Solid State Drive (SSD ) dengan cepat menjadi penyimpanan komputer pilihan untuk sistem operasi dan aplikasi. Anda dapat menemukannya di laptop, ponsel, tablet, dan bahkan konsol terbaru.
Dengan kinerja dan daya tahan luar biasa, drive ini benar-benar menghasilkan gebrakan, tapi apa sebenarnya SSD itu?
Cara Kerja Hard Disk Drive (HDD) Tradisional
Untuk memahami apa yang membuat SSD berbeda, kita perlu memutar balik waktu sebentar dan melihat Hard Disk Drive (HDD) 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 platter dibagi menjadi track dan sektor. Piring-piring tersebut biasanya terbuat dari aluminium atau kaca dan dilapisi dengan bahan magnet.
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 yang berputar bergerak dengan kecepatan ribuan putaran per menit, kepala baca-tulis kecil yang melekat pada lengan ayun melayang selebar rambut di atas piringan yang membaca atau menulis ke drive.
Hard disk drive adalah perangkat yang sangat rumit dengan banyak bagian bergerak yang kecil, presisi, dan rapuh. Merupakan suatu 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 dan RAM dibandingkan dengan hard disk drive. SSD dan HDD sama-sama berfungsi sebagai perangkat penyimpanan, namun cara kerja SSD sangat berbeda.
Di dalam SSD biasa, Anda hanya akan menemukan chip komputer. Terdapat chip pengontrol SSD, yang mengatur bagaimana dan di mana data disimpan, namun sebagian besar SSD terdiri dari chip memori flash.
Memori flash adalah memori “non-volatile”. Memori yang mudah menguap, seperti RAM, tidak bertahan saat daya dimatikan—data yang disimpan di sana akan hilang. Sebaliknya, dengan memori non-volatil (seperti SSD atau drive USB), data Anda tetap ada meskipun daya dimatikan. Inilah sebabnya mengapa USB thumb drive juga disebut sebagai “flash drive”!
SSD modern (dan sebagian besar flash drive USB serta kartu memori) menggunakan jenis memori flash yang disebut memori flash NAND. Namanya diambil dari salah satu jenis gerbang logika yang dapat Anda buat di microchip. Di dalam memori NAND, terdapat “sel” yang dapat menampung tingkat muatan listrik berbeda. Dengan mengukur tingkat muatan dalam sel memori, Anda dapat mengetahui apakah itu mewakili satu atau nol. Untuk mengubah konten 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 berlabel “V-NAND” atau “vertikal” NAND. Di sini sel memori ditumpuk secara vertikal, memungkinkan kapasitas penyimpanan lebih besar dalam jejak silikon yang sama. 3D NAND Intel juga kurang lebih merupakan teknologi yang sama.
Jenis SSD dan Antarmuka
SSD hadir dalam berbagai faktor bentuk dan jenis memori flash NAND. Hal ini menentukan performa maksimal sebuah SSD serta harganya.
Jenis Memori Flash
Semua flash NAND tidak sama dalam hal kepadatan dan performa data. Anda ingat dari diskusi kita di atas bahwa SSD menyimpan data sebagai muatan listrik di dalam sel memori.
Jika sel hanya menyimpan sedikit data, ini disebut SLC atau memori sel tingkat tunggal. Memori MLC (sel multi-level) dan TLC (sel tiga tingkat) masing-masing menyimpan dua dan tiga bit data per sel. Memori QLC (sel empat tingkat) memerlukannya hingga empat bit per sel.
Semakin banyak bit data yang dapat Anda simpan dalam satu sel, semakin murah harga SSD Anda, atau semakin banyak data yang dapat Anda masukkan ke dalam ruang yang sama. Ini sepertinya ide yang bagus, namun berkat cara kerja SSD, drive mati lebih cepat saat menggunakan metode penyimpanan multi-bit. Memori SLC adalah jenis NAND dengan performa terbaik dan paling tahan lama dengan masa pakai yang lama. Namun, ini juga yang paling mahal sejauh ini dan hanya ditemukan pada hard disk kelas atas.
Oleh karena itu, sebagian besar SSD konsumen menggunakan MLC atau TLC dan menggunakan metode khusus untuk memperpanjang masa pakainya sebanyak mungkin. Kami akan membahas masalah keausan SSD nanti di artikel ini mengenai kelemahan teknologi ini.
Faktor Bentuk SSD
SSD hadir dalam berbagai faktor bentuk. “Faktor bentuk” hanyalah bentuk fisik perangkat dan standar koneksi yang sesuai. Karena SSD pada awalnya dirancang untuk menggantikan HDD, perangkat pertama yang ditujukan untuk desktop konsumen dimaksudkan untuk menggantikan hard drive sebelumnya.
Di sinilah SSD SATA 2,5 inci desain muncul. Anda cukup mengeluarkan hard drive laptop 2,5 inci saat ini dan menyambungkan salah satu SSD ini..
SSD di dalam casing ini tidak memerlukan banyak ruang, namun ini sangat masuk akal karena laptop dan sebagian besar desktop modern sudah memiliki ruang drive 2,5 inci dan konektor SATA pada motherboardnya. Anda juga dapat membeli adaptor yang memungkinkan Anda menempatkan drive berukuran 2,5 inci ke dalam ruang desktop berukuran 3,5 inci.
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 PCI Express Mini, namun kedua jenis kartu tersebut tidak kompatibel secara elektrik.
Standar mSATA kini telah digantikan oleh standar M.2. SSD M.2 dapat berupa SATA atau PCIe, bergantung pada kartu dan kombinasi motherboard.
Kartu M.2 juga dapat memiliki dua sisi dengan komponen di kedua sisinya, dan panjangnya bervariasi. Penting untuk selalu memastikan bahwa motherboard komputer Anda kompatibel dengan SSD M.2 yang ingin Anda gunakan!
SSD NVMe menggunakan standar Non-Volatile Memory Express, yaitu cara komputer mengakses memori SSD menggunakan PCIe yang lebih umum digunakan untuk kartu grafis. PCIe memiliki bandwidth yang jauh lebih besar dibandingkan SATA, sehingga memori SSD yang cepat dapat mencapai potensi maksimalnya.
Kelebihan SSD
Ada banyak alasan mengapa SSD dengan cepat menjadi standar dalam teknologi penyimpanan. Meskipun beberapa masalah awal membuat mereka tidak masuk ke 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 sekarang menggunakan SSD. Berikut adalah kekuatan utama yang membawa SSD menuju popularitasnya saat ini.
SSD Itu Cepat
Hard drive mekanis tercepat di dunia, Seagate Mach.2 Exos 2X14, dapat mencapai kecepatan transfer berkelanjutan sebesar 524 MB/s. Kecepatan tersebut hampir sama cepatnya dengan SSD SATA 3, namun drive mekanis khas yang Anda temukan di komputer saat ini dapat mencapai kecepatan antara 100 MB/s dan 250 MB/s jika Anda mencari pasar kelas atas. .
SSD PCIe M.2 pada umumnya, seperti yang terdapat pada laptop kelas menengah, menawarkan kecepatan 2,5 hingga 3,5 GB/dtk. SSD M.2 PCIe terbaru mendekati 8 GB/s, yang merupakan jumlah data yang luar biasa. Kecepatan tulis berurutan biasanya sedikit lebih lambat dibandingkan kecepatan baca, namun data mengalir dengan kecepatan luar biasa di kedua arah..
Ini bukan hanya tentang kecepatan transfer saja. Hard drive mekanis memerlukan waktu untuk memutar piringan dan menggerakkan kepala drive ke tempatnya. Menemukan tempat yang tepat di piring untuk permintaan data dikenal sebagai “waktu pencarian”. Untuk SSD, angka latensi tersebut secara efektif nol.
SSD dapat langsung membaca data dari lokasi mana pun dalam sel memorinya dan bahkan melakukannya secara paralel. Apa pun cara Anda mengirisnya, SSD memiliki performa yang berbeda bahkan dibandingkan hard drive mekanis terbaik sekalipun, tidak peduli bagaimana Anda mengirisnya.
Saat mengupgrade HDD komputer ke SSD, Anda akan merasakan waktu booting yang jauh lebih cepat dan respons sistem yang sangat cepat. Hanya karena CPU Anda tidak perlu menunggu data dari drive penyimpanan Anda. Ini adalah cara luar biasa untuk memberikan kehidupan baru pada sistem Windows lama.
SSD Tahan Lama
SSD sama tahan lamanya dengan komponen solid-state lainnya seperti CPU atau RAM tanpa bagian yang bergerak. Kecuali lonjakan listrik menghancurkannya, komputer tersebut harus berjalan tanpa batas waktu atau setidaknya selama komputer masih berguna bagi Anda. Memori flash juga sangat tahan terhadap dampak kerusakan, tidak seperti hard drive yang mudah hancur jika terjatuh, terutama saat piringan berputar.
Daya tahan ini menjadikannya sempurna untuk laptop, dan itulah sebabnya ultrabook seperti Apple MacBook Air, iMac, dan anggota keluarga komputer Mac lainnya memiliki SSD terintegrasi berperforma tinggi.
“Daya Tahan” dalam hal ini tidak mengacu pada fenomena keausan SSD, yang kami bahas dalam daftar kelemahan di bawah.
SSD Tidak Mengalami Fragmentasi
Fragmentasi data adalah masalah nyata pada HDD. Ini terjadi ketika data baru ditulis ke ruang pertama yang tersedia di drive. Jadi file tertentu atau sekumpulan file terkait mungkin datanya 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, 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..
Mendefragmentasi hanya akan menyebabkan kerusakan yang tidak perlu pada drive. Jika Anda ingin mengetahui lebih banyak tentang fragmentasi SSD, baca Haruskah Anda Mendefrag SSD?
SSD Senyap
Hard drive berisik! Dengungan motor, deru disk, bunyi klik kepala drive yang bergerak bolak-balik — itulah yang menjadi latar belakang kebisingan bagi pengguna komputer selama beberapa dekade.
SSD, sebaliknya, tidak mengeluarkan suara sama sekali. Ini mungkin tampak seperti keuntungan sepele, namun komponen komputer yang berisik memang mengganggu. Dalam beberapa kasus penggunaan, seperti komputer yang digunakan untuk merekam suara, tingkat suara sangatlah penting. Ada hard drive mahal dengan dudukan dan desain khusus yang mencoba meredam kebisingan HDD, namun dengan SSD, masalahnya teratasi sepenuhnya.
Inilah sebabnya kita sekarang dapat memiliki komputer seperti Apple M1 MacBook Air, yang tidak memiliki kipas dan tidak memiliki hard drive mekanis. Seluruh komputer bersifat solid-state sehingga tidak mengeluarkan suara apa pun!
SSD Kecil dan Hemat Daya
SSD membutuhkan ruang yang jauh lebih sedikit dibandingkan HDD, dan memerlukan lebih sedikit daya untuk bekerja. Artinya kita dapat memiliki komputer, tablet, ponsel cerdas, dan perangkat elektronik lainnya yang lebih kecil dan tipis yang memerlukan drive penyimpanan non-volatil yang cepat.
SSD hampir sepenuhnya tertidur saat tidak digunakan, dan, tidak seperti HDD, SSD dapat beralih ke mode performa tinggi hampir seketika. Secara keseluruhan, konsumsi daya SSD sangat penting untuk mendapatkan masa pakai baterai yang lebih baik dari komputer seluler dan gadget lain yang menggunakannya. Perangkat elektromekanis memerlukan lebih banyak energi dibandingkan perangkat solid-state untuk beroperasi.
SSD Dapat Memperkecil Ukuran Instalasi
SSD dapat mengurangi ukuran instalasi beberapa aplikasi, khususnya video game. Ketika aplikasi mengandalkan aliran data ke dalam memori dengan cepat, pengembang dapat menggandakan informasi di beberapa lokasi pada pelat HDD. Hal ini mengurangi waktu pencarian karena kepala drive selalu dekat dengan salinan data yang dibutuhkan. Ini adalah trik yang cerdas, namun mengorbankan ruang penyimpanan.
Aplikasi yang dirancang untuk SSD tidak perlu melakukan hal 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 dapat memperkecil ukuran instalasi, terutama jika digabungkan dengan kompresi, yang membawa kita pada keuntungan berikutnya.
SSD Dapat Dipercepat
Jika menurut Anda SSD sudah sangat cepat, Anda dapat mempercepat drive ini untuk mendapatkan performa berkecepatan tinggi. Itu semua berkat teknologi kompresi. Data disimpan di SSD dalam bentuk yang sangat terkompresi. Saat informasi diminta, informasi tersebut akan didekompresi secara real-time, yang secara efektif meningkatkan kecepatan transfer data mentah SSD.
Satu-satunya kendala adalah Anda memerlukan prosesor yang kuat untuk melakukan dekompresi, namun SSD saat ini tidak menyertakan prosesor tersebut. Ternyata GPU sangat baik dalam melakukan jenis pekerjaan ini, jadi dengan menggunakan API perangkat lunak (Application Programmer Interface) seperti Penyimpanan Langsung dan RTX IO Nvidia dari Microsoft, GPU generasi terbaru dapat mempercepat bukan hanya grafis 3D tetapi juga performa SSD.
Kekurangan SSD
SSD memiliki banyak atribut yang diinginkan, namun teknologinya belum sempurna. Beberapa aspek kepemilikan SSD tidak senyaman yang kami harapkan.
SSD Lebih Mahal
Harga HDD telah turun drastis dan jumlah data yang dapat disimpan telah meningkat hingga tingkat kepadatan yang sangat tinggi. Hasilnya adalah satu gigabyte data HDD harganya jauh lebih murah dibandingkan flash NAND termurah sekalipun.
Harga SSD telah turun drastis dalam beberapa tahun terakhir, namun orang-orang pada umumnya masih menggunakan SSD yang relatif kecil dalam kisaran 256 GB hingga 512 GB. SSD dikhususkan untuk aplikasi dan sistem operasi, sedangkan HDD 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 pada biaya yang lebih rendah dan jumlah ruang yang lebih besar. Untuk saat ini, sebagian besar anggaran memerlukan perpaduan penyimpanan SSD dan HDD.
SSD Bisa Habis
Meskipun SSD sangat tahan lama dan tahan terhadap beban yang lebih berat dibandingkan HDD, namun juga memiliki umur operasional yang lebih lama, SSD akan mengalami keausan. Keausan SSD terjadi karena penulisan SSD ke sel memori bersifat merusak. Setiap kali ada bit yang ditulis ke sel memori SSD, ia kehilangan kemampuannya untuk menampung daya sedikit saja..
Seiring waktu, penulisan berulang ke sel membuatnya tidak dapat dioperasikan. SSD SLC dapat menangani penulisan berulang yang paling banyak sebelum menggoreng sel tertentu, namun sel MLC, TLC, dan QLC lebih rentan, dalam urutan tersebut. SSD konsumen masa awal mungkin akan segera mati, tetapi hard disk saat ini memiliki strategi seperti pemerataan keausan dan penyediaan berlebih untuk meningkatkan ketahanan tulis SSD.
Keausan SSD adalah topik yang kompleks, jadi lihat Semua yang Perlu Anda Ketahui Tentang Keausan SSD untuk diskusi mendalam.
SSD Dapat Memiliki Bit Rot yang Cepat
Semua bentuk penyimpanan data pada akhirnya akan mengalami kebusukan bit.Hal ini terjadi ketika media penyimpanan mengalami penurunan kualitas sehingga tidak dapat lagi menyimpan data dalam bentuk yang dapat dibaca.
Media yang berbeda mengalami kerusakan bit karena berbagai alasan, namun hard drive dapat disimpan selama beberapa dekade tanpa masalah pembusukan bit. Sebaliknya, SSD berpotensi kehilangan datanya hanya setelah beberapa tahun disimpan. Hal ini terjadi karena rusaknya lapisan isolasi yang menahan muatan di setiap sel memori. Jika jumlahnya bocor, sel tersebut kosong dan tidak berisi data!
Tampaknya kerusakan bit terjadi lebih cepat jika SSD disimpan di lingkungan yang terlalu panas, namun bagaimanapun juga, SSD mungkin bukan pilihan terbaik untuk menyimpan data di laci suatu tempat.
Pemulihan Data SSD Sulit Hingga Tidak Mungkin
Ada industri canggih yang dibangun berdasarkan seni memulihkan data dari hard drive mekanis. Jika Anda mempunyai cukup uang untuk dibelanjakan, Anda bahkan dapat memulihkan data dari drive yang telah hancur, karena seorang spesialis akan membangun kembali drive tersebut dari beberapa bagian.
Pada tingkat yang lebih biasa, Anda dapat memulihkan data yang terhapus secara tidak sengaja karena HDD tidak menghapus data fisik saat Anda menghapusnya di Windows atau sistem operasi lain. Sebaliknya, area drive tersebut hanya ditandai untuk ditimpa. Selama penimpaan belum terjadi, Anda dapat memulihkannya menggunakan software khusus.
SSD membuat hampir mustahil untuk memulihkan apa pun jika drive rusak atau file terhapus. Jika HDDnya rusak terkena sengatan listrik, Anda masih dapat membangunnya kembali dengan perangkat elektronik drive yang baru, namun karena SSD sepenuhnya menggunakan listrik, semua memori dapat rusak..
Tidak ada gunanya juga jika SSD memiliki pengontrol canggih yang melakukan banyak hal dengan sistem operasi data fisik yang tidak mereka ketahui. Misalnya, perintah TRIM yang digunakan oleh SSD SATA terlebih dahulu 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 tidak sempurna, SSD mewakili lompatan besar dalam kinerja drive penyimpanan sehingga dominasi mereka di pasar penyimpanan tampaknya tidak dapat dihindari. Seiring berjalannya waktu, kami memperkirakan harga SSD SLC pun akan turun, sementara jenis SSD yang kurang tahan lama akan menjadi lebih pintar dalam hal membatasi keausan.
Teknologi hard drive juga mempunyai banyak masalah pada awalnya, namun kami merasa masalah apa pun yang masih dihadapi SSD akan teratasi dalam waktu singkat.
.