Докато купувате нов лаптоп, може да сте виждали хора да обсъждат дали устройство с твърд диск е по-добро или такова със SSD^{(HDD is better or one with an SSD)} . Какво е HDD тук? Всички сме наясно с твърдия диск. Това е устройство за масово съхранение, използвано обикновено в компютри, лаптопи. Той съхранява операционната система и други приложни програми. SSD или Solid ^(SSD)-State^{(Solid-State)} устройство е по-нова алтернатива за традиционния твърд диск^{(Hard Disk Drive)} . Той се появи на пазара много наскоро вместо твърдия диск, който е основното устройство за масово съхранение от няколко години.

Въпреки че тяхната функция е подобна на тази на твърдия диск, те не са изградени като твърди дискове^(HDDs) или работят като тях. Тези разлики правят SSD дисковете^(SSDs) уникални и дават на устройството някои предимства пред твърдия диск. Кажете ни повече за твърдите дискове, тяхната архитектура, функциониране и много други.^{(Let us know more about Solid-State Drives, their architecture, functioning, and much more.)}

Какво е твърдотелно устройство (SSD)?

Знаем, че паметта може да бъде от два вида – летлива и енергонезависима^{(volatile and non-volatile)} . SSD е енергонезависимо устройство за съхранение . Това означава, че данните, съхранявани на SSD , остават дори след спиране на захранването. Поради^(Due) тяхната архитектура (те се състоят от флаш контролер и NAND чипове с флаш памет), твърдотелните устройства се наричат още флаш устройства или твърдотелни дискове.

SSD дискове – кратка история^{(SSDs – A brief history)}

Твърдите^(Hard) дискове се използват предимно като устройства за съхранение в продължение на много години. Хората все още работят на устройства с твърд диск. И така, какво подтикна хората да проучат алтернативно устройство за масово съхранение? Как се появиха SSD дисковете^(SSDs) ? Нека надникнем малко в историята, за да разберем мотивацията зад SSD дисковете^(SSDs) .

През 50-те години на миналия век се използват 2 технологии, подобни на начина , по който работят SSD дисковете^(SSDs) , а именно памет с магнитно ядро и памет за карта-кондензатор само за четене. Те обаче скоро избледняват в забвение поради наличието на по-евтини барабани за съхранение.

Компании като IBM използваха SSD^(SSDs) в ранните си суперкомпютри. Въпреки това, SSD дисковете^(SSDs) не се използват често, защото са скъпи. По-късно, през 1970-те, устройство, наречено Electrically Alterable ROM , е направено от General Instruments . Това също не продължи дълго. Поради^(Due) проблеми с издръжливостта това устройство също не спечели популярност.

През 1978 г. първият SSD беше използван в петролните компании за получаване на сеизмични данни. През 1979 г. компанията StorageTek разработи първия по рода си RAM SSD .

^(RAM)Базираните на RAM SSD дискове^(SSDs) се използват дълго време. Въпреки че бяха по-бързи, те консумираха повече ресурси на процесора^(CPU) и бяха доста скъпи. В началото на 1995 г. бяха разработени флаш-базирани SSD дискове . ^(SSDs)След въвеждането на базирани на флаш SSD^(SSDs) , някои индустриални приложения, които изискват изключителна честота на MTBF (средно време между отказите)^{(MTBF (mean time between failures))} , замениха твърдите дискове^(HDDs) със SSD^(SSDs) . Твърдотелните устройства са способни да издържат на екстремни удари, вибрации, температурни промени. По този начин те могат да поддържат разумни MTBF проценти.^{(MTBF rates.)}

Как работят SSD устройствата?^{(How do Solid State Drives work?)}

SSD дисковете^(SSDs) се изграждат чрез подреждане на взаимосвързани чипове памет в мрежа. Чиповете са изработени от силиций. Броят на чиповете в стека се променя, за да се постигне различна плътност. След това те са снабдени с транзистори с плаващ затвор, за да задържат заряд. Следователно съхранените данни се запазват в SSD^(SSDs) , дори когато са изключени от източника на захранване.

Всеки SSD може да има един от трите типа памет^{(three memory types)} - клетки на едно ниво, на много нива или на три нива.

1. Клетките на едно ниво^{(Single level cells)} са най-бързите и издръжливи от всички клетки. Следователно те са и най-скъпите. Те са създадени да съхраняват един бит данни във всеки даден момент.

2. Клетките на много нива^{(Multi-level cells)} могат да съдържат два бита данни. За дадено пространство те могат да съдържат повече данни, отколкото клетки на едно ниво. Те обаче имат недостатък - скоростта им на запис е бавна.

3. Клетките на три нива^{(Triple-level cells)} са най-евтините от партидата. Те са по-малко издръжливи. Тези клетки могат да съдържат 3 бита данни в една клетка. Скоростта на писане е най-бавната.

Защо се използва SSD?^{(Why is an SSD used?)}

Твърдите дискове^{(Hard Disk Drives)} са били устройството за съхранение по подразбиране за системи от доста дълго време. По този начин, ако компаниите преминават към SSD дискове^(SSDs) , може би има добра причина. Нека сега да видим защо някои компании предпочитат SSD^(SSDs) за своите продукти.

В традиционния твърд диск^(HDD) имате двигатели за въртене на плочата и R/W главата се движи. В SSD съхранението се грижи за чипове с флаш памет. По този начин няма движещи се части. Това повишава издръжливостта на устройството.^{(enhances the durability of the device.)}

При лаптопи с твърди дискове устройството за съхранение ще изразходва повече енергия за завъртане на плочата. Тъй като SSD дисковете^(SSDs) са лишени от движещи се части, лаптопите със SSD^(SSDs) консумират сравнително по-малко енергия. Докато компаниите работят за изграждането на хибридни твърди дискове^(HDDs) , които консумират по-малко енергия по време на въртене, тези хибридни устройства вероятно ще консумират повече енергия от SSD.^{(these hybrid devices will probably consume more power than a solid-state drive.)}

Е, изглежда, че липсата на движещи се части идва с много предимства. Отново^(Again) , липсата на въртящи се чинии или движещи се R/W глави означава, че данните могат да бъдат прочетени от устройството почти мигновено. При SSD дисковете^(SSDs) латентността намалява значително. По този начин^(Thus) системите със SSD^(SSDs) могат да работят по-бързо.

Препоръчително: ^{(Recommended: )}Какво е Microsoft Word?^{(What is Microsoft Word?)}

С твърдите дискове^(HDDs) трябва да се работи внимателно. Тъй като имат движещи се части, те са чувствителни и крехки. Понякога дори малка вибрация от падане може да повреди твърдия диск^(HDD) . Но SSD дисковете^(SSDs) имат предимство тук. Те могат да издържат на удар по-добре от твърдите дискове^(HDDs) . Въпреки това, тъй като те имат краен брой цикли на запис, те имат фиксиран живот. Те стават неизползваеми, след като циклите на запис са изчерпани.

Проверете дали вашето устройство е SSD или HDD в Windows 10

Видове SSD дискове^{(Types of SSDs)}

Някои от характеристиките на SSD дисковете^(SSDs) се влияят от техния тип. В този раздел ще обсъдим различните видове SSD дискове^(SSDs) .

1. 2.5” – В сравнение с всички SSD дискове^(SSDs) в списъка, това е най-бавното. Но все пак е по-бърз от HDD . Този тип се предлага на най-добра цена за GB. Това е най-разпространеният тип SSD , използван днес.

2. mSATA – m означава мини. mSATA SSD дисковете^(SSDs) са по-бързи от 2,5-инчовите. Те са предпочитани в устройства (като лаптопи и преносими компютри), където пространството не е лукс. Те имат малък форм-фактор. Докато платката в 2,5” е затворена, тези в mSATA SSD^(SSDs) са голи. Техният тип връзка също се различава.

3. SATA III – Това има връзка, която е съвместима както със SSD, така и с HDD. ^{(This has a connection that is both SSD and HDD compliant.)}Това стана популярно, когато хората за първи път започнаха да преминават към SSD от HDD . Това е бавна скорост от 550 MBps . Устройството е свързано към дънната платка с помощта на кабел, наречен SATA кабел, така че да може да бъде малко претрупан.

4. PCIe – PCIe е съкращение от Peripheral Component Interconnect Express . Това е името, дадено на слота, който обикновено съдържа графични карти, звукови карти и други подобни. PCIe SSD дисковете^{(PCIe SSDs)} използват този слот. Те са най-бързите от всички и естествено, и най-скъпите. Те могат да достигнат скорости, които са почти четири пъти по-високи от тези на SATA устройство^{(SATA drive)} .

5. M.2 – Подобно на m SATA устройствата, те имат гола платка. M.2 устройствата са физически най-малките от всички типове SSD . Те лежат плавно към дънната платка. Те имат малък конекторен щифт и заемат много малко място. Поради^(Due) малкия си размер те могат бързо да се нагорещят, особено когато скоростта е висока. По този начин те идват с вграден радиатор/разпределител на топлина. M.2 SSD дисковете^{(M.2 SSDs)} се предлагат както в SATA , така и в PCIe тип^{(PCIe types)} . Следователно M.2 устройствата могат да бъдат с различни размери и скорости. Докато mSATA и 2.5” устройствата не могат да поддържат NVMe (което ще видим по-нататък), M.2 устройствата могат.

6. NVMe – NVMe е съкращение от енергонезависима експресна памет^{(Non-Volatile Memory express)} . Фразата се отнася до интерфейса чрез SSD^(SSDs) като PCI Express и M.2 обмен на данни с хоста. С NVMe интерфейс човек може да постигне високи скорости.

Могат ли SSD да се използват за всички компютри?^{(Can SSDs be used for all PCs?)}

Ако SSD дисковете могат да предложат толкова много, защо не са заменили напълно твърдите дискове като основно устройство за съхранение? ^{( why have they not fully replaced HDDs as the main storage device?)}Значителна пречка за това е цената. Въпреки че цената на SSD сега е по-ниска от това, което беше, когато навлезе на пазара, твърдите дискове все още са по-евтиният вариант^{( HDDs are still the cheaper option)} . В сравнение с цената на твърдия диск, SSD може да струва почти три пъти или четири пъти по-високо. Освен това, когато увеличите капацитета на устройството, цената бързо се покачва. Следователно, той все още не се е превърнал във финансово жизнеспособна опция за всички системи.

Прочетете също: ^{(Also Read:)} Проверете дали вашето устройство е SSD или HDD в Windows 10^{(Check If Your Drive is SSD or HDD in Windows 10)}

Друга причина, поради която SSD дисковете^(SSDs) не са заменили напълно твърдите дискове^(HDDs) , е капацитетът. Типичната система със SSD може да има мощност в диапазона от 512GB до 1TB. Въпреки това, ние вече имаме HDD системи с няколко терабайта съхранение. Ето защо^(Therefore) , за хора, които търсят голям капацитет, твърдите дискове^(HDDs) все още са тяхната предпочитана опция.

Какво е твърд диск

Ограничения^{(Limitations)}

Видяхме историята зад развитието на SSD , как се изгражда SSD , ползите, които предоставя, и защо все още не е използван на всички PCs/laptops . Въпреки това, всяка иновация в технологиите идва с набор от недостатъци. Какви са недостатъците на SSD устройството?

1. Скорост на запис –^{(Write speed –)} Поради липсата на движещи се части, SSD има достъп до данни моментално. Само латентността обаче е ниска. Когато данните трябва да бъдат записани на диска, предишните данни трябва първо да бъдат изтрити. По този начин операциите по запис са бавни на SSD . Разликата в скоростта може да не е видима за обикновения потребител. Но това е доста недостатък, когато искате да прехвърлите огромни количества данни.

2. Загуба и възстановяване на данни – ^{(Data loss and recovery –)}Данните^(Data) , изтрити на SSD устройства, се губят завинаги. Тъй като няма архивно копие на данните, това е огромен недостатък. Постоянната загуба на чувствителни данни може да бъде опасно нещо. По този начин фактът, че човек не може да възстанови данни, загубени от SSD , е друго ограничение тук.

3. Цена –^{(Cost –)} Това може да е временно ограничение. Тъй като SSD дисковете^(SSDs) са сравнително по-нова технология, естествено е те да са скъпи от традиционните твърди дискове^(HDDs) . Видяхме, че цените намаляват. Може би след няколко години цената няма да бъде възпиращ фактор за хората да преминат към SSD^(SSDs) .

4. Продължителност на живота –^{(Lifespan –)} Вече знаем, че данните се записват на диска чрез изтриване на предишни данни. Всеки SSD^{(Every SSD)} има определен брой цикли на запис/изтриване. По този начин, когато се приближите до границата на цикъла на запис/изтриване, производителността на SSD може да бъде засегната. Средно SSD се предлага с около 1 00 000 цикъла на запис/изтриване. Това ограничено число съкращава живота на SSD .

5. Съхранение –^{(Storage –)} Подобно на разходите, това отново може да бъде временно ограничение. Към момента SSD дисковете^(SSDs) се предлагат само с малък капацитет. За SSD^(SSDs) с по-висок капацитет трябва да се отделят много пари. Само времето ще покаже дали можем да имаме достъпни SSD дискове^(SSDs) с добър капацитет.

What is a Solid-State Drive (SSD)? SSD Definition

Whіle buying а new laptop, you might have seen people debating whether а dеvice with an HDD is better or one with an SSD. What is HDD here? We all are aware of the hard disk drive. It is a mass storage device used generally in PCs, laptops. It stores the operating system and other application programs. An SSD or Solid-State drive is a newer alternative for the traditional Hard Disk Drive. It has come into the market much recently instead of the hard drive, which has been the primary mass storage device for several years.

Although their function is similar to that of a hard drive, they are not built like HDDs or work like them. These differences make SSDs unique and give the device some benefits over a hard disk. Let us know more about Solid-State Drives, their architecture, functioning, and much more.

What is a Solid-State Drive (SSD)?

We know that memory can be of two types – volatile and non-volatile. An SSD is a non-volatile storage device. This means that data stored on an SSD stays even after the power supply is stopped. Due to their architecture (they are made up of a flash controller and NAND flash memory chips), solid-state drives are also called flash drives or solid-state disks.

SSDs – A brief history

Hard disk drives were predominantly used as storage devices for many years. People still work on devices with a hard disk. So, what pushed people to research an alternative mass storage device? How did SSDs come into being? Let us take a small peek into the history to know the motivation behind SSDs.

In the 1950s, there were 2 technologies in use similar to the way SSDs work, namely, magnetic core memory and card-capacitor read-only store. However, they soon faded into oblivion due to the availability of cheaper drum storage units.

Companies such as IBM used SSDs in their early supercomputers. However, SSDs were not used often because they were expensive. Later, in the 1970s, a device called Electrically Alterable ROM was made by General Instruments. This, too, did not last long. Due to durability issues, this device also did not gain popularity.

In the year 1978, the first SSD was used in oil companies to acquire seismic data. In 1979, the company StorageTek developed the first-ever RAM SSD.

RAM-based SSDs were in use for a long time. Although they were faster, they consumed more CPU resources and were quite expensive. In early 1995, flash-based SSDs were developed. Since the introduction of flash-based SSDs, certain industry applications that require an exceptional MTBF (mean time between failures) rate, replaced HDDs with SSDs. Solid-state drives are capable of withstanding extreme shock, vibration, temperature change. Thus they can support reasonable MTBF rates.

How do Solid State Drives work?

SSDs are built by stacking together interconnected memory chips in a grid. The chips are made of silicon. The number of chips in the stack is changed to achieve different densities. Then, they are fitted with floating gate transistors to hold a charge. Therefore, stored data is retained in SSDs even when they are disconnected from the power source.

Any SSD can have one of the three memory types – single-level, multi-level or triple-level cells.

1. Single level cells are the fastest and most durable of all cells. Thus, they are the most expensive too. These are built to hold one bit of data at any given time.

2. Multi-level cells can hold two bits of data. For a givens space, they can hold more data than single-level cells. However, they have a disadvantage – their write speed is slow.

3. Triple-level cells are the cheapest of the lot. They are less durable. These cells can hold 3 bits of data in one cell. They write speed is the slowest.

Why is an SSD used?

Hard Disk Drives have been the default storage device for systems, for quite a long time. Thus, if companies are shifting to SSDs, there is perhaps a good reason. Let us now see why some companies prefer SSDs for their products.

In a traditional HDD, you have motors to spin the platter, and the R/W head moves. In an SSD, storage is taken care of by flash memory chips. Thus, there are no moving parts. This enhances the durability of the device.

In laptops with hard drives, the storage device will consume more power to spin the platter. Since SSDs are devoid of moving parts, laptops with SSDs consume relatively lesser energy. While companies are working to build hybrid HDDs which consume lesser power while spinning, these hybrid devices will probably consume more power than a solid-state drive.

Well, it looks like not having any moving parts comes with plenty of benefits. Again, not having spinning platters or moving R/W heads implies that data can be read from the drive almost instantly. With SSDs, the latency decreases considerably. Thus, systems with SSDs can operate faster.

Recommended: What is Microsoft Word?

HDDs need to be handled carefully. As they have moving parts, they are sensitive and fragile. Sometimes, even a small vibration from a drop can damage the HDD. But SSDs have the upper hand here. They can withstand impact better than HDDs. However, since they have a finite number of write cycles, they have a fixed lifespan. They become unusable once the write cycles are exhausted.

Check If Your Drive is SSD or HDD in Windows 10

Types of SSDs

Some of the features of SSDs are influenced by their type. In this section, we shall discuss the various types of SSDs.

1. 2.5” – Compared to all the SSDs on the list, this is the slowest. But it is still faster than HDD. This type is available at the best price per GB. It is the most common type of SSD in use today.

2. mSATA – m stands for mini. mSATA SSDs are faster than 2.5” ones. They are preferred in devices (such as laptops and notebooks) where space is not a luxury. They have a small form factor. While the circuit board in 2.5” is enclosed, the ones in mSATA SSDs are bare. Their connection type also differs.

3. SATA III – This has a connection that is both SSD and HDD compliant. This became popular when people first started transitioning to SSD from HDD. It is slow speed of 550 MBps. The drive is connected to the motherboard using a cord called the SATA cable so that it can be a bit cluttered.

4. PCIe –PCIe stands for Peripheral Component Interconnect Express. This is the name given to the slot that usually houses graphic cards, sounds cards, and the like. PCIe SSDs use this slot. They are the fastest of all and naturally, the most expensive too. They can reach speeds that are almost four times higher than that of a SATA drive.

5. M.2 – Like mSATA drives, they have a bare circuit board. M.2 drives are physically the smallest of all SSD types. These lie smoothly against the motherboard. They have a tiny connector pin and take up very little space. Due to their small size, they can quickly become hot, especially when the speed is high. Thus, they come with a built-in heatsink/heat spreader. M.2 SSDs are available in both SATA and PCIe types. Therefore, M.2 drives can be of varying sizes and speeds. While mSATA and 2.5” drives cannot support NVMe (which we will see next), M.2 drives can.

6. NVMe – NVMe stands for Non-Volatile Memory express. The phrase refers to the interface through with SSDs such as PCI Express and M.2 exchange data with the host. With an NVMe interface, one can achieve high speeds.

Can SSDs be used for all PCs?

If SSDs have so much to offer, why have they not fully replaced HDDs as the main storage device? A significant deterrent to this is the cost. Although the price of SSD is now lesser than what it was, when it made an entry into the market, HDDs are still the cheaper option. Compared to the price of a hard drive, an SSD can cost almost thrice or four times higher. Also, as you increase the capacity of the drive, the price quickly shoots up. Therefore, it has not yet become a financially viable option for all systems.

Also Read: Check If Your Drive is SSD or HDD in Windows 10

Another reason why SSDs have not fully replaced HDDs is capacity. A typical system with an SSD can have power in the range of 512GB to 1TB. However, we already have HDD systems with several terabytes of storage. Therefore, for people who are looking at large capacities, HDDs are still their go-to option.

What is a Hard Disk Drive

Limitations

We have seen the history behind the development of SSD, how an SSD is built, the benefits it provides, and why it has not been used on all PCs/laptops yet. However, every innovation in technology comes with its set of drawbacks. What are the disadvantages of a solid-state drive?

1. Write speed – Due to the absence of moving parts, an SSD can access data instantly. However, only latency is low. When data has to be written on the disk, previous data needs to be erased first. Thus, write operations are slow on an SSD. The speed difference may not be visible to the average user. But it is quite a disadvantage when you want to transfer huge amounts of data.

2. Data loss and recovery –Data deleted on solid-state drives is lost permanently. Since there is no backed-up copy of data, this is a huge disadvantage. Permanent loss of sensitive data can be a dangerous thing. Thus, the fact that one cannot recover data lost from an SSD is another limitation here.

3. Cost – This could be a temporary limitation. Since SSDs are a relatively newer technology, it is only natural that they are expensive than traditional HDDs. We have seen that the prices have been reducing. Maybe in a couple of years, the cost will not be a deterrent for people to shift to SSDs.

4. Lifespan – We now know that data is written to the disk by erasing previous data. Every SSD has a set number of write/erase cycles. Thus, as you near the write/erase cycle limit, the SSD’s performance may be affected. An average SSD comes with about 1,00,000 write/erase cycles. This finite number shortens the lifespan of an SSD.

5. Storage – Like cost, this can again be a temporary limitation. As of now, SSDs are available only in a small capacity. For SSDs of higher capacities, one must shell out a lot of money. Only time will tell whether we can have affordable SSDs with good capacity.

Август Кукуряшков

About the author

Аз съм опитен софтуерен инженер, с над 10 години опит в разработването и поддържането на Microsoft Office приложения. Имам силна страст да помагам на другите да постигнат целите си, както чрез работата ми като софтуерен инженер, така и чрез моите умения за публично говорене и работа в мрежа. Освен това съм изключително запознат с драйверите за хардуер и клавиатура, като сам разработих и тествах много от тях.

Какво е твърдотелно устройство (SSD)? SSD определение