כיצד פועלים כונני מצב מוצק?

בימים אלה, בין אם אתה קונה מחשב חדש או משדרג מחשב ישן, תרצה לרכוש כונן SSD (SSD) במקום כונן קשיח מסורתי (HDD). ואכן המעבר מה- HDD ל- SSD הוא אחד מאלה שדרוגי הביצועים הטובים ביותר שאתה יכול לבצע .

אבל איך? ולמה? מה הופך את SSD לכזו טכנולוגיה פורצת דרך?

במאמר זה, תלמד בדיוק מה זה SSDs, כיצד פועלים ופועלים SSDs למעשה, מדוע SSDs שימושיים כל כך, והחיסרון העיקרי של SSD שאתה צריך לדעת עליו. אם אתה מחפש ייעוץ לרכישה במקום זאת, אנו ממליצים לקרוא את המאמר שלנו על מה יש לקחת בחשבון לפני רכישת SSD.

הבנת מחשבים וזיכרון

כדי להבין כיצד פועלים כונני SSD ומדוע הם כל כך שימושיים, עלינו להבין תחילה כיצד פועל זיכרון המחשב. ארכיטקטורת הזיכרון של מחשב מחולקת לשלושה היבטים:

ה מטמון
ה זיכרון
ה כונן נתונים

כל אחד מהיבטים אלה משמש תפקיד חשוב הקובע כיצד הם פועלים.

המטמון הוא יחידת הזיכרון הפנימית ביותר. בעת הפעלה, המחשב שלך משתמש במטמון כמעין מגרש משחקים לחישובי נתונים ונהלים. מסלולי החשמל למטמון הם הקצרים ביותר, מה שהופך את הגישה לנתונים כמעט מיידית. עם זאת, המטמון קטן מאוד ולכן הנתונים שלו כל הזמן מוחלפים.

קרדיט תמונה: AddyTsl/ שוטרסטוק

הזיכרון הוא האמצע. אתה עשוי להכיר אותו כ- RAM (זיכרון גישה אקראית). זה המקום שבו המחשב שלך מאחסן נתונים הקשורים לתוכניות ותהליכים הפועלים באופן פעיל. הגישה ל- RAM איטית יותר מהגישה למטמון, אך רק באופן זניח.

כונן הנתונים הוא המקום בו כל השאר נשמר לצמיתות. זה המקום שבו כל התוכניות שלך, קבצי תצורה, מסמכים, קבצי מוזיקה, קבצי סרטים וכל השאר נשמרים. כאשר ברצונך לגשת לקובץ או להריץ תוכנית, המחשב צריך לטעון אותו מכונן הנתונים ולתוך זיכרון RAM.

קרדיט תמונה: Scanrail1/ שוטרסטוק

הדבר החשוב שצריך לדעת הוא שיש הבדל עצום במהירות בין השלושה. בעוד מטמון וזיכרון RAM פועלים במהירויות ננו שניות, כונן קשיח מסורתי פועל במהירויות לאומי שניות.

בעיקרו של דבר, כונן הנתונים הוא צוואר הבקבוק: לא משנה כמה מהר כל השאר, מחשב יכול רק לטעון ולשמור נתונים מהר ככל שכונן הנתונים יכול להתמודד איתם.

זה המקום שבו כונני SSD נכנסים. אמנם כונני HDD המסורתיים הם בסדר גודל גבוה יותר מאשר מטמון וזיכרון RAM, אבל SSD הם הרבה יותר מהירים. זה יכול לקצץ משמעותית את משך הזמן הדרוש לטעון תוכנות ותהליכים שונים, ולגרום למחשב שלך להרגיש הרבה יותר מהר.

כונני SSD משמשים לאותה מטרה כמו כונני HDD: הם מאחסנים נתונים וקבצים לשימוש ארוך טווח. ההבדל הוא ש- SSD משתמשים בסוג של זיכרון הנקרא 'זיכרון פלאש', הדומה ל- RAM --- אך בניגוד ל- RAM, המנקה את נתוניו בכל פעם שהמחשב נכבה, הנתונים על SSD נמשכים גם כאשר הוא מאבד חשמל.

איך להכין מדבקות למברק

אם הייתם מפרקים כונן קשיח טיפוסי, הייתם רואים ערימה של לוחות מגנטיים עם מחט קריאה-בערך כמו נגן תקליט ויניל. לפני שהמחט תוכל לקרוא או לכתוב נתונים, הלוחות צריכים להסתובב למקום הנכון.

מצד שני, כונני SSD משתמשים ברשת של תאים חשמליים כדי לשלוח ולקבל נתונים במהירות. רשתות אלה מופרדות למקטעים הנקראים 'דפים', ודפים אלה הם המקום שבו הנתונים נשמרים. דפים מקובצים יחד ויוצרים 'בלוקים'.

כונני SSD נקראים 'מצב מוצק' מכיוון שאין להם חלקים נעים.

קרדיט תמונה: Jiri Vaclavek / שוטרסטוק

מדוע יש צורך לדעת זאת? כי כונני SSD יכולים לכתוב רק לדפים ריקים בבלוק. בכונני HDD ניתן לכתוב נתונים בכל מקום על הלוח בכל עת, ומשמעות הדבר היא שניתן להחליף נתונים בקלות. כונני SSD אינם יכולים להחליף נתונים ישירות בדפים בודדים. הם יכולים לכתוב נתונים לדפים ריקים בלבד בתוך בלוק.

אז איך SSDs מתמודדים עם מחיקת נתונים? כאשר מספיק עמודים בבלוק מסומנים כבלתי בשימוש, ה- SSD מעביר את ערך הנתונים של כל הבלוק לזיכרון, מוחק את כל הבלוק ולאחר מכן מעביר מחדש את הנתונים מהזיכרון בחזרה לבלוק תוך השארת הדפים שאינם בשימוש ריקים. שים לב שמחיקת בלוק לא בהכרח אומרת שהנתונים נעלמו לגמרי. (כיצד למחוק נתונים בבטחה על SSD!)

המשמעות היא ש- SSDs הופכים איטיים יותר עם הזמן.

כאשר יש לך SSD חדש, הוא נטען כולו בלוקים מלאים בדפים ריקים. כשאתה כותב נתונים חדשים ל- SSD, הוא יכול לכתוב מיד לאותם דפים ריקים במהירות בוערת. עם זאת, ככל שנכתבים יותר ויותר נתונים, הדפים הריקים נגמרים ונשארים לך עמודים אקראיים שאינם בשימוש מפוזרים ברחבי הבלוקים.

מכיוון ש- SSD לא יכול להחליף ישירות דף בודד, בכל פעם שתרצה לכתוב נתונים חדשים מאותו שלב, ה- SSD צריך:

מצא בלוק עם מספיק דפים המסומנים 'לא בשימוש'
רשום אילו דפים בגוש זה עדיין נחוצים
אפס כל עמוד בגוש זה לריק
כתוב מחדש את הדפים הדרושים לבלוק האיפוס החדש
מלא את שאר הדפים בנתונים החדשים

אז בעצם, לאחר שעברת את כל הדפים הריקים מרכישת SSD חדשה, הכונן שלך יצטרך לעבור תהליך זה בכל פעם שהוא ירצה לכתוב נתונים חדשים. כך פועל רוב זיכרון הפלאש.

עם זאת, זה עדיין הרבה יותר מהר מאשר כונן קשיח מסורתי, ועליות המהירות בהחלט שוות רכישה של SSD על גבי כונן קשיח.

החיסרון בכונני מצב מוצק

כעת, כאשר אנו יודעים כיצד פועל כונן מצב מוצק, אנו יכולים להבין גם את אחד החסרונות הגדולים ביותר שלו: זיכרון פלאש יכול לקיים רק מספר סופי של כתיבות לפני שהוא מת.

יש הרבה מדעים שמסבירים מדוע זה קורה, אך מספיק לומר שכאשר משתמשים ב- SSD, יש לאפס מעת לעת את מטעני החשמל בתוך כל תאי הנתונים שלו. לרוע המזל, ההתנגדות החשמלית של כל תא עולה מעט עם כל איפוס, מה שמגדיל את המתח הדרוש לכתיבה לתא זה. בסופו של דבר, המתח הנדרש הופך להיות כה גבוה עד שהתא המסוים הופך לבלתי אפשרי לכתוב אליו.

לפיכך, לתאי נתוני SSD יש מספר סופי של כתיבות. עם זאת, זה לא אומר ש- SSD לא יחזיק הרבה זמן! עיין במאמר שלנו בנושא תוחלת חיים ממוצעת של כונני HDD, SSD וכונני הבזק אם אתה רוצה לדעת יותר. אני מקווה שעכשיו אתה מבין טוב יותר כיצד פועלים כונני מצב מוצק.

לַחֲלוֹק לַחֲלוֹק צִיוּץ אימייל האם כדאי לשדרג ל- Windows 11?

Windows עוצב מחדש. אבל האם זה מספיק כדי לשכנע אותך לעבור מ- Windows 10 ל- Windows 11?

קרא הבא נושאים קשורים

הסבר על הטכנולוגיה
כונן מצב מוצק

על הסופר ג'ואל לי(1524 מאמרים פורסמו)

ג'ואל לי הוא העורך הראשי של MakeUseOf מאז 2018. יש לו תואר B.S. במדעי המחשב ומעל תשע שנות ניסיון בכתיבה ועריכה מקצועיות.

עוד מאת ג'ואל לי

הירשם לניוזלטר שלנו

הצטרף לניוזלטר שלנו לקבלת טיפים, סקירות, ספרים אלקטרוניים בחינם ומבצעים בלעדיים!

לחצו כאן להרשמה