Makanisme Kerja SSD

Wednesday, November 6, 2019

Sesuai dengan janji pada artikel sebelumnya, kali ini saya akan menjelaskan mengenai mekanisme kerja SSD berbasis NAND.

       Data yang dikirim dari komputer akan diterima dan disimpan di Cache. Kemudian kontroler akan mengendalikan dan mengatur penyaluran data dari IC/Chip cache menuju ke IC flash memory. Pada IC flash memory inilah data disimpan.

       Cache memiliki kecepatan yang tinggi dalam menerima dan menyimpan data yang dikirim dari komputer. Kecepatan tinggi ini sangat membantu untuk menghindari terjadinya penumpukan antrian data yang akan masuk ke SSD. Dengan demikian, tidak sampai mengganggu kinerja komputer. 

     Data yang tertampung di Cache, secara bertahap segera dialirkan dan disimpan ke IC flash memory. Kecepatan penulisan data ke IC flash memory ini berlangsung lebih lamban dibandingkan cache. Dengan demikian dapat dibayangkan bila SSD tidak memiliki Cache. Kinerja SSD pasti menjadi lebih lamban karena proses penulisan langsung ke flash memory yang berlangsung lamban tadi. Itulah sebabnya dikatakan bahwa keberadaan cache dapat meningkatkan performa SSD. 

Check Keberadaan Kapasitor/Baterai SSD

     Untuk mengetahui secara non fisik, sebuah SSD dilengkapi rangkaian kapasitor/baterai atau tidak, dapat dilakukan dengan cara memeriksa spesifikasinya yang terdapat pada:

- buku manualnya

- situs resminya di internet.

- dengan bantuan software checker. 

     Pengecekan secara fisik memang riskan dilakukan karena harus membongkar casing SSD tersebut. Perbuatan seperti ini bisa menghilangkan garansi. Sayangnya, informasi tentang kapasitor/baterai tsb jarang dicantumkan pada label SSD.

      Namun terdapat beberapa kriteria/ciri SSD (tanda-tanda) yang mungkin bisa sedikit membantu untuk mengetahui fitur SSD, yaitu:

       Hati-hatilah terhadap SSD yang berharga murah. Perlu diketahui bahwa pada kapasitas yang sama, harga SSD yang satu, bisa dua kali lipat atau lebih, dari yang lain. SSD yang berharga murah biasanya menggunakan teknologi kelas bawah (low end), misalnya:

- tipe sel memori yang digunakan mungkin MLC, TLC, atau bahkan QLC. 

- mungkin tidak dilengkapi baterai/rangkaian kapasitor (superkapasitor)

- mungkin pula tidak dilengkapi Cache.

       SSD seperti diatas umumnya memiliki kinerja yang lebih lamban, umur pakai yang lebih singkat. Rentan terhadap keselamatan data saat beroperasi. Bila suplai listrik mendadak terputus ketika sedang beroperasi, data yang sedang disimpan pada SSD bisa bermasalah (rusak), mirip seperti yang terjadi pada HDD yang suplai listriknya putus secara mendadak. Hal semacam ini tidak akan terjadi pada SSD yang dilengkapi cache dan rangkaian kapasitor/baterai. 

       Oleh karena itu, bila memiliki dana yang cukup, hindari pembelian SSD low end di atas, demi untuk menjaga keselamatan data dan kepuasan kerja anda.

Prinsip kerja/mekanisme penulisan data ke IC flash memory. 

       Pada flash memory NAND, data disimpan pada sel-sel memori. Sel-sel memori ini membentuk jaringan sel-sel elektrik yang terbagi menjadi bagian-bagian yang disebut "pages". Pada pages inilah data disimpan. Pages tersebut kemudian dikumpulkan menjadi satu membentuk block.

       Flash memory NAND, hanya dapat mendukung sejumlah kecil siklus tulis untuk setiap blocknya. Hal seperti ini tentu memberikan peluang akses data yang cepat. Pada SSD yang masih baru, pages pada block, umumnya masih kosong. Proses penyimpanan/penulisan data ke dalam pages akan berlangsung cepat. Perlu diketahui bahwa SSD hanya bisa menulis data pada pages yang kosong pada sebuah block. Dengan semakin bertambahnya data, lama kelamaan pages yang kosong akan berkurang. Pada kondisi seperti ini, maka proses penyimpanan data dilakukan dengan mengikuti prosedur sebagai berikut:

1. Pertama-tama, SSD akan mencari pages yang kosong pada sebuah block, kemudian data disimpan pada pages yg kosong tersebut. 
2. Jika tidak ditemukan pages yang kosong, maka akan dicari pages pada sebuah block yang telah terisi data tetapi data tersebut tidak terpakai lagi.
3. Agar pages tersebut dapat digunakan kembali, maka pages pada block tersebut harus dikosong (direset) lebih dahulu seluruhnya hingga bersih. Setelah itu, barulah dapat digunakan untuk menyimpan data kembali.

       Secara sederhana, tahap penyimpanan data tersebut dapat dijelaskan lebih rinci sebagai berikut:

1. SSD akan mencari block yang memiliki pages kosong yg cukup.
2. Data yang ada pada pages yg masih diperlukan segera di back-up (disimpan). 
3. Setiap page yang ada pada block tadi di-reset (dikosongkan). 
4. Data yang di-backup tadi, dituliskan kembali ke pages yang baru di-reset, dan dituliskan pula data yang baru.

        Pada kasus di atas, jelas terjadi proses: backup - reset (hapus) - tulis (write). Semakin sering proses tersebut terjadi, mengakibatkan kinerja SSD semakin lama, semakin lambat dan umur SSD semakin berkurang

Note:

       Cara kerja SSD di atas, jelas berbeda dengan cara kerja HDD (HardDisk Drive). Pada HDD, jika terdapat sektor yang terisi data yang tidak digunakan lagi, maka sektor tersebut dapat langsung digunakan untuk menyimpan data baru. Proses penyimpanannya dilakukan dengan cara menimpakan data baru tersebut ke sektor tadi, sehingga data yang lama hilang dengan sendirinya, karena tertimpa data yang baru tadi. Metode penyimpanan semacam ini dikenal dengan nama overwrite. 

       Metode overwrite tidak dapat diterapkan pada SSD, karena akan menimbulkan sampah data yang dalam bahasa Inggris dikenal dengan nama "garbage". Garbage tersebut dapat mengakibatkan kinerja SSD lama kelamaan menjadi semakin lambat, karena data yang lama masih ada. Kondisi seperti ini membuat SSD harus memilah antara data yang lama dengan data yang baru. Hal semacam inilah yang membuat SSD menjadi lamban dalam membaca data. 

       Perlu diketahui pula bahwa sebenarnya terdapat berbagai macam basis teknologi SSD. Yang kita bicarakan selama ini adalah SSD berbasis flash memory jenis NAND, karena tipe SSD inilah yang sekarang banyak beredar di pasaran. Berbagai tipe SSD yang lain, diantaranya adalah:

> SSD berbasis DRAM tradisional. SSD ini umum diproduksi sebelum thn 2009. Sekarang sudah

   ditinggalkan. 

> SSD yang dikenal dengan nama NVDIMM

> SSD UltraDIMM

> SSHDs

> SSD 3D XPoint

     Untuk pembahasan macam-macam ssd sesuai dengan type Memory-nya akan saya bahas dilain kesempatan ^^

Labels: Belajar Komputer, Cara Kerja SSD, hardisk, Hdd, Komputer, Mekanisme Kerja SSD, nand, nand flash, ssd

Thanks for reading Makanisme Kerja SSD. Please share...!