למה SSD מהיר יותר?

בעשור האחרון היינו עדים לעליית מדרגה גדולה בתחום האחסון במחשבים הביתיים בזכות כניסתם של כונני SSD לשוק.

במאמר זה נסקור את כונני ה- SSD באופן כללי ונדבר על הסיבות ללמה כוננים אלה מהירים יותר מכוננים מכאניים רגילים (HDD).

מה זה כונן SSD?

SSD זה ראשי תיבות של Solid State Drive, או בשמו העברי הרשמי "כונן שבבי" (אנחנו נעשה לעצמנו טובה וניצמד לביטוי SSD במאמר זה).

כונני SSD מאופיינים ברכיבי הזיכרון מבוססי השבבים, דבר שמהווה יתרון עצום עבור כונני אחסון לעומת כונני מכאניים.

בין היתרונות של SSD לעומת כונן מכאני:

  • בכונני SSD אין רכיבים נעים, ובכך אמינות הכוננים עולה בצורה דרסטית
  • חוסר ברכיבים נעים משמעותו גם פעולה שקטה לחלוטין
  • צריכת חשמל נמוכה יותר
  • ביצועים עדיפים בסדרי גודל

סוגי כונני SSD

ההבדל המשמעותי ביותר בין SSD שונים הוא סוג החיבור שלהם, כאשר בזמן כתיבת שורות אלה קיימים בשוק שני סוגי חיבורים:

  • SATA 3 – אשר יכול להגיע למהירות של 550-600 מגה בייט לשניה
  • NVMe – אשר יכול להגיע למהירות של 3500 מגה בייט לשניה

כאשר החיבורים הפיזיים של הכוננים יכולים להיות מסוג SATA או מסוג M.2, חשוב לשים לב שיש כוננים שיש להם חיבור פיזי מסוג M.2 אך הם משתמשים בפרוטוקול תקשורת של SATA כך שהמהירות תהיה מוגבלת לזאת של SATA.

ניתן לסכם את הבדלי הביצועים בגרף זה, כאשר ניתן לראות שכונני SSD, אפילו בחיבור SATA משאירים אבק לכוננים המכאניים, ואם נסתכל על הביצועים של כונני NVMe אז בכלל אין על מה לדבר.

כונן SSD עם חיבור פיזי מסוג M.2
כונן SSD עם חיבור פיזי מסוג SATA
מבט לתוך כונן מכאני

למה כונני SSD מהירים יותר?

שאלה זו נשאלת כמובן בהקשר של השוואה מול כוננים מכאניים, מכאן שאפשר לשאול שאלה הפוכה אך שקולה, למה כוננים מכאניים איטיים יותר?

בכונן מכאני, המידע מאוחסן על דיסק שמסתובב במהירות של כ- 7200 סל"ד ומעליו מחט לקריאת הנתונים מהדיסק.

לרוב המידע מאוחסן בתוך בלוקים בגודל קבוע, למשל יכול להיות שיהיה לנו כונן מכאני שמחולק לבלוקים בגודל של 64 קילובייט, אז במידה ונרצה לאחסן קובץ תמונה בגודל 128 קילובייט בכונן זה אנחנו נצטרך לכתוב אותו לתוך שני בלוקים.

מבנה כונן מכאני

בתמונה הנ"ל אנו מסתכלים מלמעלה על דיסק של כונן מכאני, כאשר בלוק של מידע מסומן בתמונה בתור Track Sector.

במידה והמחשב שולח בקשה לקריאת התמונה ששמרנו, הכונן יצטרך להמתין שהדיסק יסתובב "ויגיע" עד למחט, ואז המחט תצטרך לזוז המיקום המדוייק של הבלוק ורק אז להתחיל לקרוא את שני הבלוקים שכתבנו מקודם, פעולה ארוכה ואיטית מאוד במונחי זמן של מחשב.

דוגמת קריאת התמונה שנתנו היא דוגמא של המקרה הטוב ביותר, במקרים גרועים יותר קובץ התמונה יכול להיות מחולק לבלוקים שנמצאים במקומות שונים לחלוטין על פני הדיסק, לפיזור זה קוראים פרגמנטציה, ולכן לכוננים מכאניים מומלץ לעשות "איחוי" במטרה לנסות להצמיד בלוקים של אותו קובץ לשיפור מהירות הקריאה.

בנוסף, פעולת האיחוי "דוחסת" את הבלוקים כמה שיותר למרכז הדיסק, וזאת על מנת לקרב את הבלוקים אחד לשני.

בכונני SSD המידע מחולק לתאים כאשר כל תא יכול להחזיק בין ביט אחד לכמה ביטים (ככל שמספר הביטים בתא נמוך יותר כך ביצועי ה- SSD יהיו טובים יותר אך לא נכנס לזה במאמר זה), והבלוקים מפוזרים על מטריצה (Grid) כאשר לכל תא יש מיקום שמורכב מרכיב X ורכיב Y (היום יש גם שבבי אחסון תלת מימדים ובכך יש למיקום שלהם גם רכיב Z).

כאשר כונן SSD מקבל בקשה לקריאת מידע מתא, הוא יכול להגיע לתא הזה באופן כמעט מיידי על ידי הצלבת הזרם החשמלי למיקום X,Y של התא.

בנוסף, לכונן SSD, לעומת כונן מכאני, לא כלכך משנה אם המידע מחולק לתאים שרחוקים (פיזית) אחד מהשני משום שהגישה לתאים היא כמעט מיידית ולא תלויה במיקום הפיזי של התא.

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר. שדות החובה מסומנים *