Pengertian dan Fungsi Komponen SSD Berbasis NAND

Saturday, November 2, 2019

SSD kependekan dari Solid State Drive atau Solid State Disk atau Solid State Device. Namun istilah Solid State Drive yang lebih umum dan lebih banyak digunakan. SSD yang kita bahas disini adalah SSD yang menggunakan desain form factor HDD (bentuknya mirip dengan HDD 2,5" ). SSD jenis ini yang banyak beredar di pasaran adalah SSD yang media penyimpan datanya berbasis (menggunakan) IC flash memory jenis NAND. SSD jenis NAND inilah yang akan kita bahas.

       Untuk memahami mekanisme kerja SSD, sebaiknya kenali dulu komponen pokok penyusun SSD. Berikut ini contoh salah satu wujud rangkaian elektronika yang terdapat dibagian dalam SSD.

Tampak pada foto di atas bahwa komponen penyusun SSD antara lain:

> Kontroler (Controller).

   Sebagian orang menyebut dgn nama microchip (silahkan saja). 

> Cache.

    Pada HDD, komponen ini dikenal dengan nama buffer.

> Flash memory jenis NAND. 

> Rangkaian kapasitor. 

       Sebagian SSD, tidak memiliki rangkaian kapasitor. Fungsinya digantikan dengan baterai internal, yaitu baterai yang menyatu dengan rangkaian tadi. Bahkan pada sebagian SSD, justru tidak memiliki rangkaian kapasitor maupun baterai. SSD seperti ini harganya lebih murah.

       Selanjutnya, kita bahas lebih detail fungsi masing-masing komponen di atas.

Fungsi kontroler.

       Sesuai dengan namanya, yaitu controller yang bermakna pengendali, kontroler ini pada prinsipnya bertugas mengatur (mengendalikan) aliran data dari komputer (host) menuju media simpan, yaitu IC flash memory, atau sebaliknya dari IC flash memory ke komputer. Chip kontroler ini merupakan jembatan yang menghubungkan komputer dengan IC flash memory tempat penyimpanan data. 

      Sebenarnya, kontroler ini merupakan embedded processor (prosesor tertanam) yang mengeksekusi (menjalankan) kode-kode level firmware, dan menjadi salah satu faktor penting yang turut menentukan kinerja (performa) SSD. Seluruh kegiatan baca-tulis, termasuk pembersihan sampah data (penghapusan data tak berguna) pada IC flash memory, diatur dan dikendalikan oleh kontroler. Begitu pula kegiatan baca-tulis pada chip/IC cache, juga dikendalikan oleh kontroller. 

       SSD berteknologi baru dan berkapasitas (daya tampung data) besar, biasanya menggunakan tipe kontroler yang memiliki beberapa channel (kanal). Semakin banyak jumlah channel yang dimiliki oleh kontroler semakin cepat transmisi data antara SSD dengan komputer. Banyaknya channel ini juga menjadi salah satu faktor penentu performa/kinerja SSD. 

Fungsi IC flash memory jenis NAND. 

       IC flash memory jenis NAND yang terdapat pada SSD berfungsi sebagai media penyimpan data (memori) elektronik yang bersifat nonvolatile, artinya tidak memerlukan daya listrik untuk menyimpan/mempertahankan data yang terkandung/tersimpan di dalamnya. Data tersebut juga dapat dihapus secara elektrik dan dapat diprogram ulang.

       Pada SSD, jumlah IC flash memory ini tidak hanya satu, biasanya terdapat sejumlah IC yang saling terhubung satu dengan lainnya. Pada IC-IC inilah data disimpan.

       Pada SSD berbasis flash memory NAND, data disimpan di dalam sel-sel memori yang terdapat di dalam IC. Hingga sekarang terdapat beberapa tipe sel memori yang biada digunakan, yaitu:

> SLC (Single-Level Cell)

   Setiap sel memori tipe SLC didesain hanya mampu menyimpan data sebesar 1 bit.

> MLC (Multi-Level Cell)

   Setiap sel memori tipe MLC didesain mampu menyimpan data sebesar 2 bit.

> TLC (Triple-Level Cell)

   Setiap sel memori tipe TLC didesain mampu menyimpan data sebesar 3 bit.

> QLC (Quad-Level Cell)

   Setiap sel memori tipe QLC didesain mampu menyimpan data sebesar 4 bit.

> 3D NAND.

   Sel memori 3D NAND memiliki lapisan sel memori yg bertumpuk. Hal ini berbeda dengan planar NAND yang hanya memiliki satu lapisan sel. Istilah 3D NAND ini disebut juga dgn nama Vertical NAND atau V-NAND.

       Perlu diketahui bahwa yang membedakan kelima tipe sel memori ini adalah jumlah bit data yang mampu ditampung/disimpan pada setiap selnya.

       Secara umum, biasanya, semakin banyak jumlah bit data yang dapat disimpan pada setiap selnya, semakin murah biaya produksi IC. Namun, kinerjanya menjadi lamban dan umur pakainya bisa menjadi lebih pendek. 

Fungsi Cache.

     Fungsi cache pada SSD, mirip dengan fungsi buffer pada HDD, yaitu untuk menampung sementara data yang berasal/dikirim dari komputer, yang selanjutnya dikirim dan disimpan/dituliskan ke IC flash memory. Pada saat beroperasi, cache ini juga dipakai untuk menyimpan informasi tentang penempatan blok data pada IC flash memory.

       Chip/IC yang digunakan sebagai Cache ini biasanya adalah IC DRAM (Dynamic Random Acces Memory) yang bersifat volatile, artinya hanya dapat menyimpan data bila tetap mendapatkan aliran listrik. Jika aliran listrik terputus, data yang tersimpan di dalamnya akan hilang dengan sendirinya.

       Sebagian produk SSD diketahui tidak memiliki cache. SSD semacam ini biasanya berharga murah, konsumsi daya listriknya rendah, namun kinerja HDD lebih lamban. 

       Sebagai Catatan Tambahan, keberadaan Cache pada SSD memang dapat meningkatkan performa/kinerja SSD. dan perlu diketahui pula bahwa kinerja cache lebih cepat dibandingkan kinerja IC flash memory.

Fungsi rangkaian kapasitor atau baterai

     Rangkaian kapasitor atau baterai berfungsi sebagai penyimpan dan pemasok daya listrik sementara untuk menjaga integritas data pada cache, dan agar data pada cache tidak hilang ketika tiba-tiba pasokan daya listrik terputus. 

       Suplai daya listrik ini juga berguna untuk memindahkan data dari cache ke flash memory saat komputer dimatikan atau komputer mati mendadak. Pada beberapa SSD, suplai daya listrik ini dapat bertahan cukup lama hingga pasokan listrik dari komputer kembali normal.

     Tidak semua SSD memiliki rangkaian kapasitor atau baterai. SSD berharga murah untuk konsumen umum, seringkali tidak dilengkapi rangkaian kapasitor atau baterai. 

      Pada SSD yang menggunakan sel-sel memori tipe MLC yang tidak dilengkapi rangkaian kapasitor atau baterai, data yang tersimpan di dalamnya dapat rusak apabila tiba-tiba aliran listrik terputus ketika SSD sedang beroperasi, misalnya tiba-tiba listrik mati atau komputer mati mendadak.

Demikianlah ulasan singkat tentang fungsi masing-masing komponen utama penyusun SSD. Lantas, bagaimana mekanisme/proses transmisi (aliran) data dari komputer ke SSD?
Tunggu Pembahasan Selanjutnya ^^

Labels: cache, Komputer, nand, nand flash, pengertian ssd, Pengganti Hdd, ssd, ssd adalah

Thanks for reading Pengertian dan Fungsi Komponen SSD Berbasis NAND. Please share...!