Test: Corsair Force LS

Lad os lægge ud med en undersøgelse af forskellene på en traditionel harddisk, HDD, og en solid state disk, SSD. Faktisk er de eneste lighedspunkter, at de begge lagrer data, kan bruge de samme grænseflader og at de har standardiserede størrelser.

Hvor en normal harddisk bruger roterende magnetiske plader og et mekanisk læse/skrive-hoved, har en solid state disk ingen bevægelige dele og er derfor langt mere modstandsdygtig og i det hele taget mindre modtagelig for fejl. En harddisk er faktisk bygget op efter de samme grundprincipper som et optisk drev med en diskette. Design er efterfølgende optimeret og genopfundet mange gange, men vi kan altså hurtigt blive enige om, at idéen ikke ligefrem er ny.

Man kunne forledes til at tro, at en SSD bygger på noget helt nyt - men nej. En solid state disk er bygget op af en række parallelt forbundne hukommelseschips, som i bund og grund ikke er meget anderledes end de hukommelsesmoduler, der har været en fast komponent i computere i meget længere tid.

Mens teknologien bag diskene stadig er i sin spæde barndom, er det spændende at følge udviklingen da det i højere grad er menneskelig opfindsomhed end fabrikationsstørrelse, der er den afgørende faktor. Til trods for den teknologiske parathed har høje produktionsomkostninger nemlig forhindret udviklingen. Når priserne er så høje, at ingen køber, er der ikke noget marked. Derfor har ingen for alvor brugt tid og energi på solid state diske før nu til dags.
 

Derimod er de chips man finder i en SSD heller ikke lige så regulære ligesom dem, der sidder i en computer. Der findes to forskellige typer RAM-chips: Volatil og non-volatil. Almindelige hukommelsesmoduler er volatile, som betyder, at data kun kan lagres så længe, der er strøm tilsluttet. Fjernes strømtilførslen forsvinder al data med det samme og kan aldrig genskabes.

Den anden type, der netop findes i solid state diske, er non-volatile, hvilket vil sige, at data lagres selv om der ikke er tilført strøm. Der eksisterer mange forskellige typer af både volatil og non-volatile moduler, og dem der findes i en SSD kaldes NAND-flash.

NAND (Negated And or Not And, red.) refererer til måden data lagres i chippen og det gælder om at klemme så meget data som overhovedet muligt ned på mindst mulig fysisk plads. Revolutionerne sker dermed enten når selve fabrikationsstørrelsen kan reduceres eller når der findes en nyere og mere effektiv måde at gemme data på. Det kan sammenlignes med de forskellige måder at komprimere audio- eller videofiler på: Hvor WAV og BMP kan komprimeres til MP3 og JPG, kan en datachip også lagre komprimeret - dog uden at indgå nogle former for kompromis som med fx MP3 eller JPG.

Helt ned på celle-niveau

En enkeltstående celle i et NAND-flash-kredsløb er enten fremstillet som 1-bit (SLC) eller 2-bit (MLC). Fysisk er begge enheder lige store, men MLC kan indeholde dobbelt så meget data. Til gengæld har SLC dog den fordel, at det tager kortere tid at læse indholdet fordi hver celle kun indeholder én bit. Dette skyldes læsemåden ved at tilføre spænding og afvente svar. Er cellen tom forøges spændingen, hvilket gør den næste celle bliver spurgt og så fremdeles.

Altså skal en MLC-celle tjekkes med fire forskellige spændingsniveauer, hvor en SLC kan nøjes med to.

Inde i en solid state disk sidder der ikke kun MLC eller SLC-chips. Der er en anden meget vigtig komponent og det er controlleren. Controlleren er den chip, der styrer alt data, og en controller der skal håndtere MLC har op til tre gange mere at lave end den gængse SLC-controller. Derfor er netop denne komponent yderst vigtig, specielt i MLC-baserede diske, hvor den kan have en afgørende indflydelse på SSD'ens ydeevne.

Den mindste håndterlige mængde data på en SSD er således fire kilobytes, der svarerer til 32.768 bits. Med andre ord arbejder computeren med mindst 32.768 bits ad gangen på en solid state disk. Det kan lyde som meget, men det synes du måske ikke, når du ser det større perspektiv: Fire kilobytes kaldes også en "page" og disse er igen grupperet i blokke. En blok indeholder 128 pages, hvilket består af 512 kilobytes eller 4.194.304 bits.

Har man 1024 blokke kaldes det et "plane", som indeholder 512 megabytes eller 4.294.967.296 bits. 512 megabyte er som regel størrelsen på hver enkelt chip, der sidder i en SSD, men reelt kan en enkelt chip indeholde helt op til fire lag i ét (dvs. 2048 megabyte (2 GB) pr. enkelt chip).

Videre til SSD i praksis...