Katı Hal Sürücüleri ( SSD'ler^(SSDs) ), işletim sistemleri ve uygulamalar için hızla tercih edilen bilgisayar depolama alanı haline geliyor. Bunları en yeni dizüstü bilgisayarlarda, telefonlarda, tabletlerde ve hatta konsollarda bulacaksınız.

Mükemmel performans ve dayanıklılık ile bu sürücüler gerçek bir sıçrama yapıyor, ancak SSD tam olarak nedir? 

Geleneksel Sabit Disk Sürücüleri^{(Hard Disk Drives)} ( HDD'ler^(HDDs) ) Nasıl Çalışır ?

SSD'leri^(SSDs) neyin farklı kıldığını anlamak için zamanı kısaca geri almamız ve geleneksel Sabit Disk Sürücülerine^{(Hard Disk Drives)} ( HDD'ler^(HDDs) ) bakmamız gerekiyor. HDD , yakın zamana kadar neredeyse tüm bilgisayarlarda bulabileceğiniz standart sürücü türüydü .

HDD'nin^(HDD) içinde "plaka" adı verilen bir veya daha fazla dönen disk bulacaksınız. Her plaka, parçalara ve sektörlere ayrılmıştır. Plakalar genellikle alüminyum veya camdan yapılır ve manyetik malzeme ile kaplanır.

Tabağın yüzeyi, her biri tek bir veri bitini temsil eden milyarlarca ayrı alan içerir. Alan, bir veya sıfırı temsil eden manyetize veya demanyetize edilebilir.

Döner tablalar dakikada binlerce devirle hareket ederken, sallanan kollara bağlı küçük okuma-yazma kafaları, diskten okuma veya sürücüye yazma tablasının bir saç teli üzerinde yüzer.

Sabit^(Hard) disk sürücüleri, birçok küçük, hassas ve kırılgan hareketli parçaya sahip inanılmaz derecede karmaşık cihazlardır. Yaptıkları kadar iyi çalışmaları modern bir mucize. 

Katı Hal Sürücüsü (SSD) Nasıl Çalışır?

SSD'lerin, CPU'lar^(CPUs) ve RAM gibi yarı iletken cihazlarla sabit disk sürücülerinden daha fazla ortak noktası vardır . SSD'ler^(SSDs) ve HDD'lerin^(HDDs) her ikisi de depolama aygıtı görevi görür, ancak SSD'ler^(SSDs) çok farklı bir şekilde çalışır.

Tipik bir SSD'nin^(SSD) içinde yalnızca bilgisayar çipleri bulacaksınız. Verilerin nasıl ve nerede saklandığını yöneten SSD'nin^(SSD) denetleyici yongası vardır , ancak bir SSD'nin^(SSD) büyük kısmı flash bellek yongalarından oluşur.

Flash bellek “geçici olmayan” bellektir. RAM gibi ^(RAM)geçici^(Volatile) bellek, güç kapatıldığında kalıcı olmaz—orada depolanan veriler kaybolur. Buna karşılık, kalıcı bellekte ( SSD'ler^(SSDs) veya USB sürücüler gibi), güç kapatıldığında bile verileriniz kalır. Bu nedenle USB flash sürücülere "flash sürücüler" de denir!

Modern SSD'ler^(SSDs) (ve çoğu USB flash sürücü ve bellek kartı), NAND flash bellek adı verilen bir tür flash bellek kullanır. Bir mikroçipte yapabileceğiniz mantık kapısı türlerinden birinin adını almıştır. NAND belleğinde farklı elektriksel yük seviyelerini tutabilen^(NAND) “hücreler” vardır. Bir bellek hücresindeki şarj seviyesini ölçerek, bunun bir mi yoksa sıfırı mı temsil ettiğini anlayabilirsiniz. Bir hücrenin içeriğini değiştirmek için, içindeki şarj seviyesini değiştirmeniz yeterlidir.

NAND bellek dünyasında teknolojinin birçok farklı varyasyonu vardır . Örneğin, “ V-NAND ” veya “dikey ” NAND olarak etiketlenmiş bazı Samsung SSD'leri^{(Samsung SSDs)} görmüş olabilirsiniz . Burada bellek hücreleri dikey olarak istiflenir ve aynı silikon ayak izinde daha fazla depolama kapasitesi sağlar. Intel'in 3D NAND'ı^(NAND) da aşağı yukarı aynı teknolojidir. 

SSD ve Arayüz Türleri

SSD'ler^(SSDs) , çeşitli form faktörlerine ve NAND flash bellek türlerine sahiptir. Bu, bir SSD'nin^(SSD) maksimum performansını ve fiyatını belirler.

Flash Bellek Tipleri

Tüm NAND flash, veri yoğunluğu ve performansı için aynı değildir. Yukarıdaki tartışmamızdan SSD'lerin^(SSDs) verileri bellek hücrelerinin içinde elektrik yükleri olarak sakladığını hatırlayacaksınız. 

Bir hücre yalnızca tek bir veri biti depolarsa, buna SLC veya tek seviyeli hücre belleği^{(single-level cell memory)} denir . MLC (çok seviyeli hücre) ve TLC (üç seviyeli hücre) hafızası, hücre başına sırasıyla iki ve üç bit veri depolar. QLC (dört seviyeli hücre) belleği, hücre başına dört bit alır.

Tek bir hücrede ne kadar fazla veri saklayabilirseniz, SSD'niz o kadar ucuz olabilir veya aynı alana o kadar fazla veri doldurabilirsiniz. Bu harika bir fikir gibi görünüyor, ancak SSD'lerin^(SSDs) çalışma şekli sayesinde, çok bitli bir depolama yöntemi kullanıldığında sürücüler daha hızlı ölür. SLC bellek, uzun ömürlü, en iyi performans gösteren ve en dayanıklı ^(SLC)NAND türüdür . Ancak, aynı zamanda bugüne kadarki en pahalı ve sadece ileri teknoloji disklerde bulunan.

Bu nedenle, çoğu tüketici SSD'si ^(SSDs)MLC veya TLC kullanır ve kullanım ömürlerini mümkün olduğunca uzatmak için özel yöntemler kullanır. SSD aşınması konusuna biraz sonra bu yazımızda teknolojinin dezavantajları başlığı altında değineceğiz.

SSD Form Faktörleri

SSD'ler^(SSDs) çeşitli form faktörlerinde gelir. Bir "form faktörü", basitçe cihazın fiziksel şekli ve hangi bağlantı standardına uyduğudur. SSD'ler başlangıçta HDD'lerin yerini ^(HDDs)alacak^(SSDs) şekilde tasarlandığından , tüketici masaüstü bilgisayarları için tasarlanan ilk cihazlar, daha önce sabit sürücülerin olduğu yerlere yerleştirmek için tasarlandı.

2,5 inçlik SATA SSD^{( 2.5-inch SATA SSD)} tasarımının devreye girdiği yer burasıdır . Mevcut 2,5 inç dizüstü bilgisayar sabit sürücünüzü çıkarabilir ve bu SSD'lerden^(SSDs) birini takabilirsiniz .

Bu kasanın içindeki SSD'nin o kadar odaya ihtiyacı yok, ancak dizüstü bilgisayarlar ve çoğu modern masaüstü bilgisayarların anakartlarında zaten 2,5 inçlik sürücü yuvaları ve ^(SSD)SATA konektörleri bulunduğundan bu çok mantıklıydı . 2,5 inçlik bir sürücüyü bir masaüstünün 3,5 inçlik yuvasına yerleştirmenize izin veren adaptörler de satın alabilirsiniz.

Gereksiz yer kaplamanın yanı sıra, bu 2,5 inçlik sürücüler , SATA 3 arabiriminin sınırı olduğu için 600 MB/s

mSATA (mini-SATA) standardı, alan sorununu çözer. mSATA, PCI Express Mini^{(PCI Express Mini)} kart standardı ile fiziksel olarak aynı şekil, boyut ve konektördü , ancak iki kart türü elektriksel olarak uyumlu değil.

m SATA standardı artık M.2 standardı ile değiştirilmiştir. M.2 SSD'ler^{(M.2 SSDs)} , kart ve anakart kombinasyonuna bağlı olarak SATA veya PCIe olabilir.^(PCIe)

M.2 kartları ayrıca her iki tarafta bileşenlerle çift taraflı olabilir ve uzunlukları değişir. Bilgisayarınızın anakartının, onunla kullanmak istediğiniz M.2 SSD ile uyumlu olduğundan emin olmanız her zaman önemlidir !

NVMe SSD'ler^{(NVMe SSDs)} , bilgisayarın daha yaygın olarak grafik kartları için kullanılan PCIe'yi kullanarak ^(PCIe)SSD belleğine nasıl erişebildiği Uçucu Olmayan Bellek Ekspres^{(Memory Express)} standardını kullanır. PCIe , SATA'dan^(SATA) çok daha fazla bant genişliğine sahiptir ve hızlı SSD belleğin tam potansiyeline ulaşmasını sağlar.

SSD'lerin Avantajları

SSD'lerin^(SSDs) depolama teknolojisinde hızla standart hale gelmesinin birçok nedeni vardır . Bazı erken diş çıkarma sorunları onları bir süre ana bilgisayar dünyasının dışında tutsa da artık herkese tavsiye edebileceğimiz bir noktadalar. En yeni video oyun konsolları^{(latest video game consoles)} bile artık SSD kullanıyor . İşte SSD'leri^(SSDs) mevcut popülerliklerine doğru yönlendiren temel güçlü yönler .

SSD'ler Hızlıdır

Dünyanın en hızlı mekanik sabit diski olan Seagate Mach.2 Exos 2X14 , 524 ^{(Exos 2X14)}MB/s sürekli aktarım hızlarına ulaşabilir . Bu, neredeyse bir SATA 3 SSD kadar hızlıdır , ancak bugünlerde bilgisayarlarda bulacağınız tipik mekanik sürücü , pazarın en üst düzeyine bakıyorsanız 100 MB/s ile 250 MB/s arasında bir yere ulaşabilir. .

Orta sınıf dizüstü bilgisayarlarda bulunanlar gibi tipik M.2 PCIe SSD'ler 2,5 ila 3,5 ^{(M.2 PCIe SSDs)}GB/s sunar . En yeni M.2 PCIe SSD'ler^{(M.2 PCIe SSDs)} , akıllara durgunluk veren bir veri miktarı olan 8 GB/s yaklaşıyor . Sıralı^(Sequential) yazma hızları genellikle okuma hızlarından biraz daha yavaştır, ancak veriler her iki yönde de muazzam bir hızla uçmaktadır.

Bu sadece aktarım hızlarıyla da ilgili değil. Mekanik sabit diskler, plakaları döndürmek ve sürücü kafalarını yerine yerleştirmek için zamana ihtiyaç duyar. Bir veri talebi için tepside doğru noktayı bulmak “zaman arama” olarak bilinir. SSD'ler^(SSDs) için bu gecikme sayısı fiilen sıfırdır. 

SSD , bellek hücreleri içindeki herhangi bir konumdan verileri anında okuyabilir ve hatta paralel olarak yapabilir. Hangi şekilde dilimlerseniz dilimleyin, SSD'ler^(SSDs) , hangi şekilde dilimlerseniz dilimleyin , en iyi mekanik sabit sürücülerden bile farklı bir performans evrenindedir.

Bir bilgisayarın HDD'sini^(HDD) bir SSD'ye^(SSD) yükseltirken , çok daha hızlı önyükleme süreleri ve çok hızlı sistem yanıt hızı yaşarsınız. Basitçe^(Simply) , CPU'nuzun^(CPU) asla depolama sürücülerinizden veri beklemesi gerekmediği için. Eski bir Windows sistemine yeni bir hayat vermenin harika bir yolu.

SSD'ler Dayanıklıdır

SSD'ler^(SSDs) , hareketli parçası olmayan CPU veya RAM gibi diğer katı hal bileşenleri kadar dayanıklıdır . Bir güç dalgalanması onları yok etmedikçe, süresiz olarak veya en azından bilgisayar sizin için yararlı olduğu sürece çalışmalıdırlar. Flash bellek, özellikle plakalar dönerken düştüklerinde kolayca yok olan sabit disklerin aksine, darbe hasarına karşı da çok dayanıklıdır.

Bu dayanıklılık onları dizüstü bilgisayarlar için mükemmel kılar ve bu nedenle Apple MacBook Air , i Mac ve Mac bilgisayar ailesinin diğer üyeleri gibi ultrabook'larda yüksek performanslı tümleşik SSD'ler^(SSDs) bulunur .

Bu durumda “ Dayanıklılık^(Durability) ”, aşağıdaki dezavantajlar listesi altında ele aldığımız SSD aşınması olgusunu ifade etmez .

SSD'ler Parçalanmadan^{(Suffer From Fragmentation)} Zarar Görmüyor

Veri parçalanmaları, ^(Data)HDD'lerde^(HDDs) gerçek bir sorundur . Sürücüdeki ilk boş alana yeni veriler yazıldığında gerçekleşir. Bu nedenle, belirli bir dosya veya ilgili dosyalar kümesi, verilerinin sürücünün fiziksel plaka alanının her tarafına dağılmış olabilir.

Bu, sıralı okuma hızlarını yok eder ve bir ton arama süresi ekler, çünkü sürücü kafaları bir dosyanın tüm parçalarını bulmak için her yerde uçar. SSD'ler^(SSDs) doğaları gereği parçalanma sorunu yaşamazlar. Dosyaların parçalanmadığından değil. Sadece önemli değil çünkü hareketli parça yok ve konuşacak arama zamanı yok. 

Birleştirme, yalnızca sürücüde gereksiz aşınmaya neden olur. SSD parçalanması hakkında biraz daha fazla bilgi edinmek istiyorsanız, Bir SSD'yi Birleştirmeli misiniz? başlıklı makaleyi okuyun.^{(Should You Defrag an SSD?)}

SSD'ler Sessizdir

Sabit diskler gürültülüdür! Motorun vızıltısı, diskin vızıltısı, ileri geri hareket eden sürücü kafalarının tıkırtı sesleri - bu on yıllardır bilgisayar kullanıcılarının arka plan gürültüsüydü.

SSD'ler^(SSDs) , aksine, hiç ses çıkarmaz. Bu önemsiz bir avantaj gibi görünebilir, ancak gürültülü bilgisayar bileşenleri can sıkıcıdır. Ses kaydı için kullanılan bilgisayarlar gibi bazı kullanım durumlarında ses seviyeleri kritiktir. HDD gürültüsünü engellemeye çalışan özel montajlara ve tasarımlara sahip pahalı sabit diskler olmuştur , ancak SSD'lerde^(SSDs) sorun tamamen çözülmüştür.

Bu nedenle artık Apple M1 MacBook Air gibi fanı ve mekanik sabit diski olmayan bir bilgisayara sahip olabiliriz. Bilgisayarın tamamı katı haldedir ve bu nedenle hiç ses çıkarmaz!

SSD Küçüktür ve Güç Verimlidir

SSD'ler, HDD'lerden^(HDDs) çok daha az yer kaplar ve çalışmak için çok daha az güce ihtiyaç duyarlar. Bu, daha küçük ve daha ince bilgisayarlara, tabletlere, akıllı telefonlara ve hızlı uçucu olmayan depolama sürücüleri gerektiren diğer elektronik cihazlara sahip olabileceğimiz anlamına gelir.

SSD'ler kullanılmadıklarında neredeyse tamamen uyku moduna geçebilir ve ^(SSD)HDD'lerin^(HDDs) aksine neredeyse anında yüksek performans moduna geçebilirler. Bir bütün olarak ele alındığında , ^(Taken)SSD güç tüketimi, mobil bilgisayarlardan ve onları kullanan diğer cihazlardan daha iyi pil ömrü elde etmek için özellikle önemlidir. Elektromekanik cihazlar, çalışmak için katı hal cihazlarından daha fazla enerjiye ihtiyaç duyar.

SSD'ler Kurulum Boyutlarını Küçültebilir

SSD'ler , başta ^(SSDs)video oyunları^{(video games)} olmak üzere bazı uygulamaların kurulum boyutlarını küçültebilir . Uygulamalar, belleğe hızlı bir şekilde veri akışına güvendiğinde, geliştiriciler bilgileri HDD plakasında birden çok konumda çoğaltabilir . Bu, sürücü kafaları her zaman ihtiyaç duyduğu verilerin bir kopyasına yakın olduğu için arama sürelerini kısaltır. Bu akıllıca bir numara, ancak depolama alanı pahasına geliyor.

SSD'ler^(SSDs) için tasarlanmış uygulamaların bunu yapmasına hiç gerek yoktur. SSD'de^(SSD) neredeyse hiç gecikme olmadığı ve sürücüdeki herhangi bir yerden verileri anında okuyabildiği için , verilerin yalnızca bir kopyası bulunmalıdır.

PlayStation 5 gibi konsollar, SSD'lerin^(SSDs) , özellikle sıkıştırma ile birlikte kurulum boyutlarını ne kadar küçültebileceğini zaten gösterdi ve bu da bizi bir sonraki avantaja getiriyor.

SSD'ler Hızlandırılabilir

SSD'lerin^(SSDs) zaten çok hızlı olduğunu düşündüyseniz, gerçekten yüksek hızlı performans sayıları için bu sürücüleri hızlandırabilirsiniz. Hepsi sıkıştırma teknolojisi sayesinde. Veriler, SSD'de^(SSD) yoğun şekilde sıkıştırılmış bir biçimde depolanır . Bilgi istendiğinde, gerçek zamanlı olarak sıkıştırılır ve SSD'nin^(SSD) ham veri aktarım hızları etkin bir şekilde yükseltilir .

Tek sorun, sıkıştırmayı açmak için güçlü bir işlemciye ihtiyaç duymanızdır, ancak SSD'lerde^(SSDs) şu anda böyle bir işlemci yoktur. GPU'ların^(GPUs) bu tür işleri yapmakta mükemmel olduğu ortaya çıktı , bu nedenle Microsoft'un DirectStorage ve Nvidia'nın RTX ^{(Nvidia’s RTX IO)}IO'su^(GPU) gibi yazılım API'lerini^(APIs) ( Uygulama Programlayıcı Arayüzü^{(Application Programmer Interface)} ) kullanarak , yeni nesil GPU'lar yalnızca 3D grafikleri değil SSD performansını da hızlandırabilir.

SSD'lerin Dezavantajları

SSD'lerin^(SSDs) arzu edilen birçok özelliği vardır, ancak teknoloji mükemmel değildir. SSD sahipliğinin bazı yönleri, istediğimiz kadar hoş değil.

SSD'ler Daha Pahalıdır

HDD'lerin^(HDD) fiyatları çok düştü ve depolayabilecekleri veri miktarını çılgın yoğunluk seviyelerine yükseltti. Sonuç olarak, bir gigabayt HDD verisinin maliyeti, en ucuz NAND flash'tan bile daha ucuzdur.

SSD fiyatları son birkaç yılda hızla düştü, ancak insanlar genellikle hala 256GB ila 512GB aralığında nispeten küçük SSD'ler kullanıyor. ^(SSDs)SSD'ler^(SSDs) uygulamalar ve işletim sistemleri için ayrılmıştır, HDD'lerde ise medya dosyaları veya ^(HDDs)SSD hızlarından yararlanmayan uygulamalar için hala yığın depolama vardır .

İyi haber şu ki, tüm yarı iletken teknolojilerinde olduğu gibi, transistör yoğunluğu ve üretim süreçleri, muhtemelen daha düşük maliyet ve daha önemli miktarda alan sağlayan üstel bir eğilim gösterecek. Şimdilik çoğu bütçe, SSD ve HDD depolama karışımını gerektiriyor.

SSD'ler Yıpranabilir

SSD'ler çok dayanıklı ve HDD'lerden daha fazla ^(SSDs)cezaya^(HDDs) dayanabilirken, daha uzun çalışma ömürlerine sahip oldukları için aşınmaya maruz kalıyorlar. SSD aşınması , SSD'lerin^(SSDs) bellek hücrelerine yazması yıkıcı olduğu için olur. Bir SSD^(SSD) bellek hücresine her bit yazıldığında, şarj tutma yeteneğini biraz kaybeder.

Zamanla, bir hücreye tekrarlanan yazma işlemleri onu çalışamaz hale getirir. SLC SSD'ler^{(SLC SSDs)} , belirli bir hücreyi kızartmadan önce en çok tekrarlanan yazma işlemlerini gerçekleştirebilir, ancak bu sırayla MLC , TLC ve QLC hücreleri daha savunmasızdır. ^(QLC)İlk tüketici SSD'leri endişe verici bir şekilde yakında ölebilirdi, ancak bugün disklerde ^(SSDs)SSD'nin^(SSD) yazma dayanıklılığını uzatmak için aşınma dengeleme ve aşırı tedarik gibi stratejiler var .

SSD aşınması karmaşık bir konudur, bu nedenle derinlemesine bir tartışma için SSD Aşınma ve Yıpranma Hakkında Bilmeniz Gereken Her Şey'e bakın.^{(Everything You Need To Know About SSD Wear & Tear)}

SSD'lerde Hızlı Bit Rot Olabilir

Tüm veri depolama biçimleri sonunda bit çürümesine^{(bit rot.)} yenik düşer . Bu, depolama ortamı, verileri artık okunabilir bir biçimde tutamayacak kadar çok bozulduğunda olur.

Farklı ortamlar çeşitli nedenlerle biraz çürür, ancak sabit diskler bit çürümesi sorun olmadan onlarca yıl saklanabilir. Öte yandan SSD'ler , yalnızca birkaç yıllık depolamadan sonra verilerini potansiyel olarak kaybedebilir. ^(SSDs)Bu, her bellek hücresinde yükü tutan yalıtım katmanının bozulması nedeniyle olur. Miktar dışarı sızarsa, hücre boştur ve veri içermez!

SSD'ler^(SSDs) çok sıcak bir ortamda tutulursa bit çürümesi daha hızlı oluyor gibi görünüyor , ancak her iki durumda da, muhtemelen bir çekmecede bir yerde veri depolamak için en iyi seçim değiller.

SSD Veri Kurtarma^{(SSD Data Recovery Is Hard)} Zordan İmkansıza Kadar Zordur

Mekanik sabit disklerden veri kurtarma sanatı etrafında inşa edilmiş karmaşık bir endüstri var. Harcamak için yeterli paranız varsa, bir uzman sürücüyü kelimenin tam anlamıyla parçalardan yeniden oluşturduğundan, parçalanmış sürücülerden verileri bile kurtarabilirsiniz.

Daha sıradan bir düzeyde, HDD'ler^(HDDs) fiziksel verileri Windows veya başka bir işletim sisteminde sildiğinizde silmediği için yanlışlıkla silinen verileri kurtarabilirsiniz . Bunun yerine, sürücünün bu alanı üzerine yazılmak üzere işaretlenir. Üzerine yazma henüz gerçekleşmediyse, özel bir yazılım kullanarak onu kurtarabilirsiniz.

SSD'ler^(SSDs) , sürücü hasar görürse veya dosyalar silinirse herhangi bir şeyi kurtarmayı neredeyse imkansız hale getirir. Bir HDD elektrik dalgalanmasından zarar görürse^{(HDD is damaged)} , onu yine de yeni sürücü elektroniği ile yeniden oluşturabilirsiniz, ancak SSD tamamen elektrikli olduğu için belleğin tamamı yanabilir.

Ayrıca SSD'lerin^(SSDs) bilmedikleri fiziksel veri işletim sistemleriyle pek çok şey yapan karmaşık denetleyicilere sahip olmaları da yardımcı olmuyor. Örneğin, SATA SSD'ler tarafından kullanılan ^{(SATA SSDs)}TRIM komutu , yeni veri yazma sürecini hızlandırmak için silinmek üzere işaretlenmiş bellek hücrelerini önceden siler. Bu nedenle, silmeyi geri alma numarası onlarda işe yaramaz!

Gelecek Katı Halde

SSD'ler^(SSDs) mükemmel olmasa da, depolama sürücüsü performansında öyle bir sıçramayı temsil ederler ki, sonunda depolama pazarındaki hakimiyetleri kaçınılmaz görünmektedir . Zamanla , SLC SSD'lerin^{(SLC SSDs)} bile fiyatlarının düşmesini beklerken, daha az dayanıklı SSD türleri, aşınmayı sınırlamaya gelince daha da akıllı hale gelecek. 

Sabit^(Hard) disk teknolojisi de ilk günlerde sorunlardan payını aldı, ancak SSD'lerin^(SSDs) sahip olduğu her türlü sorunun rekor sürede çözüleceğini hissediyoruz. 

What Is a Solid State Drive (SSD)? Plus, the Pros and Cons

Solіd 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. 

Related posts

• MBR vs GPT: SSD Sürücüsü için Hangi Format Daha İyi?

• Harici Sabit Diskler İçin En İyi Format Nedir? Her birinin Artıları ve Eksileri

• Bir SSD'yi Birleştirmeli misiniz?

• USB Sürücünüz Görünmediğinde Ne Yapmalısınız?

• Windows'ta CD/DVD Sürücüsü Eksik mi?

• Microsoft Edge Çökmeye Devam Ettiğinde 9 Düzeltme

• SSD Görünmediğinde Nasıl Onarılır

• Ntoskrnl.Exe Neden Yüksek CPU'ya Neden Oluyor ve Nasıl Düzeltilir

• Windows 7/8/10 Ev Grubu Bağlantı Sorunları için Nihai Sorun Giderme Kılavuzu

• Google Haritalar Çalışmıyor: Bunu Düzeltmenin 7 Yolu

• Google Drive Dosyaları Eksik veya Görünmüyor mu? İşte Onları Nasıl Bulunur?

• Spotify Uygulaması Yanıt Vermediğinde veya Açılmadığında 6 Düzeltme

• WiFi Her Zaman Bağlantıyı Kesiyor mu? İşte Nasıl Düzeltilir

• Katı State Drive vs Hard Disk Drive - Karşılaştırılması

• SD Kart Okunamıyor? İşte Nasıl Düzeltilir

• Photoshop'ta "Çalışma Diskleri Dolu" Hatası Nasıl Düzeltilir

• Google Drive Chromebook'ta Çalışmıyor mu? Düzeltmenin 11 Yolu

• Bluetooth Bilgisayarınızda veya Akıllı Telefonunuzda Çalışmadığında Sorun Giderme İpuçları

• Harici Sabit Sürücü Takılıyken Windows Önyükleme Yapılamıyor mu?

• Windows'ta 'RPC Sunucusu Kullanılamıyor' Hatası Nasıl Onarılır