As unidades de estado sólido ( SSDs ) estão rapidamente se tornando o armazenamento de computador preferido para sistemas operacionais e aplicativos. Você os encontrará nos mais recentes laptops, telefones, tablets e até consoles.

Com excelente desempenho e durabilidade, essas unidades estão causando um verdadeiro impacto, mas o que exatamente é um SSD ? 

Como funcionam os discos rígidos^{(Hard Disk Drives)} tradicionais ( HDDs )

Para entender o que torna os SSDs diferentes, precisamos voltar um pouco o relógio e olhar para os discos rígidos^{(Hard Disk Drives)} tradicionais ( HDDs ). Um HDD era o tipo padrão de unidade que você encontraria em praticamente todos os computadores até recentemente.

Dentro do HDD , você encontrará um ou mais discos giratórios chamados “platters”. Cada prato é dividido em faixas e setores. Os pratos são geralmente feitos de alumínio ou vidro e são revestidos com material magnético.

A superfície do prato contém bilhões de áreas individuais, cada uma representando um único bit de dados. A área pode ser magnetizada ou desmagnetizada, representando um ou zero.

À medida que os pratos giratórios se movem a milhares de revoluções por minuto, pequenas cabeças de leitura e gravação presas a braços oscilantes flutuam um fio de cabelo acima do prato lendo ou gravando na unidade.

As unidades de disco rígido^(Hard) são dispositivos incrivelmente complicados com muitas peças móveis pequenas, precisas e frágeis. É uma maravilha moderna que eles funcionem tão bem quanto eles. 

Como funciona uma unidade de estado sólido (SSD)

Os SSDs têm mais em comum com dispositivos semicondutores, como CPUs e RAM , do que com discos rígidos. SSDs e HDDs atuam como dispositivos de armazenamento, mas os SSDs funcionam de maneira muito diferente.

Dentro de um SSD típico , você encontrará apenas chips de computador. Há o chip controlador do SSD , que gerencia como e onde os dados são armazenados, mas a maior parte de um ^(SSD)SSD consiste em chips de memória flash.

A memória flash^(Flash) é uma memória “não volátil”. A memória volátil^(Volatile) , como a RAM , não persiste quando a energia é desligada—os dados armazenados ali desaparecem. Por outro lado, com memória não volátil (como SSDs ou unidades USB ), seus dados persistem mesmo quando a energia é desligada. É por isso que os pen drives USB também são chamados de “pen drives”!

SSDs modernos (e a maioria das unidades flash USB e cartões de memória) usam um tipo de memória flash chamada memória flash ^(USB)NAND . É nomeado após um dos tipos de portas lógicas que você pode fazer em um microchip. Dentro da memória NAND , existem “células” que podem conter diferentes níveis de carga elétrica. Ao medir o nível de carga em uma célula de memória, você pode dizer se ela representa um ou zero. Para alterar o conteúdo de uma célula, basta alterar o nível de carga dentro dela.

Existem muitas variações diferentes na tecnologia dentro do mundo da memória NAND . Por exemplo, você pode ter visto alguns SSDs Samsung^{(Samsung SSDs)} rotulados como “ V-NAND ” ou “vertical ” NAND . Aqui as células de memória são empilhadas verticalmente, permitindo mais capacidade de armazenamento no mesmo espaço de silício. O 3D NAND da Intel também é mais ou menos a mesma tecnologia. 

Tipos de SSDs e interfaces

Os SSDs^(SSDs) vêm em uma variedade de fatores de forma e tipos de memória flash NAND . Isso determina o desempenho máximo de um SSD , bem como seu preço.

Tipos de memória flash

Todo o flash NAND não é o mesmo para densidade e desempenho de dados. Você deve se lembrar de nossa discussão acima que os SSDs armazenam dados como cargas elétricas dentro das células de memória. 

Se uma célula armazena apenas um único bit de dados, ela é chamada de SLC ou memória de célula de nível único^{(single-level cell memory)} . As memórias MLC^(MLC) (multi-level cell) e TLC (triple-level cell) armazenam dois e três bits de dados por célula, respectivamente. A memória QLC^(QLC) (célula de nível quádruplo) leva a quatro bits por célula.

Quanto mais bits de dados você puder armazenar em uma única célula, mais barato seu SSD poderá ser ou mais dados você poderá colocar no mesmo espaço. Parece uma ótima ideia, mas graças à forma como os SSDs operam, as unidades morrem mais rapidamente ao usar um método de armazenamento de vários bits. A memória SLC^(SLC) é o tipo de NAND de melhor desempenho e mais durável com uma longa vida útil. No entanto, também é o mais caro de longe e encontrado apenas em unidades de última geração.

Como tal, a maioria dos SSDs de consumo usa MLC ou TLC e emprega métodos especiais para estender sua vida útil o máximo possível. Abordaremos a questão do desgaste do SSD um pouco mais adiante neste artigo, sob as desvantagens da tecnologia.

Fatores de forma do SSD

SSDs vêm em vários fatores de forma. Um “fator de forma” é simplesmente a forma física do dispositivo e o padrão de conexão com o qual ele está em conformidade. Como os SSDs foram inicialmente projetados para substituir os HDDs , os primeiros dispositivos destinados a desktops de consumo destinavam-se a se encaixar onde os discos rígidos estavam antes.

É aqui que o design SSD SATA de 2,5 polegadas^{( 2.5-inch SATA SSD)} entra em cena. Você pode simplesmente retirar seu disco rígido atual de laptop de 2,5 polegadas e conectar um desses SSDs .

O SSD dentro deste gabinete não precisa de todo esse espaço, mas fazia todo o sentido, pois os laptops e a maioria dos desktops modernos já possuem baias de unidade de 2,5 polegadas e conectores SATA em suas placas-mãe. ^(SATA)Você também pode adquirir adaptadores que permitem colocar uma unidade de 2,5 polegadas no compartimento de 3,5 polegadas de um desktop.

Além de ocupar espaço desnecessário, esses drives de 2,5 polegadas estavam limitados a 600 MB/s , já que esse é o limite da interface SATA 3 .

O padrão mSATA (mini-SATA) resolve o problema de espaço. mSATA tinha fisicamente a mesma forma, tamanho e conector que o padrão de placa PCI Express Mini , mas os dois tipos de placas são eletricamente incompatíveis.

O padrão m SATA foi substituído pelo padrão M.2. SSDs M.2^{(M.2 SSDs)} podem ser SATA ou PCIe , dependendo da combinação da placa e da placa-mãe.

Os cartões M.2 também podem ser de dupla face com componentes em ambos os lados e variam em comprimento. É sempre importante certificar-se de que a placa-mãe do seu computador é compatível com o SSD M.2^{(M.2 SSD)} que você deseja usar com ele!

Os SSDs NVMe^{(NVMe SSDs)} usam o padrão Non-Volatile Memory Express , que é como o computador pode acessar a memória SSD usando o PCIe que é mais comumente usado para placas gráficas. O PCIe^(PCIe) tem muito mais largura de banda que o SATA , permitindo que a memória ^(SATA)SSD rápida atinja todo o seu potencial.

As vantagens dos SSDs

Há muitas razões pelas quais os SSDs estão se tornando rapidamente o padrão em tecnologia de armazenamento. Enquanto alguns problemas iniciais os mantiveram fora do mundo dos computadores convencionais por um tempo, agora eles estão no ponto em que podemos recomendá-los a qualquer pessoa. Até os mais recentes consoles de videogame^{(latest video game consoles)} agora usam SSD . Aqui estão os principais pontos fortes que levaram os SSDs à sua popularidade atual.

SSDs são rápidos

O disco rígido mecânico mais rápido do mundo, o Seagate Mach.2 Exos 2X14 , pode atingir taxas de transferência sustentadas de 524 MB/s . Isso é quase tão rápido quanto um SSD SATA 3 , mas a unidade mecânica típica que você encontra nos computadores hoje em dia pode atingir algo entre 100 MB/s e 250 MB/s se você estiver olhando para o topo do mercado .

SSDs M.2 PCIe^{(M.2 PCIe SSDs)} típicos , como os encontrados em laptops de médio porte, oferecem 2,5 a 3,5 GB/s . Os SSDs M.2 PCIe^{(M.2 PCIe SSDs)} mais recentes estão chegando perto de 8 GB/s , o que é uma quantidade de dados incompreensível. As velocidades de gravação sequencial^(Sequential) são geralmente um pouco mais lentas do que as velocidades de leitura, mas os dados estão voando em um ritmo tremendo em ambas as direções.

Não se trata apenas de velocidades de transferência. Os discos rígidos mecânicos precisam de tempo girando os pratos e movendo as cabeças da unidade no lugar. Encontrar o ponto certo no prato para uma solicitação de dados é conhecido como “tempo de busca”. Para SSDs , esse número de latência é efetivamente zero. 

O SSD^(SSD) pode ler instantaneamente dados de qualquer local dentro de suas células de memória e até fazê-lo em paralelo. Não importa de que maneira você o corte, os SSDs estão em um universo de desempenho diferente até mesmo dos melhores discos rígidos mecânicos, não importa de que maneira você o corte.

Ao atualizar o HDD de um computador para um SSD , você experimenta tempos de inicialização muito mais rápidos e uma capacidade de resposta do sistema muito rápida. Simplesmente^(Simply) porque sua CPU nunca precisa esperar por dados de suas unidades de armazenamento. É uma maneira fantástica de dar uma nova vida a um sistema Windows antigo.^(Windows)

SSDs são duráveis

Os SSDs^(SSDs) são tão duráveis ​​quanto qualquer outro componente de estado sólido, como CPU ou RAM , sem partes móveis. A menos que uma oscilação de energia os destrua, eles devem funcionar indefinidamente ou pelo menos enquanto o computador permanecer útil para você. A memória flash^(Flash) também é muito resistente a danos por impacto, ao contrário dos discos rígidos que são facilmente destruídos se caírem, especialmente enquanto os pratos estão girando.

Essa durabilidade os torna perfeitos para laptops, e é por isso que ultrabooks como o Apple MacBook Air , i Mac e outros membros da família de computadores Mac possuem ^(Mac)SSDs integrados de alto desempenho .

“ Durabilidade^(Durability) ” neste caso não se refere ao fenômeno do desgaste do SSD , que estamos cobrindo na lista de desvantagens abaixo.

SSDs não sofrem de fragmentação^{(Suffer From Fragmentation)}

As^(Data) fragmentações de dados são um problema real em HDDs . Isso acontece quando novos dados são gravados no primeiro espaço disponível na unidade. Portanto, um determinado arquivo ou conjunto de arquivos relacionados pode ter seus dados espalhados por toda a área do prato físico da unidade.

Isso destrói as velocidades de leitura sequencial e adiciona muito tempo de busca porque as cabeças da unidade estão voando por todo o lugar para encontrar todas as partes de um arquivo. Os SSDs^(SSDs) , devido à sua própria natureza, não sofrem fragmentação. Não é que os arquivos não sejam fragmentados. É só que isso não importa porque não há partes móveis e nenhum tempo de busca para falar. 

A desfragmentação apenas coloca desgaste desnecessário na unidade. Se você quiser saber um pouco mais sobre a fragmentação de SSD , leia Deve você desfragmentar um SSD?^{(Should You Defrag an SSD?)}

SSDs são silenciosos

Os discos rígidos são barulhentos! O zumbido do motor, o barulho do disco, os sons de clique das cabeças da unidade se movendo para frente e para trás - esse tem sido o ruído de fundo para os usuários de computador ao longo das décadas.

Os SSDs^(SSDs) , por outro lado, não fazem barulho. Isso pode parecer uma vantagem trivial, mas componentes de computador barulhentos são irritantes. Em alguns casos de uso, como computadores usados ​​para gravação de som, os níveis de som são críticos. Houve discos rígidos caros com montagens e designs especiais que tentaram reduzir o ruído do HDD , mas com ^(HDD)SSDs , o problema é completamente resolvido.

É por isso que agora podemos ter um computador como o Apple M1 MacBook Air , que não possui ventiladores e nem disco rígido mecânico. Todo o computador é de estado sólido e, portanto, não faz barulho algum!

SSD são pequenos e eficientes em termos de energia

Os SSDs ocupam muito menos espaço do que os HDDs e precisam de muito menos energia para funcionar. Isso significa que podemos ter computadores, tablets, smartphones e outros dispositivos eletrônicos menores e mais finos que exigem unidades de armazenamento não voláteis rápidas.

Os SSDs^(SSD) podem entrar quase inteiramente no modo de suspensão quando não estão em uso e, ao contrário dos HDDs , eles podem alternar para o modo de alto desempenho quase instantaneamente. Considerado^(Taken) como um todo, o consumo de energia do SSD é especialmente importante para melhorar a vida útil da bateria de computadores móveis e outros gadgets que os utilizam. Dispositivos eletromecânicos simplesmente precisam de mais energia do que dispositivos de estado sólido para operar.

SSDs podem reduzir os tamanhos de instalação

Os SSDs^(SSDs) podem reduzir os tamanhos de instalação de alguns aplicativos, especialmente videogames . Quando os aplicativos dependem do fluxo de dados para a memória rapidamente, os desenvolvedores podem duplicar as informações em vários locais no disco do disco rígido^(HDD) . Isso reduz os tempos de busca porque os cabeçotes da unidade estão sempre próximos de uma cópia dos dados necessários. É um truque inteligente, mas vem à custa do espaço de armazenamento.

Os aplicativos projetados para SSDs não precisam fazer isso. Como o SSD praticamente não tem latência e pode ler dados de qualquer lugar na unidade imediatamente, apenas uma cópia dos dados deve estar presente.

Consoles como o PlayStation 5 já mostraram o quanto os SSDs podem reduzir os tamanhos de instalação, especialmente combinados com a compactação, o que nos traz a próxima vantagem.

SSDs podem ser acelerados

Se você achava que os SSDs já eram bastante rápidos, você poderia acelerar essas unidades para obter alguns números de desempenho realmente de alta velocidade. Tudo graças à tecnologia de compressão. Os dados são armazenados no SSD em um formato altamente compactado. Quando as informações são solicitadas, elas são descompactadas em tempo real, amplificando efetivamente as velocidades de transferência de dados brutos do SSD .

O único problema é que você precisa de um processador poderoso para descompactar, mas os SSDs atualmente não incluem esse processador. Acontece que as GPUs são excelentes para fazer esse tipo de trabalho, portanto, usando ^(GPUs)APIs de software ( Application Programmer Interface ) como DirectStorage da Microsoft e RTX IO da Nvidia^{(Nvidia’s RTX IO)} , as gerações recentes de GPU podem acelerar não apenas os gráficos 3D, mas também o desempenho do SSD .

As desvantagens dos SSDs

Os SSDs^(SSDs) têm muitos atributos desejáveis, mas a tecnologia não é perfeita. Alguns aspectos da propriedade do SSD não são tão agradáveis ​​quanto gostaríamos.

SSDs são mais caros

Os HDDs^(HDD) caíram muito de preço e aumentaram a quantidade de dados que podem armazenar para níveis insanos de densidade. O resultado é que um gigabyte de dados do HDD custa muito menos do que o flash NAND mais barato.

Os preços dos SSDs^(SSD) caíram vertiginosamente nos últimos anos, mas as pessoas geralmente ainda usam SSDs relativamente pequenos na faixa de 256 GB a 512 GB. Os SSDs^(SSDs) são reservados para aplicativos e sistemas operacionais, enquanto os HDDs ainda têm armazenamento em massa para arquivos de mídia ou aplicativos que não se beneficiam das velocidades do SSD .

A boa notícia é que, como toda tecnologia de semicondutores, a densidade do transistor e os processos de fabricação provavelmente mostrarão uma tendência exponencial, levando a custos mais baixos e a quantidades mais significativas de espaço. Por enquanto, a maioria dos orçamentos exige uma combinação de armazenamento SSD e HDD .

SSDs podem se desgastar

Embora os SSDs sejam muito duráveis ​​e possam suportar mais punições do que os HDDs , além de terem vidas operacionais mais longas, eles sofrem desgaste. O desgaste do SSD acontece porque a gravação de ^(SSD)SSDs nas células de memória é destrutiva. Toda vez que um bit é gravado em uma célula de memória SSD , ela perde um pouco a capacidade de reter uma carga.

Com o tempo, gravações repetidas em uma célula a tornam inoperável. Os SSDs SLC^{(SLC SSDs)} podem lidar com as gravações mais repetidas antes de fritar uma determinada célula, mas as células MLC , TLC e QLC são mais vulneráveis, nessa ordem. Os primeiros SSDs^(SSDs) de consumo podem morrer em breve, mas hoje as unidades têm estratégias como nivelamento de desgaste e superprovisionamento para estender a resistência de gravação do SSD .

O desgaste do SSD^(SSD) é um tópico complexo, então dê uma olhada em Tudo o que você precisa saber sobre o desgaste do SSD^{(Everything You Need To Know About SSD Wear & Tear)} para uma discussão aprofundada.

SSDs podem ter podridão rápida de bits

Todas as formas de armazenamento de dados eventualmente sucumbem à podridão de bits. ^{(bit rot.)}Isso acontece quando o meio de armazenamento se degrada tanto que não pode mais manter os dados em um formato legível.

Diferentes mídias apodrecem por vários motivos, mas os discos rígidos podem ser armazenados por décadas sem que a podridão seja um problema. Os SSDs^(SSDs) , por outro lado, podem perder seus dados após apenas alguns anos de armazenamento. Isso acontece devido à degradação da camada isolante que mantém a carga em cada célula de memória. Se a quantidade vazar, a célula está vazia e não contém dados!

Parece que a podridão de bits acontece mais rapidamente se os SSDs forem mantidos em um ambiente muito quente, mas de qualquer forma, eles provavelmente não são a melhor escolha para armazenar dados em uma gaveta em algum lugar.

A recuperação de dados SSD é difícil^{(SSD Data Recovery Is Hard)} ou impossível

Existe uma indústria sofisticada construída em torno da arte de recuperar dados de discos rígidos mecânicos. Se você tiver dinheiro suficiente para gastar, poderá até recuperar dados de unidades que foram quebradas, pois um especialista literalmente reconstrói a unidade a partir de pedaços.

Em um nível mais mundano, você pode recuperar dados que foram excluídos acidentalmente porque os HDDs não excluem os dados físicos quando você os exclui no Windows ou em outro sistema operacional. Em vez disso, essa área da unidade é simplesmente marcada para ser substituída. Contanto que a substituição ainda não tenha acontecido, você pode recuperá-la usando um software especial.

Os SSDs^(SSDs) tornam quase impossível recuperar qualquer coisa se a unidade estiver danificada ou os arquivos forem excluídos. Se um HDD for danificado^{(HDD is damaged)} por um surto elétrico, você ainda poderá reconstruí-lo com novos componentes eletrônicos, mas como um SSD é totalmente elétrico, toda a memória pode ser frita.

Também não ajuda que os SSDs tenham controladores sofisticados que fazem muitas coisas com sistemas operacionais de dados físicos que eles não conhecem. Por exemplo, o comando TRIM usado por ^(TRIM)SSDs SATA^{(SATA SSDs)} exclui preventivamente as células de memória que foram marcadas para exclusão para acelerar o processo de gravação de novos dados. Portanto, o truque de desfazer a exclusão não funcionará neles!

O futuro é de estado sólido

Embora os SSDs não sejam perfeitos, eles representam um salto tão grande no desempenho da unidade de armazenamento que seu eventual domínio do mercado de armazenamento parece inevitável. Com o tempo, esperamos que até os SSDs SLC diminuam de preço, enquanto os tipos de ^{(SLC SSDs)}SSD menos duráveis ​​se tornarão ainda mais inteligentes quando se trata de limitar o desgaste. 

A tecnologia de disco rígido^(Hard) também teve seu quinhão de problemas nos primeiros dias, mas temos a sensação de que quaisquer problemas que os SSDs ainda tenham serão resolvidos em tempo recorde. 

What Is a Solid State Drive (SSD)? Plus, the Pros and Cons

Solid State Drives (SSDs) are quickly becoming the preferred computer storage for operating systems and apps. You’ll find them in the latest laptops, phones, tablets, and even consoles.

With excellent performance and durability, these drives are making a real splash, but what exactly is an SSD? 

How Traditional Hard Disk Drives (HDDs) Work

To grasp what makes SSDs different, we need to briefly turn back the clock and look at traditional Hard Disk Drives (HDDs). An HDD was the standard type of drive you’d find in virtually all computers until recently.

Inside the HDD, you’ll find one or more spinning disks called “platters.” Each platter is divided into tracks and sectors. The platters are usually made from either aluminum or glass and are coated with magnetic material.

The platter’s surface contains billions of individual areas that each represent a single bit of data. The area can be magnetized or demagnetized, representing a one or a zero.

As the spinning platters move at thousands of revolutions per minute, tiny read-write heads attached to swinging arms float a hair’s breadth above the platter reading from or writing to the drive.

Hard disk drives are incredibly complicated devices with many tiny, precise, and fragile moving parts. It’s a modern marvel that they work as well as they do. 

How a Solid State Drive (SSD) Works

SSDs have more in common with semiconductor devices like CPUs and RAM than hard disk drives. SSDs and HDDs both act as storage devices, but SSDs work in a very different way.

Inside a typical SSD, you’ll find only computer chips. There’s the SSD’s controller chip, which manages how and where data is stored, but the bulk of an SSD consists of flash memory chips.

Flash memory is “non-volatile” memory. Volatile memory, like RAM, does not persist when power is turned off—the data stored there disappears. By contrast, with non-volatile memory (like SSDs or USB drives), your data persists even when the power is turned off. This is why USB thumb drives are also referred to as “flash drives”!

Modern SSDs (and most USB flash drives and memory cards) use a type of flash memory called NAND flash memory. It’s named after one of the types of logic gates you can make in a microchip. Within NAND memory, there are “cells” that can hold different electrical charge levels. By measuring the charge level in a memory cell, you can tell whether it represents a one or a zero. To change the contents of a cell, you simply alter the level of charge inside it.

There are many different variations in the technology within the world of NAND memory. For example, you may have seen some Samsung SSDs labeled “V-NAND” or “vertical” NAND. Here the memory cells are stacked vertically, allowing for more storage capacity in the same silicon footprint. Intel’s 3D NAND is also more or less the same technology. 

Types of SSDs and Interfaces

SSDs come in a variety of form factors and NAND flash memory types. This determines the maximum performance of an SSD as well as its price.

Flash Memory Types

All NAND flash isn’t the same for data density and performance. You’ll recall from our discussion above that SSDs store data as electrical charges inside memory cells. 

If a cell only stores a single bit of data, it’s called SLC or single-level cell memory. MLC (multi-level cell) and TLC (triple-level cell) memory store two and three bits of data per cell, respectively. QLC (quad-level cell) memory takes it to four bits per cell.

The more bits of data you can store in a single cell, the cheaper your SSD can be, or the more data you can stuff into the same space. This sounds like a great idea, but thanks to how SSDs operate, drives die more quickly when using a multi-bit storage method. SLC memory is the best-performing and most durable type of NAND with a long lifespan. However, it’s also the most expensive by far and only found in high-end drives.

As such, most consumer SSDs use MLC or TLC and employ special methods to extend their useful lifespans as much as possible. We’ll cover the issue of SSD wear a little later in this article under the disadvantages of the technology.

SSD Form Factors

SSDs come in various form factors. A “form factor” is simply the physical shape of the device and what connection standard it conforms to. Because SSDs were initially designed to replace HDDs, the first devices meant for consumer desktops were intended to slot in where hard drives were before.

This is where the 2.5-inch SATA SSD design comes into the picture. You can simply take out your current 2.5-inch laptop hard drive and plug one of these SSDs in.

The SSD inside this casing doesn’t need all that room, but it made perfect sense since laptops and most modern desktops already have 2.5-inch drive bays and SATA connectors on their motherboards. You can also purchase adapters that let you place a 2.5-inch drive into a desktop’s 3.5-inch bay.

Apart from taking up unnecessary space, these 2.5-inch drives were limited to 600 MB/s since that’s the limit of the SATA 3 interface.

The mSATA (mini-SATA) standard solves the space issue. mSATA was physically the same shape, size, and connector as the PCI Express Mini card standard, but the two types of cards are electrically incompatible.

The mSATA standard has now been replaced by the M.2 standard. M.2 SSDs can be SATA or PCIe, depending on the card and the motherboard combination.

M.2 cards can also be double-sided with components on both sides, and they vary in length. It’s always important to make sure that your computer’s motherboard is compatible with the M.2 SSD you want to use with it!

NVMe SSDs use the Non-Volatile Memory Express standard, which is how the computer can access SSD memory using the PCIe that’s more commonly used for graphics cards. PCIe has much more bandwidth than SATA, allowing fast SSD memory to reach its full potential.

The Advantages of SSDs

There are many reasons why SSDs are rapidly becoming the standard in storage technology. While some early teething troubles kept them out of the mainstream computer world for a while, they are now at the point where we can recommend them to anyone. Even the latest video game consoles now use SSD. Here are the key strengths that have led SSDs towards their current popularity.

SSDs Are Fast

The fastest mechanical hard drive globally, the Seagate Mach.2 Exos 2X14, can reach sustained transfer rates of 524 MB/s. That’s very nearly as fast as a SATA 3 SSD, but the typical mechanical drive you’ll find in computers these days can achieve somewhere between 100 MB/s and 250 MB/s if you’re looking at the high-end of the market.

Typical M.2 PCIe SSDs, such as those found in mid-range laptops, offer 2.5 to 3.5 GB/s. The latest M.2 PCIe SSDs are getting close to 8 GB/s, which is a mind-boggling amount of data. Sequential write speeds are usually a little slower than read speeds, but data is flying at a tremendous pace in both directions.

It’s not just about transfer speeds, either. Mechanical hard drives need time spinning up platters and moving drive heads into place. Finding the right spot on the platter for a data request is known as “seek time”. For SSDs, that latency number is effectively zero. 

SSD can instantly read data from any location within its memory cells and even do it in parallel. No matter which way you slice it, SSDs are in a different performance universe than even the best mechanical hard drives, no matter which way you slice it.

When upgrading a computer’s HDD to an SSD, you experience much faster boot times and very snappy system responsiveness. Simply because your CPU never has to wait for data from your storage drives. It’s a fantastic way to give an old Windows system new life.

SSDs Are Durable

SSDs are about as durable as any other solid-state component such as a CPU or RAM with no moving parts. Unless a power surge destroys them, they should run indefinitely or at least as long as the computer remains useful to you. Flash memory is also very resistant to impact damage, unlike hard drives that are easily destroyed if they fall, especially while the platters are spinning.

This durability makes them perfect for laptops, and it’s why ultrabooks such as the Apple MacBook Air, iMac, and other members of the Mac computer family have high-performance integrated SSDs.

“Durability” in this case doesn’t refer to the phenomenon of SSD wear, which we’re covering under the list of disadvantages below.

SSDs Don’t Suffer From Fragmentation

Data fragmentations are a real problem on HDDs. It happens when new data is written to the first available space on the drive. So a given file or set of related files might have their data scattered all over the physical platter area of the drive.

This destroys sequential read speeds and adds a ton of seek time because the drive heads are flying all over the place to find all the parts of a file. SSDs, due to their very nature, don’t suffer from fragmentation. It’s not that files aren’t fragmented. It’s just that it doesn’t matter because there are no moving parts and no seek time to speak of. 

Defragmenting just puts unnecessary wear on the drive. If you want to know a little more about SSD fragmentation, read Should You Defrag an SSD?

SSDs are Quiet

Hard drives are noisy! The hum of the motor, the whoosh of the disk, the clicking sounds of the drive heads moving back and forth — that’s been the background noise for computer users over the decades.

SSDs, in contrast, make no noise at all. This might seem like a trivial advantage, but noisy computer components are annoying. In some use cases, such as computers used for sound recording, sound levels are critical. There have been expensive hard drives with special mountings and designs that have tried to curb HDD noise, but with SSDs, the problem is completely solved.

This is why we can now have a computer like the Apple M1 MacBook Air, which has no fans and no mechanical hard drive. The entire computer is solid-state and therefore makes no noise whatsoever!

SSD are Small and Power Efficient

SSDs take up way less room than HDDs, and they need much less power to work. That means we can have smaller and thinner computers, tablets, smartphones, and other electronic devices that require fast non-volatile storage drives.

SSDs can go almost entirely to sleep when not in use, and, unlike HDDs, they can switch to high-performance mode almost instantly. Taken as a whole, SSD power consumption is especially important to get better battery life from mobile computers and other gadgets that use them. Electromechanical devices simply need more energy than solid-state devices to operate.

SSDs Can Shrink Installation Sizes

SSDs can reduce the installation sizes of some applications, especially video games. When applications rely on data streaming into memory rapidly, the developers may duplicate information in multiple locations on the HDD platter. This cuts down on seek times because the drive heads are always close to a copy of the data it needs. It’s a clever trick, but it comes at the expense of storage space.

Applications designed for SSDs don’t need to do this at all. Since the SSD has virtually no latency and can read data from anywhere on the drive immediately, only one copy of the data must be present.

Consoles like the PlayStation 5 have already shown how much SSDs can shrink install sizes, especially combined with compression, which brings us to the next advantage.

SSDs Can Be Accelerated

If you thought that SSDs were already plenty fast, you could speed up these drives for some truly high-speed performance numbers. It’s all thanks to compression technology. The data is stored on the SSD in a heavily-compressed form. When the information is requested, it’s decompressed in real-time, effectively amplifying the raw data transfer speeds of the SSD.

The only catch is that you need a powerful processor to decompress, but SSDs currently don’t include such a processor. It turns out that GPUs are excellent at doing this type of work, so using software APIs (Application Programmer Interface) such as Microsoft’s DirectStorage and Nvidia’s RTX IO, recent generations of GPU can accelerate not just 3D graphics but SSD performance as well.

The Disadvantages of SSDs

SSDs have many desirable attributes, but the technology isn’t perfect. Some aspects of SSD ownership aren’t quite as pleasant as we’d like.

SSDs are More Expensive

HDDs have come down in price so much and have increased the amount of data they can store to insane levels of density. The result is that a gigabyte of HDD data costs much less than even the cheapest NAND flash.

SSD prices have fallen precipitously over the last few years, but folks are generally still using relatively small SSDs in the 256GB to 512GB range. SSDs are reserved for applications and operating systems, while HDDs still have mass storage for media files or applications that don’t benefit from SSD speeds.

The good news is that, like all semiconductor technology, transistor density and manufacturing processes are likely to show an exponential trend leading to lower cost and more significant amounts of space. For now, most budgets call for a mix of SSD and HDD storage.

SSDs Can Wear Out

While SSDs are very durable and can stand up to more punishment than HDDs, while also having longer operational lives, they suffer from wear. SSD wear happens because SSDs write to memory cells is destructive. Every time a bit is written to an SSD memory cell, it loses its ability to hold a charge just a little.

Over time, repeated writes to a cell make it inoperable. SLC SSDs can handle the most repeated writes before frying a given cell, but MLC, TLC, and QLC cells are more vulnerable, in that order. Early consumer SSDs could die alarmingly soon, but today drives have strategies such as wear leveling and overprovisioning to extend the write endurance of the SSD.

SSD wear is a complex topic, so have a look at Everything You Need To Know About SSD Wear & Tear for an in-depth discussion.

SSDs Can Have Rapid Bit Rot

All forms of data storage eventually succumb to bit rot. This happens when the storage medium degrades so much that it can no longer hold the data in a readable form.

Different media get bit rot for various reasons, but hard drives can be stored for decades without bit rot being a problem. SSDs, on the other hand, can potentially lose their data after only a few years of storage. This happens due to the degradation of the insulating layer that keeps the charge in each memory cell. If the amount leaks out, the cell is empty and contains no data!

It seems that bit rot happens more quickly if SSDs are kept in an environment that’s too hot, but either way, they probably aren’t the best choice for storing data in a drawer somewhere.

SSD Data Recovery Is Hard to Impossible

There’s a sophisticated industry built around the art of recovering data from mechanical hard drives. If you have enough money to spend, you can even recover data from drives that have been smashed up, as a specialist literally rebuilds the drive from pieces.

On a more mundane level, you can recover data that’s been accidentally deleted because HDDs don’t delete the physical data when you delete them in Windows or another operating system. Instead, that area of the drive is simply marked to be overwritten. As long as the overwriting hasn’t happened yet, you can recover it using special software.

SSDs make it almost impossible to recover anything if the drive is damaged or files are deleted. If an HDD is damaged by an electrical surge, you can still rebuild it with new drive electronics, but since an SSD is entirely electrical, all of the memory could be fried.

It also doesn’t help that SSDs have sophisticated controllers that do a lot of things with physical data operating systems they don’t know about. For example, the TRIM command used by SATA SSDs pre-emptively deletes memory cells that have been marked for deletion to speed up the process of writing new data. So the undelete trick won’t work on them!

The Future Is Solid-State

While SSDs aren’t perfect, they represent such a leap in storage drive performance that their eventual dominance of the storage market seems inevitable. Over time we expect even SLC SSDs to come down in price, while less durable SSD types will become even smarter when it comes to limiting wear. 

Hard drive technology also had its fair share of problems in the early days, but we have a feeling whatever issues SSDs still have will be solved in record time. 

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