Als je een typische HDD uit elkaar haalt, zie je een stapel magnetische platen met een leesnaaldachtige soort zoals een vinyl platenspeler. Voordat de naald gegevens kan lezen of schrijven, moeten de platen ronddraaien naar de juiste locatie.
Aan de andere kant gebruiken SSD's een raster van elektrische cellen om snel gegevens te verzenden en te ontvangen. Deze rasters worden gescheiden in secties die zijn genoemd “pagina's,” en deze pagina's zijn waar gegevens worden opgeslagen. Pagina's worden samengeklonterd om te vormen “blokken.”
SSD's worden gebeld “solid-state” omdat ze geen bewegende delen hebben.
Waarom is dit noodzakelijk om te weten? Omdat SSD's alleen naar lege pagina's in een blok kunnen schrijven. In HDD's kunnen gegevens altijd op elke willekeurige plaats op de plaat worden geschreven, en dat betekent dat gegevens gemakkelijk kunnen worden overschreven. SSD's kunnen gegevens op afzonderlijke pagina's niet rechtstreeks overschrijven. Ze kunnen alleen gegevens naar lege pagina's in een blok schrijven.
Dus hoe gaan SSD's om met het verwijderen van gegevens? Wanneer voldoende pagina's in een blok als ongebruikt zijn gemarkeerd, legt de SSD de hele blok aan gegevens vast in het geheugen, wist het hele blok en legt vervolgens de gegevens opnieuw vast van het geheugen naar het blok terwijl de ongebruikte pagina's leeg blijven. Merk op dat het wissen van een blok niet noodzakelijk betekent dat de gegevens volledig verdwenen zijn. (Hoe veilig gegevens op een SSD te verwijderen!)
Dit betekent dat SSD's in de loop van de tijd langzamer worden.
Wanneer u een nieuwe SSD hebt, wordt deze volledig geladen met blokken vol lege pagina's. Wanneer u nieuwe gegevens naar de SSD schrijft, kan deze onmiddellijk naar die blanco pagina's met hoge snelheden schrijven. Naarmate er meer en meer gegevens worden geschreven, raken de lege pagina's op en blijven er willekeurige ongebruikte pagina's over de blokken.
Aangezien een SSD een afzonderlijke pagina niet rechtstreeks kan overschrijven, moet de SSD telkens wanneer u vanaf dat moment nieuwe gegevens wilt schrijven, het volgende doen:
- Zoek een blok met voldoende pagina's gemarkeerd “ongebruikt”
- Noteer welke pagina's in dat blok nog steeds nodig zijn
- Reset elke pagina in dat blok naar leeg
- Herschrijf de benodigde pagina's in het vers gereserveerde blok
- Vul de resterende pagina's met de nieuwe gegevens
Dus in essentie, als je alle lege pagina's van een nieuwe SSD-aankoop hebt doorlopen, zal je drive dit proces moeten doorlopen wanneer het nieuwe gegevens wil schrijven. Dit is hoe het meeste flash-geheugen werkt.
Dat gezegd hebbende, het is nog steeds veel sneller dan een traditionele HDD, en de snelheidswinsten zijn absoluut de moeite waard om een SSD te kopen via een HDD.
De keerzijde naar solid-state drives
Nu we weten hoe een solid-state drive werkt, kunnen we ook een van de grootste minpunten begrijpen: flash-geheugen kan slechts een eindig aantal schrijfbewerkingen ondersteunen voordat het sterft.
Er is veel wetenschap die uitlegt waarom dit gebeurt, maar het volstaat om te zeggen dat wanneer een SSD wordt gebruikt, de elektrische ladingen binnen elk van zijn datacellen periodiek moeten worden gereset. Helaas neemt de elektrische weerstand van elke cel licht toe bij elke reset, waardoor de spanning die nodig is om in die cel te schrijven, toeneemt. Uiteindelijk wordt de vereiste spanning zo hoog dat de betreffende cel onmogelijk kan worden beschreven.
SSD-datacellen hebben dus een eindig aantal schrijfbewerkingen. Dat betekent echter niet dat een SSD niet lang meegaat! Bekijk ons artikel over de gemiddelde levensduur van HDD's, SSD's en flashstations Harde schijven, SSD's, Flash-drives: hoe lang gaan uw opslagmedia mee? Harde schijven, SSD's, Flash-drives: hoe lang gaan uw opslagmedia mee? Hoelang blijven harde schijven, SSD's, flashstations werken en hoe lang bewaren ze uw gegevens als u ze voor archivering gebruikt? Lees meer als u meer wilt weten. Hopelijk heb je nu een beter begrip van hoe Solid State-schijven werken.
Ontdek meer over: Solid State Drive.