SSD の動作メカニズム

SSD の使用は、古いコンピュータをアップグレードする最良のオプションです。コンピュータのパフォーマンスを向上させるために、人々は HDD よりも SSD を好むようになりました。しかし、前者が後者よりもうまく機能する理由と方法を考えたことはありますか?

この投稿では、SSD の仕組みなどについて説明します!

まず、コンピュータの基本的な機能とメモリの仕組みを理解しましょう。

コンピュータのメモリは 3 つの部分で構成されています:

• キャッシュ
• 記憶
• データ ドライブ

そのうちの 3 つは、コンピューターの動作メカニズムで重要な役割を果たします。

そのため、ファイルを開くたびに、コンピューターはそのファイルをデータ ドライブから RAM にロードします。仕組みが違うだけに、スピードの差は大きい。 RAM とキャッシュはナノ秒単位で動作し、HDD のデータ ドライブはミリ秒単位で動作します。したがって、従来の HDD でコンピューターの速度を定義します。ただし、SSD の場合は高速です。そのため、SSD を搭載したコンピュータにプロセスやプログラムをロードする時間が短縮されます。

SSD の動作メカニズム:

SSD は、データを長期間保存するために使用されます。これは、コンピュータの電源を切るたびにデータを消去する、RAM のような「フラッシュ メモリ」と呼ばれるメモリを使用します。

SSD は電気セルのグリッドを使用してデータを高速に送受信します。グリッドはページと呼ばれる区画に分割され、これらのページにはデータが保存されます。ページの組み合わせを「ブロック」と呼びます。

ここで、HDD は読み取り針を備えた磁気プレートのスタックで構成されています。データを読み書きする針の場合、プレートは移動して正しい場所に移動する必要があります。

SSD と HDD の違い

SSD はブロック内の空白ページにのみ書き込むことができ、HDD 上のデータはプレート上の任意の場所に保存できます。つまり、HDD ではデータを上書きするのは簡単ですが、SSD ではデータを上書きすることはできず、ブロック内にある空白ページにのみデータを書き込むことができます。

そのため、使用されていないブロック内に十分なページがあることを SSD が検出するたびに、SSD はデータをメモリに割り当てます。このメモリはブロック空間全体と推定されます。ブロック全体を削除してから、データをメモリからブロックに再度コミットし、その間、ページを空白にしないようにすることができます。

これは、SSD の動作が時間とともに遅くなることを示しており、これが問題の 1 つです。新しい SSD を購入すると、非常に多くの空白ページがあるため、高速に動作し、操作を非常に高速に実行できます。ただし、時間が経つにつれて、スペースがデータで占有され、空白ページが残されなくなり、ブロック全体に散在するランダムな未使用ページだけが残ります.

SSD がこの範囲に達すると、データを書き込む必要があるときはいつでも、SSD は特定の手順に従う必要があります。

まず、未使用ページが十分にあるブロックを探す必要があります。次に、ブロック内のどのページが役立つかを知る必要があります。次のステップは、ブロックのすべてのページを空白にリセットすることです。これで、そのブロック内の有用なページが書き換えられます。最後のステップでは、残りのページに新しいデータを入力します。

これは、新しいデータを書き込む必要があるときに、SSD が毎回従うプロセスです。 SSD はこのプロセス全体を実行する必要がありますが、それでも従来の HDD よりも高速であり、SSD に費やした費用に見合うだけの価値があります。

失敗:

すべてに長所と短所があります。 SSDにもあります。 SSDの仕組みを理解した上で、落とし穴も知っておく必要があります。 SSD はフラッシュ メモリで動作するため、特定の回数の書き込みに耐えることができます。

SSD の使用中は、各データ セルの電荷が時々リセットされます。ただし、各セルの電気抵抗は、リセットのたびに適度に増加し、そのセルに書き込むために必要な電圧が増加します。時間の経過とともに、特定のセルの電圧が非常に高くなり、書き込みができなくなります。そのため、SSD のデータ セルは限られた数の書き込みしか維持できません。

SSD の仕組みについて知っておく必要があるのはこれだけです!