Što je SSD disk i zašto je revolucionarna tehnologija pohrane podataka

Što je SSD disk? SSD ili Solid State Drive je moderna tehnologija pohrane podataka koja je u posljednjem desetljeću temeljno promijenila način na koji računala pristupaju i pohranjuju informacije.

Za razliku od tradicionalnih tvrdih diskova, SSD nema pokretnih dijelova, već koristi flash memorijske čipove za pohranu podataka, što omogućuje znatno brži rad i veću pouzdanost.

Osnove funkcioniranja SSD diskova

SSD diskovi funkcioniraju na potpuno drugačiji način od klasičnih tvrdih diskova (HDD-ova). Umjesto rotirajućih ploča i glava za čitanje/pisanje, koriste NAND flash memorijske ćelije koje mogu pohraniti podatke čak i bez napajanja. Ova tehnologija omogućuje iznimno brze brzine čitanja i pisanja, budući da nema mehaničkih dijelova koji bi ograničavali pristup podacima.

Ključna prednost SSD tehnologije leži u brzini pristupa podacima. Klasičnom tvrdom disku potrebno je vrijeme da se ploča okrene i glava za čitanje/pisanje pomakne na pravo mjesto, dok SSD pristupa svakom memorijskom području u mikrosekundama. To znači da se operativni sustav pokreće mnogo brže, programi se otvaraju gotovo trenutno, a prijenos datoteka odvija se znatno brže.

Arhitektura SSD-a obuhvaća nekoliko komponenti: NAND flash memorijske čipove, kontroler, predmemoriju i sučelje za povezivanje s računalom. Kontroler je „mozak“ SSD-a, koji upravlja podacima, izvršava algoritme za optimizaciju rada i osigurava ravnomjerno opterećenje memorijskih ćelija, što produljuje životni vijek diska.

Moderni SSD diskovi koriste različite NAND flash memorijske tehnologije, od SLC (Single-Level Cell) do TLC

Prednosti SSD pogona u usporedbi s klasičnim tvrdim diskovima

Brzina je nedvojbeno najveća prednost koju nudi SSD pogon. Brzine čitanja modernih SSD pogona kod najnovijih PCIe 4.0 NVMe modela dosežu do 7000 MB/s, dok klasični tvrdi diskovi rijetko prelaze 200 MB/s. To znači da su veliki prijenosi podataka, koji bi na HDD-u trajali minute, na SSD-u završeni u nekoliko sekundi.

Pouzdana je još jedna ključna prednost SSD tehnologije. Budući da SSD pogoni nemaju pokretnih dijelova, znatno su otporniji na udarce i vibracije. To se posebno odnosi na prijenosna računala, kod kojih se uređaji često pomiču tijekom rada.

Vjerojatnost mehaničkih kvarova kod SSD pogona praktički je eliminirana.

SSD pogoni su također energetski učinkoviti, jer troše znatno manje energije od klasičnih tvrdih diskova, što znači dulje trajanje baterije kod prijenosnih računala i niže troškove električne energije kod poslužitelja i stolnih računala.

Tiši rad je još jedna prednost koju mnogi korisnici cijene. Budući da SSD tehnologija nema pokretnih dijelova, nema karakterističnog zujanja i kliktanja koje prati rad klasičnih tvrdih diskova. To omogućuje tiše radno okruženje i bolje korisničko iskustvo.

Manje zagrijavanje je još jedna prednost SSD pogona. Klasični tvrdi diskovi stvaraju tijekom rada, zbog rotacije ploča, znatnu količinu topline, dok SSD pogoni rade znatno hladnije, što doprinosi duljem vijeku trajanja svih komponenti u računalu.

Vrste SSD diskova na tržištu

SATA SSD diskovi predstavljaju prvu generaciju široko rasprostranjenih SSD diskova. Koriste isto sučelje kao i klasični tvrdi diskovi, što omogućuje jednostavnu nadogradnju starijih sustava.

Njihova brzina je ograničena kapacitetom SATA III sučelja na oko 550 MB/s, pri čemu i dalje nadmašuju performanse klasičnih tvrdih diskova.

NVMe SSD diskovi su sljedeća generacija koja koristi PCIe sabirnicu za postizanje znatno većih brzina. Ovi diskovi kod najnovijih modela mogu postići brzine čitanja do 7000 MB/s i brzine pisanja do 5000 MB/s. NVMe protokol je razvijen posebno za flash memoriju i osigurava znatno niže latencije te veću učinkovitost u obradi ulazno-izlaznih operacija.

M.2 SSD diskovi su kompaktni oblik SSD diskova koji se instaliraju izravno na matičnu ploču. Dostupni su u različitim duljinama (najčešće 2280, što znači 22 mm širine i 80 mm duljine) i mogu koristiti ili SATA ili NVMe protokol. Zbog svoje male veličine, idealni su za tanka prijenosna računala i mini-računala.

Vanjski SSD diskovi su prijenosna rješenja koja nude brzinu SSD tehnologije u mobilnom formatu. Povezuju se putem USB 3.2, Thunderbolta ili drugih brzih sučelja i omogućuju brze prijenose podataka između različitih uređaja.

Idealno su rješenje za profesionalce koji rade s velikim datotekama na različitim lokacijama.

Životni vijek i pouzdanost SSD diskova

Što je SSD disk u pogledu trajnosti? Svaka NAND flash ćelija u SSD disku ima ograničen broj ciklusa pisanja, što znači da se s vremenom “istroši”.

Moderni SSD diskovi međutim koriste napredne tehnike za produljenje životnog vijeka, kao što su Wear Leveling (ravnomjerna raspodjela pisanja po svim ćelijama), Over-Provisioning (rezervirani prostor za zamjenu istrošenih ćelija) i napredni algoritmi za ispravljanje pogrešaka.

Proizvođači obično navode životni vijek SSD diskova u TBW (Terabytes Written) ili DWPD (Drive Writes Per Day). Prosječan SSD disk za krajnje korisnike je dizajniran za nekoliko godina intenzivne upotrebe, tipično s 5 godina jamstva i 600-1000 TBW za model od 1 TB, što nadmašuje zahtjeve većine korisnika.

Moderni SSD diskovi su pouzdani, jer studije pokazuju da je njihova stopa kvarova niža od klasičnih tvrdih diskova, uglavnom zbog nedostatka mehaničkih dijelova. Važno je redovito izrađivati sigurnosne kopije podataka, jer i kod SSD diskova može doći do kvara kontrolera ili drugih elektroničkih komponenti.

Optimalno korištenje SSD-ova

Za optimalan rad SSD-a trebali biste ostaviti najmanje 10-20% slobodnog prostora na njemu, što omogućuje učinkovito funkcioniranje tehnologija za produljenje životnog vijeka i održava optimalnu radnu brzinu.

Prepunjen SSD može raditi sporije.

Moderni operativni sustavi poput Windowsa 10, Windowsa 11 i novijih macOS verzija, kao i Linux, automatski prepoznaju SSD-ove i prilagođavaju svoj rad za optimalno korištenje. To uključuje deaktivaciju defragmentacije (koja je za SSD-ove nepotrebna, pa čak i štetna), kao i aktivaciju funkcija poput TRIM-a, koja pomaže u održavanju brzine SSD-a tijekom vremena.

Ono što je SSD donio u svijet računala prava je revolucija u pogledu brzine i pouzdanosti. Za većinu korisnika, nadogradnja na SSD predstavlja jedno od najprimjetnijih poboljšanja performansi računala, koje značajno poboljšava korisničko iskustvo u svakodnevnim zadacima.

Budućnost SSD tehnologije

SSD tehnologija razvija se impresivnom brzinom. Novije generacije PCIe sučelja (PCIe 5.0 i nadolazeći PCIe 6.0) omogućit će još veće brzine prijenosa podataka, koje će prelaziti 10 GB/s.

Razvoj novih tipova memorije, poput PLC (Penta-Level Cell) i 3D NAND tehnologije, gdje su ćelije složene u više slojeva, omogućuje veće kapacitete po nižim cijenama. To znači da će SSD-ovi s visokim kapacitetima postati dostupniji širem krugu korisnika.

Nove tehnologije, poput Optanea (3D XPoint), razvijene od strane Intela, predstavljaju hibrid između DRAM-a i flash memorije, s brzinama koje se približavaju RAM-u, ali s trajnim pohranjivanjem podataka. Ove tehnologije pokazuju smjer u kojem će se pohrana podataka razvijati u budućnosti.

S daljnjim razvojem i padom cijena, SSD-ovi će s vremenom u potpunosti zamijeniti klasične tvrde diskove u svim tržišnim segmentima, od potrošačkih uređaja do podatkovnih centara, gdje već sada predstavljaju standard za sustave visokih performansi.