S ssd क्या है, यह कैसे काम करता है और इसके लिए क्या है?

हार्ड ड्राइव, या बेहतर कहा जाता है, ठोस राज्य भंडारण ड्राइव या एसएसडी यहां रहने के लिए हैं। लगभग सभी उपयोगकर्ता जो नए उपकरण खरीदते हैं, वे इस प्रकार की एक भंडारण इकाई पा सकते हैं। लेकिन वास्तव में एसएसडी क्या है और यह कैसे काम करता है ? इस लेख में हम इस इलेक्ट्रॉनिक तत्व के बारे में विस्तार से बात करेंगे और यह क्या है कि इसे प्रसिद्ध HDD हार्ड ड्राइव से अलग करता है।

सूचकांक को शामिल करता है

कुछ वर्षों से हम अपने कंप्यूटरों में महान परिवर्तनों का अनुभव करने के लिए भाग्यशाली रहे हैं। पहले मल्टी-कोर प्रोसेसर और उनके आर्किटेक्चर थे। इससे उपकरण तेज और बेहतर हो गए, ग्राफिक्स कार्ड, रैम में सुधार हुआ। लेकिन हमारी टीम में अभी भी बहुत बड़ी अड़चन थी और यह हार्ड ड्राइव के अलावा और कोई नहीं था। एकीकृत परिपथों से भरे पूरे कंप्यूटर के साथ, हमारे पास अभी भी एक यांत्रिक तत्व था।

यदि डेटा सामग्री की पहुंच वास्तव में धीमी थी, तो एक बहुत तेज़ प्रोसेसर होना बेकार होगा । इसके और अन्य कारणों के लिए, डिजिटल भंडारण उद्योग को काम मिला और परिणामस्वरूप इस नए प्रकार की इकाइयों को बनाने की लागत कम हो गई। जैसे-जैसे इसकी लागत कम होती गई, वैसे-वैसे डेटा स्टोर करने की क्षमता भी बढ़ी और इसकी विश्वसनीयता भी।

इन दिनों, हमारे पास पहले से ही यह तत्व व्यावहारिक रूप से मानकीकृत है और सभी नए उपकरणों में आम है। और अपेक्षाकृत सस्ती कीमत पर। यदि आप एक तेज कंप्यूटर चाहते हैं, तो आपके पास आपके ऑपरेटिंग सिस्टम के लिए इनमें से एक होना चाहिए। तो आइए देखते हैं कि ये एसएसडी ड्राइव क्या हैं।

SSD क्या है

सॉलिड स्टेट ड्राइव या SSD (सॉलिड स्टेट ड्राइव) डेटा के लिए एक स्टोरेज डिवाइस है जो नॉन-वॉलेटाइल मेमोरी या आमतौर पर फ्लैश मेमोरी के उपयोग पर आधारित है। इस प्रकार पारंपरिक हार्ड ड्राइव के चुंबकीय डिस्क की जगह।

पुरानी EEPROM के उत्तराधिकारी, ये फ्लैश मेमोरी, एक ही ऑपरेशन में कई मेमोरी लोकेशन के पढ़ने और लिखने की अनुमति देते हैं, इस प्रकार EEPROM की यादों की तुलना में गति बढ़ जाती है, जो प्रत्येक ऑपरेशन में केवल एक मेमोरी सेल को पढ़ सकता है।

फ्लैश मेमोरी के उपयोग में मेमोरी को स्टोर करने के लिए चिप्स का उपयोग शामिल है। एक सामान्य हार्ड डिस्क के चलते हुए हिस्सों को समाप्त करके, हम इसकी पहुंच और लिखने की गति में काफी वृद्धि करेंगे।

2010 में, इन रिपोर्टों ने एक और छलांग ली, जो वह थी जो वास्तव में विनिर्माण लागत को कम करने का कारण बनी और इसलिए उपयोगकर्ताओं के साथ इन तक पहुंच बनी। और यह NAND दरवाजों का उपयोग इन फ्लैश मेमोरी को बनाने के लिए होता है।

एक NAND लॉजिक गेट (और या उल्टे Y) की सबसे खास बात यह है कि यह पावर कट होने पर भी अंदर डेटा को बरकरार रख सकता है।

ये नंद द्वार फ्लोटिंग गेट ट्रांजिस्टर का उपयोग करके बनाए जाते हैं, जो एक आइटम है जहां बिट्स संग्रहीत किए जाते हैं। रैम यादों के मामले में, इन ट्रांजिस्टरों को अपने राज्य को बनाए रखने के लिए निरंतर बिजली की आपूर्ति की आवश्यकता होती है, और फ्लैश मेमोरी में नहीं। जब एक फ्लोटिंग गेट ट्रांजिस्टर को लोड किया जाता है तो उसके अंदर 0 होता है, और जब इसे अनलोड किया जाता है तो इसमें 1 होता है।

इन यादों को मैट्रिक्स रूप में आयोजित किया जाता है, जो बदले में लगातार नंद द्वार की एक श्रृंखला द्वारा बनता है। हम पूर्ण मैट्रिक्स ब्लॉक कहते हैं और मैट्रिक्स बनाने वाली पंक्तियों को पृष्ठ कहा जाता है। इन पंक्तियों में से प्रत्येक में 2 केबी और 16 केबी के बीच भंडारण क्षमता है। यदि प्रत्येक ब्लॉक में 256 पृष्ठ हैं, तो हमारा आकार 256 KB और 4 MB के बीच होगा।

SSD और RAM में अंतर

इसके साथ, पहली बात जो दिमाग में आती है वह है रैम मेमोरी। जैसा कि हम जानते हैं, इस प्रकार की मेमोरी का उपयोग प्रोसेसर को डेटा और प्रोग्राम को आपूर्ति करने के लिए किया जाता है। जब हम कंप्यूटर बंद करते हैं तो SSD ड्राइव के विपरीत RAM मेमोरी पूरी तरह से खाली हो जाती है।

अंतर नंद द्वार के उपयोग में निहित है। ये तार्किक तत्व अंतिम विद्युत अवस्था को अंदर जमा करते हैं, और बिजली की आपूर्ति के बिना भी बने रहते हैं।

विनिर्माण प्रौद्योगिकी

मूल रूप से इन उपकरणों के निर्माण के लिए दो भंडारण तकनीकें हैं। यह रैम आधारित ड्राइव के साथ प्रयोग करना शुरू कर दिया। इसके लिए एक तत्व की आवश्यकता होती है जो उन्हें लगातार ऊर्जा प्रदान करता है ताकि डेटा खो न जाए।

इन सीमाओं के कारण इन इकाइयों में डीआरएएम प्रौद्योगिकी को गैर-वाष्पशील भंडारण के साथ नंद द्वार की उपस्थिति के साथ स्क्रैप किया गया था। यह वर्तमान में उपयोग किया गया है और तीन अलग-अलग विनिर्माण प्रौद्योगिकियां हैं:

एसएलसी या व्यक्तिगत स्तर की सेल

इस पद्धति का उपयोग करके प्रत्येक मेमोरी सेल के लिए एक बिट डेटा संग्रहीत करना संभव है। इसका निर्माण व्यक्तिगत सिलिकॉन वेफर्स से बना है जिसके साथ आप एक पतली मेमोरी चिप और एकल स्तर का भंडारण प्राप्त करते हैं। इन चिप्स में उच्च डेटा एक्सेस स्पीड, अधिक दीर्घायु और कम ऊर्जा खपत के फायदे हैं। दूसरी ओर, उनके पास स्मृति की क्षमता कम होती है, इसलिए अधिक से अधिक संख्या में बोना आवश्यक होगा, इसलिए उनकी निर्माण लागत में वृद्धि होगी।

इसका निर्माण अब औद्योगिक और सर्वर क्लस्टर वातावरण तक सीमित है, जहाँ भंडारण की गुणवत्ता बेहतर होनी चाहिए।

एमएलसी या बहु-स्तरीय सेल

यह निर्माण विधि पिछले एक के ठीक विपरीत है। प्रत्येक मेमोरी चिप को एकल बहु-स्तरीय चिप बनाने के लिए सिलिकॉन वेफर्स को स्टैक करके निर्मित किया जाता है। चूंकि इसके फायदे प्रति चिप की अधिक भंडारण क्षमता के हैं, इसलिए प्रत्येक सेल के लिए दो बिट्स स्टोर करना संभव है, जो कुल 4 अलग-अलग राज्यों को बनाता है। और एक सस्ती विनिर्माण लागत भी।

नुकसान के रूप में हम पिछले मामले की तुलना में ठीक विपरीत उद्धृत करते हैं: कम स्थायित्व के साथ धीमी पहुंच और चिप्स।

टीएलसी या ट्रिपल लेवल सेल

इस मामले में, विनिर्माण प्रक्रिया प्रत्येक सेल के लिए 3 बिट्स को लागू करने का प्रबंधन करती है, जिससे 8 राज्यों तक संग्रहीत किया जा सकता है। विनिर्माण मूल्य सस्ता है और कम कुशल सामग्री तक पहुंच है। इसलिए, वे अधिग्रहण करने वाली सबसे सस्ती इकाइयाँ हैं, लेकिन लगभग 1000 तक सीमित सेल जीवन के साथ ।

TRIM तकनीक

SSD भंडारण इकाइयों में लंबित एक विषय ठीक उनकी स्थायित्व है। मेमोरी सेल हर लेखन के लिए नीचा दिखाते हैं और उन्हें मिटा दिया जाता है, इससे भारी उपयोग की जाने वाली ड्राइव जल्दी से अखंडता में विफल हो जाती है जिससे फाइल की अखंडता विफल हो जाती है और नुकसान होता है।

SSD से फ़ाइलों को हटाने की प्रक्रिया काफी जटिल है। हम पंक्ति स्तर पर सामग्री लिख सकते हैं, लेकिन हम केवल ब्लॉक स्तर पर ही हटा सकते हैं। इसका तात्पर्य यह है कि यदि इस ब्लॉक में उपयोगी फाइलें हैं, जिन्हें हटाया जाना जरूरी है, तो यह भी हटा दी जाएगी।

मान्य फ़ाइलों को हटाने से रोकने के लिए, इन फ़ाइलों को एक नई पंक्ति में लिया और सहेजा जाना चाहिए, फिर ब्लॉक को हटा दें और फिर उस वैध डेटा को फिर से लिखें जहां यह पहले था। इस सारी प्रक्रिया का परिणाम अतिरिक्त लेखन और विलोपन करने से स्मृति कोशिकाओं का एक और क्षरण है।

इसके जवाब में, TRIM जैसी तकनीकें उभरती हैं। TRIM ऑपरेटिंग सिस्टम और स्टोरेज यूनिट के बीच संचार की अनुमति देता है ताकि यह सिस्टम ही है जो SSD को उस डेटा को बताता है जिसे उसे मिटाना है। जब हम विंडोज में डेटा मिटाते हैं, तो डेटा भौतिक रूप से मिटाया नहीं जाता है, बल्कि इसके बजाय उपयोग नहीं किए जाने के स्वामित्व को प्राप्त करता है। यह स्मृति कोशिकाओं के लेखन और शारीरिक क्षरण की प्रक्रियाओं को कम करने की अनुमति देता है। Microsoft से, यह तकनीक विंडोज 7 के बाद से लागू की गई है।

SSD ड्राइव के भौतिक घटक

SSD ड्राइव के घटकों के बारे में, हम तीन महत्वपूर्ण तत्वों का उल्लेख कर सकते हैं:

नियंत्रक: NAND मेमोरी मॉड्यूल पर किए गए संचालन के संचालन और प्रबंधन के लिए प्रोसेसर है।

कैश: इस प्रकार की इकाइयों में भी यूनिट से रैम और प्रोसेसर तक डेटा ट्रांसमिशन की प्रक्रिया को तेज करने के लिए एक डीआरएएम मेमोरी डिवाइस है।

कैपेसिटर: कैपेसिटर में अचानक बिजली आउटेज होने पर डेटा अखंडता बनाए रखने का कार्य होता है। यदि कटौती के कारण गति में डेटा है, तो कैपेसिटर के लिए धन्यवाद नुकसान से बचने के लिए इस डेटा को संग्रहीत करना संभव होगा।

कनेक्शन टेक्नोलॉजीज

SATA

सामान्य SSDs में सामान्य हार्ड ड्राइव के समान कनेक्शन तकनीक होती है, अर्थात, वे इन्हें मदरबोर्ड से जोड़ने के लिए SATA 3 पोर्ट का उपयोग करते हैं। इस तरह हमारे पास 600 एमबी / एस का ट्रांसफर होगा।

पीसीआई-एक्सप्रेस

लेकिन एक और भी तेजी से कनेक्शन और संचार प्रौद्योगिकी है जिसे NVMe कहा जाता है । इस पद्धति का उपयोग करके, यूनिट सीधे हमारे मदरबोर्ड पर पीसीआई-एक्सप्रेस विस्तार स्लॉट से जुड़ी होंगी। इस तरह से रीडिंग में 2 जीबी / एस तक की ट्रांसफर स्पीड हासिल करना संभव है और लिखित में 1.5 जीबी / एस।

जैसा कि सामान्य है, इन हार्ड ड्राइवों में विशिष्ट 2.5-इंच आयताकार इनकैप्सुलेशन प्रारूप नहीं होता है, लेकिन विस्तार कार्ड जैसे कि कैप्चरर्स या हीटसिंकलेस ग्राफिक्स कार्ड की तरह दिखते हैं।

M.2

यह मध्यम और अल्पावधि में SATA प्रकार को बदलने के लिए नया संचार मानक है। यह SATA और NVMe संचार प्रोटोकॉल दोनों का उपयोग करता है। ये इकाइयाँ सीधे मदरबोर्ड पर स्थित एक विशिष्ट पोर्ट से जुड़ी होती हैं। इस तरह हम पीसीआई-ई स्लॉट पर कब्जा करने से बचते हैं और हमारे पास विशिष्ट बंदरगाह होंगे। इस मानक में पीसीआई-ई की गति नहीं है, लेकिन यह एसएटीए की तुलना में बहुत अधिक है और सभी निर्माताओं से मध्यम कीमतों पर पहले से ही ड्राइव हैं।

एक एसएसडी पर विचार करने के लिए पहलू

SSD खरीदते समय हमें इसके फायदे और नुकसान दोनों जानना चाहिए, और यदि हमारा सिस्टम उचित है।

फ़ाइल सिस्टम

जैसा कि हमने देखा है कि SSD ड्राइव का प्रबंधन सामान्य हार्ड ड्राइव के लिए जो हमने देखा था, उससे काफी अलग है। यही कारण है कि पारंपरिक फ़ाइल सिस्टम को इन ड्राइव की जरूरतों के अनुरूप अपने आंतरिक संचालन संरचना को अपडेट करने की आवश्यकता थी। यदि ऐसा नहीं होता, तो इससे यूनिटों का तेजी से क्षरण होता, जिससे उनका जीवन बहुत छोटा हो जाता है।

NTFS

एक स्पष्ट उदाहरण विंडोज फाइल सिस्टम है। Windows Vista के बाद से लागू किए गए पहले अनुकूलन में से एक, सिस्टम में विभाजन को सही ढंग से संरेखित करना था। इसने अतिरिक्त पढ़ने और लिखने के कार्यों को करने की अनुमति दी, क्योंकि यांत्रिक इकाइयों और एसएसडी में क्षेत्रों का संगठन अलग है।

विंडोज 7 से बाद के संस्करणों में, सिस्टम SSDs के लिए सुधार लागू करते हैं जैसे कि फ़ाइल डीफ़्रेग्मेंटर को अक्षम करना, सुपरफच सेवा, रेडीबॉस्ट और SSD के जीवन का विस्तार करने के लिए TRIM कमांड की शुरुआत।

एक यांत्रिक डिस्क पर एक SSD के लाभ

• पढ़ें / लिखें: यांत्रिक घटकों को समाप्त करके बुनियादी कार्यों में महत्वपूर्ण वृद्धि। इसकी सबसे प्रशंसनीय और महत्वपूर्ण विशेषता है। एप्लिकेशन और फाइलें खोलना: सीधे ऊपर से यह इस प्रकार है कि एप्लिकेशन और फाइलें बहुत तेजी से खुलती हैं और कंप्यूटर का स्टार्टअप समय नाटकीय रूप से कम हो जाएगा। विफलताएं और सुरक्षा: विफलताओं के बीच का समय काफी बढ़ जाता है और डेटा की सफाई में सुधार से लेनदेन की सुरक्षा बढ़ जाती है और इकाई के पूर्ण या खाली होने पर प्रदर्शन में कोई भिन्नता नहीं होती है। फ़ाइलों को हटाना भी सुरक्षित है, क्योंकि एक बार भौतिक रूप से हटाए जाने के बाद, फाइलें पूरी तरह से अप्राप्य हैं। ऊर्जा: इसके लिए कम ऊर्जा खपत और गर्मी उत्पादन की आवश्यकता होगी। शोर: चूंकि कोई यांत्रिक तत्व नहीं हैं, इसलिए शोर का उत्पादन शून्य होगा। वजन और प्रतिरोध: यांत्रिक घटकों और आकार को कम करके, उनका वजन कम होता है और झटके का प्रतिरोध बहुत बेहतर होता है।

एक SSD का नुकसान

• उपयोगी जीवन: इन इकाइयों में आम तौर पर पारंपरिक डिस्क की तुलना में कम उपयोगी जीवन होता है। यह उपयोग की तीव्रता के सापेक्ष है जो इन्हें और विनिर्माण प्रौद्योगिकी को दिया जाता है। मूल्य: प्रति जीबी की कीमत पारंपरिक डिस्क की तुलना में काफी अधिक है। तो हम उच्च कीमतों पर बहुत छोटी क्षमता डिस्क पाते हैं। भंडारण क्षमता: हार्ड ड्राइव अभी भी यांत्रिक ड्राइव की तुलना में कम भंडारण क्षमता के साथ बाजार में मौजूद हैं। हार्डवेयर सीमाओं के कारण नहीं (कुछ समय पहले यह प्रकाशित हुआ था कि निम्बस डेटा ने 100 टीबी एसएसडी बनाने की योजना बनाई है) लेकिन इनकी लागत के कारण। डेटा रिकवरी: जैसा कि फायदे में चर्चा की गई है, SSDs स्थायी रूप से फ़ाइलों को हटाते हैं, और यह एक नुकसान भी है कि हम जो चाहते हैं वह हटाई गई फ़ाइलों को पुनर्प्राप्त करना है। इसके बावजूद, TRIM तकनीक हमें इस संबंध में एक अवसर प्रदान करती है। भयावह विफलताएं: जबकि यांत्रिक डिस्क धीरे-धीरे कम हो रही हैं और हम इसे नोटिस कर सकते हैं, एसएसडी चेतावनी के बिना विफल हो जाते हैं और यह त्रुटि कुल और अंतिम है। तो हम फाइलों को लगभग पूरी तरह से सुरक्षित रूप से खो देंगे। रखरखाव कार्य: इस मामले में, ये कार्य हार्ड ड्राइव के लिए बहुत हानिकारक हैं। SSD को डीफ़्रैग्मेन्ट करने से कोई मतलब नहीं है, लेकिन अंतरिक्ष के एक हिस्से को वर्चुअल मेमोरी में कॉन्फ़िगर करने की अनुशंसा नहीं की जाती है। यह प्रक्रिया इसे और भी अधिक पहनने का कारण बनती है।

यदि आप मैकेनिकल हार्ड ड्राइव के बारे में सभी विवरण जानना चाहते हैं तो हम अपने लेख की सलाह देते हैं:

इसके साथ हम एक एसएसडी क्या है और यह कैसे काम करता है, इसके बारे में अपनी व्याख्या समाप्त करते हैं। क्या यह आपके लिए उपयोगी है? क्या आपका कोई सवाल है? ?