SSD Form Factor dan istilah dalam SSD

Evolusi disain SSD memiliki form factor berbeda beda. Dari SATA, M0-297, MO-300, M.2 dan beberapa model lain dibuat dengan disain khusus.

Masing masing port yang dipakai memiliki fungsi khusus sesuai kebutuhan computer.

Ukuran SATA 1.8 dan 2.5 inch. Keduanya sama hanya ukuran board lebih kecil. SSD SATA dapat dirakit dengan case dan bentuknnya tipis seperti harddisk.

Sedangkan 1.8 inch lebih kecil. Umumnya digunakan pada perangkat portabel seperti ultrabook yang ringan.

Port SATA 1.8 inch memiliki ukuran lebih kecil dan tipis.



SSD PCIe. Memiliki bentuk seperti card. Tidak lagi melewati kabel SATA seperti harddisk. Tapi melalui jalur slot PCIe.



Disain lain dari ukuran MO-297. Slot yang digunakan tetap dengan kabel SATA.

Hanya ukurannya lebih pendek, separuh dari ukuran SSD 2.5 inch. Ukurannya dari 54x39mm.





Dibawah ini perbedaan antara konektor SSD biasa dengan ukuran SSD Small Form Factor yang lebih kecil



Yang lain disebut mSATA.
mSATA adalah singkatan Mini SATA. Konektor dari kedua SSD dibawah ini mengunakan jenis konektor yang sama.

Hanya ukuran board SSD ada yang dibuat lebih pendek atau panjang.
Menyediakan 2 pembagian slot seperti SATA.



M.2 vs NVMe
Kebutuhan perangkat elektronik semakin kecil dan dirancang konektor port SSD pada tahun 2012.

NVMe (non-volatile memory express) adalah protokol dari sebuah host controller dan storage controller.
NVMe memetakan perintah output dan input melalui jalur PCIe. Artinya langsung terhubung di PCIe

M.2 adalah protokol, bentuk (form factor) dan tipe socket slot.
Menjadi bagian di dalam NVMe. Awalnya M.2 mengunakan nama Next Generation Form Factor (NGFF). Port yang satu ini memiliki 2 fungsi, kompatibel dengan SATA dan PCIe. M.2 masih berada di jajaran SATA.

M.2 memiliki bentuk slot untuk slot storage di motherboard, dan notebook kelas premium.
Hanya bentuknya saja berbeda, tapi kinerjanya sama seperti storage SATA SSD.

M2 memiliki protokol dari PCIe Express 3.0 (sampai 4 lanes), SATA dan USB 3.0

Dibawah ini salah satu disain, tapi ukuran pin slot memiliki disain berbeda. Paling umum memiliki 3 pembagian pin





Bentuk slot M2.



M.3 dengan modul NF1
Tahun 2018, Samsung menampilkan model form SSD M3. Memiliki slot untuk rack mounting server, dengan 2 jalur chip untuk menampung kapasitas chip SSD lebih banyak. Ukuran berbeda dengan M.2, dengan separuh lebih lebar.
Mengunakan jalur PCIe 4.0 x4, lebih umum sebagai produk SSD storage Rack Mounting pada server.




M.2 dan NVme chip overheating kepanasan.
M.2 SSD umumnya dibuat lebih praktis, tanpa heatsink.
Fotografer mengandalkan kecepatan SSD M.2 untuk menyimpan file katalog dari software Lightroom. Ukuran besar, dan lebih cepat di akses, foto dimasukan ke storage M.2, sehingga mempercepat kerja mereka.
Produsen tidak menjelaskan lebih lanjut, bila chip mereka harus mendapatkan pendingin yang baik.
Penguna memilih cara praktis memasang pada slot M.2 yang tersedia pada motherboard. Masalahnya disana cukup panas, dan membuat kinerja SSD M.2 overheating.
20 mengunakan, si fotografer mengatakan drive SSD M.2 mereka rusak. Data hilang dan tidak ada backup.
Nasihat selalu membackup data, dan tidak menjadikan drive M.2 sebagai storage utama. Kecuali untuk kecepatan kerja

NVMe PCIe

SSD sudah dikemas dalam bentuk PCIe card.

Dapat disebut dengan NVMe PCIe,

Dapat dipasang dengan adaptor PCIe NVME, atau beberapa produsen menempatkan slot untuk NVME.

NVme mengunakan koneksi langsung ke CPU seperti VGA card. Mengunakan jalur PCIE atau port PCIe di VGA
Kecepatan mengikuti tipe adaptor terhubung ke jalur PCIe 1x, PCIe 4x, PCIe 16x
Dan versi teknologi PCIe versi 2, PCIE 3.0 atau yang tercepat (2019) PCIe 4.0
Semakin besar jalur yang dipakai, semakin cepat kecepatan tranfer storage.

Baca lebih lanjut tentang NVme dan generasi PCIe

Terakhir adalah disain custom. Ada yang dibuat dalam bentuk memory modul. Tapi SSD custom untuk SSD memory modul adalah storage SSD dan bukan RAM chip.

Power diambil dari slot DIMM RAM. Disain lainnya mengikuti kebutuhan bagi perangkat elektronik. Bisa terhubung ke PATA port, disain custom untuk perangkat khusus dan lainnya.





SSD SAS
SSD performa dibuat dengan interface SAS. Bentuknya hampir sama, tetapi disain konektor dan controller berbeda dibanding SSD SATA. Port SAS memiliki plastik terhubung dibagian tengah. Konektor SAS memiliki beberapa model berbeda.

XFMExpress (2019)

Kombinsi dari M.2 dengan BGA chip.
Toshiba memperkenalkan XFMExpress, mengambil kemampuan 2 disain dari M.2 SSD dan BGA SSD.
Uniknya disain memory storage chip tersebut dapat di lepas pasang.
Target pasar untuk perangkat ultra compact, iOT dan perangkat kecil yang menyatu.

Storage chip memory XFMExpress dapat dilepas pasang, baik dengan sistem kunci penutup, atau bentuknya seperti SDcard.

Kecepatan yang ditawarkan mengunakan 1, 2 atau 4 jalur di PCIe 3.0 dan PCIe 4.0
Sedangkan kecepatan tranfer mencapai 1GB/s di 1 lane, 2GB/s 2 Lane, 4GB/s 4 Lane ketika perangkat mengunakan jalur PCIe 3.0
Mungkin kecepatan akan meningkat 2x lebih cepat bila dipasang ke PCIe 4.0, setidaknya dapat mencapai 8GB/s

Mengapa Toshiba membuat XFMExpress.
Idenya sederhana, sebuah storage mengunakan chip memory.
Teknologi memory membuat kapasitas chip semakin besar.
Bila penguna ingin memasang SSD kapasitas 500GB, dan tahun depan ingin menambah kapasitas menjadi 1TB. Maka unit lama harus diganti dengan unit baru. Karena chip BGA sebagai chip storage menyatu dengan kontroller board.

XFMExpress memindahkan unit Chip BGA di luar kontroller dan dapat dilepas pasang.
Seperti keterangan pada gambar 1, yang diganti adalah unit chip BGA yang dikepas seperti card kecil. Sedangkan kontroller dibuat terpisah dengan memory modul chip.

Perbedaan SSD yang murah dan mahal.

Perbedaan SSD dapat dilihat dari kecepatan tranfer, tapi bagian penting adalah IOPS bila penguna membutuhkan performa.

IOPS
Singkatan Input/Output Operations Per Second (IOPS). Biasanya tertulis dengan Read IOPS berapa dan Write IOPS berapa. Angka tersebut diambil dari rata rata pengunaan, semakin besar angka IOPS semakin cepat.
Ada 2 perbedaan angka IOPS yaitu untuk Read dan Write. Intinya kemampuan SSD dengan IOPS semakin besar maka semakin cepat menangani data untuk membaca dan menulis di chip.

Write Cycles
Di SSD disebut Write Cycles. Karena mengunakan chip maka umur chip akan terus menurun kemampuannya setiap kali di write atau ketika di isi dengan data baru.
SSD dikelompokan dalam grup halaman cell chip, dan di kelompokan dalam blok. Ketika blok memory perlu di isi data, seluruh blok perlu di hapus. Setiap  blok dihapus dan di tulis kembali disebut Write cycles.
Karena memiliki jumlah terbatas dalam penulisan, sampai akhirnya data tidak bisa ditulis kembali.

Produsen SSD telah mengurangi bagian ini, agar SSD lebih awet umurnya. Menerapkan dengan teknik level, tujuannya sama untuk mengurangi proses penulisan SSD di dalam blok chip sehingga usia SSD semakin awet.
Write Cycles tidak terlalu penting bagi penguna biasa, hanya perlu dipertimbangkan bagi perusahaan bisnis atau data server karena kebutuhan menulis data sangat besar dalam hitungan GB setiap hari.

TRIM
Trim adalah dukungan yang muncul beberapa tahun lalu. Sampai saat ini sebutan TRIM masih membingungkan penguna perangkat SSD. TRIM sebanarnya metode dalam mencegah penurunan SSD dari waktu pemakaian.

Chip di SSD harus dihapus sebelum di tulis. Bagaimana bila block memory di chip masih setengah terisi. Apakah bisa di isi dengan data setengah lainnya.

SSD berbeda, data yang separuh harus di ambil dahulu, lalu dikosongkan dan ditulis dengan data yang separuh ditambah dengan data baru. Langkahnya Backup-Delete-Rewrite.

Dengan teknik TRIM, SSD dapat menghapus bagian tertentu di dalam blok. Dengan teknik ini, data baru tidak perlu melakukan proses seperti teknik sebelumnya. Dan cell chip yang berisi data tapi tidak dipakai tetap dibiarkan, dan SSD mengisi bagian chip kosong lain.

Bila kita ingin SSD lebih awet, fitur TRIM sebaiknya diaktifkan.

MTBF SSD
Berbeda dengan Harddisk MTBF diberikan dalam waktu, misalnya 1 juta jam.
MTBF di SSD mengunakan banyaknya penulisan data. Biasanya ditulis dalam 1 PB atau PetaByte.

Artinya usia SSD lebih cepat rusak bila di Write (ditulis) data. Sedangkan Read (membaca) data tidak masuk dalam perhitungan umur SSD.
Untuk itu SSD tidak boleh di defrag, sedangkan harddisk memang perlu dilakukan defrag

Controller SSD
Produsen SSD mengambil chip controller dari produsen lain. Controller chip adalah pengatur dari data di SSD, dari menulis, membaca sampai membersihkan sampah data dan lainnya.
Controller SSD dibuat oleh masing masing produsen dengan teknologi berbeda.

Ada yang perlu diperhatikan, umumnya SSD dengan kapasitas besar dan teknologi baru mengunakan tipe controller dengan beberapa channel (kanal).
Fungsinya trafik dari SSD ke computer menjadi lebih cepat bila kanal yang dimiliki lebih banyak

Masing masing Controller memiliki perbedaan, tetapi yang terpenting adalah kecepatan dalam Read dan Write yang perlu ditangani oleh controller SSD.

SLC, MLC dan TLC
Teknologi chip SSD disebut dengan NAND Flash. Dan chip storage dikembangkan dengan cara berbeda dari beberapaa generasi SSD.

SLC adalah single layer, menjadi SSD paling cepat dan handal. Tetapi tipe SLC saat ini dibuat terbatas. Biaya produksi chip terlalu mahal, dan digunakan untuk kalangan industri dan bisnis.
MLC adalah multi, memiliki usia dibawah SLC, walau prakteknya tidak seperti itu. MLC sama handal seperti SLC, saat ini produsen chip mulai mengurangi pembuatan tipe chip MLC
TLC, Triple atau 3 dimensi. Membuat sistem chip menumpuk membentuk lapis demi lapis chip. Teknologi TLC dikembangkan agar sebuah chip dapat menampung lebih banyak data (Cell). Dahulu TLC diragunkan karena kurang handal dan lebih cepat rusak. Tetapi sekarang ini pengembangan SSD lebih banyak mengunakan TLC. Lebih murah untuk diproduksi dengan satu chip yang kapasitasnya lebih besar.

SSD SDRAM atau tanpa SDRAM buffer
Seperti harddisk memiliki buffer untuk menampung data sebelum di tulis ke harddisk, serta alokasi data yang ada antara storage SSD ke computer akan dijembatani (ditampung) sementara di bagian SDRAM.
SSD ada yang mengunakan buffer SDRAM sebagai buffer, tetapi model low end ditawarkan tanpa SDRAM.

Yang versi tanpa SDRAM disebutkan lebih lambat, tetapi seberapa jauh kelambatan SSD tersebut. Ketika kita mengatakan chip semua tidak ada yang bergerak. Yang ada hanya data digital.
Jadi hanya beberapa penguna yang memang memerlukan SSD dengan buffer SDRAM. Karena kebutuhan kelambatan tranfer data setidaknya dapat lebih cepat dengan buffer SDRAM.
Dan SSD dengan buffer SDRAM umumnya dijual lebih mahal dan dibuat untuk produk SSD profesional.

Yang lain tidak masalah, sedikit lebih lambat tranfer data harus menunggu ditulis ke dalam Chip NAND Flash. Perbedaan memang ada antara SSD dengan Buffer SDRAM atau tidak.
Intinya bila kita tidak terlalu peduli dengan kecepatan, seperti pemakaian SSD untuk pengunaan biasa. Kelambatan tidak terlalu terasa.

Teknologi PCIe 5.0 selesah di ratifikasi, PCIe 6 atau Gen 6 menyusul. Seperti kebutuhan storage dan trafik ethernet, dimana computer masa depan membutuhkan kecepatan tranfer data sangat tinggi. PCIe 4.0 dapat bekerja dengan board AMD Socket Am4, dan storage M.2  tetap kompatibel dengan sinyal PCIe 3.0

StarTech U.2 NVMe mengunakan jalur yang sama, seperti PCIe 1 atau versi 2. Untuk SSD SATA berukuran 2,5 inci. Adaptor StarTech U.2 NVMe menjadi solusi untuk biaya dan meningkatkan performa SSD. Seperti kebutuhan storage server atau workstation.

Phison PS5008-E8 dan PS5008-E8T sebagai controller SSD murah. Tapi melalui jalur PCIe 3.0 x2 dan NVMe. Performa SSD ini memiliki kecepatan 1,1GB/s dan 1,05GB/s untuk read dan write. Tapi produk ini belum selesai walau sudah tampil untuk test di publik, final produk lebih cepat

Ketika membeli SSD, yang dilihat adalah performa kecepatan read dan write. Setiap produsen mengeluarkan satu model SSD dengan berbagai kapasitas. Mengapa SSD kapasitas lebih kecil untuk model yang sama, memiliki performat lebih lambat

Banyak produk tampil di media internet, khususnya SSD storage.Pasar SSD di Austria dan Jerman, disana terdapat 298 model SSD. Lalu tipe SSD apa yang benar benar dijual ke pasar Eropa, apakah SSD SATA, SSD PCIe, SSD M.2

Berapa kecepatan tranfer tertinggi untuk SSD. Untuk kecepatan tertinggi bukan di interface SATA, tapi melalui jalur PCIe. SSD dengan interface SATA 6Gbps hanya mencapai kecepatan 500MB/s tapi tidak melewati angka 600MB/s. Batas kecepatan SATA hanya sampai disana

ioDrive Octal memiliki tranfer data 6GB/s dan dapat dikemas sampai 5,12TB dengan single PCIe SSD. Kecepatan tranfer read 12x dari SSD, dan write 8x dari SSD standar 6Gbps.

SSD terkait dengan 3 bagian penting, dari Troughput, IOPS dan Latency. Berbeda dengan harddisk, kecepatan tranfer SSD adalah konstan. Apa hubungannya dengan IOPS, kecepatan tranfer dan latency SSD dibanding Harddisk.

Transcend keluarkan 2 SSD mini, model MSA340 tipe mSATA dengan interface SATA 3. Ukurannya hanya 51x30mm dan tebalnya 4mm. Kecepatannya seperti SSD biasa untuk read, mencapai 520MBs

Toshiba baru mengumumkan harddisk 5TB. Saat ini harga 4TB sekitar $164 dan relatif murah, Toshiba membuat terobosan dengan harddisk 5TB 7200RPM. Toshiba mengunakan nomor model MG04

Intel keluarkan computer mini yang hemat power. Berbasis procesor Bay Trail dijual hanya $140 sudah termasuk case, motherboard dan input power. Pemakaian power procesor hanya 7.5W untuk procesor dengan adapter 36W.

Mushkin menampilkan Flashdrive dengan chip controller SandForce. Kapasitasnya bikin geleng kepala, 480GB. Mengunakan chiop SandForce SF-2281, dan memory khusus, tertutup dengan tabung aluminium.