Solid State Drives ( SSD's ) worden snel de favoriete computeropslag voor besturingssystemen en apps. Je vindt ze in de nieuwste laptops, telefoons, tablets en zelfs consoles.

Met uitstekende prestaties en duurzaamheid maken deze schijven echt indruk, maar wat is een SSD precies ? 

Hoe traditionele harde schijven^{(Hard Disk Drives)} ( HDD's ) werken

Om te begrijpen wat SSD's anders maakt, moeten we de klok even terugdraaien en kijken naar traditionele harde schijven^{(Hard Disk Drives)} ( HDD's ). Een HDD was tot voor kort het standaard type schijf dat je in vrijwel alle computers aantrof.

In de HDD vind je een of meer draaiende schijven die 'platters' worden genoemd. Elke schotel is verdeeld in sporen en sectoren. De schotels zijn meestal gemaakt van aluminium of glas en zijn bedekt met magnetisch materiaal.

Het oppervlak van de plaat bevat miljarden afzonderlijke gebieden die elk een enkel stukje gegevens vertegenwoordigen. Het gebied kan worden gemagnetiseerd of gedemagnetiseerd, wat neerkomt op een één of een nul.

Terwijl de draaiende schotels met duizenden omwentelingen per minuut bewegen, zweven kleine lees-schrijfkoppen die aan zwaaiende armen zijn bevestigd een haarbreedte boven de schotel terwijl ze lezen van of schrijven naar de schijf.

Harde^(Hard) schijven zijn ongelooflijk gecompliceerde apparaten met veel kleine, nauwkeurige en kwetsbare bewegende delen. Het is een modern wonder dat ze zo goed werken als ze doen. 

Hoe een Solid State Drive (SSD) werkt

SSD's hebben meer gemeen met halfgeleiderapparaten zoals CPU's en RAM dan harde schijven. SSD's en HDD's fungeren beide als opslagapparaten, maar SSD's werken op een heel andere manier.

In een typische SSD vind je alleen computerchips. Er is de controller-chip van de SSD , die beheert hoe en waar gegevens worden opgeslagen, maar het grootste deel van een SSD bestaat uit flash-geheugenchips.

Flash -geheugen is "niet-vluchtig" geheugen. Vluchtig^(Volatile) geheugen, zoals RAM , blijft niet behouden wanneer de stroom wordt uitgeschakeld - de gegevens die daar zijn opgeslagen, verdwijnen. Met niet-vluchtig geheugen (zoals SSD's of USB - drives) daarentegen, blijven uw gegevens behouden, zelfs wanneer de stroom is uitgeschakeld. Dit is de reden waarom USB -sticks ook wel "flashdrives" worden genoemd!

Moderne SSD's (en de meeste USB -flashstations en geheugenkaarten) gebruiken een type flashgeheugen dat NAND -flashgeheugen wordt genoemd. Het is genoemd naar een van de soorten logische poorten die je in een microchip kunt maken. Binnen het NAND -geheugen zijn er "cellen" die verschillende elektrische ladingsniveaus kunnen bevatten. Door het laadniveau in een geheugencel te meten, kun je zien of het een één of een nul voorstelt. Om de inhoud van een cel te veranderen, wijzigt u eenvoudig het ladingsniveau erin.

Er zijn veel verschillende variaties in de technologie binnen de wereld van NAND -geheugen. U hebt bijvoorbeeld enkele Samsung SSD's met het label " V-NAND " of "verticaal " NAND gezien . Hier zijn de geheugencellen verticaal gestapeld, waardoor er meer opslagcapaciteit mogelijk is in dezelfde siliciumvoetafdruk. Intel's 3D NAND is ook min of meer dezelfde technologie. 

Soorten SSD's en interfaces

SSD's zijn er in verschillende vormfactoren en NAND -flashgeheugentypen. Dit bepaalt zowel de maximale prestatie van een SSD als de prijs.

Flash-geheugentypes

Alle NAND -flash is niet hetzelfde voor datadichtheid en prestaties. U herinnert zich uit onze discussie hierboven dat SSD's gegevens opslaan als elektrische ladingen in geheugencellen. 

Als een cel slechts één bit aan gegevens opslaat, wordt dit SLC of single-level cell memory genoemd . MLC (multi-level cell) en TLC (triple-level cell) geheugen slaan respectievelijk twee en drie bits aan gegevens per cel op. QLC -geheugen (quad-level cell) brengt het tot vier bits per cel.

Hoe meer stukjes gegevens u in een enkele cel kunt opslaan, hoe goedkoper uw SSD kan zijn, of hoe meer gegevens u in dezelfde ruimte kunt stoppen. Dit klinkt als een geweldig idee, maar dankzij de manier waarop SSD's werken, gaan schijven sneller dood bij gebruik van een multi-bit opslagmethode. SLC -geheugen is het best presterende en meest duurzame type NAND met een lange levensduur. Het is echter ook verreweg de duurste en wordt alleen gevonden in high-end schijven.

Als zodanig gebruiken de meeste SSD's voor consumenten ^(SSDs)MLC of TLC en gebruiken ze speciale methoden om hun nuttige levensduur zo veel mogelijk te verlengen. We zullen het probleem van SSD -slijtage iets later in dit artikel bespreken onder de nadelen van de technologie.

SSD-vormfactoren

SSD's zijn er in verschillende vormfactoren. Een "vormfactor" is gewoon de fysieke vorm van het apparaat en aan welke verbindingsstandaard het voldoet. Omdat SSD's in eerste instantie waren ontworpen om HDD's te vervangen , waren de eerste apparaten bedoeld voor consumentendesktops bedoeld om in te sluiten waar voorheen harde schijven waren.

Dit is waar het 2,5 inch SATA SSD- ontwerp in beeld komt. Je haalt eenvoudig je huidige 2,5 inch laptop harde schijf eruit en sluit een van deze SSD's aan.

De SSD in deze behuizing heeft niet al die ruimte nodig, maar het was volkomen logisch aangezien laptops en de meeste moderne desktops al 2,5-inch drive bays en SATA -connectoren op hun moederborden hebben. U kunt ook adapters kopen waarmee u een 2,5-inch schijf in de 3,5-inch schijf van een desktop kunt plaatsen.

Afgezien van het feit dat ze onnodige ruimte in beslag namen, waren deze 2,5-inch schijven beperkt tot 600 MB/s , aangezien dat de limiet is van de SATA 3 -interface.

De mSATA-standaard (mini-SATA) lost het ruimteprobleem op. mSATA had fysiek dezelfde vorm, grootte en connector als de PCI Express Mini -kaartstandaard, maar de twee soorten kaarten zijn elektrisch incompatibel.

De m SATA- standaard is nu vervangen door de M.2-standaard. M.2 SSD's kunnen SATA of PCIe zijn, afhankelijk van de combinatie van kaart en moederbord.

M.2-kaarten kunnen ook dubbelzijdig zijn met componenten aan beide zijden, en ze variëren in lengte. Het is altijd belangrijk om ervoor te zorgen dat het moederbord van uw computer compatibel is met de M.2 SSD die u ermee wilt gebruiken!

NVMe SSD's gebruiken de Non-Volatile Memory Express - standaard, waardoor de computer toegang kan krijgen tot SSD -geheugen met behulp van de PCIe die vaker wordt gebruikt voor grafische kaarten. PCIe heeft veel meer bandbreedte dan SATA , waardoor snel SSD -geheugen zijn volledige potentieel kan bereiken.

De voordelen van SSD's

Er zijn veel redenen waarom SSD^(SSDs) 's snel de standaard worden in opslagtechnologie. Hoewel een aantal vroege kinderziektes hen een tijdje uit de reguliere computerwereld hielden, zijn ze nu op het punt dat we ze aan iedereen kunnen aanbevelen. Zelfs de nieuwste videogameconsoles^{(latest video game consoles)} gebruiken nu SSD . Dit zijn de belangrijkste sterke punten die SSD's naar hun huidige populariteit hebben geleid.

SSD's zijn snel

De snelste mechanische harde schijf ter wereld, de Seagate Mach.2 Exos 2X14 , kan aanhoudende overdrachtssnelheden van 524 MB/s bereiken . Dat is bijna net zo snel als een SATA 3 SSD , maar de typische mechanische schijf die je tegenwoordig in computers aantreft, kan ergens tussen de 100 MB/s en 250 MB/s als je kijkt naar de high-end van de markt .

Typische M.2 PCIe SSD's , zoals die te vinden zijn in middenklasse laptops, bieden 2,5 tot 3,5 GB/s . De nieuwste M.2 PCIe SSD's komen in de buurt van 8 GB/s , wat een verbijsterende hoeveelheid gegevens is. Sequentiële^(Sequential) schrijfsnelheden zijn meestal iets langzamer dan leessnelheden, maar gegevens vliegen in een enorm tempo in beide richtingen.

Het gaat ook niet alleen om overdrachtssnelheden. Mechanische harde schijven hebben tijd nodig om platters op te draaien en schijfkoppen op hun plaats te bewegen. Het vinden van de juiste plek op het plateau voor een dataverzoek staat bekend als "zoektijd". Voor SSD's is dat latentiegetal in feite nul. 

SSD kan direct gegevens van elke locatie in zijn geheugencellen lezen en zelfs parallel doen. Het maakt niet uit op welke manier je het snijdt, SSD's bevinden zich in een ander prestatie-universum dan zelfs de beste mechanische harde schijven, ongeacht op welke manier je het snijdt.

Bij het upgraden van de harde schijf^(HDD) van een computer naar een SSD , ervaart u veel snellere opstarttijden en een zeer pittig reactievermogen van het systeem. Simpelweg^(Simply) omdat uw CPU nooit hoeft te wachten op gegevens van uw opslagschijven. Het is een fantastische manier om een ​​oud Windows -systeem nieuw leven in te blazen.

SSD's zijn duurzaam

SSD's zijn ongeveer net zo duurzaam als alle andere solid-state componenten zoals een CPU of RAM zonder bewegende delen. Tenzij een stroomstoot ze vernietigt, zouden ze voor onbepaalde tijd moeten werken, of in ieder geval zolang de computer nuttig voor je blijft. Flash- geheugen is ook zeer goed bestand tegen impactschade, in tegenstelling tot harde schijven die gemakkelijk kunnen worden vernietigd als ze vallen, vooral terwijl de platters draaien.

Deze duurzaamheid maakt ze perfect voor laptops, en daarom hebben ultrabooks zoals de Apple MacBook Air , i Mac en andere leden van de Mac -computerfamilie krachtige geïntegreerde SSD's .

" Duurzaamheid^(Durability) " verwijst in dit geval niet naar het fenomeen SSD- slijtage, dat we bespreken in de lijst met nadelen hieronder.

SSD's hebben geen last van fragmentatie^{(Suffer From Fragmentation)}

Gegevensfragmentatie^(Data) is een reëel probleem op HDD's . Het gebeurt wanneer nieuwe gegevens worden geschreven naar de eerste beschikbare ruimte op de schijf. Dus een bepaald bestand of een reeks gerelateerde bestanden kan hun gegevens verspreid hebben over het fysieke plateau van de schijf.

Dit vernietigt sequentiële leessnelheden en voegt een hoop zoektijd toe omdat de schijfkoppen alle kanten op vliegen om alle delen van een bestand te vinden. SSD's hebben vanwege hun aard geen last van fragmentatie. Het is niet zo dat bestanden niet gefragmenteerd zijn. Het maakt alleen niet uit, want er zijn geen bewegende delen en er is geen zoektijd om over te praten. 

Defragmenteren zorgt alleen maar voor onnodige slijtage van de schijf. Als u iets meer wilt weten over SSD- fragmentatie, lees dan Moet u een SSD defragmenteren?^{(Should You Defrag an SSD?)}

SSD's zijn stil

Harde schijven zijn luidruchtig! Het gezoem van de motor, het suizen van de schijf, het klikkende geluid van de schijfkoppen die heen en weer bewegen - dat is de afgelopen decennia het achtergrondgeluid geweest voor computergebruikers.

SSD's daarentegen maken helemaal geen geluid. Dit lijkt misschien een triviaal voordeel, maar lawaaierige computercomponenten zijn vervelend. In sommige gevallen, zoals computers die worden gebruikt voor het opnemen van geluid, zijn geluidsniveaus van cruciaal belang. Er zijn dure harde schijven geweest met speciale bevestigingen en ontwerpen die hebben geprobeerd HDD -ruis te beteugelen, maar met SSD's is het probleem volledig opgelost.

Dit is de reden waarom we nu een computer kunnen hebben zoals de Apple M1 MacBook Air , die geen ventilatoren en geen mechanische harde schijf heeft. De hele computer is solid-state en maakt dus geen enkel geluid!

SSD zijn klein en energiezuinig

SSD's nemen veel minder ruimte in beslag dan HDD's , en ze hebben veel minder stroom nodig om te werken. Dat betekent dat we kleinere en dunnere computers, tablets, smartphones en andere elektronische apparaten kunnen hebben die snelle, niet-vluchtige opslagschijven nodig hebben.

SSD 's kunnen bijna volledig in de sluimerstand gaan wanneer ze niet worden gebruikt, en, in tegenstelling tot HDD's , kunnen ze vrijwel onmiddellijk overschakelen naar de high-performance modus. Over het geheel genomen^(Taken) is het stroomverbruik van SSD 's vooral belangrijk om een ​​betere levensduur van de batterij te krijgen van mobiele computers en andere gadgets die ze gebruiken. ^(SSD)Elektromechanische apparaten hebben gewoon meer energie nodig dan solid-state apparaten om te werken.

SSD's kunnen installatiegroottes verkleinen

SSD's kunnen de installatiegrootte van sommige applicaties, met name videogames , verkleinen . Wanneer toepassingen afhankelijk zijn van gegevens die snel naar het geheugen worden gestreamd, kunnen de ontwikkelaars informatie op meerdere locaties op de HDD - schotel dupliceren. Dit verkort de zoektijden omdat de drive-koppen altijd dicht bij een kopie van de benodigde gegevens zijn. Het is een slimme truc, maar het gaat ten koste van de opslagruimte.

Toepassingen die zijn ontworpen voor SSD's hoeven dit helemaal niet te doen. Omdat de SSD vrijwel geen latentie heeft en direct gegevens van overal op de schijf kan lezen, hoeft er maar één kopie van de gegevens aanwezig te zijn.

Consoles zoals de PlayStation 5 hebben al laten zien hoeveel SSD's de installatiegrootte kunnen verkleinen, vooral in combinatie met compressie, wat ons bij het volgende voordeel brengt.

SSD's kunnen worden versneld

Als je dacht dat SSD^(SSDs) 's al snel genoeg waren, zou je deze schijven kunnen versnellen voor een aantal echt snelle prestatiecijfers. Het is allemaal te danken aan compressietechnologie. De gegevens worden in sterk gecomprimeerde vorm op de SSD opgeslagen. ^(SSD)Wanneer de informatie wordt gevraagd, wordt deze in realtime gedecomprimeerd, waardoor de onbewerkte gegevensoverdrachtssnelheden van de SSD effectief worden versterkt .

Het enige nadeel is dat je een krachtige processor nodig hebt om te decomprimeren, maar SSD's bevatten momenteel niet zo'n processor. Het blijkt dat GPU^(GPUs) 's uitstekend zijn in het doen van dit soort werk, dus met behulp van software- API's ( Application Programmer Interface ) zoals Microsoft's DirectStorage en Nvidia's RTX IO , kunnen recente generaties GPU niet alleen 3D-graphics versnellen, maar ook SSD - prestaties.

De nadelen van SSD's

SSD's hebben veel wenselijke eigenschappen, maar de technologie is niet perfect. Sommige aspecten van SSD- eigendom zijn niet zo prettig als we zouden willen.

SSD's zijn duurder

HDD 's zijn zo veel in prijs gedaald en hebben de hoeveelheid gegevens die ze kunnen opslaan vergroot tot krankzinnige niveaus van dichtheid. Het resultaat is dat een gigabyte aan HDD -gegevens veel minder kost dan zelfs de goedkoopste NAND-flash.

SSD- prijzen zijn de afgelopen jaren enorm gedaald, maar mensen gebruiken over het algemeen nog steeds relatief kleine SSD's in het bereik van 256 GB tot 512 GB. SSD's zijn gereserveerd voor applicaties en besturingssystemen, terwijl HDD's nog steeds massaopslag hebben voor mediabestanden of applicaties die niet profiteren van SSD - snelheden.

Het goede nieuws is dat, zoals bij alle halfgeleidertechnologieën, de transistordichtheid en fabricageprocessen waarschijnlijk een exponentiële trend zullen vertonen, wat leidt tot lagere kosten en meer ruimte. Voorlopig vragen de meeste budgetten om een ​​mix van SSD- en HDD - opslag.

SSD's kunnen verslijten

Hoewel SSD^(SSDs) 's zeer duurzaam zijn en zwaarder kunnen worden belast dan HDD's , terwijl ze ook een langere levensduur hebben, hebben ze last van slijtage. SSD - slijtage treedt op omdat SSD's die naar geheugencellen schrijven destructief zijn. Elke keer dat er een bit naar een SSD -geheugencel wordt geschreven, verliest deze zijn vermogen om de lading maar een klein beetje vast te houden.

Na verloop van tijd maken herhaalde schrijfacties naar een cel deze onbruikbaar. SLC SSD's kunnen de meest herhaalde schrijfacties aan voordat een bepaalde cel wordt gefrituurd, maar MLC- , TLC- en QLC - cellen zijn kwetsbaarder, in die volgorde. Vroege consumenten -SSD's zouden alarmerend snel kunnen sterven, maar tegenwoordig hebben schijven strategieën zoals slijtage-nivellering en overprovisioning om het schrijfduurzaamheid van de SSD te verlengen .

SSD - slijtage is een complex onderwerp, dus bekijk Alles wat u moet weten over SSD-slijtage en -scheuren^{(Everything You Need To Know About SSD Wear & Tear)} voor een diepgaande discussie.

SSD's kunnen een snelle bitrot hebben

Alle vormen van gegevensopslag gaan uiteindelijk ten onder aan bitrot. Dit gebeurt wanneer het opslagmedium zo sterk degradeert dat het de gegevens niet langer in een leesbare vorm kan vasthouden.

Verschillende media krijgen om verschillende redenen bitrot, maar harde schijven kunnen tientallen jaren worden bewaard zonder dat bitrot een probleem is. SSD's daarentegen kunnen hun gegevens mogelijk al na een paar jaar opslag kwijtraken. Dit gebeurt door de degradatie van de isolerende laag die de lading in elke geheugencel houdt. Als het bedrag eruit lekt, is de cel leeg en bevat deze geen gegevens!

Het lijkt erop dat bitrot sneller optreedt als SSD^(SSDs) 's in een te warme omgeving worden bewaard, maar hoe dan ook, ze zijn waarschijnlijk niet de beste keuze om gegevens ergens in een la op te slaan.

SSD-gegevensherstel is moeilijk^{(SSD Data Recovery Is Hard)} tot onmogelijk

Er is een geavanceerde industrie gebouwd rond de kunst van het herstellen van gegevens van mechanische harde schijven. Als u genoeg geld te besteden heeft, kunt u zelfs gegevens herstellen van kapotte schijven, aangezien een specialist de schijf letterlijk uit stukken herbouwt.

Op een meer alledaags niveau kunt u gegevens herstellen die per ongeluk zijn verwijderd, omdat HDD's de fysieke gegevens niet verwijderen wanneer u ze verwijdert in Windows of een ander besturingssysteem. In plaats daarvan wordt dat gedeelte van de schijf eenvoudigweg gemarkeerd om te worden overschreven. Zolang het overschrijven nog niet heeft plaatsgevonden, kunt u dit met speciale software herstellen.

SSD's maken het bijna onmogelijk om iets te herstellen als de schijf is beschadigd of bestanden zijn verwijderd. Als een HDD is beschadigd^{(HDD is damaged)} door een elektrische stroomstoot, kunt u deze nog steeds opnieuw opbouwen met nieuwe schijfelektronica, maar aangezien een SSD volledig elektrisch is, kan al het geheugen worden aangetast.

Het helpt ook niet dat SSD^(SSDs) 's geavanceerde controllers hebben die veel dingen doen met fysieke gegevensbesturingssystemen waarvan ze geen weet hebben. De TRIM - opdracht die door SATA SSD's wordt gebruikt, verwijdert bijvoorbeeld preventief geheugencellen die zijn gemarkeerd voor verwijdering om het proces van het schrijven van nieuwe gegevens te versnellen. Dus de truc voor het ongedaan maken van het wissen werkt niet op hen!

De toekomst is solid-state

Hoewel SSD^(SSDs) 's niet perfect zijn, vertegenwoordigen ze zo'n sprong in de prestaties van opslagschijven dat hun uiteindelijke dominantie van de opslagmarkt onvermijdelijk lijkt. Na verloop van tijd verwachten we dat zelfs SLC SSD's in prijs zullen dalen, terwijl minder duurzame SSD- types nog slimmer zullen worden als het gaat om het beperken van slijtage. 

Harde^(Hard) -schijftechnologie had in het begin ook behoorlijk wat problemen, maar we hebben het gevoel dat alle problemen die SSD's nog hebben in recordtijd zullen worden opgelost. 

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

Sоlid 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 versus GPT: welk formaat is beter voor een SSD-schijf?

• Wat is het beste formaat voor externe harde schijven? Voors en tegens van elk

• Moet je een SSD defragmenteren?

• Wat te doen als uw USB-station niet verschijnt

• Cd/dvd-station ontbreekt in Windows?

• Wat is een 503-service die niet beschikbaar is (en hoe dit te verhelpen)

• Solid State-schijf versus harde schijf - vergelijking

• 9 oplossingen wanneer Microsoft Edge blijft crashen

• Hoe Windows-toetsenbordtoetsen te repareren die niet meer werken

• 9 oplossingen wanneer Xbox Party Chat niet werkt

• USB 3.0-poorten werken niet? Hier leest u hoe u ze kunt repareren

• Wat te doen als u geen toegang meer heeft tot uw Google-account

• 6 oplossingen wanneer de Spotify-app niet reageert of niet kan worden geopend

• Waarom Ntoskrnl.Exe een hoge CPU veroorzaakt en hoe dit te verhelpen?

• Google Maps werkt niet: 7 manieren om het te repareren

• DVD-station werkt niet? 5 tips voor probleemoplossing

• Kan Windows niet opstarten met een externe harde schijf aangesloten?

• Tips voor het oplossen van problemen wanneer Bluetooth niet werkt op uw computer of smartphone

• Wat te doen als uw tweede monitor niet wordt gedetecteerd?

• Afdruktaak wordt niet verwijderd in Windows? 8+ manieren om te repareren