Solid State Drive

SSD (Solid State Drive) pada bahasan ini tidak dijadikan satu dengan bahasan hard disk karena merupakan generasi yang sangat berbeda dari teknologi hard disk karena SSD tidak memiliki komponen yang bergerak atau mekanis sehingga lebih cepat dari hard disk  pada umumnya. 

Gambar 1. Solid State Drive 

Cara kerja SSD vs Hard disk :

Hard disk memiliki komponen yang biasa disebut sebagai magnetic plate dan memiliki jarum pembaca (reading needle). Sebelum jarum dapat melakukan pembacaan atau penulisan ke magnetic plate, magnetic plate harus berputar dan jarum berada pada posisi yang benar atau posisi yang dituju.

Sedang SSD tidak menggunakan magnetic plate tetapi menggunakan grid of electrical  untuk mengirim dan menerima data. Grid ini dibagi menjadi beberapa bagian yang disebut sebagai page. Dan pada page inilah dimana data disimpan. Beberapa  page   dikelompokan membentuk suatu blok. SSD hanya bisa menulis pada page yang kosong atau page yang belum ada datanya. Pada hard disk data dapat disimpan disembarang lokasi pada magnetic plate, hal ini berarti data pada magnetic plate mudah di overwritten. SSD tidak dapat melakukan overwrite data secara langsung karena SSD hanya bisa menulis pada  page  yang kosong.

Untuk melakukan penghapusan data pada SSD dilakukan dengan menandai beberapa blok bahwa blok-blok tersebut tidak terpakai. Kemudian SSD akan mengambil semua konten pada blok tersebut lalu memasukan ke memori, lalu menghapus seluruh blok yang sudah ditandai, kemudian mengambil image blok pada memory lalu melakukan print atau menulis ulang blok tersebut dengan page yang kosong.

Jika Anda mempunyai SSD baru, maka Anda akan mendapatkan performa yang sangat bagus dari SSD karena tersedianya ruang atau page kosong. Akan tetapi SSD sudah mulai terisi penuh maka SSD akan mulai kehabisan page kosong dan yang tersisa adalah page  yang tersebar acak dan tidak lagi digunakan. Karena inilah SSD dari waktu ke waktu akan mengalami perlambatan.

Proses penulisan data baru pada SSD:

1. Mencari blok yang memiliki page kosong yang cukup untuk tempat data baru.
2. Merekam page pada blok tersebut yang masih digunakan data lain.
3. Mereset setiap page pada blok tersebut menjadi unused (kosong).
4. Menulis ulang page yang masih dibutuhkan pada blok yang yang telah direset.
5. Menulis data baru pada sisa page yang tidak digunakan (kosong).

Akan tetapi SSD memberikan solusi yang tidak dapat diberikan tradisional hard disk yaitu performa kecepatan baca tulis yang sangat cepat bahkan jika dibandingkan dengan hard disk Enterprise dalam konfigurasi  RAID 0 menggunakan dua hard disk.

Tabel 1. Perbandingan SATA vs SATA SSD

	SSD	SATA
	Intel SSD	Seagate Constellation ES
Read	540MB/s	175MB/s
Write	490MB/s	175MB/s
Power active	165 mWatt	8 Watt
Idle Power	55 mWatt	4.45Watt
Latency	80us	4.16 ms

Dari tabel di atas menggambarkan bahwa SSD jauh lebih cepat jika dibandingkan dengan SATA. 

Beberapa tipe SSD yang digunakan pada server adalah sebagai berikut :

1. SATA SSD 6Gbps
SATA SSD 6 Gbps ini adalah SSD yang paling umum digunakan karena menggunakan koneksi SATA yang sama dengan hard disk SATA. Sebuah SATA SSD Enterprise memiliki  throughput hampir 600 MB/s, jika dilihat pada datasheet sekitar 550 hingga 560-an MB/s (read/write). Dan jika Anda melakukan benchmark performa, hasilnya tidak jauh berbeda dengan apa yang ditulis pada datasheet. Umumnya spesifikasi paling mudah untuk membedakan antara SSD Enterprise (untuk data center) dengan non Enterprise (untuk PC desktop, notebook) adalah spesifikasi TBW (Tera Byte Written) dimana pada SATA SSD Enterprise menyebutkan nilai 768 TBW atau lebih dan memiliki MTBF (Mean Time Before Failure) sebesar 2 juta jam. Biasanya pada SSD consumer tidak menyebutkan besarnya MTBF pada datasheet. Semakin besar TBW suatu SSD maka SSD tersebut memiliki ketahanan semakin bagus. Semakin besar kapasitas SATA SSD Enterprise maka TBW SSD tersebut juga semakin besar. 

Gambar 2. SATA SSD Enterprise

2. SAS SSD 12 Gbps
SSD ini memiliki antarmuka SAS 12 Gbps dengan form factor sama persis dengan SATA SSD, yang membedakan secara fisik adalah konektor SSD ini menggunakan konektor SAS. SAS SSD ini memiliki throughput sekitar 800 - 1000 MB/s, dua kali performa SATA SSD. Tentu saja jika Anda menggunakan SAS SSD Anda perlu menggunakan hardware RAID  controller, karena saat ini umumnya server board tidak memiliki SAS controller sehingga Anda perlu menggunakan add-on card RAID controller. 

Gambar 3. SAS SSD

3. PCI-e SSD atau NVMe SSD
PCI-e SSD lebih dikenal dengan sebutan NVMe (non-volatile memory express). SSD tipe ini menggunakan jalur PCI-express untuk berkomunikasi dengan CPU sehingga SSD ini memiliki latensi paling rendah diantara tipe SSD lainnya yang menyebabkan penggunaan utilitas CPU untuk proses baca tulis data paling rendah, selain itu NVMe SSD ini menawarkan throughput jauh lebih tinggi dibanding SATA SSD.

NVMe SSD memiliki beberapa form factor yaitu :

3.1.  Form factor M.2 
Form factor M.2 ini memiliki bentuk seperti gambar di bawah ini 

Gambar 4. M.2 NVMe SSD

Pada server tipe SSD ini umumnya digunakan untuk instalasi sistem operasi atau digunakan sebagai cache untuk tipe NVMe yang memiliki endurance atau daya tahan yang tinggi. Yang perlu diperhatikan saat akan membeli M.2 device adalah pastikan bahwa Anda mengetahui bahwa perangkat M.2 yang Anda beli merupakan NVMe atau SATA karena dipasaran juga terdapaat M.2 SATA dengan bentuk sama persisi. Pada server port M.2 pada server board bisa mendukung M.2 SATA dan M.2 NVMe.

3.3.  Form factor U.2
NVMe U.2 adalah PCI-e SSD yang secara fisik bentuknya mirip SATA SSD tetapi lebih tebal. Konektor yang digunakan adalah konektor U.2  mirip dengan konektor SAS. 

Gambar 5. NVMe SSD M.2 

NVMe U.2 memiliki performa tergantung dari tipe yang digunakan. Contoh :  SSD U.2 Intel DC P4510 denga kapasitas 8TB memiliki performa teoritis sequential read 3200 MB/s  dan sequential write 3000 MB/s   

Sumber-sumber :

• http://www.makeuseof.com/tag/solidstate-drives-work-makeuseof-explains/
• http://ark.intel.com/products/81049/Intel-SSD-Pro-2500-Series-480GB-2_5in-SATA-6Gbs-20nm-MLC
• http://www.seagate.com/www-content/product-content/constellation-fam/constellation-es/constellation-es-3/en-us/docs/constellation-es-3-data-sheet-ds1769-1-1210us.pdf

EoF