Solid State Drives ( SSD^(SSDs) ) brzo postaju poželjna pohrana računala za operativne sustave i aplikacije. Naći ćete ih na najnovijim prijenosnim računalima, telefonima, tabletima, pa čak i na konzolama.

Uz izvrsne performanse i izdržljivost, ovi diskovi stvaraju pravi šok, ali što je zapravo SSD ? 

Kako rade tradicionalni tvrdi diskovi^{(Hard Disk Drives)} ( HDD -ovi).^(HDDs)

Da bismo shvatili po čemu se SSD^(SSDs) -ovi razlikuju, moramo nakratko vratiti vrijeme i pogledati tradicionalne tvrdi disk^{(Hard Disk Drives)} ( HDD^(HDDs) ). HDD je bio standardni tip pogona koji ste donedavno našli u gotovo svim računalima.

Unutar HDD -a pronaći ćete jedan ili više diskova koji se vrte pod nazivom "ploče". Svaka ploča je podijeljena na staze i sektore. Ploče su obično izrađene od aluminija ili stakla i obložene su magnetskim materijalom.

Površina ploče sadrži milijarde pojedinačnih područja od kojih svako predstavlja jedan bit podataka. Područje može biti magnetizirano ili demagnetizirano, što predstavlja jedan ili nulu.

Dok se rotirajuće ploče pomiču tisućama okretaja u minuti, malene glave za čitanje i pisanje pričvršćene na zakretne ruke lebde za dlaku iznad ploče za čitanje ili pisanje na disk.

Tvrdi^(Hard) diskovi su nevjerojatno komplicirani uređaji s mnogo sitnih, preciznih i krhkih pokretnih dijelova. Moderno je čudo što rade jednako dobro. 

Kako radi Solid State Drive (SSD).

SSD-ovi imaju više zajedničkog s poluvodičkim uređajima poput CPU^(CPUs) - a i RAM-a^(RAM) nego s tvrdim diskovima. SSD^(SSDs) -ovi i HDD^(HDDs) -ovi djeluju kao uređaji za pohranu, ali SSD^(SSDs) -ovi rade na vrlo drugačiji način.

Unutar tipičnog SSD -a pronaći ćete samo računalne čipove. Postoji upravljački čip SSD -a, koji upravlja kako i gdje se podaci pohranjuju, ali najveći dio SSD -a sastoji se od čipova flash memorije.

Flash memorija je "nehlapljiva" memorija. Nestalna^(Volatile) memorija, poput RAM-a^(RAM) , ne opstaje kada se napajanje isključi – podaci koji su tamo pohranjeni nestaju. Nasuprot tome, s trajnom memorijom (kao što su SSD^(SSDs) -ovi ili USB pogoni), vaši podaci traju čak i kada je napajanje isključeno. To je razlog zašto se USB flash pogoni nazivaju i “flash diskovi”!

Moderni SSD^(SSDs) -ovi (i većina USB flash pogona i memorijskih kartica) koriste vrstu flash memorije koja se naziva NAND flash memorija. Ime je dobio po jednoj od vrsta logičkih vrata koje možete napraviti u mikročipu. Unutar NAND memorije postoje "ćelije" koje mogu držati različite razine električnog naboja. Mjerenjem razine naboja u memorijskoj ćeliji možete odrediti predstavlja li ona jedinicu ili nulu. Da biste promijenili sadržaj ćelije, jednostavno promijenite razinu naboja unutar nje.

U svijetu NAND^(NAND) memorije postoji mnogo različitih varijacija u tehnologiji . Na primjer, možda ste vidjeli neke Samsung SSD^{(Samsung SSDs)} -ove s oznakom “ V-NAND ” ili “vertical ” NAND . Ovdje su memorijske ćelije naslagane okomito, što omogućuje veći kapacitet pohrane u istom silikonskom otisku. Intelov 3D NAND također je manje-više ista tehnologija. 

Vrste SSD-ova i sučelja

SSD^(SSDs) -ovi dolaze u različitim oblicima i vrstama NAND flash memorije. To određuje maksimalnu izvedbu SSD - a kao i njegovu cijenu.

Vrste flash memorije

Sva NAND flash memorija nije ista za gustoću podataka i performanse. Sjetit ćete se iz naše rasprave iznad da SSD^(SSDs) -ovi pohranjuju podatke kao električne naboje unutar memorijskih ćelija. 

Ako ćelija pohranjuje samo jedan bit podataka, to se zove SLC ili jednorazinska stanična memorija^{(single-level cell memory)} . MLC (multi-level cell) i TLC (triple-level cell) memorija pohranjuju dva, odnosno tri bita podataka po ćeliji. QLC (quad-level cell) memorija ga dovodi do četiri bita po ćeliji.

Što više bitova podataka možete pohraniti u jednu ćeliju, to vaš SSD može biti jeftiniji ili više podataka možete strpati u isti prostor. Ovo zvuči kao sjajna ideja, ali zahvaljujući načinu na koji SSD^(SSDs) -ovi rade, diskovi brže umiru kada se koriste višebitna metoda pohrane. SLC memorija je najbolja i najtrajnija vrsta NAND - a s dugim vijekom trajanja. Međutim, ujedno je i daleko najskuplji i nalazi se samo u high-end diskovima.

Kao takvi, većina potrošačkih SSD^(SSDs) -ova koristi MLC ili TLC i koriste posebne metode kako bi produžili svoj životni vijek što je više moguće. Pitanje trošenja SSD^(SSD) -a pokriti ćemo malo kasnije u ovom članku pod nedostacima tehnologije.

Faktori oblika SSD-a

SSD-ovi^(SSDs) dolaze u različitim oblicima. "Faktor oblika" je jednostavno fizički oblik uređaja i standard povezivanja kojem je usklađen. Budući da su SSD^(SSDs) -ovi u početku bili dizajnirani za zamjenu tvrdih^(HDDs) diskova, prvi uređaji namijenjeni za stolna računala široke potrošnje bili su namijenjeni postavljanju na mjesto gdje su se prije nalazili tvrdi diskovi.

Ovdje se pojavljuje 2,5-inčni SATA SSD^{( 2.5-inch SATA SSD)} dizajn. Možete jednostavno izvaditi svoj trenutni tvrdi disk prijenosnog računala od 2,5 inča i priključiti jedan od ovih SSD^(SSDs) -ova .

SSD -u unutar ovog kućišta ne treba toliko prostora, ali bilo je savršeno logično jer prijenosna računala i većina modernih stolnih računala već imaju 2,5-inčna ležišta za pogone i SATA konektore na svojim matičnim pločama. Također možete kupiti adaptere koji vam omogućuju postavljanje 2,5-inčnog pogona u 3,5-inčni odjeljak stolnog računala.

Osim što su zauzimali nepotreban prostor, ovi 2,5-inčni diskovi bili su ograničeni na 600 MB/s budući da je to granica SATA 3 sučelja.

mSATA (mini-SATA) standard rješava problem prostora. mSATA je fizički bio istog oblika, veličine i konektora kao standard PCI Express Mini kartice, ali dvije vrste kartica nisu električno nekompatibilne.

m SATA standard sada je zamijenjen standardom M.2. M.2 SSD-ovi^{(M.2 SSDs)} mogu biti SATA ili PCIe , ovisno o kartici i kombinaciji matične ploče.

M.2 kartice mogu biti i dvostrane s komponentama na obje strane, a razlikuju se po duljini. Uvijek je važno osigurati da je matična ploča vašeg računala kompatibilna s M.2 SSD -om koji želite koristiti s njom!

NVMe SSD^{(NVMe SSDs)} -ovi koriste standard Non-Volatile Memory Express , što je način na koji računalo može pristupiti SSD memoriji koristeći PCIe koji se češće koristi za grafičke kartice. PCIe ima mnogo veću propusnost od SATA , što omogućuje brzoj SSD memoriji da dosegne svoj puni potencijal.

Prednosti SSD-a

Mnogo je razloga zašto SSD^(SSDs) -ovi brzo postaju standard u tehnologiji pohrane podataka. Iako su ih neki rani problemi s nicanjem zubića neko vrijeme držali izvan uobičajenog računalnog svijeta, sada su na mjestu gdje ih možemo preporučiti svima. Čak i najnovije konzole za video igre^{(latest video game consoles)} sada koriste SSD . Evo ključnih prednosti koje su dovele SSD^(SSDs) -ove prema njihovoj trenutnoj popularnosti.

SSD-ovi su brzi

Najbrži mehanički tvrdi disk na svijetu, Seagate Mach.2 Exos 2X14 , može doseći trajne brzine prijenosa od 524 MB/s . To je gotovo jednako brzo kao SATA 3 SSD , ali tipični mehanički pogon koji ćete naći u računalima ovih dana može postići negdje između 100 MB/s i 250 MB/s ako gledate na vrhunsko tržište .

Tipični M.2 PCIe SSD^{(M.2 PCIe SSDs)} -ovi , poput onih koji se nalaze u prijenosnim računalima srednje klase, nude 2,5 do 3,5 GB/s . Najnoviji M.2 PCIe SSD^{(M.2 PCIe SSDs)} -ovi približavaju se 8 GB/s , što je zapanjujuća količina podataka. Brzine sekvencijalnog^(Sequential) pisanja obično su malo sporije od brzina čitanja, ali podaci lete ogromnom brzinom u oba smjera.

Ne radi se samo o brzinama prijenosa. Mehanički tvrdi diskovi trebaju vremena da zavrte ploče i pomaknu glave pogona na svoje mjesto. Pronalaženje pravog mjesta na pladnju za zahtjev za podacima poznato je kao "vrijeme traženja". Za SSD^(SSDs) -ove taj je broj latencije zapravo nula. 

SSD može trenutno čitati podatke s bilo kojeg mjesta unutar svojih memorijskih ćelija, pa čak i paralelno. Bez obzira na to na koji način ga režete, SSD^(SSDs) -ovi su u drugačijem svemiru performansi od čak i najboljih mehaničkih tvrdih diskova, bez obzira na koji način ga režete.

Prilikom nadogradnje HDD -a računala na SSD , iskusit ćete mnogo brže vrijeme pokretanja i vrlo brz odziv sustava. Jednostavno^(Simply) zato što vaš CPU nikada ne mora čekati podatke s vaših pogona za pohranu. To je fantastičan način da starom Windows sustavu date novi život.

SSD-ovi su izdržljivi

SSD^(SSDs) -ovi su otprilike jednako izdržljivi kao i bilo koja druga poluprovodnička komponenta kao što su CPU ili RAM bez pokretnih dijelova. Osim ako ih strujni udar ne uništi, trebali bi raditi neograničeno ili barem sve dok vam računalo ostaje korisno. Flash memorija je također vrlo otporna na oštećenja od udaraca, za razliku od tvrdih diskova koji se lako unište ako padnu, posebno dok se ploče vrte.

Ova izdržljivost ih čini savršenima za prijenosna računala i zato ultrabookovi kao što su Apple MacBook Air , i Mac i drugi članovi obitelji Mac računala imaju integrirane ^(Mac)SSD^(SSDs) -ove visokih performansi .

“ Trajnost^(Durability) ” se u ovom slučaju ne odnosi na fenomen trošenja SSD -a, koji pokrivamo ispod popisa nedostataka.

SSD-ovi ne pate od fragmentacije^{(Suffer From Fragmentation)}

Fragmentacije podataka^(Data) pravi su problem na tvrdim diskovima^(HDDs) . To se događa kada se novi podaci zapisuju na prvi raspoloživi prostor na disku. Dakle, data datoteka ili skup povezanih datoteka mogu imati svoje podatke raspršene po cijelom fizičkom području ploče pogona.

To uništava sekvencijalne brzine čitanja i dodaje tonu vremena traženja jer glave pogona lete posvuda kako bi pronašle sve dijelove datoteke. SSD^(SSDs) -ovi , zbog svoje prirode, ne pate od fragmentacije. Nije da datoteke nisu fragmentirane. Samo što nije važno jer nema pokretnih dijelova i vremena za traženje o kojem bi se moglo govoriti. 

Defragmentacija samo dovodi do nepotrebnog trošenja diska. Ako želite saznati nešto više o fragmentaciji SSD -a , pročitajte Trebate li defragmentirati SSD?^{(Should You Defrag an SSD?)}

SSD-ovi su tihi

Tvrdi diskovi su bučni! Zujanje motora, šuštanje diska, škljocanje glava pogona koje se pomiče naprijed-natrag — to je bila pozadinska buka za korisnike računala tijekom desetljeća.

SSD^(SSDs) -ovi , nasuprot tome, uopće ne stvaraju buku. Ovo bi se moglo činiti kao trivijalna prednost, ali bučne komponente računala smetaju. U nekim slučajevima uporabe, kao što su računala koja se koriste za snimanje zvuka, razine zvuka su kritične. Bilo je skupih tvrdih diskova s ​​posebnim montažama i dizajnom koji su pokušali obuzdati buku HDD -a, ali sa ^(HDD)SSD^(SSDs) -ovima problem je u potpunosti riješen.

Zbog toga sada možemo imati računalo poput Apple M1 MacBook Air , koje nema ventilatore i mehanički tvrdi disk. Cijelo računalo je solid-state i stoga ne stvara nikakvu buku!

SSD su mali i energetski učinkoviti

SSD-ovi zauzimaju puno manje prostora od HDD^(HDDs) -ova i potrebno im je mnogo manje energije za rad. To znači da možemo imati manja i tanja računala, tablete, pametne telefone i druge elektroničke uređaje koji zahtijevaju brze nepomične diskove za pohranu.

SSD -ovi mogu gotovo u potpunosti ići u stanje mirovanja kada se ne koriste, a za razliku od HDD^(HDDs) -a, mogu se prebaciti u način rada visokih performansi gotovo trenutno. U^(Taken) cjelini, potrošnja energije SSD - a posebno je važna za bolje trajanje baterije mobilnih računala i drugih gadgeta koji ih koriste. Za rad elektromehaničkim uređajima jednostavno je potrebno više energije od poluprovodničkih uređaja.

SSD-ovi mogu smanjiti instalacijske veličine

SSD^(SSDs) -ovi mogu smanjiti veličinu instalacije nekih aplikacija, posebno videoigara^{(video games)} . Kada se aplikacije oslanjaju na brzo strujanje podataka u memoriju, programeri mogu duplicirati informacije na više mjesta na ploči HDD -a . Time se skraćuje vrijeme traženja jer su glave pogona uvijek blizu kopije podataka koje su mu potrebne. To je pametan trik, ali dolazi na štetu prostora za pohranu.

Aplikacije dizajnirane za SSD^(SSDs) -ove to uopće ne moraju činiti. Budući da SSD praktički nema latencije i može odmah čitati podatke s bilo kojeg mjesta na disku, mora biti prisutna samo jedna kopija podataka.

Konzole poput PlayStationa 5^{(PlayStation 5)} već su pokazale koliko SSD^(SSDs) -ovi mogu smanjiti instalacijske veličine, posebno u kombinaciji s kompresijom, što nas dovodi do sljedeće prednosti.

SSD-ovi se mogu ubrzati

Ako ste mislili da su SSD^(SSDs) -ovi već dosta brzi, mogli biste ubrzati ove pogone za neke uistinu velike performanse. Sve je to zahvaljujući tehnologiji kompresije. Podaci se pohranjuju na SSD u jako komprimiranom obliku. Kada se zatraže informacije, one se dekomprimiraju u stvarnom vremenu, učinkovito povećavajući brzinu prijenosa sirovih podataka SSD -a .

Jedina kvaka je da vam je potreban snažan procesor za dekompresiju, ali SSD^(SSDs) -ovi trenutno ne uključuju takav procesor. Ispostavilo se da su GPU-^(GPUs) ovi izvrsni u obavljanju ove vrste posla, pa korištenjem softverskih API-ja^(APIs) ( Aplikacijskog programskog sučelja^{(Application Programmer Interface)} ) kao što su Microsoftov DirectStorage i Nvidijin RTX IO^{(Nvidia’s RTX IO)} , najnovije generacije GPU -a mogu ubrzati ne samo 3D grafiku već i SSD performanse.

Nedostaci SSD-a

SSD^(SSDs) -ovi imaju mnogo poželjnih atributa, ali tehnologija nije savršena. Neki aspekti vlasništva SSD -a nisu baš tako ugodni koliko bismo željeli.

SSD diskovi su skuplji

HDD -ovi su toliko pojeftinili i povećali su količinu podataka koje mogu pohraniti do ludih razina gustoće. Rezultat je da gigabajt HDD podataka košta mnogo manje od čak i najjeftinijeg NAND flash memorije.

Cijene SSD^(SSD) -a su naglo pale tijekom posljednjih nekoliko godina, ali ljudi općenito još uvijek koriste relativno male SSD^(SSDs) -ove u rasponu od 256 GB do 512 GB. SSD^(SSDs) -ovi su rezervirani za aplikacije i operativne sustave, dok HDD^(HDDs) -ovi još uvijek imaju masovnu pohranu za medijske datoteke ili aplikacije koje nemaju koristi od brzine SSD -a.^(SSD)

Dobra vijest je da će, kao i sve poluvodičke tehnologije, gustoća tranzistora i proizvodni procesi vjerojatno pokazati eksponencijalni trend koji će dovesti do niže cijene i značajnije količine prostora. Za sada, većina proračuna zahtijeva kombinaciju SSD i HDD prostora za pohranu.

SSD diskovi se mogu istrošiti

Iako su SSD^(SSDs) -ovi vrlo izdržljivi i mogu izdržati veću kaznu od HDD^(HDDs) -a, a imaju i duži radni vijek, pate od trošenja. Do^(SSDs) trošenja SSD -a dolazi zato što je upisivanje u memorijske ćelije destruktivno. Svaki put kada se bit zapiše u memorijsku ćeliju SSD - a, ona gubi sposobnost samo malo zadržavanja naboja.

Tijekom vremena, ponovljeni upisi u ćeliju čine je neoperabilnom. SLC SSD^{(SLC SSDs)} -ovi mogu podnijeti najčešće ponavljane zapise prije prženja određene ćelije, ali MLC , TLC i QLC ćelije su ranjivije, tim redoslijedom. Rani potrošači SSD^(SSDs) -ovi mogli bi brzo umrijeti, ali danas diskovi imaju strategije kao što su izravnavanje trošenja i prekomjerno korištenje za produljenje izdržljivosti pisanja SSD -a .

Istrošenost SSD^(SSD) - a je složena tema, stoga pogledajte Sve što trebate znati o^{(Everything You Need To Know About SSD Wear & Tear)} trošenju i habanju SSD -a za detaljnu raspravu.

SSD-ovi mogu brzo truliti

Svi oblici pohrane podataka na kraju podliježu truleži bitova. ^{(bit rot.)}To se događa kada se medij za pohranu toliko degradira da više ne može držati podatke u čitljivom obliku.

Različiti mediji postaju bitni truli iz različitih razloga, ali tvrdi diskovi se mogu pohraniti desetljećima bez da truljenje bitova predstavlja problem. SSD^(SSDs) -ovi , s druge strane, potencijalno mogu izgubiti svoje podatke nakon samo nekoliko godina pohrane. To se događa zbog degradacije izolacijskog sloja koji zadržava naboj u svakoj memorijskoj ćeliji. Ako količina iscuri, ćelija je prazna i ne sadrži podatke!

Čini se da se truljenje bitova događa brže ako se SSD^(SSDs) -ovi drže u okruženju koje je prevruće, ali u svakom slučaju, oni vjerojatno nisu najbolji izbor za pohranjivanje podataka negdje u ladicu.

SSD oporavak podataka je teško^{(SSD Data Recovery Is Hard)} nemoguće

Postoji sofisticirana industrija izgrađena oko umjetnosti oporavka podataka s mehaničkih tvrdih diskova. Ako imate dovoljno novca za potrošiti, možete čak oporaviti podatke s diskova koji su razbijeni, jer stručnjak doslovno obnavlja pogon iz dijelova.

Na uobičajenoj razini, možete oporaviti podatke koji su slučajno izbrisani jer tvrdi diskovi^(HDDs) ne brišu fizičke podatke kada ih izbrišete u Windowsu^(Windows) ili drugom operativnom sustavu. Umjesto toga, to područje pogona jednostavno je označeno da se prepiše. Sve dok se prepisivanje još nije dogodilo, možete ga oporaviti pomoću posebnog softvera.

SSD^(SSDs) -ovi čine gotovo nemogućim oporavak bilo čega ako je disk oštećen ili su datoteke izbrisane. Ako je HDD oštećen^{(HDD is damaged)} električnim udarom, još uvijek ga možete obnoviti novom pogonskom elektronikom, ali budući da je SSD u potpunosti električan, sva bi memorija mogla biti spržena.

Ne pomaže ni to što SSD^(SSDs) -ovi imaju sofisticirane kontrolere koji rade puno stvari s fizičkim podatkovnim operativnim sustavima za koje ne znaju. Na primjer, naredba TRIM koju koriste SATA SSD^{(SATA SSDs)} -ovi preventivno briše memorijske ćelije koje su označene za brisanje kako bi se ubrzao proces pisanja novih podataka. Dakle, trik za poništavanje brisanja neće raditi na njima!

Budućnost je čvrsto stanje

Iako SSD^(SSDs) -ovi nisu savršeni, oni predstavljaju takav skok u performansama pogona za pohranu da se njihova konačna dominacija na tržištu pohrane čini neizbježnom. S vremenom očekujemo da će čak i SLC SSD^{(SLC SSDs)} -ovi pojeftiniti, dok će manje izdržljivi tipovi SSD - a postati još pametniji kada je riječ o ograničavanju trošenja. 

Tehnologija tvrdog^(Hard) diska također je imala dosta problema u ranim danima, ali imamo osjećaj da će sve probleme koji još imaju SSD^(SSDs) -ovi biti riješeni u rekordnom roku. 

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 vs GPT: Koji je format bolji za SSD disk?

• Koji je najbolji format za vanjske tvrde diskove? Za i protiv svakog

• Trebate li defragmentirati SSD?

• Što učiniti kada se vaš USB disk ne prikazuje

• Nedostaje CD/DVD pogon u sustavu Windows?

• Google Drive kaže da je pohrana puna, ali nije: Kako to popraviti

• POPRAVAK: Ne mogu se povezati sa Steam mrežnom pogreškom

• Kako ispraviti pogrešku "Zaštita resursa sustava Windows nije mogla izvesti traženu operaciju"

• Kako popraviti pogrešku "IP adresa poslužitelja nije pronađena" u Google Chromeu

• Trebam li kupiti ili izraditi računalo? 10 stvari koje treba uzeti u obzir

• Zadatak ispisa se neće izbrisati u sustavu Windows? 8+ načina za popravak

• Vodič za krajnje rješavanje problema za Windows 7/8/10 Problemi s vezom kućne grupe

• POPRAVAK: Laptop se neće povezati na Wi-Fi

• Što je 503 usluga nedostupna pogreška (i kako je popraviti)

• Što učiniti kada vaš drugi monitor nije otkriven

• Google disk ne radi na Chromebooku? 11 načina za popravak

• Datoteke Google diska nedostaju ili nisu vidljive? Evo kako ih pronaći

• Grafički upravljački program koji prikazuje Microsoftov osnovni adapter za zaslon? Kako to popraviti

• Kako popraviti kôd pogreške GeForce Experience 0x0003

• Gumb Print Screen ne radi u sustavu Windows 10? Kako to popraviti