اتفاقات روزمره ، اخبار مهم و دیگر مطالب میهن وب هاست را می توانید در این قسمت مطالعه کنید

بیشتر از 50 سال، هارد دیسک درایو ها (HDD) انتخاب پیش فرض کاربران به عنوان یک تکنولوژی اثبات شده بودند. علی رغم اینکه در طول این مدت هارد دیسک ها به طور پیوسته از نظر ظرفیت و "فرم فاکتور" (ابعاد و رابط اتصال) پیشرفت کرده اند اما همچنان در بخش های دیگر دارای محدودیت می باشند.

دستگاه های ذخیره سازی الکترومکانیکی همانند HDD، دارای اجزای متحرک هستند. به همین خاطر در مواجه با فشار و ضربات فیزیکی، می توانند مستعد خرابی یا مشکلاتی در عملکرد باشند. همچنین شیوه خواندن و نوشتن اطلاعات در هارد دیسک ها باعث می شود که این دستگاه ها در عملیات های سنگین، سرعت مناسبی نداشته باشند. در اینجا SSD ها به عنوان یک جایگزین قدرتمند وارد صحنه می شوند. SSD مخفف solid-state drive است که در فارسی به "درایو حالت جامد" ترجمه می شود.

فضای ذخیره سازی حالت جامد به چه معنا است؟

نوعی فضای ذخیره سازی که از مدارهای الکترونیکی به جای قطعات متحرک تشکیل شده و با درایوهای الکترومکانیکی سنتی که از دیسک های چرخان و مواد مغناطیسی استفاده می کردند، متفاوت است. در حافظه اس اس دی معمولا از حافظه های فلش غیر فرّار استفاده می شود. در علم کامپیوتر، حافظه غیر فرّار نوعی از حافظه است که اطلاعات را در صورت قطعی برق حفظ می کند.

حافظه فلش چیست؟

حافظه فلش، یک دستگاه ذخیره سازی غیر فرار با ماندگاری بالا است که اطلاعات را در صورت عدم وجود برق حفظ کرده و می تواند به صورت الکتریکی، پاکسازی و مجددا برنامه ریزی گردد. 2 نوع حافظه فلش وجود دارد:

• فلش NAND
• فلش NOR

فلش NOR دارای سرعت "خواندن" بالاتری است اما به زمان بیشتری جهت پاکسازی نیاز دارد. با در نظر گرفتن هزینه یکسان، فلش NAND ظرفیت بیشتری نسبت به NOR ارائه می کند و عملیات "نوشتن" نیز در آنها سریع تر انجام می شود.

حافظه اس اس دی چیست؟

SSD یا درایو حالت جامد، به دستگاه ذخیره سازی گفته می شود که معمولا از حافظه فلش استفاده می کند. اگر چه امروزه اکثر SSD ها از حافظه فلش NAND بهره می برند اما به صورت فنی هر درایوی که بدون قطعات متحرک باشد یک SSD محسوب می شود حتی اگر از حافظه ذخیره سازی متفاوتی استفاده کند. به عنوان مثال، SSD های اولیه بر پایه EAROM (مخفف electrically erasable read-only memory - به معنی حافظه فقط خواندنی با قابلیت پاکسازی به طور الکتریکی) بودند.

تاریخچه مختصر حافظه اس اس دی

SSD ها از دهه 1970 وجود داشته اند اما SSD های مبتنی بر حافظه فلش، طی دهه 1980 در دسترس قرار گرفتند. نسخه های اولیه SSD ها از EAROM و نسخه های بعدی از RAM استفاده می کردند. هر دو حافظه خیلی کند یا ناپایدار بودند اما زمانی که در دهه 90 میلادی حافظه های SSD مبتنی بر فلش توجه علاقه مندان به کامپیوتر را جلب کرد، وضعیت تغییر یافت.

این نوع از حافظه ها، با وجود اینکه عملکرد فوق العاده ای ارائه می کردند اما متاسفانه به علت قیمت بسیار بالا، تا دهه 2010 متداول نشده بودند. به طوری که طبق گزارش IHS، تا سال 2012 حافظه های SSD تنها 6 درصد از سهم بازار را در اختیار داشتند اما با کاهش قیمت آنها، وضعیت به سرعت تغییر کرد. امروزه حافظه SSD نسبت به HDD فروش بیشتری دارد و مصرف کنندگان نیز از حافظه ای با عملکرد بهتر و قیمت منطقی تر، برخوردار هستند.

مقایسه SSD و HDD

به نظر شما کدام یک بهتر است؟ SSD یا HDD؟ جهت پاسخ به این سوال، ابتدا پیشنهاد می شود مقاله آشنایی با هارد دیسک را مطالعه نمایید. حافظه اس اس دی نسبت به HDD چندین برتری دارد اما هر یک می تواند برای کاربردهای مختلف مفید باشد. در ادامه به مقایسه آنها از جنبه های مختلف پرداخته می شود.

سرعت

برتری اصلی SSD نسبت به HDD همین مورد است. حافظه های SSD به طور قابل ملاحظه ای سریع تر از HDD هستند. انجام عملیات خواندن و نوشتن در HDD، مستلزم حرکت مکانیکی هد روی دیسک (platter) می باشد. به همین دلیل، این فرایند زمانبر است اما SSD ها این عملیات را با سرعتی بیشتر از طریق مداربندی الکتریکی انجام می دهند. در واقع، یک SSD میان رده می تواند 5 تا 20 برابر سریعتر از همتای HDD خود باشد. این بدین معنا است که عملیات بوت در کامپیوتر با حافظه SSD سریعتر انجام شده و همچنین برنامه های سنگین با سرعت بیشتر و تاخیر کمتری اجرا می شوند.

بهره وری انرژی

SSD ها در مصرف انرژی بهینه تر هستند. به همین خاطر امروزه اکثر لپ تاپ ها به جای HDD تحت SSD عرضه می شوند. اگرچه تفاوت چند واتی ممکن است چندان به چشم نیاید اما به طور متوسط می تواند ماندگاری باتری لپ تاپ را 20 الی 45 دقیقه افزایش دهد. 

مقاومت

SSD ها در برابر شوک و ضربه مقاوم تر هستند و نسبت به HDD که دارای قطعات مکانیکی است دمای کمتری تولید می کنند. از طرف دیگر، دیسک (platter) موجود در HDD، به راحتی مستعد خرابی در برابر ضربه است. گرد و خاک نیز می تواند روی عملکرد HDD تاثیر منفی بگذارد و باعث ایجاد Bad Sector شود. Bad Sector، به سکتوری اطلاق می گردد که آسیب دیدگی فیزیکی دیسک، آن را غیر قابل استفاده کرده است.

مزیت HDD

اگرچه SSD ها نسبت به قبل دارای قیمت منطقی تری هستند اما هنوز مانند HDD مقرون به صرفه نیستند. به طور معمول، قیمت هر گیگ در HDD ارزان تر از SSD است که این تفاوت در حجم های بالا بیشتر مشخص می شود. به همین جهت، کاربرانی که خواستار ظرفیت بیشتر هستند معمولا HDD را انتخاب می کنند.

آیا در گیمینگ SSD بهتر از HDD است؟

SSD تقریبا از تمامی جوانب مخصوصا گیمینگ، بهتر از HDD است. سرعت بالاتر حافظه اس اس دی موجب بوت و اجرای سریعتر برنامه ها می شود. به همین خاطر است که سیستم های گیمینگ جدید و حتی کنسول های بازی مانند پلی استیشن 5 از SSD به جای HDD استفاده می کنند.

رابط های حافظه اس اس دی

در این بخش به معرفی و بررسی اجمالی رابط های مختلف SSD پرداخته می شود.

1- SATA

تصویر(1)

ساتا یکی از رابط های اصلی حافظه اس اس دی است. در ابتدا، این رابط برای هارد دیسک های مکانیکی طراحی شده بود اما SSD ها نیز با این رابط تولید و عرضه می شوند.

2- mSATA

تصویر(2)

mSATA یک "فرم فاکتور" کوچکتر از SSD های استاندارد SATA می باشد و برای استفاده در دستگاه های قابل حمل مانند لپ تاپ یا تبلت توسعه یافته است.

3- SAS

تصویر(3)

SAS مخفف Serial-Attached SCSI است. رایج ترین "فرم فاکتور" SSD های SAS، درایو های 2.5 و 3.5 اینچی هستند. پهنای باند جدیدترین SSD های SAS، به 24 گیگابیت بر ثانیه می رسد.

4- NVMe

برخلاف هارد دیسک ها، SSD ها به علت توان عملیاتی پروتکل SATA، محدود می شوند. SSD های NVMe از گذرگاه ارتباطی PCIe استفاده می کنند که دارای سرعتی به مراتب بالاتر از موارد قبلی هستند. "فرم فاکتور" های زیادی از SSD های NVMe وجود دارند، همانند AIC ، U.2 ، M.2 و… که در ادامه به بررسی آنها پرداخته می شود.

1. AIC یا add-in card

تصویر(4)

تقریبا تمام حافظه‌ های NVMe اولیه از نوع HHHL AIC یا FHHL AIC بودند و از رابط PCIe 2.0 و PCIe 3.0 استفاده می کردند. حافظه های SSD از نوع HHHL AIC به راحتی از طریق درگاه PCIe سرور، قابل اتصال هستند.

2. U.2

تصویر(5)

این فرم فاکتور در ابتدا با نام SFF-8639 شناخته می شد. نحوه اتصال آن با AIC متفاوت است و به کابل نیاز دارد.

3. M.2

تصویر(6)

این رابط که به عنوان جانشین mSATA نیز در نظر گرفته می شود، برای اولین بار در سال 2012 توسط اینتل با عنوان Next Generation Form Factor (فرم فاکتور نسل بعدی) و به اختصار NGFF معرفی شد. M.2 بسیار انعطاف پذیر است و علاوه بر انتقال سیگنال های SATA از PCIe و USB نیز پشتیبانی می کند.

ماژول های M.2 به علت نوع طراحی و ابعاد کوچکشان، بسیار قابل توجه هستند. با توجه به مصرف پایین برق در SSD های M.2، امکان استفاده از آنها به عنوان درایو های bootable در سیستم های توکار (embedded system) وجود دارد. 

ابعاد ماژول های M.2 توسط "فرم فاکتور" آن به صورت عرض در طول (با واحد میلی متر) تعریف می شود. به عنوان مثال 2260 یعنی کارت دارای عرض 22 میلی متر و طول 60 میلی متر است. بیشترین طول این کارت ها 110 میلی متر می باشد. در حال حاضر، متداول ترین SSD های M.2، دارای عرض 22 و طول 42 ، 60 و 80 هستند.

تصویر(7)