Твърдотелните дискове ( SSD^(SSDs) ) бързо се превръщат в предпочитаното компютърно хранилище за операционни системи и приложения. Ще ги намерите в най-новите лаптопи, телефони, таблети и дори конзоли.

С отлична производителност и издръжливост, тези устройства правят истински фурор, но какво точно е SSD ? 

Как работят традиционните твърди дискове^{(Hard Disk Drives)} ( HDD ).^(HDDs)

За да разберем какво прави SSD дисковете^(SSDs) различни, трябва за кратко да върнем часовника назад и да разгледаме традиционните твърди дискове^{(Hard Disk Drives)} ( HDD^(HDDs) ). Твърдият диск^(HDD) беше стандартният тип устройство, което бихте намерили в почти всички компютри доскоро.

Вътре в твърдия диск^(HDD) ще намерите един или повече въртящи се дискове, наречени „плочи“. Всяка плоча е разделена на писти и сектори. Пластините обикновено са направени от алуминий или стъкло и са покрити с магнитен материал.

Повърхността на плочата съдържа милиарди отделни области, всяка от които представлява един бит данни. Площта може да бъде намагнетизирана или демагнетизирана, представляваща единица или нула.

Докато въртящите се плочи се движат с хиляди обороти в минута, малките глави за четене и запис, прикрепени към люлеещите се рамена, плуват на косъм над чинията, четейки от или записващи към устройството.

Твърдите^(Hard) дискове са невероятно сложни устройства с много малки, прецизни и крехки движещи се части. Съвременно чудо е, че работят толкова добре, колкото и те. 

Как работи Solid State Drive (SSD).

SSD дисковете имат повече общо с полупроводникови устройства като процесори^(CPUs) и RAM , отколкото твърди дискове. SSD^(SSDs) и твърдите дискове^(HDDs) действат като устройства за съхранение, но SSD^(SSDs) работят по много различен начин.

Вътре в типичния SSD ще намерите само компютърни чипове. Има контролен чип на SSD , който управлява как и къде се съхраняват данните, но по-голямата част от SSD се състои от чипове с флаш памет.

Флаш^(Flash) паметта е „енергийна“ памет. Нестабилната^(Volatile) памет, като RAM , не се запазва, когато захранването е изключено - данните, съхранявани там, изчезват. За разлика от тях, с енергонезависима памет (като SSD^(SSDs) или USB устройства), вашите данни се запазват дори когато захранването е изключено. Ето защо USB флаш устройствата се наричат ​​още „флаш памети“!

Съвременните SSD дискове^(SSDs) (и повечето USB флаш памети и карти с памет) използват тип флаш памет, наречена NAND флаш памет. Той е кръстен на един от видовете логически порти, които можете да направите в микрочип. В NAND паметта има „клетки“, които могат да държат различни нива на електрически заряд. Чрез измерване на нивото на заряд в клетка на паметта можете да разберете дали тя представлява единица или нула. За да промените съдържанието на клетка, просто променяте нивото на заряд в нея.

Има много различни вариации на технологията в света на NAND паметта. Например, може да сте виждали някои SSD дискове на Samsung^{(Samsung SSDs)} с надпис „ V-NAND “ или „vertical “ NAND . Тук клетките на паметта са подредени вертикално, което позволява повече капацитет за съхранение в същия силициев отпечатък. 3D NAND на Intel също е горе-долу същата технология. 

Видове SSD дискове и интерфейси

SSD дисковете^(SSDs) се предлагат в различни форм фактори и типове флаш памет NAND . Това определя максималната производителност на SSD , както и неговата цена.

Видове флаш памет

Всички NAND флаш памети не са еднакви по отношение на плътността на данните и производителността. Ще си спомните от нашата дискусия по-горе, че SSD дисковете^(SSDs) съхраняват данни като електрически заряди в клетките на паметта. 

Ако клетката съхранява само един бит данни, тя се нарича SLC или клетъчна памет на едно ниво^{(single-level cell memory)} . MLC (клетка на много нива) и TLC (клетка с три нива) съхраняват съответно два и три бита данни на клетка. QLC (клетъчна памет с четири нива) я отвежда до четири бита на клетка.

Колкото повече битове данни можете да съхранявате в една клетка, толкова по-евтин може да бъде вашият SSD или толкова повече данни можете да поставите в едно и също пространство. Това звучи като страхотна идея, но благодарение на начина , по който SSD дисковете^(SSDs) работят, устройствата умират по-бързо при използване на многобитов метод за съхранение. SLC паметта е най-ефективният и най-издръжлив тип NAND с дълъг живот. Въпреки това, той е и най-скъпият досега и се намира само в дискове от висок клас.

Като такива, повечето потребителски SSD дискове^(SSDs) използват MLC или TLC и използват специални методи за удължаване на полезния им живот, доколкото е възможно. Ще разгледаме въпроса за износването на SSD малко по-късно в тази статия под недостатъците на технологията.

SSD форм фактори

SSD дисковете^(SSDs) се предлагат в различни форм-фактори. „Форм-фактор“ е просто физическата форма на устройството и на какъв стандарт за връзка отговаря. Тъй като SSD дисковете^(SSDs) първоначално са били проектирани да заменят твърдите дискове^(HDDs) , първите устройства, предназначени за потребителски настолни компютри, са били предназначени да поставят там, където са били твърдите дискове преди.

Тук се появява 2,5-инчовият SATA SSD дизайн. ^{( 2.5-inch SATA SSD)}Можете просто да извадите текущия си 2,5-инчов твърд диск за лаптоп и да включите един от тези SSD дискове^(SSDs) .

SSD - то в този корпус не се нуждае от цялото това пространство, но беше напълно логично, тъй като лаптопите и повечето съвременни настолни компютри вече имат 2,5-инчови отделения за устройства и SATA конектори на дънните си платки. Можете също така да закупите адаптери, които ви позволяват да поставите 2,5-инчово устройство в 3,5-инчовото отделение на настолен компютър.

Освен че заемат ненужно място, тези 2,5-инчови устройства бяха ограничени до 600 MB/s , тъй като това е границата на интерфейса SATA 3 .

Стандартът mSATA (mini-SATA) решава проблема с пространството. mSATA беше физически със същата форма, размер и конектор като стандарта за PCI Express Mini карта, но двата типа карти са електрически несъвместими.

Стандартът m SATA вече е заменен от стандарта M.2. M.2 SSD дисковете^{(M.2 SSDs)} могат да бъдат SATA или PCIe , в зависимост от картата и комбинацията от дънна платка.

Картите M.2 също могат да бъдат двустранни с компоненти от двете страни и се различават по дължина. Винаги е важно да се уверите, че дънната платка на вашия компютър е съвместима с M.2 SSD , който искате да използвате с него!

NVMe SSD^{(NVMe SSDs)} -та използват стандарта Non-Volatile Memory Express , който е начинът, по който компютърът може да получи достъп до SSD паметта, използвайки PCIe , който се използва по-често за графични карти. PCIe има много по-голяма честотна лента от SATA , което позволява на бързата SSD памет да достигне пълния си потенциал.

Предимствата на SSD дисковете

Има много причини, поради които SSD дисковете^(SSDs) бързо се превръщат в стандарт в технологията за съхранение. Въпреки че някои проблеми с ранното никнене на зъби ги държаха далеч от масовия компютърен свят за известно време, сега те са на мястото, където можем да ги препоръчаме на всеки. Дори най -новите конзоли за видеоигри^{(latest video game consoles)} вече използват SSD . Ето основните силни страни, които доведоха SSD дисковете^(SSDs) до сегашната им популярност.

SSD дисковете са бързи

Най-бързият механичен твърд диск в световен мащаб, Seagate Mach.2 Exos 2X14 ^{(Seagate Mach.2)} ,^{(Exos 2X14)} може да достигне устойчиви скорости на трансфер от 524 MB/s . Това е почти толкова бързо, колкото SATA 3 SSD , но типичното механично устройство, което ще намерите в компютрите в наши дни, може да постигне някъде между 100 MB/s и 250 MB/s ако търсите в най-високия клас на пазара .

Типичните M.2 PCIe SSD дискове^{(M.2 PCIe SSDs)} , като тези в лаптопите от среден клас, предлагат 2,5 до 3,5 GB/s . Най-новите M.2 PCIe SSD дискове^{(M.2 PCIe SSDs)} се доближават до 8 GB/s , което е умопомрачително количество данни. Скоростите на последователно^(Sequential) запис обикновено са малко по-ниски от скоростите на четене, но данните летят с огромна скорост и в двете посоки.

Не става дума само за скоростите на трансфер. Механичните твърди дискове се нуждаят от време за завъртане на плочи и преместване на главите на устройствата на място. Намирането на правилното място на чинията за заявка за данни е известно като „време за търсене“. За SSD дисковете^(SSDs) този номер на латентност на практика е нула. 

SSD може незабавно да чете данни от всяко място в клетките на паметта си и дори да го прави паралелно. Независимо от начина, по който го нарязвате, SSD дисковете^(SSDs) са в различна производителност от дори най-добрите механични твърди дискове, независимо по какъв начин ги нарязвате.

Когато надграждате твърдия диск^(HDD) на компютъра до SSD , вие изпитвате много по-бързо време за зареждане и много бърза реакция на системата. Просто^(Simply) защото вашият процесор^(CPU) никога не трябва да чака данни от вашите устройства за съхранение. Това е фантастичен начин да дадете нов живот на стара система Windows .

SSD дисковете са издръжливи

SSD дисковете^(SSDs) са приблизително толкова издръжливи, колкото всеки друг твърд компонент като CPU или RAM без движещи се части. Освен ако токов удар не ги унищожи, те трябва да работят за неопределено време или поне докато компютърът остава полезен за вас. Флаш^(Flash) паметта също е много устойчива на удари, за разлика от твърдите дискове, които лесно се унищожават, ако паднат, особено докато плочите се въртят.

Тази издръжливост ги прави идеални за лаптопи и затова ултрабуци като Apple MacBook Air , i Mac и други членове на семейството компютри Mac имат високопроизводителни интегрирани SSD дискове^(SSDs) .

„ Издръжливост^(Durability) “ в този случай не се отнася до явлението износване на SSD , което обхващаме в списъка с недостатъци по-долу.

SSD дисковете не страдат от фрагментация^{(Suffer From Fragmentation)}

Фрагментирането на данни^(Data) е истински проблем за твърдите дискове^(HDDs) . Това се случва, когато нови данни се записват в първото налично място на устройството. Така че даден файл или набор от свързани файлове може да имат своите данни, разпръснати по цялата физическа плоча на устройството.

Това унищожава скоростите на последователно четене и добавя много време за търсене, защото главите на устройствата летят навсякъде, за да намерят всички части на файла. SSD дисковете^(SSDs) , поради самото си естество, не страдат от фрагментация. Не че файловете не са фрагментирани. Просто няма значение, защото няма движещи се части и време за търсене, за което да говорим. 

Дефрагментирането просто причинява ненужно износване на устройството. Ако искате да научите малко повече за фрагментацията на SSD , прочетете Трябва ли да дефрагментирате SSD?^{(Should You Defrag an SSD?)}

SSD дисковете са тихи

Твърдите дискове са шумни! Бръмченето на двигателя, шумът на диска, щракащите звуци от движещите се напред-назад глави на устройството - това е фоновият шум за компютърните потребители през десетилетията.

SSD дисковете^(SSDs) , за разлика от тях, изобщо не издават шум. Това може да изглежда като тривиално предимство, но шумните компютърни компоненти са досадни. В някои случаи на употреба, като компютри, използвани за запис на звук, нивата на звука са от решаващо значение. Имаше скъпи твърди дискове със специални монтажи и дизайни, които се опитваха да ограничат шума от твърдия диск , но със ^(HDD)SSD дисковете^(SSDs) проблемът е напълно решен.

Ето защо вече можем да имаме компютър като Apple M1 MacBook Air , който няма вентилатори и механичен твърд диск. Целият компютър е твърдотелен и следователно не издава никакъв шум!

SSD са малки и енергийно ефективни

SSD дисковете заемат много по-малко място от твърдите дискове^(HDDs) и се нуждаят от много по-малко енергия, за да работят. Това означава, че можем да имаме по-малки и по-тънки компютри, таблети, смартфони и други електронни устройства, които изискват бързи енергонезависими устройства за съхранение.

SSD дисковете могат да преминават почти изцяло в заспиване, когато не се използват, и за разлика от твърдите дискове^(HDDs) , те могат да преминат към режим с висока производителност почти мигновено. Взето^(Taken) като цяло, консумацията на енергия на SSD е особено важна за по-добър живот на батерията от мобилни компютри и други джаджи, които ги използват. ^(SSD)Електромеханичните устройства просто се нуждаят от повече енергия от твърдотелните устройства, за да работят.

SSD дисковете могат да свият инсталационните размери

SSD дисковете^(SSDs) могат да намалят инсталационните размери на някои приложения, особено на видео игри^{(video games)} . Когато приложенията разчитат на бързо предаване на данни в паметта, разработчиците може да дублират информация на множество места на плочата на твърдия^(HDD) диск. Това намалява времето за търсене, тъй като главите на устройството винаги са близо до копие на данните, от които се нуждае. Това е хитър трик, но идва за сметка на място за съхранение.

Приложенията, предназначени за SSD дискове^(SSDs) , изобщо не трябва да правят това. Тъй като SSD практически няма латентност и може да чете данни от всяко място на устройството незабавно, трябва да присъства само едно копие на данните.

Конзоли като PlayStation 5 вече показаха колко SSD^(SSDs) могат да свият инсталационните размери, особено в комбинация с компресия, което ни води до следващото предимство.

SSD дисковете могат да бъдат ускорени

Ако смятате, че SSD дисковете^(SSDs) вече са много бързи, бихте могли да ускорите тези устройства за някои наистина високоскоростни показатели. Всичко е благодарение на компресионната технология. Данните се съхраняват на SSD в силно компресирана форма. Когато информацията бъде поискана, тя се декомпресира в реално време, като ефективно се усилват скоростите на трансфер на необработени данни на SSD .

Единствената уловка е, че имате нужда от мощен процесор за декомпресиране, но SSD дисковете^(SSDs) в момента не включват такъв процесор. Оказва се, че графичните процесори^(GPUs) са отлични в извършването на този тип работа, така че с помощта на софтуерни API^(APIs) ( интерфейс на програматор^{(Application Programmer Interface)} на приложения ) като DirectStorage на Microsoft и RTX IO на Nvidia^{(Nvidia’s RTX IO)} , последните поколения графични процесори^(GPU) могат да ускорят не само 3D графиката, но и производителността на SSD .

Недостатъците на SSD дисковете

SSD дисковете^(SSDs) имат много желани атрибути, но технологията не е перфектна. Някои аспекти на притежанието на SSD не са толкова приятни, колкото бихме искали.

SSD дисковете са по-скъпи

Твърдите дискове^(HDD) поевтиняха толкова много и увеличиха количеството данни, които могат да съхраняват до безумни нива на плътност. Резултатът е, че един гигабайт данни на HDD струва много по-малко дори от най-евтината NAND флаш.

Цените на SSD^(SSD) дисковете паднаха рязко през последните няколко години, но хората като цяло все още използват сравнително малки SSD дискове^(SSDs) в диапазона от 256 GB до 512 GB. SSD дисковете^(SSDs) са запазени за приложения и операционни системи, докато твърдите дискове^(HDDs) все още имат масово съхранение за медийни файлове или приложения, които не се възползват от скоростите на SSD .

Добрата новина е, че както всички полупроводникови технологии, плътността на транзисторите и производствените процеси вероятно ще покажат експоненциална тенденция, водеща до по-ниски разходи и по-значителни количества пространство. Засега повечето бюджети изискват комбинация от SSD и HDD съхранение.

SSD дисковете могат да се износят

Въпреки че SSD дисковете^(SSDs) са много издръжливи и могат да издържат на по-голямо наказание от твърдите дискове^(HDDs) , като същевременно имат по-дълъг експлоатационен живот, те страдат от износване. Износването на SSD се случва, защото записването на ^(SSD)SSD^(SSDs) в клетките на паметта е разрушително. Всеки път, когато бит се запише в клетка на паметта на SSD , той губи способността си да задържа заряд само малко.

С течение на времето повтарящите се записи в клетка я правят неработоспособна. SLC SSD^{(SLC SSDs)} могат да се справят с най-повтарящите се записи, преди да изпържат дадена клетка, но клетките MLC , TLC и QLC са по-уязвими в този ред. Ранните потребителски SSD дискове^(SSDs) можеха да умрат тревожно скоро, но днес дисковете имат стратегии като изравняване на износването и прекомерно обезпечаване, за да удължат издръжливостта на запис на SSD .

Износването на SSD^(SSD) диска е сложна тема, така че разгледайте всичко, което трябва да знаете за износването и разкъсването^{(Everything You Need To Know About SSD Wear & Tear)} на SSD за задълбочена дискусия.

SSD дисковете могат да имат бързо гниене

Всички форми на съхранение на данни в крайна сметка се поддават на битово гниене. ^{(bit rot.)}Това се случва, когато носителят за съхранение се влоши толкова много, че вече не може да съхранява данните в четим вид.

Различните носители се разлагат по различни причини, но твърдите дискове могат да се съхраняват в продължение на десетилетия, без гниенето на битове да е проблем. SSD дисковете^(SSDs) , от друга страна, потенциално могат да загубят данните си само след няколко години съхранение. Това се случва поради разграждането на изолационния слой, който поддържа заряда във всяка клетка на паметта. Ако количеството изтече, клетката е празна и не съдържа данни!

Изглежда, че загниването на битовете се случва по-бързо, ако SSD дисковете^(SSDs) се съхраняват в среда, която е твърде гореща, но така или иначе, те вероятно не са най-добрият избор за съхранение на данни в чекмедже някъде.

Възстановяването на данни от SSD е трудно^{(SSD Data Recovery Is Hard)} до невъзможно

Има сложна индустрия, изградена около изкуството за възстановяване на данни от механични твърди дискове. Ако имате достатъчно пари за харчене, можете дори да възстановите данни от разбити дискове, тъй като специалист буквално възстановява устройството от парчета.

На по-обикновено ниво можете да възстановите данни, които са били случайно изтрити, защото твърдите дискове^(HDDs) не изтриват физическите данни, когато ги изтриете в Windows или друга операционна система. Вместо това тази област на устройството просто е маркирана за презаписване. Докато презаписването все още не се е случило, можете да го възстановите с помощта на специален софтуер.

SSD дисковете^(SSDs) правят почти невъзможно възстановяването на нещо, ако устройството е повредено или файловете са изтрити. Ако твърдият диск е повреден^{(HDD is damaged)} от електрически удар, все още можете да го възстановите с нова електроника за задвижване, но тъй като SSD е изцяло електрически, цялата памет може да бъде изпържена.

Също така не помага, че SSD дисковете^(SSDs) имат сложни контролери, които правят много неща с операционни системи за физически данни, за които не знаят. Например, командата TRIM , използвана от ^(TRIM)SATA SSD дискове^{(SATA SSDs)} , изтрива предварително клетки от паметта, които са били маркирани за изтриване, за да ускори процеса на запис на нови данни. Така че трикът за възстановяване на изтриването няма да работи при тях!

Бъдещето е в твърдо състояние

Въпреки че SSD дисковете^(SSDs) не са перфектни, те представляват такъв скок в производителността на устройствата за съхранение, че евентуалното им доминиране на пазара за съхранение изглежда неизбежно. С течение на времето очакваме дори SLC SSD^{(SLC SSDs)} да спаднат в цената си, докато по-малко издръжливите типове SSD ще станат още по-умни, когато става въпрос за ограничаване на износването. 

Технологията на твърдия^(Hard) диск също имаше доста проблеми в първите дни, но имаме чувството, че каквито и проблеми да имат SSD дисковете^(SSDs) , ще бъдат решени за рекордно кратко време. 

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

Solid State 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 срещу GPT: Кой формат е по-добър за SSD устройство?

• Кой е най-добрият формат за външни твърди дискове? Плюсове и минуси на всеки

• Трябва ли да дефрагментирате SSD?

• Какво да направите, когато USB устройството ви не се показва

• CD/DVD устройство липсва в Windows?

• Твърдо диск срещу твърд диск - сравнение

• 10 идеи за отстраняване на неизправности, когато вашият Amazon Fire Stick не работи

• КОРЕКЦИЯ: Adblock не работи на Crunchyroll

• КОРЕКЦИЯ: Лаптопът няма да се свърже с Wi-Fi

• 9 Поправки, когато Microsoft Edge продължава да се срива

• Файловете на Google Диск липсват или не се виждат? Ето как да ги намерите

• DVD устройството не работи? 5 съвета за отстраняване на неизправности

• SD картата не може да се чете? Ето как да го поправите

• Крайно ръководство за отстраняване на проблеми за Windows 7/8/10 Проблеми с връзката с домашната група

• Google Drive казва, че хранилището е пълно, но не е: Как да поправите

• 9 Поправки, когато Xbox Party Chat не работи

• Google Drive не работи на Chromebook? 11 начина за поправяне

• Защо Ntoskrnl.Exe причинява висок процесор и как да го поправя

• Заданието за печат няма да се изтрие в Windows? 8+ начина за поправяне

• Трябва ли да купя или да създам компютър? 10 неща, които трябва да имате предвид