सॉलिड-स्टेट ड्राइव कैसे काम करते हैं?

इन दिनों, चाहे आप नया कंप्यूटर खरीद रहे हों या पुराने कंप्यूटर को अपग्रेड कर रहे हों, आप पारंपरिक हार्ड डिस्क ड्राइव (HDD) के बजाय सॉलिड-स्टेट ड्राइव (SSD) खरीदना चाहेंगे। दरअसल, एचडीडी से एसएसडी में स्विच करना इनमें से एक है सर्वश्रेष्ठ पीसी प्रदर्शन उन्नयन जो आप कर सकते हैं .

पर कैसे? और क्यों? SSD को इतनी सफल तकनीक क्या बनाती है?

इस लेख में, आप सीखेंगे कि एसएसडी वास्तव में क्या हैं, एसएसडी वास्तव में कैसे काम करते हैं और संचालित होते हैं, एसएसडी इतने उपयोगी क्यों हैं, और एसएसडी के लिए एक प्रमुख नकारात्मक पहलू जिसके बारे में आपको पता होना चाहिए। यदि आप इसके बजाय सलाह खरीदना चाहते हैं, तो हम अनुशंसा करते हैं कि SSD खरीदने से पहले हमारे लेख को पढ़ें।

कंप्यूटर और मेमोरी को समझना

यह समझने के लिए कि एसएसडी कैसे काम करते हैं और वे इतने उपयोगी क्यों हैं, हमें पहले यह समझना होगा कि कंप्यूटर मेमोरी कैसे काम करती है। कंप्यूटर की मेमोरी आर्किटेक्चर को तीन पहलुओं में विभाजित किया गया है:

NS कैश
NS याद
NS डेटा ड्राइव

इनमें से प्रत्येक पहलू एक महत्वपूर्ण कार्य करता है जो यह निर्धारित करता है कि वे कैसे काम करते हैं।

कैश अंतरतम मेमोरी यूनिट है। चलते समय, आपका कंप्यूटर डेटा गणना और प्रक्रियाओं के लिए कैशे को खेल के मैदान के रूप में उपयोग करता है। कैश के लिए विद्युत मार्ग सबसे छोटे हैं, जिससे डेटा का उपयोग लगभग तात्कालिक हो जाता है। हालाँकि, कैश बहुत छोटा है इसलिए इसके डेटा को लगातार अधिलेखित किया जा रहा है।

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स्मृति मध्य मैदान है। आप इसे RAM (रैंडम एक्सेस मेमोरी) के नाम से जान सकते हैं। यह वह जगह है जहां आपका कंप्यूटर सक्रिय रूप से चल रहे कार्यक्रमों और प्रक्रियाओं से संबंधित डेटा संग्रहीत करता है। रैम तक पहुंच कैश तक पहुंच की तुलना में धीमी है, लेकिन केवल लापरवाही से।

डेटा ड्राइव वह जगह है जहां बाकी सब कुछ स्थायी रूप से संग्रहीत किया जाता है। यह वह जगह है जहां आपके सभी प्रोग्राम, कॉन्फ़िगरेशन फ़ाइलें, दस्तावेज़, संगीत फ़ाइलें, मूवी फ़ाइलें और अन्य सभी चीज़ें रखी जाती हैं। जब आप किसी फ़ाइल को एक्सेस करना चाहते हैं या कोई प्रोग्राम चलाना चाहते हैं, तो कंप्यूटर को इसे डेटा ड्राइव से और RAM में लोड करने की आवश्यकता होती है।

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जानने वाली महत्वपूर्ण बात यह है कि तीनों के बीच गति का बहुत बड़ा अंतर है। जबकि कैश और रैम गति से काम करते हैं नैनो सेकंड, एक पारंपरिक हार्ड डिस्क ड्राइव गति से संचालित होती है राष्ट्रीय सेकंड।

संक्षेप में, डेटा ड्राइव अड़चन है: कोई फर्क नहीं पड़ता कि बाकी सब कुछ कितना तेज है, एक कंप्यूटर केवल डेटा को लोड और सहेज सकता है, जितनी तेजी से डेटा ड्राइव इसे संभाल सकता है।

यह वह जगह है जहां एसएसडी कदम रखते हैं। जबकि पारंपरिक एचडीडी कैश और रैम की तुलना में धीमी परिमाण के आदेश हैं, एसएसडी बहुत तेज हैं। यह विभिन्न प्रोग्रामों और प्रक्रियाओं को लोड करने में लगने वाले समय को महत्वपूर्ण रूप से कम कर सकता है, और आपके कंप्यूटर को बहुत तेज़ महसूस कराएगा।

SSDs HDDs के समान उद्देश्य की पूर्ति करते हैं: वे डेटा और फ़ाइलों को दीर्घकालिक उपयोग के लिए संग्रहीत करते हैं। अंतर यह है कि एसएसडी एक प्रकार की मेमोरी का उपयोग करते हैं जिसे 'फ्लैश मेमोरी' कहा जाता है, जो रैम के समान है --- लेकिन रैम के विपरीत, जो कंप्यूटर के बंद होने पर अपने डेटा को साफ करता है, एसएसडी पर डेटा तब भी बना रहता है जब वह बिजली खो देता है।

क्रोम बहुत मेमोरी का उपयोग करता है

यदि आप एक विशिष्ट एचडीडी को अलग करते हैं, तो आपको एक रीडिंग सुई के साथ चुंबकीय प्लेटों का एक ढेर दिखाई देगा --- एक विनाइल रिकॉर्ड प्लेयर की तरह। इससे पहले कि सुई डेटा पढ़ या लिख सके, प्लेटों को सही स्थान पर घूमना पड़ता है।

दूसरी ओर, एसएसडी डेटा को जल्दी से भेजने और प्राप्त करने के लिए विद्युत कोशिकाओं के ग्रिड का उपयोग करते हैं। इन ग्रिडों को 'पृष्ठ' नामक अनुभागों में विभाजित किया जाता है और ये पृष्ठ वे होते हैं जहां डेटा संग्रहीत किया जाता है। पृष्ठों को 'ब्लॉक' बनाने के लिए आपस में जोड़ा जाता है।

SSDs को 'सॉलिड-स्टेट' कहा जाता है क्योंकि उनके पास कोई मूविंग पार्ट नहीं होता है।

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यह जानना क्यों जरूरी है? क्योंकि SSD केवल एक ब्लॉक में खाली पन्नों को ही लिख सकते हैं। एचडीडी में, प्लेट पर किसी भी स्थान पर किसी भी समय डेटा लिखा जा सकता है, और इसका मतलब है कि डेटा को आसानी से अधिलेखित किया जा सकता है। SSD व्यक्तिगत पृष्ठों में डेटा को सीधे अधिलेखित नहीं कर सकते हैं। वे केवल एक ब्लॉक में खाली पृष्ठों पर डेटा लिख सकते हैं।

तो फिर SSD डेटा विलोपन को कैसे संभालते हैं? जब किसी ब्लॉक में पर्याप्त पृष्ठों को अप्रयुक्त के रूप में चिह्नित किया जाता है, तो SSD पूरे ब्लॉक के डेटा को मेमोरी में भेज देता है, पूरे ब्लॉक को मिटा देता है, फिर अप्रयुक्त पृष्ठों को खाली छोड़ते हुए मेमोरी से डेटा को वापस ब्लॉक में भेज देता है। ध्यान दें कि किसी ब्लॉक को मिटाने का मतलब यह नहीं है कि डेटा पूरी तरह से चला गया है। (एसएसडी पर डेटा को सुरक्षित रूप से कैसे हटाएं!)

इसका मतलब है कि एसएसडी समय के साथ धीमे हो जाते हैं।

जब आपके पास एक ताजा एसएसडी होता है, तो यह पूरी तरह से खाली पृष्ठों से भरे ब्लॉकों से भरा होता है। जब आप एसएसडी को नया डेटा लिखते हैं, तो यह तुरंत उन खाली पन्नों पर धधकती गति के साथ लिख सकता है। हालाँकि, जैसे-जैसे अधिक से अधिक डेटा लिखा जाता है, रिक्त पृष्ठ समाप्त हो जाते हैं और आपके पास पूरे ब्लॉक में बिखरे हुए यादृच्छिक अप्रयुक्त पृष्ठ रह जाते हैं।

चूंकि SSD किसी व्यक्तिगत पृष्ठ को सीधे अधिलेखित नहीं कर सकता है, हर बार जब आप उस बिंदु से नया डेटा लिखना चाहते हैं, तो SSD को निम्न करने की आवश्यकता होती है:

'अप्रयुक्त' के रूप में चिह्नित पर्याप्त पृष्ठों वाला एक ब्लॉक खोजें
रिकॉर्ड करें कि उस ब्लॉक में कौन से पृष्ठ अभी भी आवश्यक हैं
उस ब्लॉक के प्रत्येक पृष्ठ को रिक्त पर रीसेट करें
आवश्यक पृष्ठों को नए सिरे से रीसेट ब्लॉक में फिर से लिखें
शेष पृष्ठों को नए डेटा से भरें

तो संक्षेप में, एक बार जब आप एक नई एसएसडी खरीद से सभी खाली पृष्ठों से गुजर चुके हैं, तो आपके ड्राइव को इस प्रक्रिया से गुजरना होगा जब भी वह नया डेटा लिखना चाहता है। अधिकांश फ्लैश मेमोरी इस प्रकार काम करती है।

उसने कहा, यह अभी भी है बहुत तेजी से एक पारंपरिक एचडीडी की तुलना में, और गति लाभ एक एचडीडी पर एक एसएसडी की खरीद के लायक है।

सॉलिड-स्टेट ड्राइव का नकारात्मक पहलू

अब जब हम जानते हैं कि सॉलिड-स्टेट ड्राइव कैसे काम करता है, तो हम इसके सबसे बड़े डाउनसाइड्स में से एक को भी समझ सकते हैं: फ्लैश मेमोरी मरने से पहले केवल सीमित संख्या में ही लिख सकती है।

बहुत सारे विज्ञान हैं जो यह बताते हैं कि ऐसा क्यों होता है, लेकिन यह कहने के लिए पर्याप्त है कि एक एसएसडी का उपयोग किया जाता है, इसके प्रत्येक डेटा सेल के भीतर विद्युत शुल्क को समय-समय पर रीसेट किया जाना चाहिए। दुर्भाग्य से, प्रत्येक रीसेट के साथ प्रत्येक सेल का विद्युत प्रतिरोध थोड़ा बढ़ जाता है, जिससे उस सेल में लिखने के लिए आवश्यक वोल्टेज बढ़ जाता है। आखिरकार, आवश्यक वोल्टेज इतना अधिक हो जाता है कि विशेष सेल को लिखना असंभव हो जाता है।

इस प्रकार, SSD डेटा सेल में लिखने की एक सीमित संख्या होती है। हालाँकि, इसका मतलब यह नहीं है कि SSD लंबे समय तक नहीं चलेगा! पर हमारा लेख देखें एचडीडी, एसएसडी और फ्लैश ड्राइव का औसत जीवनकाल यदि आप और जानना चाहते हैं। उम्मीद है कि अब आपको इस बात की बेहतर समझ होगी कि सॉलिड-स्टेट ड्राइव कैसे काम करते हैं।

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लेखक के बारे में जोएल ली(१५२४ लेख प्रकाशित)

जोएल ली 2018 से MakeUseOf के प्रधान संपादक हैं। उनके पास बी.एस. कंप्यूटर साइंस में और नौ साल से अधिक के पेशेवर लेखन और संपादन का अनुभव।

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