امروزه فناوری درایوهای حالت جامد (SSD) به بلوغ رسیده و در حال کنار زدن دیسک‌های مغناطیسی سنتی به دلیل عملکرد، مدیریت و هزینه بهتر است. فناوری SSD چیز جدیدی در مراکز داده نیست و با وجود اینکه در سخت‌ترین شرایط استفاده مورد آزمایش قرار گرفته است، اما هنوز هم تردیدها و نگرانی‌هایی در مورد عملکرد و هزینه آن وجود دارد. اما بیایید به ترتیب پیش برویم، ابتدا توضیح دهیم که SSD چیست و سپس به بررسی برخی از باورهای غلط رایج در مورد می‌پردازیم.
معنی SSD یا درایو حافظه جامد چیست؟
SSDمخفف (Solid State Drive) بوده و شامل دستگاه‌های ذخیره‌سازی انبوهی است که به دلیل توانایی ذخیره‌سازی، حجم عظیمی‌از داده‌ها به صورت ایمن و بدون استفاده از‌هارد دیسک‌های سنتی متمایز می‌شوند.
در واقع آنها از حافظه فلش یا Flash Memory استفاده می‌کنند که نوعی حافظه حالت جامد است. در این نوع حافظه، اطلاعات بر روی ترانزیستورهایی ثبت می‌شوند که سلول‌های حافظه واقعی را تشکیل می‌دهند و توانایی حفظ اطلاعات را برای مدت طولانی دارند.
دقیقاً همین تفاوت اساسی در عملکرد، SSD را به فناوری بسیار سریع در خواندن داده‌ها تبدیل می‌کند. این امر به نوبه خود منجر به مصرف انرژی کمتر، عدم گرم شدن دستگاه، عدم ایجاد صدا و ابعاد کوچکتر در مقایسه با درایوهای ذخیره‌سازی سنتی می‌شود.
SSD چیست؟
SSD نوع جدیدی از حافظه است که از تراشه‌های حافظه فلش برای ذخیره داده‌ها استفاده می‌کند. برخلاف‌هارد دیسک‌های سنتی که از دیسک‌های مغناطیسی چرخان برای ذخیره داده‌ها استفاده می‌کنند، SSDها هیچ قطعه متحرکی ندارند.
SSDها چگونه کار می‌کنند؟
SSDها از همان نوع حافظه فلش که در درایوهای USB و کارت‌های حافظه استفاده می‌شود، استفاده می‌کنند. داده‌ها در سلول‌های حافظه فلش ذخیره می‌شوند که می‌توانند به سرعت خوانده و نوشته شوند.
مزایای SSDها
- عملکرد سریع‌تر: SSDها می‌توانند داده‌ها را بسیار سریع‌تر از‌هارد دیسک‌های سنتی بخوانند و ثبت کنند.
- مصرف برق کمتر: SSDها از‌هارد دیسک‌های سنتی برق کمتری مصرف می‌کنند.
- قابلیت اطمینان بیشتر: SSDها به دلیل عدم وجود قطعات متحرک، از‌هارد دیسک‌های سنتی قابل اعتمادتر هستند.
- اندازه و وزن کوچکتر: SSDها از‌هارد دیسک‌های سنتی کوچکتر و سبک‌تر هستند.
معایب SSDها
- هزینه بیشتر: SSDها در حال حاضر گران‌تر از‌هارد دیسک‌های سنتی با ظرفیت مشابه هستند.
- ظرفیت ذخیره‌سازی کمتر: SSDها در حال حاضر ظرفیت ذخیره‌سازی کمتری نسبت به‌هارد دیسک‌های سنتی دارند.
باورهای غلط رایج در مورد SSDها
SSDها عمر کوتاهی دارند: این باور غلط است. SSDها می‌توانند به طور مکرر کار کنند بدون اینکه به طور قابل توجهی عمر آنها کوتاه شود.
SSDها برای همه برنامه‌ها مناسب نیستند: این باور غلط است زیرا SSDها می‌توانند برای طیف وسیعی از برنامه‌ها، از جمله برنامه‌های سازمانی، استفاده شوند.
SSDها فقط برای ذخیره‌سازی موقت مناسب هستند: این باور غلط است زیراSSDها می‌توانند برای ذخیره‌سازی داده‌های دائمی‌هم استفاده شوند.
سه عنصر اصلی‌هارد اس اس دی
کنترلر، حافظه پنهان و ابررسانا، عناصری هستند که این نوع‌هاردها را تشکیل می‌دهند.
میکروپردازنده که دارای تعداد مشخصی هسته است و عملیات حافظه را هماهنگ می‌کند. حافظه پنهان توسط پردازنده برای ذخیره موقت اطلاعاتی که برای انجام وظایف خود نیاز دارد، استفاده می‌شود.
به لطف ابررسانا (مشابه باتری، اما با این تفاوت که می‌تواند خیلی سریع شارژ و دشارژ شود)، حافظه‌های اس اس دی می‌توانند داده‌هایی را که باز کرده‌اند حتی در صورت عدم وجود ولتاژ، به پایان برسانند.
اطمینان پذیر بودن SSD
همانطور که پیش‌بینی شده بود، علیرغم اینکه فناوری مورد نظر پیشرفت‌های تکنولوژیکی قابل توجهی داشته که آن را به نقطه عطفی در دنیای ذخیره‌سازی تبدیل کرده است، هنوز هم تعصباتی وجود دارد که مانع از جایگزینی گسترده اس اس دی توسط مدیران IT و مسئولان ذخیره‌سازی می‌شود.
انواع ssd چیست؟
امروزه SSDها در هر نوت بوک یا کامپیوتر شخصی مدرن استفاده می‌شوند. نگاهی به پارامترهای فنی آنها نشان می‌دهد که ما با انواع مختلف SSDها سروکار داریم که کاربر نهایی غالباً از مزایا و معایب آنها اطلاعی ندارد. در واقع، SSDها را عمدتاً بر اساس پروتکل‌های مورد استفاده (NVMe، AHCI) دسته بندی می‌کنند. چهار نوع رایج عبارتند از SATA، mSATA، M.2 و PCIe که در این مقاله به طور مفصل‌تر
SSDهای SATA
SATA یا (S-ATA) مخفف Serial Advanced Technology Attachment است و رایج‌ترین رابط برای انتقال داده بین‌هارد دیسک‌ها و دستگاه‌های ذخیره سازی است. اکثریت قریب به اتفاق SSDهای SATA از اندازه 2.5 اینچی یعنی حدود 10 x 7 x 0.7 سانتی متر استفاده می‌کنند که به دلیل مطابقت با اندازه‌هارد دیسک‌های لپ تاپ، کاربردی است.
به این ترتیب آنها به راحتی در برخی از کیس‌های کامپیوتر و اکثر اسلات‌های درایو لپ تاپ قابل نصب هستند. اگر می‌خواهید یک درایو مناسب را در یک اسلات 3.5 اینچی در کامپیوتر خود نصب کنید، قاب‌های نصب ویژه‌ای برای این منظور وجود دارد که البته قیمت مناسبی هم دارند. به عنوان یک راه حل جایگزین، در بازار SSDهای SATA در اندازه‌های 1.8 اینچ و 3.5 اینچ هم موجود است اما برندهای بسیار محدودی آنها را تولید می‌کنند.
SSDهای mSATA
نسخه کوچکتر SSDهای SATA، mSATA است که مخفف mini-SATA است. از نظر عملکرد، هیچ چیز در این نوع اس اس دی تغییر نمی‌کند، زیرا درایوهای mSATA نیز حداکثر توان عملیاتی 6 گیگابیت بر ثانیه را ارائه می‌دهند. تنها تفاوت قابل توجه در اندازه و کاربردهای آن نهفته است SSDهای mSATA تقریباً هشت برابر کوچکتر از درایوهای SATA 2.5 اینچی معمولی هستند.
این امر آنها را برای دستگاه‌های باریک مانند لپ تاپ‌ها و تبلت‌ها که در آن اس اس دی‌های 2.5 اینچی کارایی ندارد، ایده آل می‌کند. حتی در کامپیوترها، تعویض به mSATA هم مشکلی ایجاد نمی‌کند. با رابط یکسان، می‌توان کانکتورهای SATA معمولی را با استفاده از یک آداپتور ساده به کانکتورهای mSATA تبدیل کرد. با این حال، عیب بزرگ این رابط این است که mSATA به ندرت هر جایی استفاده می‌شود، زیرا مدت‌ها پیش توسط اس اس دی مدرن M.2 کنار زده و منسوخ شده است.
SSDهای M.2
تقریباً همزمان با SATAe، اس اس دی M.2 معرفی شد، که در آن زمان با نام NGFF برای Next Generation Form Factor شناخته می‌شد. SSDهای M.2 بسیار نازک و جمع و جور عرضه می‌شوند و به همین دلیل در دستگاه‌های موبایل استفاده می‌شوند. رایج ترین فرمت 2280 است که به معنای 22 میلی متر در 80 میلی متر است. (از نظر ظاهری شبیه به یک رم است)
یک درایو M.2 می‌تواند هم کانکتورهای SATA و هم PCIe و همچنین USB 3.0 را داشته باشد. این درایو با استفاده از پروتکل AHCI یا پروتکل Non-Volatile Memory Express (NVMe) کار می‌کند. SSDهای M.2 که مبتنی بر PCIe هستند و از پروتکل NVMe استفاده می‌کنند، از حداکثر چهار لین PCIe پشتیبانی می‌کنند که منجر به نرخ انتقال داده بسیار بالاتر از 6 گیگابیت بر ثانیه در SATA یا mSATA می‌شود (و ما در اینجا در مورد هفت تا هشت برابر صحبت میکنیم).
به همین دلیل، M.2 نه تنها mSATA، بلکه SATAe را نیز به سرعت پشت سر گذاشت و در حال حاضر در تمام اولترابوک‌ها و لپ تاپ‌های باریک جدید استفاده می‌شود. به طور کلی، درایوهای M.2 اعم از SATA-III یا PCIe را می‌توان در کامپیوترهای سنتی هم استفاده کرد، به شرطی که فرمت و طول اسلات با اس اس دی مطابقت داشته باشد.
SSDهای PCIe
SSDهایی که ملقب به PCIe هستند از تکنولوژی PCIe و پروتکل NVMe استفاده می‌کنند. درایوهای PCIe بزرگتر از درایوهای M.2 هستند و به شما امکان می‌دهند تراشه‌های بیشتری را در هر اسلات کارت داشته باشید. نتیجه می‌شود که SSDهای PCIe به ویژه برای دستگاه‌های بزرگتر مانند کامپیوترهای سنتی و سرورها مفید هستند، زیرا ظرفیت‌های بالاتری را نیز ارائه می‌دهند. باید ذکر کرد که SSDهای PCIe از بین تمام مدل‌های معرفی شده، گران‌ترین هستند. در مصارف خانگی، آنها بیشتر برای گیمرها توصیه می‌شوند.
SSD یا HDD؟ مزایا و معایب هر کدام چیست؟
از زمان ورود SSDها (Solid State Drives) به بازار سخت افزار، فناوری ذخیره سازی با حافظه فلش به طور فزاینده‌ای اهمیت پیدا کرده است. سرعت خواندن و زمان دسترسی به کوچکترین داده‌ها به طور کلی از نقاط قوت اصلی آنها هستند و به همین دلیل به عنوان یک ماشین مسابقه سریع در بین‌هارد دیسک‌ها شناخته می‌شوند. اما باید گفت هنوز تا آن زمان فاصله داریم که به صورت کامل هاردهای سنتی را کنار بگذاریم، زیرا ذخیره سازی مکانیکی روی دیسک‌های مغناطیسی چرخان تا به امروز مزایای خاص خود را ارائه می‌دهد.
SSDها، HDDها را در همه زمینه‌ها کنار می‌زند؟
از نظر سرعت، کارایی و محافظت در برابر از دست رفتن داده‌ها در اثر ضربه، SSDها به طور واضح برتری دارند. این مزیت به ویژه در هنگام بوت شدن سیستم به طور قابل توجهی احساس می‌شود. با این حال نمونه‌های ضعیف SSDهای ارزان نیز وجود دارد که در برابر یک HDD خوب حرفی برای گفتن ندارند. علاوه بر عامل قیمت، مشکل دیگری نیز وجود دارد که برای HDDها کاملاً ناآشنا است. هر چه سلول حافظه فلش بیشتر شود، زودتر فرسوده می‌شود و غیرقابل استفاده می‌شود.
انتخاب بین SSD و HDD
انتخاب بین SSD و HDD به نیازها و بودجه شما بستگی دارد. در ادامه خلاصه‌ای از مزایا و معایب هر کدام آورده شده است:
مزایای SSD
- سرعت خواندن و پردازش بسیار سریع‌تر
- زمان کوتاه‌تر دسترسی به داده‌ها
- مصرف انرژی کمتر
- بی صدا و بدون لرزش
- مقاومت بیشتر در برابر ضربه و لرزش
معایب ssd
- قیمت به ازای هر گیگابایت فضای ذخیره سازی بیشتر
- عمر مفید محدود
- ظرفیت ذخیره سازی کمتر
مزایای HDD
- قیمت به ازای هر گیگابایت فضای ذخیره سازی کمتر
- ظرفیت ذخیره سازی بیشتر
- عمر مفید طولانی‌تر
معایب HDD
- سرعت خواندن و پردازش کندتر
- زمان دسترسی به داده‌ها به طور قابل توجهی بیشتر
- مصرف انرژی بیشتر
- پر سر و صدا و لرزش
- حساسیت بیشتر به ضربه و لرزش
البته باید گفت برای جبران بزرگترین عیب SSD، یعنی ظرفیت ذخیره سازی نسبتاً کم، تولیدکنندگان به طور فزاینده‌ای از SLCها (سلول‌های تک سطحی) به جای MLCهای کندتر (سلول‌های چند سطحی) یا حتی TLCها (سلول‌های سه سطحی) استفاده می‌کنند.
به عنوان راه حل موقت، برخی از تولیدکنندگان مخلوطی از واحدهای SLC سریع و MLC/TLC کندتر استفاده می‌کنند تا سرعت پردازش را تا حد معینی در سطح جذابی نگه دارند. علاوه بر این کنترلر حافظه داخلی و مجموعه دستورات نقش مهمی در کارایی و سازماندهی داده‌ها دارند. سرعت کارکرد SSD و همچنین تشخیص خطاها و احتمال بازیابی اطلاعات از دست رفته نیز به این چیپ بستگی دارد. این موضوع بسیاری از مصرف کنندگان ساده را گیج می‌کند.
در عوض فناوری SSD در حین کار هیچ گونه نویزی ایجاد نمی‌کند و در اشکال مختلف وجود دارد، بدون اینکه از قدرت خود کاسته باشد. در بخش لپ تاپ، هارد دیسک‌های 1.8 اینچی بسیار کوچک معمولاً بسیار کند بودند و به برق زیادی نیاز داشتند که عمر باتری لپ تاپ‌ها را تحت تاثیر قرار می‌داد. در حالی که امروزه‌هارد دیسک‌ها معمولاً در 3.5 اینچ و 2.5 اینچ با کانکتورهای SATA به فروش می‌رسند و SSDها فضای بیشتری دارند.
علاوه بر اس اس دی جدید M.2 که جایگزین mSata در کارت‌های افزونه داخلی می‌شود، SSDها به طور کلی بهتر ساخته می‌شوند و به همین دلیل در سیستم‌های دسکتاپ و موبایل به راحتی جای می‌گیرند. در مقابل‌هارد دیسک‌ها، SSDهای قدرتمند به طور خاص پهنای باند رابط SATA3 (600 مگابایت بر ثانیه) را تقریباً به طور کامل اشباع می‌کنند.
۵ باور غلط در مورد ssd ها
در ادامه 5 باور غلط در مورد ssdها بیان شده است که به همراه آن استدلال‌های لازم برای درک اینکه چگونه SSD مزایای قابل توجهی را ارائه می‌دهد.
1. SSDها عمر کوتاهی دارند
این جمله تا حدی درست است. SSDها در واقع با گذشت زمان فرسوده می‌شوند، اما محصولات امروزی به لطف الکترونیک بهتر، سیستم‌های تشخیص عیب و تصحیح کارآمدتر، برای عمر طولانی ساخته شده‌اند. علاوه بر این، درایوهای SSD به طور خاص برای تحمل بارهای کاری بسیار سنگین طراحی شده‌اند.
2. مدیریت SSDها پیچیده است
یکی از مشکلاتی که اولین درایوهای SSD را تحت تأثیر قرار می‌داد، مربوط به امنیت اطلاعات بود. اما امروزه برخلاف HDDهای معمولی، SSDها نیازی به دیباگ کردن ندارند. عملیاتی که به طور غیرضروری زمان و عملکرد I/O را هدر می‌دهد و عمر درایو را کاهش می‌دهد.
SSDها به دلیل عدم وجود قطعات متحرک، از نظر فیزیکی بسیار مقاوم‌تر از HDDها هستند. آنها در برابر ضربه، لرزش و افتادگی مقاوم‌تر هستند و احتمال از دست رفتن داده‌ها در صورت آسیب فیزیکی به درایو کمتر است.
SSDها همچنین مصرف انرژی کمتری دارند. آنها گرمای کمتری تولید می‌کنند، که به نوبه خود به خنک شدن کارآمدتر مرکز داده کمک می‌کند. در نهایت، SSDها از نظر امنیتی مزایایی دارند. آنها به طور ذاتی رمزگذاری شده هستند که به محافظت از داده‌ها در صورت سرقت یا گم شدن درایو کمک می‌کند.
۳. هزینه ssd زیاد است
یکی دیگر از باورها مربوط به هزینه SSDها است. قیمت این درایوها در سال‌های اخیر به سرعت کاهش یافته و سپس به دلیل تاخیر در عرضه فناوری جدید حافظه فلش به نام 3D-NAND تثبیت شده است. این مشکل اکنون حل شده است و انتظار می‌رود قیمت‌ها همچنان کاهش یابد.
۴. ظرفیت SSDها
یکی از باورهای غلط SSDها مربوط به ظرفیت فضای ذخیره‌سازی آنها است، اما در واقع این فناوری در حال حاضر امکان عبور از ظرفیت دیسک‌های مغناطیسی (که امروزه در 16 ترابایت برای هر درایو متوقف شده‌اند) را با درایوهای SSD 2.5 اینچی و 32 ترابایتی فراهم می‌کند، در حالی که انتظار می‌رود به زودی از 50 ترابایت هم عبور کند.
نتیجه‌گیری
SSDها برای سیستم‌هایی که به سرعت بالا و عملکرد بوت سریع نیاز دارند، مانند لپ تاپ‌ها، کامپیوترهای بازی و سرورها ایده آل هستند. HDDها برای سیستم‌هایی که به فضای ذخیره سازی زیادی نیاز دارند و سرعت به اندازه‌ای که برای SSDها مهم است، ایده آل هستند. هاردهای اس اس دی به سرعت چرخه فناوری را طی کرده و به راحتی جای خود را در میان کاربران مختلف باز کرده است. با روند کاهشی قیمت این نوع هاردها به زودی شاهد استفاده گسترده همه افراد از آنها هم خواهیم بود.
نظرات کاربران