Com funcionen les unitats d'estat sòlid?

Com funcionen les unitats d'estat sòlid?

Actualment, tant si esteu comprant un equip nou com si actualitzeu un equip antic, voldreu comprar una unitat d’estat sòlid (SSD) en lloc d’una unitat de disc dur tradicional (HDD). De fet, canviar d 'HDD a SSD és un dels millors actualitzacions de rendiment del PC que podeu fer .





Però com? I per què? Què fa que el SSD sigui una tecnologia innovadora?





En aquest article, aprendreu exactament què són els SSD, com funcionen i funcionen els SSD, per què són tan útils els SSD i l’únic inconvenient important dels SSD que heu de conèixer. Si voleu obtenir consells de compra, us recomanem que llegiu el nostre article sobre què cal tenir en compte abans de comprar un SSD.





Comprendre els ordinadors i la memòria

Per entendre com funcionen els SSD i per què són tan útils, primer hem d’entendre com funciona la memòria de l’ordinador. L'arquitectura de memòria d'un ordinador es divideix en tres aspectes:

  1. El memòria cau
  2. El memòria
  3. El unitat de dades

Cadascun d’aquests aspectes té una funció important que determina el seu funcionament.



La memòria cau és la unitat de memòria més interna. Quan s’executa, l’ordinador utilitza la memòria cau com una mena de parc infantil per fer càlculs i procediments de dades. Les vies elèctriques cap a la memòria cau són les més curtes, cosa que fa que l'accés a les dades sigui gairebé instantani. Tot i això, la memòria cau és molt petita, de manera que les seves dades se sobreescriuen constantment.

Crèdit de la imatge: AddyTsl / Shutterstock





La memòria és el terme mitjà. Potser el coneixeu com a RAM (Random Access Memory). Aquí és on l’ordinador emmagatzema dades relacionades amb els programes i processos que s’executen activament. L’accés a la memòria RAM és més lent que l’accés a la memòria cau, però només és insignificant.

La unitat de dades és on s’emmagatzema tota la resta per a la permanència. És on es guarden tots els vostres programes, fitxers de configuració, documents, fitxers de música, fitxers de pel·lícules i tota la resta. Quan vulgueu accedir a un fitxer o executar un programa, l'ordinador ha de carregar-lo des de la unitat de dades i a la memòria RAM.





Crèdit de la imatge: Scanrail1 / Shutterstock

L’important que s’ha de saber és que hi ha una gran diferència de velocitat entre els tres. Mentre que la memòria cau i la RAM funcionen a velocitats in nano segons, una unitat de disc dur tradicional funciona a velocitats in Nacional segons.

En essència, la unitat de dades és el coll d’ampolla: per molt ràpida que sigui la resta, un ordinador només pot carregar i guardar dades tan ràpidament com la pugui gestionar.

Aquí és on intervenen els SSD. Tot i que els discs tradicionals són ordres de magnitud més lents que la memòria cau i la RAM, els SSD són molt més ràpids. Això pot reduir significativament la quantitat de temps que triga a carregar diversos programes i processos i farà que l’ordinador se senti molt més ràpid.

Com funcionen les unitats d'estat sòlid?

Els discs SSD tenen el mateix propòsit que els discs durs: emmagatzemen dades i fitxers per al seu ús a llarg termini. La diferència és que els discs SSD utilitzen un tipus de memòria anomenada 'memòria flash', que és similar a la RAM, però a diferència de la RAM, que neteja les seves dades cada vegada que l'ordinador s'apaga, les dades d'un SSD persisteixen fins i tot quan perd energia.

com copiar DVD al disc dur

Si treieu un disc dur típic, veuríeu una pila de plaques magnètiques amb una agulla de lectura, semblant a un reproductor de discos de vinil. Abans que l’agulla pugui llegir o escriure dades, les plaques han de girar al lloc correcte.

D’altra banda, els discs SSD utilitzen una xarxa de cel·les elèctriques per enviar i rebre dades ràpidament. Aquestes quadrícules es divideixen en seccions anomenades 'pàgines' i aquestes pàgines són on s'emmagatzemen les dades. Les pàgines s'agrupen formant 'blocs'.

Els SSD s’anomenen “d’estat sòlid” perquè no tenen parts mòbils.

Crèdit de la imatge: Jiri Vaclavek / Shutterstock

Per què és necessari saber-ho? Perquè els discs SSD només poden escriure a pàgines buides d’un bloc. Als discs durs, les dades es poden escriure a qualsevol lloc de la placa en qualsevol moment, cosa que significa que es poden sobreescriure fàcilment. Els discs SSD no poden sobreescriure directament les dades de pàgines individuals. Només poden escriure dades a pàgines buides d’un bloc.

Llavors, com gestionen els SSD la supressió de dades? Quan hi ha prou pàgines d’un bloc marcades com a no utilitzades, l’SSD envia la memòria a tot el valor de dades del bloc, esborra tot el bloc i torna a comprometre les dades de la memòria al bloc mentre deixa les pàgines no utilitzades en blanc. Tingueu en compte que esborrar un bloc no significa necessàriament que les dades hagin desaparegut completament. (Com esborrar dades de manera segura en un SSD!)

Això significa que els discs SSD es tornen més lents amb el pas del temps.

Quan teniu un SSD nou, es carrega completament amb blocs plens de pàgines en blanc. Quan escriviu dades noves al disc SSD, pot escriure immediatament a aquestes pàgines en blanc a una velocitat increïble. No obstant això, a mesura que s’escriuen més dades, les pàgines en blanc s’esgoten i es queden pàgines aleatòries no utilitzades repartides pels blocs.

Com que un SSD no pot sobreescriure directament una pàgina individual, cada vegada que vulgueu escriure dades noves a partir d’aquest moment, el SSD ha de:

  1. Cerqueu un bloc amb prou pàgines marcades com a 'no utilitzades'
  2. Anoteu quines pàgines d’aquest bloc encara són necessàries
  3. Restableix totes les pàgines d'aquest bloc en blanc
  4. Torneu a escriure les pàgines necessàries al bloc acabat de restablir
  5. Empleneu la resta de pàgines amb les dades noves

Per tant, en essència, un cop hàgiu revisat totes les pàgines en blanc d’una nova compra SSD, la vostra unitat haurà de passar per aquest procés sempre que vulgui escriure dades noves. Així és com funciona la majoria de la memòria flash.

Dit això, encara està molt més ràpid que un disc dur tradicional, i els guanys de velocitat valen la pena comprar un disc SSD sobre un disc dur.

L'inconvenient de les unitats d'estat sòlid

Ara que ja sabem com funciona una unitat d’estat sòlid, també podem entendre una de les seves desavantatges més grans: la memòria flash només pot mantenir un nombre finit d’escriptures abans de morir.

Hi ha molta ciència que explica per què passa això, però n’hi ha prou amb dir que a mesura que s’utilitza un SSD, les càrregues elèctriques dins de cadascuna de les seves cel·les de dades s’han de restablir periòdicament. Malauradament, la resistència elèctrica de cada cel·la augmenta lleugerament amb cada reinici, cosa que augmenta el voltatge necessari per escriure-hi. Finalment, el voltatge requerit es fa tan alt que la cèl·lula en particular es fa impossible d’escriure-hi.

Per tant, les cèl·lules de dades SSD tenen un nombre finit d’escriptures. Tot i això, això no vol dir que un SSD no duri molt de temps. Consulteu el nostre article sobre vida mitjana dels discs durs, discs SSD i unitats flash si en voleu saber més. Esperem que ara tingueu una millor comprensió del funcionament de les unitats d’estat sòlid.

Compartir Compartir Tweet Correu electrònic Val la pena actualitzar-lo a Windows 11?

Windows s’ha redissenyat. Però, n’hi ha prou per convèncer-vos de canviar de Windows 10 a Windows 11?

Llegiu a continuació
Temes relacionats
  • Tecnologia explicada
  • Unitat d'estat sòlid
Sobre l'autor Joel Lee(1524 articles publicats)

Joel Lee és l’editor en cap de MakeUseOf des del 2018. Té un B.S. en informàtica i més de nou anys d'experiència en redacció i edició professional.

Més de Joel Lee

Subscriu-te al nostre butlletí

Uniu-vos al nostre butlletí per obtenir consells tècnics, ressenyes, llibres electrònics gratuïts i ofertes exclusives.

Feu clic aquí per subscriure-us