Så fungerar ssd-diskar

---

Ssd står för Solid State Drive. En ssd-enhet har till skillnad från en vanlig hårddisk inga mekaniska delar utan bygger på så kallad flashminnesteknik. I ett flashminne så lagras data i en samling av minnesceller. Dessa celler kan antingen lagra en bit information (SLC, single-level-cell) eller flera bits (MLC, multi-level-cell).

Fördelar gentemot vanliga hårddiskar:

+ Väldigt låg accesstid då den inte har något läshuvud som måste hitta rätt plats på en skiva
+ ljudlös
+ tål stryk då den inte har några mekaniska delar

Naturligtvis finns det även nackdelar.

- Relativt dyr
- Tål bara att skrivas ett finit antal gånger. Detta kommer man nuförtiden dock runt genom att sprida ut skrivningar så att ingen cell får onormalt mycket skrivningar.


Försämring av prestanda över tid, trim

---

Ju längre du har en ssd-enhet desto större chans är det att du ser en degradering av prestandan trots att enheten kanske inte är fylld. När vi ser en försämring av prestanda på vanliga hårddiskar så brukar det räcka med att defragmera eftersom vi vinner på att ha all data på samma ställe (läs/skrivhuvudet behöver inte hoppa fram och tillbaka) men hos en ssd är det tvärtom; vi vill helst att data är utspridd så att enheten parallellt kan läsa från flera ställen samtidigt och därigenom få upp prestandan till de nivåer vi förväntar oss.

Problemet hos ssd är istället annorlunda. Dessa enheter gillar nämligen inte att skriva över eller radera data. Dessa instruktioner kostar inte bara prestanda utan förkortar även livstiden hos enheten då ett normalt flash-chip bara klarar av att raderas ~10000 gånger innan det börjar bli dåligt. Lösningen blir att även om du raderar en fil på enheten så ligger den kvar samtidigt som utrymmet markeras som ”ledigt” för OS:et, precis som för en hårddisk. Till skillnad från en hårddisk så undviker dock OS:et så länge som möjligt att skriva något nytt till detta utrymme utan lägger hellre en ny fil någon annanstans på ssd-enheten. När det inte finns några lediga sidor/block (ett block består av ett antal mindre ”sidor” – pages på Engelska) som kan användas för nya filer så uppstår det ett litet problem. Medan det går att skriva och läsa till ett NAND flashchip i 4 KB-bitar så går det bara att radera ett helt block på 512 KB. Så om vi till exempel har en fil på 6 KB som ska skriva över en tidigare raderad fil på 6 KB så måste vi först läsa in 512 KB, d v s hela blocket, in i minnet, manipulera det och byta ut den raderade filen mot den nya filen och sen skriva tillbaka blocket (något förenklat men ni förstår nog tanken).

Det finns sätt att till viss del komma runt detta. Till exempel så minskar många tillverkare ner den tillgängliga storleken på enheten för OS:et och använder resterande lediga utrymme som en sorts ”cache” där data kan skrivas om det saknas tomma ”sidor” på det synliga utrymmet.

En annan lösning som bland annat stöds i Windows 7 är användandet av det så kallade TRIM-kommandot. Tanken bakom detta kommando är att OS:et, om det vet att det är en ssd-enhet, ska tala om för enheten när en fil tas bort så att enheten kan rensa alla block och sidor som togs upp av filen så de är tomma när en ny fil ska skrivas igen. Enkelt sagt så flyttar vi inläsningen, manipuleringen och återskrivandet av data från att ske först när en fil ska skrivas över till att ske när en fil raderas. Vi får alltså något försämrad prestanda när vi tar bort en fil och vinner istället massor av prestanda när vi skriver filer på en ssd-enhet som används en längre tid.

TRIM-stödet har varit lite skiftande bland de olika tillverkarna eftersom dessa varit tvugna att vänta in att de som tillverkat kontrollern, till exempel Samsung, Toshiba och Indilinx, lägger till stödet. För Corsair P128 som vi testade i augusti 2009 dröjde det till exempel till december samma år innan stödet slogs på i en firmware-uppgradering.