सॉलिड स्टेट ड्राइव ( एसएसडी^(SSDs) ) ऑपरेटिंग सिस्टम और ऐप्स के लिए तेजी से पसंदीदा कंप्यूटर स्टोरेज बन रहे हैं। आप उन्हें नवीनतम लैपटॉप, फोन, टैबलेट और यहां तक ​​कि कंसोल में पाएंगे।

उत्कृष्ट प्रदर्शन और स्थायित्व के साथ, ये ड्राइव वास्तविक धूम मचा रहे हैं, लेकिन वास्तव में एसएसडी^(SSD) क्या है ? 

पारंपरिक हार्ड डिस्क ड्राइव^{(Hard Disk Drives)} ( HDDs ) कैसे काम करते हैं

यह समझने के लिए कि एसएसडी^(SSDs) को क्या अलग बनाता है, हमें संक्षेप में घड़ी को वापस करने और पारंपरिक हार्ड डिस्क ड्राइव^{(Hard Disk Drives)} ( एचडीडी^(HDDs) ) को देखने की जरूरत है। एक एचडीडी^(HDD) मानक प्रकार की ड्राइव थी जो आपको हाल तक लगभग सभी कंप्यूटरों में मिलती थी।

HDD के अंदर , आपको एक या एक से अधिक कताई डिस्क मिलेंगे जिन्हें "प्लेटर्स" कहा जाता है। प्रत्येक थाली को पटरियों और सेक्टरों में विभाजित किया गया है। प्लेटर आमतौर पर एल्यूमीनियम या कांच से बने होते हैं और चुंबकीय सामग्री के साथ लेपित होते हैं।

प्लेटर की सतह में अरबों अलग-अलग क्षेत्र होते हैं जो प्रत्येक डेटा के एक बिट का प्रतिनिधित्व करते हैं। क्षेत्र को चुंबकित या विचुंबकित किया जा सकता है, जो एक या शून्य का प्रतिनिधित्व करता है।

जैसे-जैसे कताई की थाली प्रति मिनट हजारों चक्करों में चलती है, झूलते हुए हाथों से जुड़े छोटे-छोटे पढ़ने-लिखने वाले सिर, ड्राइव से पढ़ने या लिखने की थाली के ऊपर एक बाल की चौड़ाई तैरते हैं।

हार्ड^(Hard) डिस्क ड्राइव अविश्वसनीय रूप से जटिल उपकरण हैं जिनमें कई छोटे, सटीक और नाजुक चलने वाले हिस्से होते हैं। यह एक आधुनिक चमत्कार है कि वे वैसे ही काम करते हैं जैसे वे करते हैं। 

सॉलिड स्टेट ड्राइव (SSD) कैसे काम करता है

SSD में हार्ड डिस्क ड्राइव की तुलना में CPU^(CPUs) और RAM जैसे सेमीकंडक्टर उपकरणों में अधिक समानता है । SSD^(SSDs) और HDD^(HDDs) दोनों ही स्टोरेज डिवाइस के रूप में कार्य करते हैं, लेकिन SSD^(SSDs) बहुत अलग तरीके से काम करते हैं।

एक ठेठ एसएसडी^(SSD) के अंदर , आपको केवल कंप्यूटर चिप्स मिलेंगे। एसएसडी^(SSD) की नियंत्रक चिप है, जो प्रबंधित करती है कि डेटा कैसे और कहाँ संग्रहीत किया जाता है, लेकिन एसएसडी^(SSD) के थोक में फ्लैश मेमोरी चिप्स होते हैं।

फ्लैश^(Flash) मेमोरी "गैर-वाष्पशील" मेमोरी है। वोलेटाइल^(Volatile) मेमोरी, जैसे रैम^(RAM) , बिजली बंद होने पर बनी नहीं रहती - वहां संग्रहीत डेटा गायब हो जाता है। इसके विपरीत, गैर-वाष्पशील मेमोरी (जैसे एसएसडी^(SSDs) या यूएसबी^(USB) ड्राइव) के साथ, आपका डेटा बिजली बंद होने पर भी बना रहता है। यही कारण है कि यूएसबी^(USB) थंब ड्राइव को "फ्लैश ड्राइव" के रूप में भी जाना जाता है!

आधुनिक एसएसडी^(SSDs) (और अधिकांश यूएसबी^(USB) फ्लैश ड्राइव और मेमोरी कार्ड) एक प्रकार की फ्लैश मेमोरी का उपयोग करते हैं जिसे नंद^(NAND) फ्लैश मेमोरी कहा जाता है। इसका नाम एक प्रकार के लॉजिक गेट के नाम पर रखा गया है जिसे आप माइक्रोचिप में बना सकते हैं। NAND मेमोरी के भीतर , "कोशिकाएँ" होती हैं जो विभिन्न विद्युत आवेश स्तरों को धारण कर सकती हैं। मेमोरी सेल में चार्ज स्तर को मापकर, आप बता सकते हैं कि यह एक या शून्य का प्रतिनिधित्व करता है या नहीं। किसी सेल की सामग्री को बदलने के लिए, आप बस उसके अंदर आवेश के स्तर को बदल देते हैं।

नंद^(NAND) स्मृति की दुनिया के भीतर प्रौद्योगिकी में कई भिन्नताएं हैं । उदाहरण के लिए, आपने कुछ सैमसंग एसएसडी को " ^{(Samsung SSDs)}वी-नंद^(V-NAND) " या "वर्टिकल " नंद^{(” NAND)} लेबल देखा होगा । यहां स्मृति कोशिकाओं को लंबवत रूप से ढेर किया जाता है, जिससे एक ही सिलिकॉन पदचिह्न में अधिक भंडारण क्षमता की अनुमति मिलती है। Intel का 3D NAND भी कमोबेश यही तकनीक है। 

एसएसडी और इंटरफेस के प्रकार

SSD^(SSDs) विभिन्न प्रकार के फॉर्म फैक्टर और NAND फ्लैश मेमोरी प्रकारों में आते हैं। यह SSD^(SSD) के अधिकतम प्रदर्शन के साथ-साथ उसकी कीमत को भी निर्धारित करता है।

फ्लैश मेमोरी प्रकार

डेटा घनत्व और प्रदर्शन के लिए सभी नंद फ्लैश समान नहीं हैं। ^(NAND)आपको ऊपर हमारी चर्चा से याद होगा कि SSD^(SSDs) डेटा को मेमोरी सेल्स के अंदर इलेक्ट्रिकल चार्ज के रूप में स्टोर करते हैं। 

यदि कोई सेल केवल एक बिट डेटा संग्रहीत करता है, तो इसे SLC या एकल-स्तरीय सेल मेमोरी^{(single-level cell memory)} कहा जाता है । एमएलसी^(MLC) (मल्टी-लेवल सेल) और टीएलसी^(TLC) (ट्रिपल-लेवल सेल) मेमोरी क्रमशः प्रति सेल दो और तीन बिट डेटा स्टोर करती है। QLC (क्वाड-लेवल सेल) मेमोरी इसे प्रति सेल चार बिट तक ले जाती है।

जितना अधिक डेटा आप एक सेल में स्टोर कर सकते हैं, उतना ही सस्ता आपका एसएसडी हो सकता है, या जितना अधिक डेटा आप एक ही स्थान में भर सकते हैं। यह एक महान विचार की तरह लगता है, लेकिन एसएसडी^(SSDs) कैसे काम करते हैं, इसके लिए धन्यवाद , मल्टी-बिट स्टोरेज विधि का उपयोग करते समय ड्राइव अधिक तेज़ी से मर जाते हैं। SLC मेमोरी लंबी उम्र के साथ सबसे अच्छा प्रदर्शन करने वाला और सबसे टिकाऊ प्रकार का NAND है। ^(NAND)हालाँकि, यह अब तक का सबसे महंगा भी है और केवल हाई-एंड ड्राइव में पाया जाता है।

जैसे, अधिकांश उपभोक्ता एसएसडी ^(SSDs)एमएलसी^(MLC) या टीएलसी^(TLC) का उपयोग करते हैं और अपने उपयोगी जीवन काल को यथासंभव विस्तारित करने के लिए विशेष तरीकों का इस्तेमाल करते हैं। हम इस लेख में प्रौद्योगिकी के नुकसान के तहत एसएसडी^(SSD) पहनने के मुद्दे को थोड़ी देर बाद कवर करेंगे ।

एसएसडी फॉर्म फैक्टर

एसएसडी^(SSDs) विभिन्न रूप कारकों में आते हैं। एक "फॉर्म फैक्टर" केवल डिवाइस का भौतिक आकार है और यह किस कनेक्शन मानक के अनुरूप है। क्योंकि SSD को शुरू में ^(SSDs)HDDs को बदलने के लिए डिज़ाइन किया गया था, उपभोक्ता डेस्कटॉप के लिए बनाए गए पहले उपकरणों का उद्देश्य उस स्थान पर स्लॉट करना था जहां हार्ड ड्राइव पहले थे।

यह वह जगह है जहां 2.5 इंच का सैटा एसएसडी^{( 2.5-inch SATA SSD)} डिजाइन तस्वीर में आता है। आप बस अपना वर्तमान 2.5-इंच लैपटॉप हार्ड ड्राइव निकाल सकते हैं और इनमें से किसी एक SSD^(SSDs) को प्लग इन कर सकते हैं।

इस आवरण के अंदर एसएसडी^(SSD) को उस पूरे कमरे की आवश्यकता नहीं है, लेकिन यह सही समझ में आता है क्योंकि लैपटॉप और अधिकांश आधुनिक डेस्कटॉप में पहले से ही 2.5-इंच ड्राइव बे और एसएटीए^(SATA) कनेक्टर उनके मदरबोर्ड पर हैं। आप एडेप्टर भी खरीद सकते हैं जो आपको 2.5-इंच की ड्राइव को डेस्कटॉप के 3.5-इंच की खाड़ी में रखने की सुविधा देता है।

अनावश्यक स्थान लेने के अलावा, ये 2.5-इंच ड्राइव 600 MB/s तक सीमित थे क्योंकि यह SATA 3 इंटरफ़ेस की सीमा है।

mSATA (मिनी-SATA) मानक अंतरिक्ष की समस्या को हल करता है। एमएसएटीए भौतिक रूप से पीसीआई एक्सप्रेस मिनी^{(PCI Express Mini)} कार्ड मानक के समान आकार, आकार और कनेक्टर था , लेकिन दो प्रकार के कार्ड विद्युत रूप से असंगत हैं।

m SATA मानक को अब M.2 मानक से बदल दिया गया है। M.2 SSD^{(M.2 SSDs)} कार्ड और मदरबोर्ड संयोजन के आधार पर SATA या PCIe हो सकते हैं ।

M.2 कार्ड दोनों पक्षों के घटकों के साथ दो तरफा भी हो सकते हैं, और वे लंबाई में भिन्न होते हैं। यह सुनिश्चित करना हमेशा महत्वपूर्ण होता है कि आपके कंप्यूटर का मदरबोर्ड M.2 SSD के साथ संगत है जिसे आप इसके साथ उपयोग करना चाहते हैं!

एनवीएमई एसएसडी^{(NVMe SSDs)} गैर-वाष्पशील मेमोरी एक्सप्रेस^{(Memory Express)} मानक का उपयोग करते हैं, इस प्रकार कंप्यूटर पीसीआई का उपयोग करके ^(PCIe)एसएसडी^(SSD) मेमोरी तक पहुंच सकता है जो आमतौर पर ग्राफिक्स कार्ड के लिए उपयोग किया जाता है। PCIe में ^(PCIe)SATA की तुलना में बहुत अधिक बैंडविड्थ है , जिससे तेज SSD मेमोरी अपनी पूरी क्षमता तक पहुंच सकती है।

एसएसडी के लाभ

एसएसडी^(SSDs) तेजी से भंडारण प्रौद्योगिकी में मानक बनने के कई कारण हैं। हालांकि कुछ शुरुआती समस्याओं ने उन्हें कुछ समय के लिए कंप्यूटर की मुख्यधारा से बाहर कर दिया, अब वे उस बिंदु पर हैं जहां हम किसी को भी उनकी सिफारिश कर सकते हैं। यहां तक ​​कि नवीनतम वीडियो गेम कंसोल^{(latest video game consoles)} भी अब एसएसडी^(SSD) का उपयोग करते हैं । यहां प्रमुख ताकतें हैं जिन्होंने एसएसडी^(SSDs) को उनकी वर्तमान लोकप्रियता की ओर अग्रसर किया है।

एसएसडी तेज हैं

दुनिया भर में सबसे तेज़ यांत्रिक हार्ड ड्राइव, Seagate Mach.2 Exos 2X14 , 524 ^{(Exos 2X14)}MB/s की निरंतर स्थानांतरण दर तक पहुंच सकता है । यह लगभग SATA 3 ^{(SATA 3)} SSD जितना तेज़ है , लेकिन इन दिनों कंप्यूटर में आपको मिलने वाली विशिष्ट यांत्रिक ड्राइव 100 MB/s और 250 MB/s के बीच कहीं भी प्राप्त कर सकती है यदि आप बाजार के उच्च अंत को देख रहे हैं .

विशिष्ट M.2 PCIe SSDs , जैसे कि मिड-रेंज लैपटॉप में पाए जाने वाले, 2.5 से 3.5 GB/s की पेशकश करते हैं । नवीनतम M.2 PCIe SSDs 8 GB/s के करीब पहुंच रहे हैं , जो कि डेटा की एक दिमागी दबदबा है। अनुक्रमिक^(Sequential) लिखने की गति आमतौर पर पढ़ने की गति से थोड़ी धीमी होती है, लेकिन डेटा दोनों दिशाओं में जबरदस्त गति से उड़ रहा है।

यह केवल स्थानांतरण गति के बारे में नहीं है। मैकेनिकल हार्ड ड्राइव को प्लेटर्स को स्पिन करने और ड्राइव हेड्स को जगह में ले जाने में समय लगता है। डेटा अनुरोध के लिए थाली पर सही स्थान ढूँढना "समय की तलाश" के रूप में जाना जाता है। एसएसडी^(SSDs) के लिए , वह विलंबता संख्या प्रभावी रूप से शून्य है। 

SSD अपने मेमोरी सेल के भीतर किसी भी स्थान से डेटा को तुरंत पढ़ सकता है और यहां तक ​​कि इसे समानांतर में भी कर सकता है। कोई फर्क नहीं पड़ता कि आप इसे किस तरह से काटते हैं, SSD^(SSDs) एक अलग प्रदर्शन ब्रह्मांड में हैं, यहां तक ​​​​कि सबसे अच्छी यांत्रिक हार्ड ड्राइव की तुलना में, चाहे आप इसे किसी भी तरह से स्लाइस करें।

कंप्यूटर के HDD को SSD में अपग्रेड करते समय, आप बहुत तेज़ बूट समय और बहुत तेज़ सिस्टम रिस्पॉन्सिबिलिटी का अनुभव करते हैं। सिर्फ^(Simply) इसलिए कि आपके सीपीयू^(CPU) को कभी भी आपके स्टोरेज ड्राइव से डेटा के लिए इंतजार नहीं करना पड़ता है। पुराने विंडोज^(Windows) सिस्टम को नया जीवन देने का यह एक शानदार तरीका है।

SSDs टिकाऊ होते हैं

SSD^(SSDs) लगभग किसी भी अन्य सॉलिड-स्टेट कंपोनेंट की तरह टिकाऊ होते हैं जैसे CPU या RAM जिसमें कोई मूविंग पार्ट नहीं होता है। जब तक कोई पावर सर्ज उन्हें नष्ट नहीं कर देता, उन्हें अनिश्चित काल तक या कम से कम तब तक चलना चाहिए जब तक कि कंप्यूटर आपके लिए उपयोगी न हो। फ्लैश^(Flash) मेमोरी भी प्रभाव क्षति के लिए बहुत प्रतिरोधी है, हार्ड ड्राइव के विपरीत जो आसानी से नष्ट हो जाते हैं यदि वे गिर जाते हैं, खासकर जब प्लेटर्स कताई कर रहे हों।

यह स्थायित्व उन्हें लैपटॉप के लिए एकदम सही बनाता है, और यही कारण है कि अल्ट्राबुक जैसे कि ऐप्पल मैकबुक एयर^{(Apple MacBook Air)} , आई मैक और ^(Mac)मैक^(Mac) कंप्यूटर परिवार के अन्य सदस्यों में उच्च-प्रदर्शन एकीकृत एसएसडी^(SSDs) हैं।

इस मामले में " स्थायित्व " ^(Durability)एसएसडी^(SSD) पहनने की घटना को संदर्भित नहीं करता है , जिसे हम नीचे नुकसान की सूची के तहत कवर कर रहे हैं।

SSDs विखंडन से पीड़ित नहीं हैं^{(Suffer From Fragmentation)}

^(Data)एचडीडी पर ^(HDDs)डेटा विखंडन एक वास्तविक समस्या है । यह तब होता है जब ड्राइव पर पहले उपलब्ध स्थान पर नया डेटा लिखा जाता है। तो किसी दी गई फ़ाइल या संबंधित फ़ाइलों के सेट में उनका डेटा ड्राइव के भौतिक प्लेटर क्षेत्र में बिखरा हुआ हो सकता है।

यह अनुक्रमिक पढ़ने की गति को नष्ट कर देता है और एक टन की तलाश का समय जोड़ता है क्योंकि फ़ाइल के सभी हिस्सों को खोजने के लिए ड्राइव हेड सभी जगह उड़ रहे हैं। SSD^(SSDs) अपने स्वभाव के कारण विखंडन से ग्रस्त नहीं होते हैं। ऐसा नहीं है कि फाइलें खंडित नहीं हैं। यह सिर्फ इतना है कि इससे कोई फर्क नहीं पड़ता क्योंकि कोई हिलता हुआ भाग नहीं है और बोलने के लिए कोई समय नहीं है। 

डीफ़्रैग्मेन्टिंग केवल ड्राइव पर अनावश्यक घिसाव डालता है। यदि आप SSD^(SSD) विखंडन के बारे में कुछ और जानना चाहते हैं , तो क्या आपको SSD को डीफ़्रैग करना चाहिए?^{(Should You Defrag an SSD?)}

एसएसडी शांत हैं

हार्ड ड्राइव शोर कर रहे हैं! मोटर का शोर, डिस्क का शोर, ड्राइव हेड्स की क्लिकिंग ध्वनियां आगे और पीछे चलती हैं - यह दशकों से कंप्यूटर उपयोगकर्ताओं के लिए पृष्ठभूमि शोर रहा है।

^(SSDs)इसके विपरीत एसएसडी बिल्कुल भी शोर नहीं करते हैं। यह एक मामूली लाभ की तरह लग सकता है, लेकिन शोर कंप्यूटर घटक परेशान कर रहे हैं। कुछ उपयोग के मामलों में, जैसे ध्वनि रिकॉर्डिंग के लिए उपयोग किए जाने वाले कंप्यूटर, ध्वनि स्तर महत्वपूर्ण होते हैं। विशेष माउंटिंग और डिज़ाइन के साथ महंगी हार्ड ड्राइव हैं जिन्होंने एचडीडी^(HDD) शोर को रोकने की कोशिश की है, लेकिन एसएसडी^(SSDs) के साथ, समस्या पूरी तरह से हल हो गई है।

यही कारण है कि अब हमारे पास Apple M1 MacBook Air जैसा कंप्यूटर हो सकता है , जिसमें कोई पंखा नहीं है और न ही कोई यांत्रिक हार्ड ड्राइव है। पूरा कंप्यूटर सॉलिड-स्टेट है और इसलिए कोई शोर नहीं करता है!

SSD छोटे और पावर कुशल होते हैं

SSDs HDDs^(HDDs) की तुलना में कम जगह लेते हैं , और उन्हें काम करने के लिए बहुत कम शक्ति की आवश्यकता होती है। इसका मतलब है कि हमारे पास छोटे और पतले कंप्यूटर, टैबलेट, स्मार्टफोन और अन्य इलेक्ट्रॉनिक उपकरण हो सकते हैं जिनके लिए तेज गैर-वाष्पशील भंडारण ड्राइव की आवश्यकता होती है।

उपयोग में न होने पर एसएसडी^(SSD) लगभग पूरी तरह से सो सकते हैं, और एचडीडी^(HDDs) के विपरीत , वे लगभग तुरंत उच्च-प्रदर्शन मोड में स्विच कर सकते हैं। समग्र रूप से लिया^(Taken) जाए, तो मोबाइल कंप्यूटर और उनका उपयोग करने वाले अन्य गैजेट्स से बेहतर बैटरी जीवन प्राप्त करने के लिए SSD बिजली की खपत विशेष रूप से महत्वपूर्ण है। ^(SSD)इलेक्ट्रोमैकेनिकल उपकरणों को संचालित करने के लिए ठोस-राज्य उपकरणों की तुलना में अधिक ऊर्जा की आवश्यकता होती है।

एसएसडी स्थापना आकार को सिकोड़ सकते हैं

एसएसडी^(SSDs) कुछ अनुप्रयोगों, विशेष रूप से वीडियो गेम^{(video games)} के इंस्टॉलेशन आकार को कम कर सकते हैं । जब एप्लिकेशन मेमोरी में डेटा स्ट्रीमिंग पर तेजी से भरोसा करते हैं, तो डेवलपर्स एचडीडी^(HDD) प्लेटर पर कई स्थानों पर जानकारी की नकल कर सकते हैं। यह समय की तलाश में कटौती करता है क्योंकि ड्राइव हेड हमेशा उस डेटा की एक प्रति के करीब होते हैं जिसकी उसे आवश्यकता होती है। यह एक चतुर चाल है, लेकिन यह भंडारण स्थान की कीमत पर आता है।

SSDs के लिए डिज़ाइन किए गए एप्लिकेशन को ऐसा करने की बिल्कुल भी आवश्यकता नहीं है। चूंकि एसएसडी^(SSD) में वस्तुतः कोई विलंबता नहीं होती है और यह तुरंत ड्राइव पर कहीं से भी डेटा पढ़ सकता है, डेटा की केवल एक प्रति मौजूद होनी चाहिए।

PlayStation 5 जैसे कंसोल पहले ही दिखा चुके हैं कि SSD^(SSDs) इंस्टॉल के आकार को कितना छोटा कर सकते हैं, विशेष रूप से संपीड़न के साथ संयुक्त, जो हमें अगले लाभ में लाता है।

SSDs को तेज किया जा सकता है

अगर आपको लगता है कि एसएसडी^(SSDs) पहले से ही काफी तेज थे, तो आप कुछ उच्च गति वाले प्रदर्शन नंबरों के लिए इन ड्राइवों को तेज कर सकते हैं। यह सब संपीड़न तकनीक के लिए धन्यवाद है। एसएसडी^(SSD) पर डेटा को भारी-संपीड़ित रूप में संग्रहीत किया जाता है । जब जानकारी का अनुरोध किया जाता है, तो यह वास्तविक समय में विघटित हो जाता है, प्रभावी रूप से एसएसडी^(SSD) की कच्ची डेटा स्थानांतरण गति को बढ़ाता है ।

एकमात्र पकड़ यह है कि आपको डीकंप्रेस करने के लिए एक शक्तिशाली प्रोसेसर की आवश्यकता होती है, लेकिन एसएसडी^(SSDs) में वर्तमान में ऐसा प्रोसेसर शामिल नहीं है। यह पता चला है कि GPU^(GPUs) इस प्रकार के काम करने में उत्कृष्ट हैं, इसलिए सॉफ़्टवेयर API^(APIs) ( एप्लिकेशन प्रोग्रामर इंटरफ़ेस^{(Application Programmer Interface)} ) जैसे Microsoft के DirectStorage और Nvidia के RTX IO का उपयोग करके, ^{(Nvidia’s RTX IO)}GPU की हाल की पीढ़ी न केवल 3D ग्राफिक्स बल्कि SSD प्रदर्शन को भी तेज कर सकती है।

SSDs के नुकसान

एसएसडी^(SSDs) में कई वांछनीय विशेषताएं हैं, लेकिन तकनीक सही नहीं है। SSD के स्वामित्व के कुछ पहलू उतने सुखद नहीं हैं जितने हम चाहेंगे।

एसएसडी अधिक महंगे हैं

एचडीडी^(HDD) की कीमत में इतनी कमी आई है और उन्होंने डेटा की मात्रा में वृद्धि की है जो वे घनत्व के पागल स्तर तक स्टोर कर सकते हैं। नतीजा यह है कि एक गीगाबाइट एचडीडी^(HDD) डेटा की कीमत सबसे सस्ते नंद फ्लैश से भी काफी कम है।

SSD की कीमतों में पिछले कुछ वर्षों में तेजी से गिरावट आई है, लेकिन लोग आमतौर पर अभी भी 256GB से 512GB रेंज में अपेक्षाकृत छोटे SSD का उपयोग कर रहे हैं। ^(SSDs)एसएसडी^(SSDs) अनुप्रयोगों और ऑपरेटिंग सिस्टम के लिए आरक्षित हैं, जबकि एचडीडी में अभी भी मीडिया फ़ाइलों या अनुप्रयोगों के लिए बड़े पैमाने पर भंडारण है जो ^(HDDs)एसएसडी^(SSD) गति से लाभ नहीं उठाते हैं ।

अच्छी खबर यह है कि, सभी अर्धचालक प्रौद्योगिकी की तरह, ट्रांजिस्टर घनत्व और निर्माण प्रक्रियाओं में एक घातीय प्रवृत्ति दिखाने की संभावना है जिससे कम लागत और अधिक महत्वपूर्ण मात्रा में स्थान हो। अभी के लिए, अधिकांश बजट एसएसडी^(SSD) और एचडीडी^(HDD) स्टोरेज के मिश्रण के लिए कहते हैं।

एसएसडी खराब हो सकते हैं

जबकि एसएसडी बहुत टिकाऊ होते हैं और ^(SSDs)एचडीडी^(HDDs) की तुलना में अधिक सजा का सामना कर सकते हैं , जबकि लंबे समय तक परिचालन जीवन होने पर भी वे पहनने से पीड़ित होते हैं। एसएसडी^(SSD) पहनना इसलिए होता है क्योंकि एसएसडी^(SSDs) स्मृति कोशिकाओं को लिखते हैं विनाशकारी है। जब भी SSD^(SSD) मेमोरी सेल में थोड़ा सा लिखा जाता है , तो यह थोड़ा चार्ज रखने की क्षमता खो देता है।

समय के साथ, एक सेल को बार-बार लिखने से यह निष्क्रिय हो जाता है। SLC SSDs किसी दिए गए सेल को तलने से पहले सबसे अधिक बार-बार लिखने को संभाल सकते हैं, लेकिन MLC , TLC और QLC सेल उस क्रम में अधिक कमजोर होते हैं। शुरुआती उपभोक्ता एसएसडी जल्द ही खतरनाक रूप से मर सकते हैं, लेकिन आज ड्राइव में ^(SSDs)एसएसडी^(SSD) के लेखन धीरज को बढ़ाने के लिए वियर लेवलिंग और ओवरप्रोविजनिंग जैसी रणनीतियां हैं ।

एसएसडी^(SSD) पहनना एक जटिल विषय है, इसलिए गहन चर्चा के लिए एसएसडी वियर एंड टियर के बारे में आपको जो कुछ भी जानना चाहिए , उस पर एक नज़र डालें।^{(Everything You Need To Know About SSD Wear & Tear)}

एसएसडी में रैपिड बिट रोट हो सकता है

डेटा स्टोरेज के सभी रूप अंततः बिट रोट के आगे झुक जाते हैं। ^{(bit rot.)}ऐसा तब होता है जब स्टोरेज माध्यम इतना खराब हो जाता है कि वह अब डेटा को पढ़ने योग्य रूप में नहीं रख सकता है।

विभिन्न मीडिया विभिन्न कारणों से थोड़ा सड़ जाता है, लेकिन हार्ड ड्राइव को दशकों तक संग्रहीत किया जा सकता है, बिना बिट रोट की समस्या के। दूसरी ओर, SSD केवल कुछ वर्षों के भंडारण के बाद संभावित रूप से अपना डेटा खो सकते हैं। ^(SSDs)यह प्रत्येक मेमोरी सेल में चार्ज रखने वाली इंसुलेटिंग परत के क्षरण के कारण होता है। यदि राशि लीक हो जाती है, तो सेल खाली है और इसमें कोई डेटा नहीं है!

ऐसा लगता है कि अगर एसएसडी^(SSDs) को बहुत गर्म वातावरण में रखा जाता है तो बिट सड़ांध अधिक तेज़ी से होती है, लेकिन किसी भी तरह से, वे शायद कहीं दराज में डेटा संग्रहीत करने के लिए सबसे अच्छा विकल्प नहीं हैं।

SSD डेटा रिकवरी^{(SSD Data Recovery Is Hard)} असंभव से कठिन है

यांत्रिक हार्ड ड्राइव से डेटा पुनर्प्राप्त करने की कला के इर्द-गिर्द निर्मित एक परिष्कृत उद्योग है। यदि आपके पास खर्च करने के लिए पर्याप्त पैसा है, तो आप उन ड्राइव से भी डेटा पुनर्प्राप्त कर सकते हैं जिन्हें तोड़ दिया गया है, क्योंकि एक विशेषज्ञ सचमुच ड्राइव को टुकड़ों से पुनर्निर्माण करता है।

अधिक सांसारिक स्तर पर, आप उस डेटा को पुनर्प्राप्त कर सकते हैं जिसे गलती से हटा दिया गया है क्योंकि HDD^(HDDs) भौतिक डेटा को तब नहीं हटाते जब आप उन्हें Windows या किसी अन्य ऑपरेटिंग सिस्टम में हटाते हैं। इसके बजाय, ड्राइव के उस क्षेत्र को केवल ओवरराइट करने के लिए चिह्नित किया गया है। जब तक ओवरराइटिंग अभी तक नहीं हुई है, आप इसे विशेष सॉफ़्टवेयर का उपयोग करके पुनर्प्राप्त कर सकते हैं।

यदि ड्राइव क्षतिग्रस्त है या फ़ाइलें हटा दी गई हैं, तो SSD^(SSDs) कुछ भी पुनर्प्राप्त करना लगभग असंभव बना देता है। यदि एक एचडीडी^{(HDD is damaged)} विद्युत उछाल से क्षतिग्रस्त हो जाता है, तो भी आप इसे नए ड्राइव इलेक्ट्रॉनिक्स के साथ पुनर्निर्माण कर सकते हैं, लेकिन चूंकि एक एसएसडी^(SSD) पूरी तरह से विद्युत है, इसलिए सभी मेमोरी को तला हुआ जा सकता है।

यह भी मदद नहीं करता है कि एसएसडी^(SSDs) के पास परिष्कृत नियंत्रक हैं जो भौतिक डेटा ऑपरेटिंग सिस्टम के साथ बहुत सी चीजें करते हैं जिन्हें वे नहीं जानते हैं। उदाहरण के लिए, SATA SSD द्वारा उपयोग किया जाने वाला ^{(SATA SSDs)}TRIM कमांड उन मेमोरी सेल को पूर्व-खाली रूप से हटा देता है जिन्हें नए डेटा लिखने की प्रक्रिया को तेज करने के लिए हटाने के लिए चिह्नित किया गया है। तो उन पर अनडिलीट ट्रिक काम नहीं करेगी!

भविष्य ठोस-राज्य है

जबकि एसएसडी^(SSDs) सही नहीं हैं, वे स्टोरेज ड्राइव प्रदर्शन में ऐसी छलांग का प्रतिनिधित्व करते हैं कि स्टोरेज मार्केट का उनका अंतिम प्रभुत्व अपरिहार्य लगता है। समय के साथ हम उम्मीद करते हैं कि एसएलसी एसएसडी^{(SLC SSDs)} भी कीमत में कमी आएगी, जबकि कम टिकाऊ एसएसडी^(SSD) प्रकार पहनने को सीमित करने के लिए और भी स्मार्ट हो जाएंगे। 

शुरुआती दिनों में हार्ड^(Hard) ड्राइव तकनीक में भी समस्याओं का उचित हिस्सा था, लेकिन हमें लगता है कि एसएसडी^(SSDs) के अभी भी जो भी मुद्दे हैं, उन्हें रिकॉर्ड समय में हल किया जाएगा। 

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. 

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