Nos dias de hoje, quer você esteja comprando um novo computador ou atualizando um computador antigo, você vai querer comprar uma unidade de estado sólido (SSD) em vez de uma unidade de disco rígido tradicional (HDD). De fato, mudar de HDD para SSD é uma das melhores atualizações de desempenho de PC que você pode fazer.
Mas como? E porque? O que torna o SSD uma tecnologia tão inovadora?
Neste artigo, você aprenderá exatamente o que são os SSDs, como os SSDs realmente funcionam e operam, por que os SSDs são tão úteis e o principal ponto negativo dos SSDs que você deve conhecer. Se você está procurando conselhos em vez disso, recomendamos ler nosso artigo sobre o que considerar antes de comprar um SSD 5 Coisas que você deve considerar ao comprar um SSD 5 Coisas que você deve considerar ao comprar um SSD O mundo da computação doméstica está caminhando para um sólido unidades de estado para armazenamento. Você deveria comprar um? Consulte Mais informação .
Noções básicas sobre computadores e memória
Para entender como os SSDs funcionam e por que eles são tão úteis, primeiro precisamos entender como a memória do computador funciona. A arquitetura de memória de um computador é dividida em três aspectos:
- O cache
- A memória
- O drive de dados
Cada um desses aspectos serve uma função importante que determina como eles operam.
O cache é a unidade de memória mais interna. Quando executado, o computador usa o cache como uma espécie de playground para cálculos e procedimentos de dados. Os caminhos elétricos para o cache são os mais curtos, tornando o acesso aos dados quase instantâneo. No entanto, o cache é muito pequeno para que seus dados sejam constantemente sobrescritos.
A memória é o meio termo. Você pode conhecê-lo como RAM (Random Access Memory). É aqui que o seu computador armazena dados relacionados aos programas e processos que estão sendo executados ativamente. O acesso à RAM é mais lento que o acesso ao cache, mas apenas de forma insignificante.
A unidade de dados é onde todo o resto é armazenado para permanência. É onde todos os seus programas, arquivos de configuração, documentos, arquivos de música, arquivos de filmes e todo o resto são mantidos. Quando você deseja acessar um arquivo ou executar um programa, o computador precisa carregá-lo da unidade de dados para a RAM.
O importante é saber que há uma grande diferença de velocidade entre os três. Enquanto o cache e a RAM operam a velocidades em nano segundos, uma unidade de disco rígido tradicional opera a velocidades em milissegundos .
Em essência, a unidade de dados é o gargalo: não importa o quão rápido seja o resto, um computador só pode carregar e salvar dados tão rápido quanto a unidade de dados puder manipular.
É nesse ponto que os SSDs entram em ação. Enquanto os HDDs tradicionais são ordens de magnitude mais lentas que o cache e a RAM, os SSDs são muito mais rápidos. Isso pode reduzir significativamente o tempo necessário para carregar vários programas e processos, além de deixar seu computador mais rápido.
Como funcionam os discos de estado sólido?
Os SSDs têm o mesmo objetivo que os HDDs: armazenam dados e arquivos para uso a longo prazo. A diferença é que os SSDs usam um tipo de memória chamada “memória flash”, que é semelhante à RAM - mas diferente da RAM, que limpa seus dados sempre que o computador é desligado, os dados em um SSD persistem mesmo quando ele perde energia.
Se você desmontasse um disco rígido típico, veria uma pilha de placas magnéticas com uma agulha de leitura - como se fosse um toca-discos de vinil. Antes que a agulha possa ler ou gravar dados, as placas devem girar para o local correto.
Por outro lado, os SSDs usam uma grade de células elétricas para enviar e receber dados rapidamente. Essas grades são separadas em seções chamadas “páginas” e essas páginas são onde os dados são armazenados. As páginas são agrupadas para formar "blocos".
Os SSDs são chamados de “estado sólido” porque não possuem partes móveis.
Por que isso é necessário saber? Porque os SSDs só podem gravar em páginas vazias em um bloco. Nos HDDs, os dados podem ser gravados em qualquer local da placa a qualquer momento, e isso significa que os dados podem ser facilmente sobrescritos. Os SSDs não podem sobrescrever dados diretamente em páginas individuais. Eles só podem gravar dados em páginas vazias em um bloco.
Então, como os SSDs lidam com a exclusão de dados? Quando páginas suficientes em um bloco são marcadas como não usadas, o SSD confirma todos os dados do bloco na memória, apaga todo o bloco e, em seguida, confirma novamente os dados da memória no bloco, deixando as páginas não utilizadas em branco. Observe que apagar um bloco não significa necessariamente que os dados foram totalmente eliminados. (Como excluir com segurança os dados em um SSD!)
Isso significa que os SSDs se tornam mais lentos ao longo do tempo.
Quando você tem um novo SSD, ele é carregado inteiramente com blocos cheios de páginas em branco. Quando você escreve novos dados no SSD, ele pode escrever imediatamente nessas páginas em branco com velocidades incríveis. No entanto, à medida que mais e mais dados são gravados, as páginas em branco se esgotam e você fica com páginas aleatórias não utilizadas espalhadas pelos blocos.
Como um SSD não pode sobrescrever diretamente uma página individual, toda vez que você quiser gravar novos dados a partir desse ponto, o SSD precisa:
- Encontre um bloco com páginas suficientes marcadas como "não utilizadas"
- Registre quais páginas desse bloco ainda são necessárias
- Redefinir todas as páginas desse bloco para em branco
- Reescreva as páginas necessárias no bloco de reinicialização
- Preencha as páginas restantes com os novos dados
Então, em essência, uma vez que você tenha passado por todas as páginas em branco de uma nova compra de SSD, sua unidade terá que passar por esse processo sempre que quiser gravar novos dados. É assim que funciona a maioria das memórias flash.
Dito isso, ainda é muito mais rápido do que um HD tradicional, e os ganhos de velocidade valem a compra de um SSD por um HDD.
O lado negativo das unidades de estado sólido
Agora que sabemos como funciona uma unidade de estado sólido, também podemos entender uma de suas maiores desvantagens: a memória flash só pode sustentar um número finito de gravações antes de morrer.
Há muita ciência que explica por que isso acontece, mas basta dizer que, à medida que um SSD é usado, as cargas elétricas dentro de cada célula de dados devem ser redefinidas periodicamente. Infelizmente, a resistência elétrica de cada célula aumenta ligeiramente a cada reset, o que aumenta a voltagem necessária para escrever nessa célula. Eventualmente, a voltagem necessária torna-se tão alta que a célula particular se torna impossível de escrever.
Assim, as células de dados SSD possuem um número finito de gravações. No entanto, isso não significa que um SSD não irá durar muito tempo! Confira nosso artigo sobre o tempo médio de vida útil de HDDs, SSDs e unidades flash Discos rígidos, SSDs, Flash Drives: Quanto tempo durará o armazenamento de mídia? Discos rígidos, SSDs, Flash Drives: Quanto tempo durará o seu armazenamento? Por quanto tempo os discos rígidos, os SSDs, os flash drives continuarão funcionando e por quanto tempo eles armazenarão seus dados se você usá-los para arquivamento? Leia mais se você quiser saber mais. Espero que agora você tenha um melhor entendimento de como as unidades de estado sólido funcionam.