Što je SSD disk i zašto je revolucionarna tehnologija pohrane

Što je SSD disk? SSD ili Solid State Drive predstavlja modernu tehnologiju pohrane podataka, koja je u posljednjem desetljeću korjenito 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 mnogo brži rad i veću pouzdanost.

Osnove rada SSD diskova

SSD diskovi rade na potpuno drugačiji način od klasičnih tvrdih diskova (HDD). Umjesto rotirajućih ploča i glava za čitanje/pisanje, koriste NAND flash memorijske ćelije koje mogu pohranjivati podatke čak i bez električnog napajanja. Ova tehnologija omogućuje izuzetno brze brzine čitanja i pisanja, jer nema mehaničkih dijelova koji bi ograničavali brzinu pristupa podacima.

Ključna prednost SSD tehnologije je u brzini pristupa podacima. Klasičnom tvrdom disku je potrebno vrijeme da se ploča okrene i glava za čitanje/pisanje pomakne na pravo mjesto, dok SSD pristupa bilo kojem dijelu memorije u mikrosekundama. To znači da se operativni sustav pokreće mnogo brže, programi se otvaraju gotovo trenutno, a prijenosi datoteka se odvijaju mnogo većom brzinom.

Arhitektura SSD diska uključuje više komponenti: NAND flash memorijske čipove, kontroler, predmemoriju i sučelje za povezivanje s računalom. Kontroler je “mozak” SSD diska, koji upravlja podacima, izvršava algoritme za optimizaciju rada i brine se za ravnomjerno opterećenje memorijskih ćelija, što produljuje životni vijek diska.

Moderni SSD diskovi koriste različite tehnologije NAND flash memorije, od SLC (Single-Level Cell) do TLC (Triple-Level Cell) i QLC (Quad-Level Cell); svaka od ovih tehnologija ima svoje prednosti i nedostatke u pogledu brzine, pouzdanosti i cijene, pri čemu sve osiguravaju znatno bolje performanse od klasičnih tvrdih diskova.

Prednosti SSD diskova u usporedbi s klasičnim tvrdim diskovima

Brzina je nesumnjivo najveća prednost koju nudi SSD disk. Brzine čitanja modernih SSD diskova dosežu i do 7000 MB/s kod najnovijih PCIe 4.0 NVMe modela, dok klasični tvrdi diskovi rijetko prelaze 200 MB/s. To znači da se veliki prijenosi podataka, koji bi na HDD-u trajali minute, na SSD-u završe za nekoliko sekundi.

Pouzdanost je druga ključna prednost SSD tehnologije. Budući da SSD diskovi nemaju pokretnih dijelova, mnogo su otporniji na udarce i vibracije. Ovo posebno vrijedi za prijenosna računala, gdje se uređaji često pomiču tijekom rada.

Vjerojatnost mehaničkih kvarova kod SSD diskova je praktično eliminirana.

SSD diskovi su također energetski učinkoviti, jer troše mnogo manje električne energije od klasičnih tvrdih diskova, što znači dužu autonomiju baterije kod prijenosnih računala i niže troškove električne energije kod servera i stolnih računala.

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

Manje generiranje topline je još jedna prednost SSD diskova. Klasični tvrdi diskovi tijekom rada generiraju značajnu količinu topline zbog rotacije ploča, dok SSD diskovi rade mnogo hladnije, što doprinosi dužem životnom vijeku svih komponenti u računalu.

Vrste SSD diskova na tržištu

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

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

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

M.2 SSD diskovi su kompaktna forma SSD diskova, koji se ugrađuju izravno na matičnu ploču. Dostupni su u različitim duljinama (najčešće 2280, što znači 22 mm širine i 80 mm duljine) i mogu koristiti bilo SATA bilo 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 prijenosnom formatu. Povezuju se putem USB 3.2, Thunderbolt ili drugih brzih sučelja i omogućavaju 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 smislu trajnosti? Svaka NAND flash ćelija u SSD disku ima ograničen broj ciklusa pisanja, što znači da se s vremenom “istroši”.

Međutim, moderni SSD diskovi koriste napredne tehnike za produljenje životnog vijeka, kao što su wear leveling (ravnomjerna raspodjela pisanja po svim ćelijama), over-provisioning (rezervni 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 korisnički SSD disk je dizajniran za više godina intenzivne upotrebe, tipično s 5 godina jamstva i 600-1000 TBW za 1TB model, što premašuje potrebe većine korisnika.

Moderni SSD diskovi su pouzdani, jer studije pokazuju da je njihova stopa otkaza niža nego kod klasičnih tvrdih diskova, prvenstveno zbog odsutnosti mehaničkih dijelova. Važno je redovito praviti sigurnosne kopije podataka, jer i kod SSD diskova može doći do otkaza kontrolera ili drugih elektroničkih komponenti.

Optimalna upotreba SSD diskova

Za optimalan rad SSD diska ostavite na njemu barem 10-20% slobodnog prostora, što omogućava učinkovit rad tehnologija za produljenje životnog vijeka i održava optimalnu brzinu rada.

Previše popunjen SSD disk može raditi sporije.

Moderni operativni sustavi, kao što su Windows 10, Windows 11 i novije verzije macOS-a te Linux, automatski prepoznaju SSD diskove i prilagođavaju svoj rad za optimalnu upotrebu. To uključuje isključivanje defragmentacije (koja je za SSD diskove nepotrebna pa čak i štetna) te uključivanje funkcija kao što je TRIM, koja pomaže u održavanju brzine SSD diska tijekom vremena.

Što je SSD disk donio u svijet računarstva, je prava revolucija u brzini i pouzdanosti. Za većinu korisnika nadogradnja na SSD disk predstavlja jedno od najuočljivijih poboljšanja performansi računala, koje značajno poboljšava korisničko iskustvo pri svakodnevnim zadacima.

Budućnost tehnologije SSD diskova

Tehnologija SSD diskova nastavlja se razvijati 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 memorijskih ćelija, kao što su PLC (Penta-Level Cell) i 3D NAND tehnologija, gdje su ćelije složene u više slojeva, omogućuje veće kapacitete po nižim cijenama. To znači da će SSD diskovi s visokim kapacitetima postati pristupačniji širem krugu korisnika.

Nove tehnologije, poput Optane (3D XPoint), koju je razvio Intel, predstavljaju hibrid između DRAM-a i flash memorije, s brzinama koje se približavaju RAM-u, ali s trajnim pohranjivanjem podataka. Ove tehnologije ukazuju na smjer u kojem će se razvijati pohranjivanje podataka u budućnosti.

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