Unidade de estado sólido ou ssd

Procurando um bom SSD ? Você precisa conhecer todas as informações para poder escolher uma? Nós explicamos a você neste artigo. E é que a maioria das pessoas atualmente aproveita uma vida cheia de privilégios em termos de tecnologia, com dispositivos eletrônicos que proporcionam vantagens e conforto na qualidade de vida de quem está sempre ciente dos últimos lançamentos.

Por esse motivo, o usuário geralmente se aproxima de uma loja com o objetivo de obter o produto tecnológico que oferece as funcionalidades adequadas e uma qualidade de construção que lhe permite usufruir por vários anos.

Essa pesquisa em larga escala leva a que novas metas sejam geradas nas empresas, por exemplo, aquelas que exigem hospedagem de servidores com recursos técnicos da mais alta qualidade e que podem fornecer alto desempenho para aplicativos. Felizmente, metas cada vez mais exigentes podem ser alcançadas empregando servidores equipados com componentes que seguem o caminho do desenvolvimento contínuo em todo o setor de tecnologia.

Todos esses dispositivos eletrônicos e de ponta oferecem uma melhoria significativa no desempenho de aplicativos e sistemas como um todo, dentre os quais podemos mencionar e que discutiremos detalhadamente neste artigo: o disco SSD.

O SSD apareceu como um dispositivo alternativo destinado a substituir os discos rígidos tradicionais que conhecíamos até então. Ao usar um SSD, o usuário verá algumas vantagens, como maior velocidade de leitura e carregamento mais rápido de aplicativos, superando os discos rígidos de várias maneiras.

Através deste guia, conheceremos tudo sobre discos de estado sólido, para entender melhor qual é a diferença entre as diferentes tecnologias de armazenamento e por que devemos escolher esse disco.

Índice de conteúdo

O que é um disco SSD?

SSD é um acrônimo cujo significado em inglês é " Solid State Drive " ou " solid state drive " em espanhol. O armazenamento SSD é do tipo não volátil e executa funções semelhantes às de um disco rígido convencional. Para ter um conceito mais preciso e claro sobre tudo relacionado ao SSD, você deve começar pelo básico, definindo o que é armazenamento não volátil.

Embora esse termo pareça indicar que é algo raro e altamente técnico, é uma característica que pode ser entendida de maneira simples.

Uma unidade que armazena arquivos permanentemente é qualquer dispositivo orientado para esse uso, capaz de gravar dados no disco para que sejam armazenados permanentemente na memória, independentemente de o computador estar desligado ou a energia acabar.

Entre os exemplos de dispositivos de memória não volátil, podemos referir-se a SSDs, discos rígidos, unidades flash, unidades ópticas e até fitas magnéticas. Esse tipo de memória é diferente da memória RAM, cuja característica é que, sendo uma memória volátil, exclui todos os dados salvos quando é desligado ou desativado.

As unidades de armazenamento não voláteis são úteis para manter os dados que lhe interessam, como aplicativos, músicas, jogos, filmes e livros digitais, entre outros. Enquanto o SSD executa as mesmas funções que um HDD, há muitas diferenças entre os dois, tanto em desempenho, vida útil e preço. Algo que já começaremos a analisar.

Diferenças entre SSD e HDD: memória flash

O disco SSD é estruturado de uma maneira muito diferente do disco rígido e sua construção é realizada por um circuito integrado no qual vários componentes de tamanho diminuto são usados ​​para formar esta unidade de armazenamento.

Da mesma forma, o SSD usa memória Flash, a mesma memória usada pelas unidades flash USB, para salvar todos os arquivos.

Operação de um SSD

O SSD não funciona mecanicamente como os HDDs e seus pequenos componentes não exigem movimentos constantes para ler e gravar dados. O disco SSD tem muitas vantagens sobre os HDDs e os principais são:

• Alta velocidade de leitura e gravação de dados Não produz ruído porque não funciona mecanicamente É muito eficiente no gerenciamento do consumo de energia elétrica Fornece velocidade máxima de carregamento para aplicativos e sistemas Não sofre superaquecimento, como acontece no disco rígido e adapta-se a ambientes quentes Oferece mais resistência a choques e vibrações Suporta mais interfaces de conexão Ideal para tecnologias avançadas de gerenciamento de dados Maior confiabilidade e estabilidade do que os discos rígidos

Talvez as desvantagens mais óbvias sejam um custo mais alto por GB de armazenamento e uma vida útil mais curta que o HDD.

Atualmente, a tecnologia de memória flash é usada para o armazenamento de um SSD, e isso é feito através da memória NAND. Uma das características mais marcantes de uma porta lógica NAND (AND ou Y invertido) é que ela pode reter os dados dentro mesmo quando a fonte de alimentação foi cortada, como se fosse uma SRAM, embora obviamente elas sejam mais lentas do que estes.

Essas portas NAND são feitas usando transistores de porta flutuante, que é um item em que os bits são armazenados. No caso de memórias RAM, esses transistores precisam de uma fonte de alimentação contínua para manter seu estado, e não nas memórias flash. Quando um transistor de porta flutuante é carregado, ele possui um 0 e, quando é descarregado, possui um 1.

Essas memórias são organizadas em forma de matriz, que por sua vez é formada por uma série de portas NAND consecutivas. Chamamos o bloco matriz completo e as linhas que compõem a matriz são chamadas páginas. Cada uma dessas linhas tem uma capacidade de armazenamento entre 2 KB e 16 KB. Se cada bloco tiver 256 páginas, teremos um tamanho entre 256 KB e 4 MB. Além disso, devemos adicionar as camadas de silício, quanto mais camadas, mais armazenamento, isso é chamado de memória 3D NAND.

Operação do disco rígido

Por sua vez, o disco rígido (HD ou HDD) possui uma estrutura e operação totalmente mecânica, com o uso de discos metálicos integrados.

O disco rígido faz a leitura e gravação de dados por meio de uma cabeça que se move mecanicamente e que consiste essencialmente em um eletroímã de alta precisão. A cabeça faz uma reorganização das moléculas de óxido de ferro nas diferentes placas que compõem o HDD, constituindo este o processo de leitura e registro de dados.

O disco funciona girando constantemente em altas velocidades, entre 5.200 e 10.000 RPM, enquanto a cabeça magnética se move rapidamente e com grande precisão através da alternância de sua polaridade magnética. Com essa dinâmica, o disco rígido é capaz de gravar os dados nos pratos usando o sistema binário, com pontos que possuem magnetismo positivo e negativo, gravando as informações com os bits 0 e 1.

Podemos citar uma série de desvantagens que os HDDs compararam aos SSDs:

• Baixa velocidade de gravação e leitura, tornando-se 40 vezes mais lenta que alguns SSDs. Maior consumo de energia usando manipulação mecânica e atrito. Emite ruído em sua operação. Sofre de problemas de superaquecimento, não se dá bem com golpes e também é bastante delicado em termos de vibrações e variações elétricas. Menos recursos para otimizar o desempenho, algo que encontramos em unidades de estado sólido.Tem um peso maior que um disco SSD, o que torna mais desconfortável mover um computador com um disco com essas características.Tem problemas em sua operação quando Esses são ambientes quentes, que geralmente afetam seu desempenho e têm um impacto negativo no desempenho de sistemas e aplicativos.

E, consequentemente, as vantagens que eles compararam ao SSD é que eles são muito baratos, com grande capacidade de armazenamento e maior durabilidade da memória por serem magnéticos.

Tecnologias de fabricação de memória SSD

Vamos ver abaixo as tecnologias mais usadas para a fabricação de unidades SSD. O tipo de memória influenciará a velocidade de leitura e gravação, a durabilidade e, é claro, o preço.

SLC ou célula de nível individual

Usando esse método, é possível armazenar um bit de dados para cada célula da memória. Sua construção é feita de pastilhas de silício individuais com as quais você obtém um chip de memória fino e um único nível de armazenamento. Esses chips têm as vantagens de uma maior velocidade de acesso a dados, maior longevidade e menor consumo de energia. Por outro lado, eles têm uma capacidade de memória menor, por isso será necessário construir um número maior de células, aumentando assim o custo de construção.

MLC ou célula multinível

Nesse caso, cada chip de memória é fabricado empilhando pastilhas de silício (NAND 3D) para formar um único chip de vários níveis. Como suas vantagens são as de maior capacidade de armazenamento por chip, é possível armazenar dois bits para cada célula, o que perfaz um total de 4 estados diferentes. Embora a Toshiba já tenha conseguido expandir esse armazenamento em até 3 bits, aumentando as possibilidades em até 8 estados. Custo de fabricação também mais barato que os SLCs e maior densidade de armazenamento. Como desvantagens, citamos exatamente o oposto do que no caso anterior: acesso mais lento e chips com menos durabilidade.

TLC ou célula de nível triplo

Nesse caso, o processo de fabricação consegue implementar 3 bits para cada célula, também em níveis de até 96 camadas, permitindo que até 8 estados sejam armazenados. O preço de fabricação é mais barato e o acesso ao conteúdo é menos eficiente. São, portanto, as unidades mais baratas de adquirir, mas com uma vida útil mais curta, estamos falando de 1000 gravações para cada célula individual.

Célula QLC ou quad level

Essa tecnologia foi implementada há pouco tempo e o que permite é diminuir ainda mais o custo de fabricação de SSDs. Nesse caso, temos até 4 bits por célula, o que permite uma alta densidade de dados. Consequentemente, essas memórias têm menos escritos que os anteriores e menos vida útil. De qualquer forma, o número de leituras nunca é limitado nem a velocidade do SSD que as implementa e pode ser tão rápida quanto as anteriores.

Componentes físicos de um SSD

Quanto aos componentes de uma unidade SSD, podemos citar três elementos fundamentais ao analisar uma unidade e ver suas características.

• Título do Controlador de Cache do Condensador

É o processador encarregado de administrar e gerenciar as operações executadas nos módulos de memória NAND. O driver é essencial no desempenho de leitura / gravação de um SSD, portanto, ter um de qualidade fará toda a diferença. No mercado, temos Samsung, Phison, Silicon Motion e Marvell como principais fabricantes .

Também neste tipo de unidades, existe um dispositivo de memória DRAM para acelerar o processo de transmissão de dados da unidade para a RAM e o processador.

Os capacitores têm a função de manter a integridade dos dados quando houver quedas repentinas de energia. Se houver dados em movimento devido a um corte, graças aos capacitores, será possível armazenar esses dados para evitar perdas.

Interface de conexão

Também não podemos esquecer a interface de conexão de um SSD, não apenas o slot, sendo os protocolos que interferem nas transações de dados entre o dispositivo e o resto do sistema.

SATA

Os SSDs comuns têm a mesma tecnologia de conexão que os discos rígidos normais, ou seja, eles usam uma porta SATA 3 para conectá-los à placa-mãe. A velocidade de transferência fornecida por esta interface é de 600 MB / s no máximo.

São geralmente unidades de 2, 5 polegadas de até 1000 ou 2000 GB a um preço muito acessível hoje, embora ainda não no nível do HD.

PCI-Express

Por meio dessa interface, as unidades serão conectadas diretamente aos slots de expansão PCI-Express em nossa placa-mãe. Dessa maneira, é possível obter velocidades de transferência de até 3940 MB / s em leitura e gravação usando 4 faixas (x4) na versão 3.0 e até 7880 MB / s na versão 4.0. Quase todos os SSDs PCIe estão atualmente conectados ao slot M.2. O protocolo de comunicação é chamado NVMe e está na versão 1.3 e 1.4.

Como é normal, esses discos rígidos não possuem o formato típico de encapsulamento retangular de 2, 5 polegadas, mas parecem placas de expansão, como capturadores ou placas gráficas sem dissipador de calor.

M.2

Este slot e seu protocolo de comunicação se destinam a substituir o tipo SATA a médio e curto prazo. Essas unidades são conectadas diretamente a uma porta específica localizada na placa-mãe chamada M.2. Dessa maneira, evitamos ocupar slots PCIe e teremos portas específicas, até três delas nas placas mais poderosas na configuração x4 no PCIe 3.0 ou 4.0.

Como na interface anterior, temos o protocolo NVMe, já que, em essência, são as mesmas pistas PCIe, apenas em um slot específico. No entanto, a vantagem é que ele é limitado pela largura de banda dos outros slots na placa e muitos deles também são compatíveis com o protocolo AHCI que o SATA usa.

Dicas para comprar um SSD

Os SSDs podem ter velocidades de leitura e gravação significativamente superiores às oferecidas pelos discos rígidos mecânicos. Com um disco SSD, você pode iniciar seu PC ou laptop muito mais rapidamente, evitando todo aquele atraso estranho ao ver como o sistema operacional é carregado. É por isso que atualizar um computador com esse disco é uma das melhores decisões para aumentar o desempenho.

De qualquer forma, existem várias sugestões que você deve saber caso esteja pensando em comprar um SSD.

Capacidade de armazenamento

Um número limitado de gravações pode ser feito em SSDs, ou seja, quanto mais gravações no chip NAND Flash, mais ele se desgastará. E assim o fim de sua vida útil será alcançado mais rapidamente.

O que significa que uma decisão sábia seria ter os dois tipos de armazenamento. Um disco SSD encarregado de armazenar o software e o sistema operacional. Por outro lado, o disco rígido será usado para armazenar todos os outros arquivos de interesse do usuário e que serão constantemente usados ​​e reescritos.

Desempenho do disco

AORUS NVMe Gen4 1TB

Considerando que os SSDs têm desempenho e velocidade muito maiores que os HDDs convencionais, as velocidades de leitura e gravação correspondem a especificações extremamente importantes que devem ser levadas em consideração. Existem dois tipos de processos de leitura e gravação em um SSD: seqüencial e aleatório.

A velocidade sequencial é usada para blocos maiores de dados, e é por isso que é mais rápida que a velocidade aleatória, usada para várias leituras e gravações, embora seja mais lenta porque requer mais operações.

Considerando que os fabricantes geralmente anunciam apenas taxas sequenciais, é igualmente importante conhecer a taxa de acesso aleatório e a entrada / saída por segundo ou PIOs.

Memória flash

Assim como os discos rígidos empregam um sistema de toca-discos, os SSDs usam memória Flash NAND. A vida útil dos SSDs dependerá da tecnologia que eles usam. Para nos dar uma idéia, uma unidade com tecnologia TLC é capaz de armazenar mais dados em cada célula em relação às outras, embora, consequentemente, tenha menos vida útil e velocidade.

Como já vimos, os SSDs geralmente são recomendados principalmente para leituras, mas não para gravações. Os fabricantes vêm maximizando seu desempenho e vida útil.

Confiabilidade e segurança

O MTBF (tempo médio entre falhas) é uma medida usada pelos fabricantes com os quais eles informam aos usuários o nível de possibilidade de falha que um dispositivo pode ter.

Além da correção de erros, os novos discos rígidos também apresentam criptografia usando o hardware AES de 256 bits.

Suporte TRIM

Essa é uma função que informa ao disco quais dados estão sendo usados ​​e quais estão disponíveis para serem apagados. Isso limita o número de gravações e aumenta o desempenho do SSD. Todos os SSDs já o incorporam e não precisamos otimizá-lo em nosso sistema operacional Windows 10.

ECC (código de correção de erros)

Os códigos de detecção e correção de erros são de vital importância em um SSD, pois evitam que os dados sejam corrompidos. Esse recurso é vital nos chips NAND, porque eles têm um alto efeito na longevidade de um SSD.

Marca e garantia do fabricante

É sempre aconselhável escolher uma marca respeitável que seja de um fabricante de alta qualidade, algo importante porque este dispositivo armazena informações importantes. Ao fazer uma boa escolha, você garantirá que receberá um bom suporte e atualizações constantes do fabricante.

Nesse ponto, devemos atender precisamente às memórias usadas, tanto do tipo quanto da marca, e ao controlador. As memórias mais comuns são a Toshiba, enquanto os drivers mais comuns fora da Samsung são o Phison.

Estes são vários aspectos básicos que você deve ter em mente ao comprar um SSD. Investir neste dispositivo de armazenamento é sem dúvida uma das melhores atualizações que você pode trazer para o seu computador.

Entrar na extraordinária tecnologia que os SSDs oferecem é uma ótima opção quando você procura maior velocidade e desempenho geral em um desktop ou laptop.

Embora se deva ter em mente que os preços das unidades de estado sólido ainda são consideravelmente mais altos do que os de seus antecessores de HDD, algo que às vezes acaba sendo um obstáculo, dependendo do orçamento disponível.

Os fatores que atraem a escolha de um SSD são vários e há cada vez menos dúvidas na implementação dessa tecnologia: menos energia elétrica é gasta, maiores velocidades de inicialização do sistema são obtidas (mais de 30 s em comparação com um HDD) e o uso de aplicações, menor ruído da unidade de armazenamento, maior vida útil e menos peso.

Palavras finais e conclusão sobre drives SSD

Principalmente, um disco HDD continua sendo recomendado para o usuário que exige especialmente salvar arquivos sem gastar muito dinheiro, deixando de lado a importância do desempenho e do peso do dispositivo.

Por outro lado, um disco SSD é voltado para o usuário que procura desempenho acima de tudo, que não pensa em gerenciar muitos arquivos volumosos e não tem problema em pagar um preço mais alto. Atualmente, consideramos obrigatório ter o sistema operacional instalado em um SSD.

Como você pode ver, a tecnologia SSD é melhor que a dos HDDs clássicos e é capaz de oferecer múltiplas vantagens aos usuários. Tanto em um PC quanto em um servidor de alto nível, é aconselhável usar um SSD para aumentar o desempenho e o desempenho dos aplicativos.

As poucas desvantagens que podem ser encontradas em um SSD diminuem com o tempo, à medida que a tecnologia avança e os fabricantes melhoram a qualidade dessas unidades de armazenamento ano após ano. Atualmente, temos velocidades que já excedem 5000 MB / s na leitura no PCIe 4.0.

Com isso, novas interfaces aparecem e aumentam ainda mais sua velocidade de leitura, além de novas funções, como o ECC (Código de correção de erros), que parecem reduzir o desgaste desses dispositivos. Esses recursos superiores apenas confirmam a superioridade dos SSDs em relação aos discos rígidos clássicos.

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Em resumo, se você deseja comprar um SSD, observe o tipo de memória que ele usa (se for MLC melhor que melhor), embora a maioria com melhor qualidade / preço seja o TLC. Também devemos levar em consideração a interface (SATA ou NVMe), a capacidade necessária e as taxas de leitura / gravação. Dependendo do preço, você pode encontrar mais suporte em garantia e software extra para clonar seu disco rígido em um SSD.

Além disso, se você deseja se colocar à frente da concorrência, obter melhores resultados e fornecer um serviço cada vez melhor aos usuários do seu aplicativo, é recomendável usar uma hospedagem SSD para aplicativos e sites.

Que tipo de armazenamento você possui e qual capacidade?