Solid State Drive ( SSD^(SSDs) ) dengan cepat menjadi penyimpanan komputer pilihan untuk sistem operasi dan aplikasi. Anda akan menemukannya di laptop, ponsel, tablet, dan bahkan konsol terbaru.

Dengan kinerja dan daya tahan yang luar biasa, hard disk ini benar-benar luar biasa, tetapi apa sebenarnya SSD itu ? 

Cara Kerja Hard Disk Drive^{(Hard Disk Drives)} ( HDD ) Tradisional^(HDDs)

Untuk memahami apa yang membuat SSD^(SSDs) berbeda, kita perlu memutar balik waktu sebentar dan melihat Hard Disk Drive^{(Hard Disk Drives)} ( HDD^(HDDs) ) tradisional. HDD adalah jenis drive standar yang Anda temukan di hampir semua komputer hingga saat ini.

Di dalam HDD , Anda akan menemukan satu atau lebih disk berputar yang disebut "platters." Setiap piringan dibagi menjadi trek dan sektor. Piring biasanya terbuat dari aluminium atau kaca dan dilapisi dengan bahan magnetik.

Permukaan piringan berisi miliaran area individual yang masing-masing mewakili satu bit data. Area tersebut dapat dimagnetisasi atau didemagnetisasi, mewakili satu atau nol.

Saat piringan pemintal bergerak dengan ribuan putaran per menit, kepala baca-tulis kecil yang menempel pada lengan ayun melayang selebar rambut di atas piringan yang membaca dari atau menulis ke drive.

Hard disk drive adalah perangkat yang sangat rumit dengan banyak bagian bergerak yang kecil, presisi, dan rapuh. Ini adalah keajaiban modern bahwa mereka bekerja sebaik yang mereka lakukan. 

Cara Kerja Solid State Drive (SSD)

SSD memiliki lebih banyak kesamaan dengan perangkat semikonduktor seperti CPU^(CPUs) dan RAM daripada hard disk drive. SSD^(SSDs) dan HDD^(HDDs) berfungsi sebagai perangkat penyimpanan, tetapi SSD^(SSDs) bekerja dengan cara yang sangat berbeda.

Di dalam SSD biasa , Anda hanya akan menemukan chip komputer. Ada chip pengontrol SSD , yang mengatur bagaimana dan di mana data disimpan, tetapi sebagian besar SSD terdiri dari chip memori flash.

Memori flash^(Flash) adalah memori "non-volatile". Memori yang mudah menguap^(Volatile) , seperti RAM , tidak bertahan saat daya dimatikan—data yang disimpan di sana menghilang. Sebaliknya, dengan memori non-volatil (seperti SSD^(SSDs) atau drive USB ), data Anda tetap ada meskipun daya dimatikan. Inilah sebabnya mengapa USB thumb drive juga disebut sebagai "flash drive"!

SSD^(SSDs) modern (dan sebagian besar flash drive USB dan kartu memori) menggunakan jenis memori flash yang disebut memori flash NAND . Ini dinamai salah satu jenis gerbang logika yang dapat Anda buat dalam microchip. Di dalam memori NAND , ada “sel” yang dapat menampung berbagai tingkat muatan listrik. Dengan mengukur tingkat muatan dalam sel memori, Anda dapat mengetahui apakah itu mewakili satu atau nol. Untuk mengubah isi sel, Anda cukup mengubah tingkat muatan di dalamnya.

Ada banyak variasi berbeda dalam teknologi dalam dunia memori NAND . Misalnya, Anda mungkin pernah melihat beberapa SSD Samsung^{(Samsung SSDs)} berlabel “ V-NAND ” atau “vertikal ” NAND . Di sini sel memori ditumpuk secara vertikal, memungkinkan kapasitas penyimpanan yang lebih besar dalam jejak silikon yang sama. 3D NAND Intel juga kurang lebih merupakan teknologi yang sama. 

Jenis SSD dan Antarmuka

SSD^(SSDs) hadir dalam berbagai faktor bentuk dan jenis memori flash NAND . Ini menentukan kinerja maksimum SSD serta harganya.

Jenis Memori Flash

Semua flash NAND tidak sama untuk kepadatan dan kinerja data. Anda akan ingat dari diskusi kami di atas bahwa SSD^(SSDs) menyimpan data sebagai muatan listrik di dalam sel memori. 

Jika sel hanya menyimpan satu bit data, itu disebut SLC atau memori sel tingkat tunggal^{(single-level cell memory)} . Memori MLC^(MLC) (sel multi-level) dan TLC (sel tiga tingkat) masing-masing menyimpan dua dan tiga bit data per sel. Memori QLC^(QLC) (quad-level cell) membawanya ke empat bit per sel.

Semakin banyak bit data yang dapat Anda simpan dalam satu sel, semakin murah SSD Anda, atau semakin banyak data yang dapat Anda masukkan ke dalam ruang yang sama. Ini terdengar seperti ide yang bagus, tetapi berkat cara kerja SSD^(SSDs) , hard disk mati lebih cepat saat menggunakan metode penyimpanan multi-bit. Memori SLC^(SLC) adalah jenis NAND yang berkinerja terbaik dan paling tahan lama dengan masa pakai yang lama. Namun, itu juga yang paling mahal sejauh ini dan hanya ditemukan di drive kelas atas.

Dengan demikian, sebagian besar SSD^(SSDs) konsumen menggunakan MLC atau TLC dan menggunakan metode khusus untuk memperpanjang masa pakainya sebanyak mungkin. Kami akan membahas masalah keausan SSD nanti dalam artikel ini di bawah kelemahan teknologi.

Faktor Bentuk SSD

SSD^(SSDs) datang dalam berbagai faktor bentuk. "Faktor bentuk" hanyalah bentuk fisik perangkat dan standar koneksi apa yang sesuai dengannya. Karena SSD^(SSDs) pada awalnya dirancang untuk menggantikan HDD^(HDDs) , perangkat pertama yang dimaksudkan untuk desktop konsumen dimaksudkan untuk ditempatkan di tempat hard drive sebelumnya.

Di sinilah desain SATA SSD 2,5 inci^{( 2.5-inch SATA SSD)} muncul. Anda cukup mengeluarkan hard drive laptop 2,5 inci Anda saat ini dan mencolokkan salah satu SSD^(SSDs) ini .

SSD di dalam casing ini tidak membutuhkan semua ruangan itu, tetapi ini sangat masuk akal karena laptop dan sebagian besar desktop modern sudah memiliki ruang drive 2,5 inci dan konektor SATA pada motherboard mereka. ^(SATA)Anda juga dapat membeli adaptor yang memungkinkan Anda menempatkan drive 2,5 inci ke ruang 3,5 inci desktop.

Selain menghabiskan ruang yang tidak perlu, drive 2,5 inci ini dibatasi hingga 600 MB/s karena itulah batas antarmuka SATA 3 .

Standar mSATA (mini-SATA) memecahkan masalah ruang. mSATA secara fisik memiliki bentuk, ukuran, dan konektor yang sama dengan standar kartu Mini PCI Express^{(PCI Express Mini)} , tetapi kedua jenis kartu tersebut tidak kompatibel secara elektrik.

Standar m SATA kini telah digantikan oleh standar M.2. SSD M.2^{(M.2 SSDs)} dapat berupa SATA atau PCIe , tergantung pada kombinasi kartu dan motherboard.

Kartu M.2 juga bisa dua sisi dengan komponen di kedua sisi, dan panjangnya bervariasi. Itu selalu penting untuk memastikan bahwa motherboard komputer Anda kompatibel dengan SSD M.2^{(M.2 SSD)} yang ingin Anda gunakan dengan itu!

SSD NVMe^{(NVMe SSDs)} menggunakan standar Non-Volatile Memory Express , yaitu bagaimana komputer dapat mengakses memori SSD menggunakan ^(SSD)PCIe yang lebih umum digunakan untuk kartu grafis. PCIe memiliki lebih banyak bandwidth daripada SATA , memungkinkan memori SSD yang cepat untuk mencapai potensi penuhnya.

Kelebihan SSD

Ada banyak alasan mengapa SSD^(SSDs) dengan cepat menjadi standar dalam teknologi penyimpanan. Sementara beberapa masalah awal tumbuh gigi membuat mereka keluar dari dunia komputer arus utama untuk sementara waktu, mereka sekarang berada pada titik di mana kami dapat merekomendasikannya kepada siapa pun. Bahkan konsol video game terbaru^{(latest video game consoles)} kini menggunakan SSD . Berikut adalah kekuatan utama yang membawa SSD^(SSDs) menuju popularitasnya saat ini.

SSD Cepat

Hard drive mekanis tercepat secara global, Seagate Mach.2 Exos 2X14 , dapat mencapai kecepatan transfer berkelanjutan 524 MB/s . Itu hampir secepat SSD SATA 3 , tetapi drive mekanis khas yang akan Anda temukan di komputer akhir-akhir ini dapat mencapai antara 100 MB/s dan 250 MB/s jika Anda melihat pasar kelas atas. .

SSD PCIe M.2^{(M.2 PCIe SSDs)} khas , seperti yang ditemukan di laptop kelas menengah, menawarkan 2,5 hingga 3,5 GB/s . SSD M.2 PCIe^{(M.2 PCIe SSDs)} terbaru mendekati 8 GB/s , yang merupakan jumlah data yang membingungkan. Kecepatan tulis berurutan biasanya sedikit lebih lambat daripada kecepatan baca, tetapi data terbang dengan kecepatan luar biasa di kedua arah.^(Sequential)

Ini juga bukan hanya tentang kecepatan transfer. Hard drive mekanis memerlukan waktu untuk memutar piringan dan memindahkan kepala drive ke tempatnya. Menemukan tempat yang tepat untuk permintaan data dikenal sebagai “seek time”. Untuk SSD^(SSDs) , angka latensi tersebut secara efektif nol. 

SSD dapat langsung membaca data dari lokasi mana pun di dalam sel memorinya dan bahkan melakukannya secara paralel. Tidak peduli ke mana Anda mengirisnya, SSD^(SSDs) berada di alam semesta kinerja yang berbeda bahkan dari hard drive mekanis terbaik, apa pun cara Anda mengirisnya.

Saat memutakhirkan HDD komputer ke SSD , Anda mengalami waktu booting yang jauh lebih cepat dan respons sistem yang sangat tajam. Hanya^(Simply) karena CPU Anda tidak perlu menunggu data dari drive penyimpanan Anda. Ini adalah cara yang fantastis untuk memberikan kehidupan baru pada sistem Windows lama.^(Windows)

SSD Tahan Lama

SSD^(SSDs) tahan lama seperti komponen solid-state lainnya seperti CPU atau RAM tanpa bagian yang bergerak. Kecuali jika lonjakan daya menghancurkannya, mereka harus berjalan tanpa batas waktu atau setidaknya selama komputer tetap berguna bagi Anda. Memori flash^(Flash) juga sangat tahan terhadap kerusakan akibat benturan, tidak seperti hard drive yang mudah hancur jika jatuh, terutama saat piringan berputar.

Daya tahan ini menjadikannya sempurna untuk laptop, dan itulah sebabnya ultrabook seperti Apple MacBook Air , i Mac , dan anggota keluarga komputer Mac lainnya memiliki ^(Mac)SSD^(SSDs) terintegrasi berkinerja tinggi .

“ Daya Tahan^(Durability) ” dalam hal ini tidak mengacu pada fenomena keausan SSD , yang kami bahas di bawah daftar kerugian di bawah ini.

SSD Tidak Menderita Fragmentasi^{(Suffer From Fragmentation)}

Fragmentasi data^(Data) adalah masalah nyata pada HDD^(HDDs) . Itu terjadi ketika data baru ditulis ke ruang pertama yang tersedia di drive. Jadi file tertentu atau kumpulan file terkait mungkin memiliki data yang tersebar di seluruh area piringan fisik drive.

Ini menghancurkan kecepatan baca berurutan dan menambah banyak waktu pencarian karena kepala drive terbang ke mana-mana untuk menemukan semua bagian file. SSD^(SSDs) , karena sifatnya, tidak mengalami fragmentasi. Bukan berarti file tidak terfragmentasi. Hanya saja tidak masalah karena tidak ada bagian yang bergerak dan tidak ada waktu mencari untuk dibicarakan. 

Defragmenting hanya menempatkan keausan yang tidak perlu pada drive. Jika Anda ingin tahu lebih banyak tentang fragmentasi SSD , baca ^(SSD)Haruskah Anda Mendefrag SSD?^{(Should You Defrag an SSD?)}

SSD Tenang

Hard drive berisik! Dengung motor, deru disk, suara klik dari kepala drive yang bergerak maju mundur — itulah suara latar belakang bagi pengguna komputer selama beberapa dekade.

SSD^(SSDs) , sebaliknya, tidak mengeluarkan suara sama sekali. Ini mungkin tampak seperti keuntungan sepele, tetapi komponen komputer yang berisik mengganggu. Dalam beberapa kasus penggunaan, seperti komputer yang digunakan untuk merekam suara, tingkat suara sangat penting. Ada hard drive mahal dengan pemasangan dan desain khusus yang mencoba mengurangi kebisingan HDD , tetapi dengan ^(HDD)SSD^(SSDs) , masalahnya terpecahkan sepenuhnya.

Inilah sebabnya mengapa kita sekarang dapat memiliki komputer seperti Apple M1 MacBook Air , yang tidak memiliki kipas dan tidak memiliki hard drive mekanis. Seluruh komputer solid-state dan karenanya tidak mengeluarkan suara apa pun!

SSD Kecil dan Hemat Daya

SSD menggunakan ruang yang jauh lebih sedikit daripada HDD^(HDDs) , dan mereka membutuhkan daya yang jauh lebih sedikit untuk bekerja. Itu berarti kita dapat memiliki komputer, tablet, ponsel cerdas, dan perangkat elektronik lain yang lebih kecil dan tipis yang memerlukan drive penyimpanan non-volatil yang cepat.

SSD dapat hampir sepenuhnya tertidur saat tidak digunakan, dan, tidak seperti HDD^(HDDs) , SSD dapat beralih ke mode performa tinggi hampir seketika. Secara^(Taken) keseluruhan, konsumsi daya SSD sangat penting untuk mendapatkan masa pakai baterai yang lebih baik dari komputer seluler dan gadget lain yang menggunakannya. ^(SSD)Perangkat elektromekanis hanya membutuhkan lebih banyak energi daripada perangkat solid-state untuk beroperasi.

SSD Dapat Mengecilkan Ukuran Instalasi

SSD^(SSDs) dapat mengurangi ukuran penginstalan beberapa aplikasi, terutama video game^{(video games)} . Saat aplikasi mengandalkan aliran data ke dalam memori dengan cepat, pengembang dapat menggandakan informasi di beberapa lokasi di piringan HDD . Ini menghemat waktu pencarian karena kepala drive selalu dekat dengan salinan data yang dibutuhkan. Ini adalah trik yang cerdas, tetapi itu mengorbankan ruang penyimpanan.

Aplikasi yang dirancang untuk SSD^(SSDs) tidak perlu melakukan ini sama sekali. Karena SSD hampir tidak memiliki latensi dan dapat langsung membaca data dari mana saja di drive, hanya satu salinan data yang harus ada.

Konsol seperti PlayStation 5 telah menunjukkan seberapa besar SSD^(SSDs) dapat mengecilkan ukuran pemasangan, terutama dikombinasikan dengan kompresi, yang membawa kita ke keuntungan berikutnya.

SSD Dapat Dipercepat

Jika Anda berpikir bahwa SSD^(SSDs) sudah sangat cepat, Anda dapat mempercepat drive ini untuk beberapa angka kinerja berkecepatan tinggi. Itu semua berkat teknologi kompresi. Data disimpan di SSD dalam bentuk yang sangat terkompresi. Saat informasi diminta, informasi tersebut didekompresi secara real-time, yang secara efektif memperkuat kecepatan transfer data mentah SSD .

Satu-satunya masalah adalah Anda memerlukan prosesor yang kuat untuk melakukan dekompresi, tetapi SSD^(SSDs) saat ini tidak menyertakan prosesor seperti itu. Ternyata GPU^(GPUs) sangat baik dalam melakukan jenis pekerjaan ini, jadi menggunakan perangkat lunak API^(APIs) ( Application Programmer Interface ) seperti DirectStorage Microsoft dan RTX IO Nvidia , ^{(Nvidia’s RTX IO)}GPU generasi terbaru dapat mempercepat tidak hanya grafis 3D tetapi juga kinerja SSD .

Kekurangan SSD

SSD^(SSDs) memiliki banyak atribut yang diinginkan, tetapi teknologinya tidak sempurna. Beberapa aspek kepemilikan SSD tidak semenyenangkan yang kami inginkan.

SSD Lebih Mahal

HDD telah turun harganya begitu banyak dan telah meningkatkan jumlah data yang dapat mereka simpan ke tingkat kepadatan yang gila. Hasilnya adalah satu gigabyte data HDD jauh lebih murah daripada flash NAND termurah sekalipun.

Harga SSD^(SSD) telah turun drastis selama beberapa tahun terakhir, tetapi orang-orang umumnya masih menggunakan SSD^(SSDs) yang relatif kecil dalam kisaran 256GB hingga 512GB. SSD^(SSDs) dicadangkan untuk aplikasi dan sistem operasi, sedangkan HDD^(HDDs) masih memiliki penyimpanan massal untuk file media atau aplikasi yang tidak memanfaatkan kecepatan SSD .

Kabar baiknya adalah, seperti semua teknologi semikonduktor, kepadatan transistor dan proses manufaktur cenderung menunjukkan tren eksponensial yang mengarah ke biaya yang lebih rendah dan jumlah ruang yang lebih signifikan. Untuk saat ini, sebagian besar anggaran memerlukan campuran penyimpanan SSD dan HDD .

SSD Bisa Aus

Meskipun SSD^(SSDs) sangat tahan lama dan dapat menahan lebih banyak hukuman daripada HDD^(HDDs) , sementara juga memiliki masa operasional yang lebih lama, SSD mengalami keausan. Keausan SSD terjadi karena penulisan ^(SSD)SSD^(SSDs) ke sel memori bersifat merusak. Setiap kali bit ditulis ke sel memori SSD , ia kehilangan kemampuannya untuk menahan sedikit daya.

Seiring waktu, penulisan berulang ke sel membuatnya tidak dapat dioperasikan. SSD SLC^{(SLC SSDs)} dapat menangani penulisan yang paling sering diulang sebelum menggoreng sel tertentu, tetapi sel MLC , TLC , dan QLC lebih rentan, dalam urutan itu. SSD^(SSDs) konsumen awal dapat segera mati secara mengkhawatirkan, tetapi hard disk saat ini memiliki strategi seperti perataan keausan dan penyediaan berlebih untuk memperpanjang daya tahan penulisan SSD .

Keausan SSD^(SSD) adalah topik yang kompleks, jadi lihat Semua yang Perlu Anda Ketahui Tentang Keausan & Keausan SSD^{(Everything You Need To Know About SSD Wear & Tear)} untuk diskusi mendalam.

SSD Dapat Memiliki Rotasi Bit yang Cepat

Semua bentuk penyimpanan data akhirnya menyerah pada bit rot. Hal ini terjadi ketika media penyimpanan sangat menurun sehingga tidak dapat lagi menyimpan data dalam bentuk yang dapat dibaca.

Media yang berbeda menjadi sedikit busuk karena berbagai alasan, tetapi hard drive dapat disimpan selama beberapa dekade tanpa menjadi masalah. SSD^(SSDs) , di sisi lain, berpotensi kehilangan datanya setelah hanya beberapa tahun penyimpanan. Ini terjadi karena degradasi lapisan isolasi yang menyimpan muatan di setiap sel memori. Jika jumlahnya bocor, selnya kosong dan tidak berisi data!

Tampaknya pembusukan kecil terjadi lebih cepat jika SSD^(SSDs) disimpan di lingkungan yang terlalu panas, tetapi bagaimanapun juga, SSD mungkin bukan pilihan terbaik untuk menyimpan data di laci di suatu tempat.

Pemulihan Data SSD Sulit^{(SSD Data Recovery Is Hard)} untuk Tidak Mungkin

Ada industri canggih yang dibangun di sekitar seni memulihkan data dari hard drive mekanis. Jika Anda memiliki cukup uang untuk dibelanjakan, Anda bahkan dapat memulihkan data dari hard disk yang rusak, karena seorang spesialis benar-benar akan membangun kembali hard disk tersebut.

Pada tingkat yang lebih biasa, Anda dapat memulihkan data yang terhapus secara tidak sengaja karena HDD^(HDDs) tidak menghapus data fisik saat Anda menghapusnya di Windows atau sistem operasi lain. Sebaliknya, area drive tersebut ditandai untuk ditimpa. Selama penimpaan belum terjadi, Anda dapat memulihkannya menggunakan perangkat lunak khusus.

SSD^(SSDs) membuatnya hampir tidak mungkin untuk memulihkan apa pun jika drive rusak atau file dihapus. Jika HDD rusak^{(HDD is damaged)} oleh lonjakan listrik, Anda masih dapat membangunnya kembali dengan elektronik drive baru, tetapi karena SSD sepenuhnya listrik, semua memori dapat digoreng.

Juga tidak membantu bahwa SSD^(SSDs) memiliki pengontrol canggih yang melakukan banyak hal dengan sistem operasi data fisik yang tidak mereka ketahui. Misalnya, perintah TRIM yang digunakan oleh SSD SATA^{(SATA SSDs)} secara pre-emptive menghapus sel memori yang telah ditandai untuk dihapus guna mempercepat proses penulisan data baru. Jadi trik membatalkan penghapusan tidak akan berhasil!

Masa Depan Adalah Solid-State

Meskipun SSD^(SSDs) tidak sempurna, SSD mewakili lompatan besar dalam kinerja drive penyimpanan sehingga dominasi mereka pada pasar penyimpanan tampaknya tak terelakkan. Seiring waktu, kami memperkirakan bahkan SSD SLC^{(SLC SSDs)} akan turun harganya, sementara jenis SSD yang kurang tahan lama akan menjadi lebih pintar dalam hal membatasi keausan. 

Teknologi hard^(Hard) drive juga memiliki masalah yang adil di masa-masa awal, tetapi kami merasa masalah apa pun yang masih dimiliki SSD^(SSDs) akan diselesaikan dalam waktu singkat. 

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. 

Related posts

• MBR vs GPT: Format Mana yang Lebih Baik untuk Drive SSD?

• Apa Format Terbaik Untuk Hard Drive Eksternal? Pro & Kontra Masing-Masing

• Haruskah Anda Mendefrag SSD?

• Apa yang Harus Dilakukan Saat Drive USB Anda Tidak Muncul

• Drive CD/DVD Hilang di Windows?

• Perbaiki Tugas Terjadwal Tidak Akan Berjalan untuk File .BAT

• Apa yang Harus Dilakukan Jika Akun Google Anda Terkunci

• Tidak Dapat Mem-boot Windows dengan Hard Drive Eksternal Terlampir?

• Panduan Pemecahan Masalah Utama untuk Windows 7/8/10 Masalah Koneksi HomeGroup

• Cara Memperbaiki Error 'RPC Server is Unavailable' di Windows

• Pekerjaan Cetak Tidak Akan Dihapus di Windows? 8+ Cara untuk Memperbaiki

• Tips Mengatasi Masalah Saat Bluetooth Tidak Berfungsi di Komputer Atau Ponsel Cerdas Anda

• Cara Memperbaiki Kesalahan "Scratch Disks Are Full" Di Photoshop

• Cara Memperbaiki Kesalahan "Perlindungan Sumber Daya Windows Tidak Dapat Melakukan Operasi yang Diminta"

• Tombol Jeda YouTube Tidak Menghilang? 6 Cara untuk Memperbaiki

• GPT or MBR: Format mana yang harus Anda gunakan untuk State Drive (SSD)?

• FIX: Tidak Dapat Terhubung ke Steam Network Error

• Tombol Print Screen Tidak Berfungsi di Windows 10? Bagaimana memperbaikinya

• 9 Perbaikan Saat Microsoft Edge Terus Menerjang

• Cara Memperbaiki Drive USB Menampilkan Ukuran Yang Salah