Jak fungují polovodičové disky?

V dnešní době, ať už kupujete nový počítač nebo upgradujete starý počítač, budete si místo tradiční jednotky pevného disku (HDD) chtít koupit disk SSD (SSD). Přepnutí z HDD na SSD je skutečně jedním z nejlepší upgrady výkonu počítače, které můžete provést .

Ale jak? A proč? Čím je SSD tak přelomová technologie?

V tomto článku se dozvíte, co to vlastně SSD jsou, jak vlastně SSD fungují a fungují, proč jsou SSD tak užitečné a o jedné zásadní nevýhodě SSD, o které byste měli vědět. Pokud místo toho hledáte radu ohledně nákupu, doporučujeme si přečíst náš článek o tom, co je třeba zvážit před koupí SSD.

Porozumění počítačům a paměti

Abychom pochopili, jak SSD fungují a proč jsou tak užitečné, musíme nejprve pochopit, jak funguje paměť počítače. Architektura paměti počítače je rozdělena do tří aspektů:

The mezipaměti
The Paměť
The datový disk

Každý z těchto aspektů plní důležitou funkci, která určuje, jak fungují.

Cache je nejvnitřnější paměťová jednotka. Váš počítač používá při spuštění mezipaměť jako jakési hřiště pro výpočty dat a postupy. Elektrické cesty do mezipaměti jsou nejkratší, takže přístup k datům je téměř okamžitý. Cache je však velmi malá, takže se její data neustále přepisují.

Uznání: AddyTsl/ Shutterstock

Paměť je střed. Možná to znáte jako RAM (Random Access Memory). Zde počítač ukládá data související s aktivně spuštěnými programy a procesy. Přístup do RAM je pomalejší než přístup do mezipaměti, ale jen zanedbatelně.

Datový disk je místo, kde je vše ostatní uloženo pro trvalost. Zde jsou uloženy všechny vaše programy, konfigurační soubory, dokumenty, hudební soubory, filmové soubory a vše ostatní. Pokud chcete získat přístup k souboru nebo spustit program, počítač ho musí načíst z datové jednotky a do paměti RAM.

Uznání: Scanrail1/ Shutterstock

Důležité je vědět, že mezi těmito třemi je obrovský rychlostní rozdíl. Zatímco mezipaměť a RAM pracují rychlostí v nano sekund, tradiční pevný disk pracuje rychlostí v Národní sekundy.

Datový disk je v podstatě překážkou: bez ohledu na to, jak rychlé je všechno ostatní, počítač může načítat a ukládat data jen tak rychle, jak to datová jednotka zvládne.

Zde vstupují SSD. Zatímco tradiční pevné disky jsou řádově pomalejší než mezipaměť a RAM, SSD jsou mnohem rychlejší. To může výrazně zkrátit dobu potřebnou k načtení různých programů a procesů a váš počítač se bude cítit mnohem rychleji.

SSD slouží ke stejnému účelu jako HDD: ukládají data a soubory pro dlouhodobé použití. Rozdíl je v tom, že disky SSD používají typ paměti nazývané „flash paměť“, který je podobný paměti RAM--ale na rozdíl od paměti RAM, která svá data vymaže, kdykoli se počítač vypne, data na jednotce SSD přetrvávají, i když ztratí napájení.

jak rychle začít sérii na snapchatu

Pokud byste rozebrali typický pevný disk, viděli byste hromadu magnetických desek s jehlou na čtení-něco jako přehrávač vinylových desek. Než jehla dokáže číst nebo zapisovat data, desky se musí otočit na správné místo.

Na druhou stranu disky SSD používají k rychlému odesílání a přijímání dat mřížku elektrických článků. Tyto mřížky jsou rozděleny do sekcí nazývaných „stránky“ a na těchto stránkách jsou uložena data. Stránky jsou seskupeny a vytvářejí „bloky“.

Jednotky SSD se nazývají „polovodičové“, protože nemají žádné pohyblivé části.

Uznání: Jiří Vaclavek / Shutterstock

Proč je to nutné vědět? Protože disky SSD mohou zapisovat pouze na prázdné stránky v bloku. Na pevné disky lze data kdykoli zapsat na jakékoli místo na desce, což znamená, že data lze snadno přepsat. Jednotky SSD nemohou přímo přepisovat data na jednotlivých stránkách. Mohou zapisovat data pouze na prázdné stránky v bloku.

Jak tedy SSD řeší mazání dat? Když je dostatek stránek v bloku označeno jako nepoužité, SSD přenese data celého bloku do paměti, vymaže celý blok a poté znovu potvrdí data z paměti zpět do bloku, zatímco nepoužité stránky ponechá prázdné. Všimněte si, že vymazání bloku nemusí nutně znamenat, že data jsou zcela pryč. (Jak bezpečně odstranit data na SSD!)

To znamená, že SSD se postupem času zpomalí.

Když máte nový disk SSD, je celý nabitý bloky plnými prázdných stránek. Když zapisujete nová data na SSD, může okamžitě zapisovat na tyto prázdné stránky s ohromující rychlostí. Jak se však zapisuje stále více dat, prázdné stránky docházejí a zůstávají vám náhodně nepoužívané stránky roztroušené po blocích.

Protože SSD nemůže přímo přepsat jednotlivou stránku, pokaždé, když chcete od tohoto okamžiku zapisovat nová data, musí SSD:

Najděte blok s dostatečným počtem stránek označených jako „nepoužité“
Zaznamenejte si, které stránky v tomto bloku jsou stále nutné
Resetujte každou stránku v tomto bloku na prázdnou
Přepište potřebné stránky do čerstvě resetovaného bloku
Vyplňte zbývající stránky novými údaji

Takže v podstatě, jakmile projdete všechny prázdné stránky z nového nákupu SSD, váš disk bude muset projít tímto procesem, kdykoli chce zapisovat nová data. Takto funguje většina flash pamětí.

To znamená, že je to stále mnohem rychlejší než tradiční pevný disk a rychlostní přírůstky se absolutně vyplatí koupit SSD přes pevný disk.

Nevýhodou pevných disků

Nyní, když víme, jak jednotka SSD funguje, můžeme také pochopit jednu z jejích největších nevýhod: flash paměť dokáže udržet jen omezený počet zápisů, než zemře.

Existuje spousta věd, které vysvětlují, proč se to děje, ale stačí říci, že když se používá SSD, elektrické náboje v každé z jeho datových buněk musí být pravidelně resetovány. Bohužel elektrický odpor každého článku se při každém resetu mírně zvyšuje, což zvyšuje napětí potřebné k zápisu do tohoto článku. Nakonec se požadované napětí stane tak vysokým, že do konkrétního článku nebude možné zapisovat.

Datové buňky SSD mají tedy konečný počet zápisů. To však neznamená, že SSD nebude trvat dlouho! Podívejte se na náš článek na průměrná životnost pevných disků, SSD a flash disků pokud chcete vědět více. Naštěstí nyní lépe rozumíte fungování disků SSD.

Podíl Podíl tweet E-mailem Vyplatí se upgradovat na Windows 11?

Windows byl přepracován. Ale stačí to k tomu, abyste vás přesvědčili o přechodu z Windows 10 na Windows 11?

Číst dále Související témata

Technologie vysvětlena
Solid State Drive

O autorovi Joel lee(1524 publikovaných článků)

Joel Lee je šéfredaktorem MakeUseOf od roku 2018. Má titul B.S. v informatice a více než devět let profesionálních zkušeností s psaním a střihem.

Více od Joela Leeho

Přihlaste se k odběru našeho zpravodaje

Připojte se k našemu zpravodaji a získejte technické tipy, recenze, bezplatné elektronické knihy a exkluzivní nabídky!

Kliknutím sem se přihlásíte k odběru