Dalam artikel ilmu komputer kali ini akan mengulas mengenai perkembangan Solid State Drive dan prinsip cara kerjanya.
Solid State Drive
Selama lebih dari satu dekade, teknologi perangkat keras (hardware) sistem komputer telah berkembang begitu pesat. Beberapa orang mencoba melakukan upgrade sistem komputer dengan mengganti monitor, graphic card, hingga menambahkan RAM baru. Semua itu dilakukan untuk meningkatkan kinerja, kecepatan, dan tampilan komputer tersebut. Namun dengan menggunakan SSD (Solid State Drive), semuanya menjadi lebih cepat.
Sepintas Memory Komputer
Bila ingin memahami teknologi SSD, sebelumnya perlu memahami arsitektur komputer dasar terlebih dahulu. Untuk memudahkan, lebih rinci yakni tentang arsitektur memory komputer. Arsitektur memory komputer dapat dibagi menjadi tiga bagian yakni cache, memory, dan hard disk. Setiap bagian terebut memiliki fungsinya masing-masing dan sangat penting dalam sistem komputer, agar dapat bekerja dengan baik.
Cache merupakan unit memory terdalam. Pada saat sistem komputer bekerja, komputer tersebut menggunakan cache sebagai pijakan awal untuk melakukan segala perhitungan dan berbagai prosedur kerja. Karena fungsi cache sangat penting, maka jalur komunikasi cache paling singkat dan cepat, yang berarti data akses nyaris seketika.
RAM atau Random Access Memory, merupakan tempat dimana komputer menyimpan informasi terkait dengan program yang sedang aktif berjalan. Kecepatan akses memory lebih pelan jika dibandingkan dengan kecepatan akses pada cache.
Hard disk (HDD) merupakan tempat dimana data lain tersimpan. Hard disk menyimpan semua program, configuration files, dokumen, berkas-berkas penting, dan lain sebagainya. Pada saat hendak mengakses suatu berkas atau menjalankan sebuah program, komputer perlu memuatnya dari hard disk ke memory.
Ada perbedaan sangat besar dalam hal kecepatan akses data. Bila cache dan memory dapat bekerja pada tingkat kecepatan nanosecond, hard disk hanya dapat bekerja pada tingkat millisecond. Hal tersebut dikarenakan cara kerja hard disk perlu berputar untuk menemukan tempat yang tepat sebelum membaca data tersebut.
Itu artinya, sebelum satu unit komputer mulai menjalankan program, komputer tersebut perlu menunggu hard disk untuk membaca data. Disini teknologi SSD hadir, untuk mempercepat akses data tersebut.
Prinsip Kerja Solid State Drive
Solid State Drive atau SSD menggunakan jenis memory yang disebut flash memory, yang mana mirip seperti RAM. Akan tetapi, SSD berbeda dengan RAM yang bersifat volatile, data hilang saat komputer mati. Flash memory SSD bersifat non-volatile, sehingga data yang telah tersimpan akan tetap ada meskipun komputer tersebut mati atau kehilangan daya.
Pada saat membongkar sebuah hard disk, terdapat magnetic plate, yang digunakan untuk menyimpan data. Pada hard disk data ditulis disana, dan dapat ditulis ulang (overwrite) dengan mudah. Area penulisan pada hard disk disebut block.
SSD hanya dapat melakukan operasi penulisan data pada block yang masih kosong. SSD tidak bisa melakukan overwrite data secara langsung. Oleh karena itu SSD pertama harus menemukan block yang kosong dan menuliskan data disana.
Pada saat satu block data dianggap tidak lagi digunakan, SSD akan menjalankan prosedur penghapusan seluruh data dalam block tersebut. Sehingga block tersebut dapat kembali digunakan untuk ditulis kembali.
Pada pertama kali menggunakan SSD masih kosong, seluruh block masih dapat digunakan. Penyimpanan data dilakukan dengan kecepatan yang sangat tinggi. Namun pada saat mulai kehabisan ruang, penyimpanan data ditempatkan secara random, pada area yang tersebar dan belum digunakan.
Karena SSD tidak dapat melakukan overwrite data secara langsung, maka setiap kali hendak menuliskan data baru, SSD akan melakukan prosedur sebagai berikut.
- Menemukan block belum digunakan dan cukup menampung data tersebut
- Mencatat bagian dari block tersebut yang masih dapat digunakan
- Melakukan reset, setiap bagian block tersebut dikosongkan
- Menulis ulang bagian block yang diperlukan
- Mengisi bagian sisanya dengan data baru
Kelemahan Utama Solid State Drive
Saat ini masalah terbesar dari SSD berasal dari sifat flash memory itu sendiri. Flash memory memiliki batasan daya tahan penggunaan untuk ditulis, sebelum flash memory tersebut 'mati' tidak lagi berfungsi.
Meski begitu SSD tetap memberikan kinerja yang jauh lebih baik dari HDD biasa, yakni kecepatan akses data yang lebih cepat.