Solid State Drives Kaufratgeber

Verstehen, wie der Speicher eines Computers funktioniert

Im Grunde genommen besteht der Speicher eines Computers aus drei Teilen: dem Cache, dem Speicher und der Festplatte. Jeder dieser Teile erfüllt eine bestimmte Funktion.

Das Zwischenspeicher , die die innerste Speichereinheit ist, führt die Berechnungen und Prozeduren Ihres Computers während des Betriebs durch. Es ist eine Komponente des statischen Hochgeschwindigkeits-RAM, auch bekannt als SRAM. Die meisten Programme, die ein Computer verwendet, greifen immer wieder auf die gleichen Daten zu. Durch das Speichern dieser Daten im SRAM kann der Computer so schnell wie möglich auf diese Informationen zugreifen, ohne auf den etwas langsameren DRAM zugreifen zu müssen.

Dies macht einen Computer effizienter, wenn häufig verwendete Programme ausgeführt werden. Die elektrischen Pfade zum Cache sind kürzer als die Pfade zum Speicher oder zur Festplatte, wodurch Daten verfügbar sind fast augenblicklich .

Die Erinnerung, am häufigsten bezeichnet als RAM , speichert ein Computer Informationen, die sich auf Prozesse und Programme beziehen Derzeit aktiv . Der RAM-Speicher ist temporär und wird nur bei eingeschaltetem Computer gespeichert. Es hilft einem Computer, speicherintensive Programme schneller auszuführen, indem diese Programminformationen vorübergehend von der Festplatte in den RAM übertragen werden. RAM kann Geschwindigkeiten von mehr als 15.000mbps erreichen, was den Zugriff auf Informationen viel schneller macht als den Zugriff auf Speicher auf einer Standardfestplatte, die Geschwindigkeiten im Bereich von 1.000mbps erreichen kann.

Alle anderen Informationen auf einem Computer werden auf der Festplatte gespeichert, einschließlich Programmdaten, Dateien, Bilder, Einstellungen usw. Um auf diese Informationen zugreifen zu können, muss ein Computer sie zuerst von der Festplatte in den RAM laden, was den Prozess ausführt länger dauern. Der Cache und RAM arbeiten in Nanosekunden , während die Festplatte in Betrieb ist Millisekunden .

Bei herkömmlichen Festplattenlaufwerken muss der Computer warten, bis sich die Festplatte dreht, und der Arm muss den genauen Speicherplatz auf der Festplatte finden, um auf den erforderlichen Speicher zugreifen zu können, bevor er in den Arbeitsspeicher übertragen werden kann. Ein Solid-State-Laufwerk hat keine beweglichen Teile und kann auf die notwendigen Daten zugreifen 10 mal schneller als ein sich drehendes Festplattenlaufwerk.

Warum Solid State Drives schneller als Festplatten sind

Festplattenlaufwerke (HDD) speichern ihre Daten auf einer Reihe sich drehender Magnetplatten. Um auf eines dieser Laufwerke zuzugreifen oder Informationen hinzuzufügen, muss sich ein Betätigungsarm in Position über die korrekte Stelle auf der Platte bewegen. Es funktioniert in sehr ähnlicher Weise wie ein Plattenspieler. Dies verursacht eine erhebliche Wartezeit beim Zugriff auf oder Schreiben von Daten auf einer Festplatte.

Der Computer muss nicht nur darauf warten, dass die Festplatte in die richtige Position gedreht wird, sondern manchmal werden Daten an mehreren Speicherorten gespeichert, wodurch der Zugriff auf den Aktuator von Ort zu Ort noch länger dauert. Wenn ein Laufwerk in ist Schlafmodus Es braucht zusätzliche Zeit, bis es auf Hochtouren läuft. Im Durchschnitt dauert es 10 bis 15 Millisekunden, bis ein herkömmliches Festplattenlaufwerk Daten findet und mit dem Zugriff beginnt.

Solid State Drives (SSD) haben keine beweglichen Teile daher der Name Solid State. Daten auf Solid State Drives werden in einem Pool von gespeichert NAND-Flashspeicher , die aus Floating-Gate-Transistoren besteht. Diese unterscheiden sich von den Transistoren im DRAM, die mehrmals pro Sekunde aktualisiert werden müssen und nur beim Einschalten Speicher speichern.

Der NAND-Flash-Speicher ist nichtflüchtig und kann Daten speichern, egal ob er eingeschaltet ist oder nicht, da er immer seinen geladenen Zustand beibehält. Da Solid-State-Laufwerke keine beweglichen Teile haben, gibt es keine Verzögerungszeit während ein Computer darauf wartet, dass sich die Festplatte dreht, und der Aktuatorarm, um die Daten auf der Disc zu finden. Dadurch kann ein Computer schneller arbeiten und benötigte Daten schneller abrufen. Eine SSD ist immer noch langsamer als Cache und DRAM, übertrifft jedoch Festplattenlaufwerke leicht.

Nachteile von Solid State Drives

Solid-State-Laufwerke können schneller auf Daten zugreifen als Festplattenlaufwerke, und wenn neue Daten auch schneller schreiben können, aber Überstunden SSDs werden langsamer . Dies liegt an den Prozessen, die eine SSD ausführen muss, bevor sie auf ein Laufwerk schreiben kann. Auf einer Festplatte können Daten jederzeit an einen beliebigen Ort geschrieben werden, selbst wenn dort bereits Daten vorhanden sind. SSDs können Daten nicht direkt überschreiben. Sie können nur Daten in leere Seitenblöcke schreiben. Wenn es keine leeren Seitenblöcke gibt, muss die SSD eine erstellen, indem sie Daten löscht, bevor sie neue Daten schreiben kann.

SSDs lesen und schreiben Daten im Seitenebene , kann aber nur Daten bei löschen Blockebene . Dies liegt daran, dass es zu viel Spannung erfordert, um Daten auf der Seitenebene zu löschen, und es kann die einzelnen Zellen um die Seitenzellen, die umgeschrieben werden, beanspruchen. Damit eine SSD Daten auf eine zuvor verwendete Seite schreiben kann, muss sie alle Inhalte eines Blocks kopieren und im Speicher ablegen. Dann löscht es den gesamten Block und schreibt die gesamten Blockdaten zusammen mit der aktualisierten Seite neu.

Dies ist der Grund, warum SSDs in der Lage sind, Daten viel schneller als HDDs zu schreiben, aber im Laufe der Zeit langsam in der Leistung. Neue SSDs sind mit leeren oder meist leeren Seiten gefüllt, aber sobald sie benutzt werden, füllen sich die Seiten und Blöcke. Zum Glück gibt es Schritte, die Sie ergreifen können Erhöhen Sie die Lebensdauer der Höchstgeschwindigkeiten Ihrer SSD .

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