all in one

هارد SSD

هارد SSD مخفف «Solid-State Drives» از نظر لغوی به معنای «هارد حالت جامد» است ، کارایی  مشابه با  هارد دیسک  HDD  دارد ، هر دوی اینها برای نگه‌داری طولانی مدت اطلاعات درست شده‌ . تفاوت این دو در این است که هارد SSD از نوعی ذخیره به نام «ذخیره فلش» (Flash Memory) استفاده می‌کند که تقریبا همانند حافظه‌ی RAM است.

تفاوت  بین SSD و RAM در ماندن اطلاعات است؛ بر عکس  RAM که پس از هر بار قطع برق داده هایش را از دست می‌دهد، اطلاعات داخل SSD برای همیشه  ماندگار خواهد بود. اگر یک هارد دیسک معمولی را باز کنید، چند دیسک مغناطیسی به همراه یک سوزن مشاهده خواهید کرد که عمل خواندن اطلاعات را انجام می‌دهد. به عبارتی دیگر این هارد‌ها بسیار شبیه  گرامافون‌ عمل می‌کند. قبل از این که سوزن موجود بتواند داده ها را بخواند، دیسک‌ها باید حرکت کرده و در جای صحیح قرار بگیرند.

هاردهای SSD از جدولی از سلول‌های برقی استفاده میکنند، تا خواندن و نوشتن اطلاعات را با سرعت بالایی انجام دهند . این جدول ها به بخش‌هایی به نام «صفحه» یا «pages» تقسیم شده‌اند که داده ها در آن‌ها جمع  می‌شود. مجموعه‌ای از صفحات تشکیل «بلوک» می‌دهند. دلیل این که به هاردهای  SSD «حالت جامد» می‌گویند این است که هیچ عضوی از آن در حال حرکت نیست و همه‌چی سر جای خود قرار دارد.

از خوبیهای حافظه SSD می توان به موارد زیر اشاره کرد :

  •  سرعت بالا در خواندن و نوشتن داده ها ؛  این امر باعث شده است که همه کسانی که سرعت داده برایشان مهم است به سمت هارد های ssd میروند.
  • صرفه جویی در مصرف برق.
  •  به خاطر ثابت بودن قطعات هارد ssd دیگر مشکلات هارد های قدیم را نداشته و خیلی کمتر برایشان مشکل پیش می آید.
  •  هارد های قدیمی صدا و گرمای زیادی داشتند که در هارد های ssd این مورد هم حل شده است.

قابلیت بالایی که هارد ssd دارد همین سرعت بالای انتقال داده ها می باشد ، که در سرورها کمک زیادی کرده است تفاوت عمده هارد SSD با هارد دیسک این است که هارد دیسک الکترومکانیکی است، اما SSD الکترونیکی.  هارد دیسک از قطعات متحرک درست شده است، به طوری که هارد دیسک دارای لوح مغناطیسی است، که با چرخش اطلاعات را به ما میرساند. به خاطر همین موضوع سرعت خیلی پایین تری نسبت به هارد های ssd دارد. هارد ssd هیچ گونه قطعه متحرک ندارد و از این رو مشکلات خیلی کمتری نسبت به هارد های قدیم دارند. وهارد های ssd به سرعت میتوانند شروع به تبادل اطلاعات کنند.

سیر تکاملی هارد های ssd

تاریخ هارد های ssd به 1950 بر میگردد، آنجایی که از دو تکنولوژی  استفاده میشد، حافظه هسته مغناطیسی (Magnetic Core Memory) و ذخیره سازی فقط خواندنی و صفحه خازنی (CCROS). این حافظه های جانبی در زمان کامپیوترهای لامپی بوجود آمدند اما با ظهور حافظه های استوانه ای که ارزانتر بودند، تولید آنها متوقف شد.

در دهه 1970 و 1980 SSD ها به عنوان حافظه ابرکامپیوترهای اولیه IBM و چند شرکت دیگر استفاده شدند. در آن زمان قیمت فوق العاده زیاد SSD استفاده از آنها را بسیار کم کرده بود. پس از تلاش های متعدد شرکتها برای تولید حافظه نیمه هادی مقرون به صرفه با قابلیت نگهداری طولانی مدت از اطلاعات و حجم قابل قبول، سر انجام در اواخر دهه 1980 شرکت StorageTek اولین نوع SSD مدرن را ارائه کرد.

سال 1995 SSD های مبتنی بر حافظه فلش عرضه شدند که به علت مقاومت در برابر ضربات شدید، لرزش و تغییرات دما در صنایع نظامی و فضایی مورد استفاده قرار گرفتند. در سال 2009 شرکت Micron Technology از اولین SSD با قابلیت اتصال از طریق SATA 6GB/ رونمایی کرد.

ساختار SSD

اجزاء اصلی یک SSD، کنترلر و حافظه ذخیره اطلاعات هستند.

  •  کنترلر :

    کنترلر وظیفه برقرار ارتباط بین حافظه داخل SSD با کامپیوتر میزبان را دارد. یکی از شاخص ترین فاکتورهای SSD نوع کنترلر استفاده شده در آن است. کنترلر میتواند همچنین اعمال کشف و تصحیح خطا (ECC) و رمزنگاری اطلاعات را نیز انجام دهد. کنترلر های Intel ، Micron و SandForce از تکنولوژی خاص خود استفاده میکنند و سرعت بیشتری نسبت به کنترلر های دیگر ارائه میدهند.

  • حافظه : 

بیشتر تولیدکنندگان SSD ازNon-Volatile NAND Flash Memory در ساختار SSD خود استفاده میکنند، زیرا نسبت به DRAM قیمت کمتری دارد و بدون نیاز به منبع تغذیه، اطلاعات را نگهداری میکند.                                                                                                                           این نوع حافظه سرعت کمتری نسبت به DRAM دارد و به همین دلیل SSD های اولیه سرعت کمتری نسبت به هارد دیسکهای معمولی داشتند. مشکل سرعت در سال 2009 با استفاده از کنترلر های بهتر برطرف گردیده است.                                                                                                      SSD های مبنی بر DRAM دارای سرعت بسیار بالا هستند اما برای نگهداری اطلاعات به منبع الکتریکی مانند باتری یا آداپتور نیاز دارند و معمولا در سرور ها مورد استفاده قرار میگیرند.

معمولا SSD مانند هارد دیسک معمولی از یک حافظه کوچک DRAM به عنوان Cache استفاده میکند.

مزایای SSD

SSD بلافاصله اقدام به خواندن و نوشتن داده میکند و برخلاف هارد دیسک نیازی به زمان برای چرخش دیسک ندارد در حالی که هارد دیسک نیاز به زمانی در حدود 2 ثانیه برای دسترسی واقعی به درایو دارد. SSD با سرعتی در حدود دو برابر هارد دیسک اقدام به نوشتن و خواندن اطلاعات میکند. این بدین معنیست که کامپیوتر شما زودتر بوت میشود و بازی ها و نرم افزارهای شما زودتر لود میشوند. SSD نیازی به Defragment شدن ندارد. یعنی بر خلاف هارد دیسک که پس از مدتی استفاده کند میشود، تغییری در سرعت SSD بوجود نمیاید.

SSD بسیار کمتر در معرض خراب شدن در اثر سقوط و ضربه است زیرا قطعه متحرک ندارد. میدانهای مغناطیسی قوی میتوانند به اطلاعات هارد دیسک آسیب برسانند اما SSD در برابر میدان مغناطیسی آسیب نمیبیند. از نظر مصرف انرژی هارد دیسک در حدود 3 تا 4 برابر انرژی بیشتری نسبت به SSD مشابه خود مصرف میکند. یعنی در صورت استفاده از SSD به جای هارد دیسک در نوت بوک، باتری نوت بوک شما دیرتر خالی خواهد شد. هارد دیسک در حدود 3 برابر بیشتر از SSD گرما تولید میکند.

ایراد های هارد ssd

یکی از ایرادهای  SSD عدم قابلیت Encryption یا همان رمزنگاری اطلاعات است. البته این مشکل برای همه SSD ها وجود ندارد. از آنجا که بسیاری از SSD ها از حافظه نوع MLC NAND Flash Memory استفاده میکنند و این نوع حافظه قابلیت بازنویسی اطلاعات در موقعیت خود را ندارد و تنها اطلاعات را در بلاگ جدید نوشته یا روی اطلاعات دیگر بازنویسی میکند و قابلیت Overwrite ندارد،

در صورت استفاده از یک نرم افزار برای رمزنگاری اطلاعات، پس از رمزنگاری، اطلاعات اولیه همچنان قابل دسترسی هستند. بنابراین پس از رمزنگاری باید با استفاده از نرم افزار یا قابلیت کنترلر SSD اطلاعات اولیه را به صورتی امن از بین ببرید. در صورتی که نیاز مبرم به رمزنگاری امن اطلاعات دارید، حتما SSD با قابلیت Secure Erase خریداری کنید. عیب دیگر SSD قیمت بالای آن است که در حدود 10 برابر گرانتر از هارد دیسک متناظر در ظرفیت های رایج است. در کل با پیشرفت تکنولوژی نسل جدید به خدمت ما در آمده که زندگی ما را آسان  تر و سرعت تبادل اطلاعات را بالاتر برده و خواهد برد.

مقایسه هارد معمولی و SSD

هارد دیسکهای معمولی برای سالهای طولانی یکه تاز حافظه های حجیم قابل خواندن و نوشتن غیر فرّار بوده اند. اما با حضور نسل جدید SSD ها رفته رفته نقش هارد دیسکهای معمولی کمرنگ تر میشود. در حال حاضر تنها مزیت هارد دیسکهای معمولی نسبت به SSD قیمت کمتر آنهاست که روند نزولی قیمت حافظه های NAND این مزیت را نیز از آنها خواهد گرفت.

SSD ها از نظر سرعت، توانایی حفاظت از اطلاعات، مصرف انرژی، اندازه و سایر معیارهای اصلی از هارد دیسکهای معمولی بهترند. همچنین SSD ها به علت نداشتن اجزای متحرک، کاملا ساکت و بی صدا هستند. در نهایت بهترین انتخاب، با توجه به نیاز شما مشخص میشود، اگه سرعت برای شما بیشترین اهمیت را دارد، SSD گزینه مناسب است.

اما اگه ظرفیت زیاد به ازای هزینه کم میخواهید، هنوز هارد دیسک های معمولی بهترین گزینه هستند. امکان استفاده همزمان از SSD و هارد دیسک های معمولی نیز یک راهکار هوشمندانه است. میتوانید برای اجرای سیستم عامل و نرم افزارها و بازی ها از SSD استفاده کنید و در کنار آن از یک هارد دیسک با ظرفیت بالا برای آرشیو موسیقی و تصاویر و ویدئوهای خود کمک بگیرید.

مشکل بزرگ حافظه‌های SSD

حالا که می‌دانیم حافظه‌های SSD چگونه کار می‌کنند، می‌توانیم به سادگی متوجه مشکل بزرگ آن‌ها شویم. حافظه‌های فلش تنها می‌توانند به دفعات محدودی داده در خود بنویسند و پس از آن ذره ذره به مرگ خود خواهند رسید. این که چرا چنین اتفاقی می‌افتد مساله‌ای بسیار علمی است، ولی به طور ساده شده می‌توان این چنین تعریف کرد:

در هنگام استفاده از یک حافظه‌ی SSD، جریان الکتریکی موجود در هر سلول داده‌ای آن باید به طور دوره‌ای ریست شود. متاسفانه با هر بار ریست شدن آن، مقاومت الکتریکی موجود در هر سلول افزایش می‌یابد که باعث افزایش ولتاژ مورد نیاز برای نوشتن اطلاعات در هر سلول می‌گردد. با مرور زمان ولتاژ مورد نیاز به قدری زیاد می‌شود که نوشتن در آن سلول غیر ممکن خواهد شد.

به همین دلیل، تنها می‌توان به دفعات محدودی اقدام به نوشتن در سلول‌های داده‌ای SSD کرد. البته این بدین معنا نیست که حافظه‌های SSD نمی‌توانند عمر طولانی مدتی داشته باشند

 

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

این فیلد را پر کنید
این فیلد را پر کنید
لطفاً یک نشانی ایمیل معتبر بنویسید.
برای ادامه، شما باید با قوانین موافقت کنید

فهرست