SSD و انواع آن | همه آنچه در مورد SSD و HDD باید بدانید

احتمالاً شما به دنبال خرید SSD هستید یا اینکه این واژه به گوشتان خورده و کنجکاو هستید که بدانید SSD چیست و چه کاربردی دارد؟ ما در این مقاله سعی کردیم تا حدودی شما را با حافظه‌های SSD آشنا کنیم و تفاوت هایشان با HDD را برایتان شفاف کنیم با ما همراه باشید.

حافظه SSD چیست؟

SSD Solid State Drive ‌یک قطعه سخت‌افزاری است که می‌تواند عملکرد سیستم را افزایش دهد.SSD یک حافظه فلش مبتنی بر Nand است، اگر نمی‌دانید که  منظور از حافظه مبتنی بر Nand چیست ادامه این مقاله را از دست ندهید.

اگر دقت کرده باشید گفتیم که SSD یک حافظه است، پس‌ از این به بعد SSD‌ها را یک حافظه SSD‌ بشناسید چون بسیاری از افراد به‌اشتباه از واژه هارد برای SSD استفاده می‌کنند که این واژه مختص هارددیسک‌ها (HDD) است. پس ابتدا بیایید ببینیم هارددیسک‌ها چگونه کار می‌کنند

هارددیسک‌ HDD چگونه کار می‌کند؟

HDD یا همان هارددیسک‌ها (مطمئناً به گوشتان آشناست و یا حتی احتمالاً از آن استفاده می‌کنید) همان قطعه‌ای هست که اطلاعات کامپیوترتان را بر روی آن نگهداری می‌کنید. هارددیسک‌ها همگی دیسک سخت‌افزاری به اسم platter دارند، این پلاترها با کمک نیروی مکانیکی می‌چرخند، از طرف دیگر یک بازوی مکانیکی روی این پلاترها در حال چرخش قرار می‌گیرد و اطلاعات برای شما به نمایش درمی‌آید. نکته قابل‌توجه این است که همه این کارها با نیروی مکانیکی انجام می‌شود که این نیروی مکانیکی باعث تولید گرما  و افزایش مصرف انرژی می‌شود. همچنین سرعت عملیات پردازش کاهش پیدا می‌کند. از طرف دیگر HDD ها در برابر ضربه حساس هستند و در صورت ضربه دیدن ممکن است بخشی از اطلاعات هاردتان آسیب ببیند و یا حتی ممکن است هاردتان بسوزد. به همین خاطر است که وقتی هاردی را می‌خرید فروشنده اولین توصیه‌ای که به شما می‌کند این است که مراقب باشید که هاردتان ضربه نخورد یا در حین کار اصلاً تکانش ندهید!

همه‌چیز در مورد حافظه‌های SDD

اولین SSD در سال ۱۹۸۸ توسط شرکت اینتل تولید شد. در سال‌های اولیه استفاده از SDD آن‌قدر فراگیر نبود و فقط در مصرف نظامی یا شرکت‌های فضایی کاربرد داشت. چند سال بعد اولین حافظه فلش مبتنی بر Nand ساخته شد که باعث شد سرعت عملکرد آنها افزایش یابد و همچنین گرمای کمتری تولید بشود، به خاطر همین است که عمر باتری لپ‌تاپ‌های مجهز به SSD نسبت به لپ‌تاپ‌های مجهز به HDD بیشتر است. همان‌طور که گفتیم استفاده از SSD در سال‌های اولیه ساختشان فراگیر نبود ولی رفته‌رفته استفاده از حافظه‌های SSD فراگیرتر شد به‌طوری‌که امروزه توانستند جایگاه هارددیسک‌های HDD را تصاحب کنند.

SSD ‌یک ساختار الکترونیکی دارند و برخلاف HDD که با دیسک‌های چرخان (پلاترها) سروکار دارند، در SSD اطلاعات در فلش‌های مبتنی بر Nand ذخیره می‌شود، به‌عبارت‌دیگر SSD برخلاف HDD هیچ قطعه مکانیکی ندارند و کاملاً الکترونیکی کار می‌کنند.

حافظه فلش مبتنی بر Nand یعنی چیست؟

همان‌طور که بارها گفتیم SSD حافظه فلش مبتنی بر گیت NAND است که از ترکیب دو گیت AND و NOT ساخته می‌شود. این گیت را می‌توان به وسیله کلیدهای مقاومتی ترانزیستوری RTL پیاده سازی کرد.

از آنجایی که این بحث مربوط به رشته الکترونیک است ما اینجا درباره آن صحبت نمی‌کنیم تا فهم مقاله آسان باشد. نکته مهمی که لازم هست بدونید اینه که ترانزیستورهای گیت NAND حتی اگر برق به آن نرسد هم می‌توانند بار الکتریکی یا الکترون‌ها را به مدت طولانی در خودشان نگه‌دارند.
در نتیجه می‌توان ب کمک این ترانزیستورها حافظه دائمی از نوع فلش ساخت (حافظه فلش همان تکنولوژی است که می‌شود با آن فلش مموری ساخت).

رابط‌های SSD

رابط‌های اتصال SSD را می‌توان به دو دسته تقسیم‌بندی کرد:

1- رابط اتصال ساتا

2- رابط اتصال PCI Express

رابط اتصال SATA

در سال ۲۰۰۰ بود که درگاه SATA جایگزین درگاه Parallel ATA یا PATA شد. دلیل آن‌هم سرعت بالاتر و کوچک تر شدن کابل ارتباطی بود. درست ۸ سال بعد بود که نسل سوم تکنولوژی ساتا با حداکثر سرعت ۶۰۰۰ مگابایت بر ثانیه عرضه شد.

SATA ها از یک کابل خاص برای اتصال به یک مادربرد سیستم رایانه‌ای استفاده می‌کنند. وقتی یک SSD از طریق SATA به یک سیستم متصل می‌شود تنها نیمی از کار انجام میشود. برای اینکه SSD بتواند با سیستم صحبت کند، نیاز به یک رابط کنترل‌کننده میزبان به اسم AHCL دارند.

با افزایش سرعت و قابلیت درایوها، SATA و AHCL به‌سادگی نمی‌توانستند پهنای باند کافی برای SSD‌ فراهم کنند به همین دلیل سازندگان SSD به دنبال یک گزینه بهتر بودند.

رابط اتصال PCI Express

رابط سخت‌افزاری دیگری است که در کارت گرافیک، کارت صدا و درایوهای M.2 هم استفاده می‌شود. با توجه به‌عکس اگر به مادربرد نگاه کنید به‌راحتی می‌توانید اسلات‌های PCI e (X16، X8،X4 و ( X1 را ببینید، این اعداد نشان‌دهنده این هستند که هر اسلات از چند خط انتقال داده تشکیل‌شده، هرچه تعداد این لاین‎‌ها بیشتر باشد، داده بیشتری در هر زمان انتقال داده می‌شود و به خاطر همین است که کارت گرافیک‌ها از اسلات‌های X16 استفاده می‌کنند و M.2  می‌تواند حداکثر ۴ لاین  (X4)استفاده کند.

در حال حاضر دو نسل از PCI e  در حال استفاده هستند: ۳۱۰ (رایج‌ترین) و ۴۱۰. از اواسط سال ۲۰۱۹ بود که 410 PCI e  روی کار آمد که فقط از ریزپردازنده AMD Ryzen 3000 و مادر بورد X570 پشتیبانی می‌کرد.

همان‌طور که حدس می‌زنید نسخه 410 خیلی سریع‌تر است ولی بااین‌حال هنوز حداکثر پهنای باند 3 PCI e برای ما کفایت می‌کند. برای همین فعلاً استفاده از نسخه ۴ برای کامپیوترهای مدرن ما هم ضروری نیست.

NVMe:

PCIe مانند نسل سوم SATA است و از هردوی این‌ها برای اتصال به اجزای کامپیوتر استفاده می‌شود و درست مثل نسل سوم SATA قبل از اینکه هارددیسک یا SSD ها بخواهند با کامپیوتری ارتباط برقرار کنند به یک رابط کنترل‌کننده میزبان (AHCL) نیاز دارند. درایوهای مبتنی بر PCIe به یک رابط کنترل‌کننده میزبان به نام (non-volatile memory express) NVMeنیاز دارند درایوهای NVMe می‌توانند دستورات بیشتری همراه با تأخیر کمتری از هارددیسک یا SSD ها بپذیرند.

آیا باید رابط اتصال SATA را رها کنیم؟

اگرچه تکنولوژی NVMe خارق‌العاده هست ولی هنوز هیچ دلیلی وجود ندارد که از SATA استفاده نکنیم هرچند که SATA محدودیت‌هایی دارند ولی باز گزینه خوبی برای استفاده هستند و همچنین قیمت یک درایو مبتنی بر NVMe، ۱ ترابایتی با قیمت یک درایو مبتنی بر SATA، ۲ ترابایتی برابری می‌کند.

انواع SSD ها

حال که با انواع رابط‌های اتصال و مزایا و معایب هرکدام آشنا شدیم بیایید تا در این قسمت به انواع درایو SSD  بپردازیم:

1. SSD 2.5

این نوع SSD معمولاً در رایانه‌های شخصی و لپ‌تاپ‌های شما استفاده می‌شود. جالبه که بدانید ابعاد این مدل ۲.۷۵ اینچ (cm۶.۳۵) است. بااینکه باگذشت زمان امکان نصب این درایوها تکامل پیدا کرد ولی همچنان نیازی نبود که SSD‌ها آن‌قدر بزرگ باشند به همین دلیل سازندگان SSD اولین قدمشان برای کوچک کردن حافظه‌ها برداشتند.

۲. M.SATA

همان mini stata است که نسبت به درایوهای 2.5 اینچی کوچک‌تر هستند. این درایوها مبتنی بر SATA هستند و همچنان در بازار وجود دارند، چون چندین سال پیش در لپ‌تاپ‌ها استفاده می‌شدند و امروزه تقاضا برای افزایش ظرفیت آنها وجود دارد. (باید دقت کنید که این مدل را با نوع بعدی که M2 نام دارد اشتباه نگیرید).

۳. M.2

اگر قصد خرید یک حافظه مبتنی بر NVMe دارید، M.2 گزینه خوبی است. حافظه از نوع M.2‌ آن‌قدر کوچک هستند که به‌راحتی بین انگشت اشاره و انگشت شصت قرار می‌گیرند. M.2 ها به اسلاتهای PCIe متصل می‌شوند که ۴ خط انتقال داده (PCIe X4) دارند. معمولاً این حافظه‌ها مبتنی بر NVMe هستند، اما درایوهای M.2 را هم می‌شود پیدا کرد که مبتنی بر SATA باشند که زیاد محبوب نیستند ولی دوتا از برندهای محبوبش Samsung 860 Evo و WD Blue 3D NAND هستند.

مزایا و معایب SDD ها و مقایسه با HDD ها

مزایا:

• استفاده از انرژی کمتر: سازندگان HDD وقتی می‌خواهند فضای ذخیره‌سازی زیاد کنند، دو راه دارند که یکی از آنها افزایش تعداد صفحات HDD است. این کار سبب می‌شود که با چرخش سریع این صفحه‌ها گرمای بیشتری نیز تولید شود. از طرف دیگر ما می‌دانیم که در درایو‌های SSD خبری از صفحه و بازو و … نیست پس نیازی به انرژی مکانیکی نیست و بنابراین گرما و انرژی کمتری تولید می‌شود.
• بدون صدا بودن: چون حافظهSSD دارای صفحه‌های مغناطیسی نیست باعث می‌شود که کاملاً بدون صدا کار کنند.
• سریع‌تر بودن: SSD نسبت به HDD دسترسی سریع به اطلاعات دارند برای همین ذاتاً سریع‌تر از HDD هستند.

معایب:

• عدم بازیابی اطلاعات: وقتی HDD از کار می‌افتد، کارشناس‌ها می‌توانند حداقل مقداری از اطلاعات را به راحتی برگردانند ولی این کار در SSD کمی سخت و دشوار است.
• عمر مفید: عمر مفید SSD‌ نسبت به HDD کمتر است.
• ظرفیت: حافظه‌های SSD ظرفیت محدودتری دارند ولی این محدودیت در آینده نزدیک حل می‌شود.
• گران بودن: قیمت SSD ‌ نسبت به HDD بیشتر است. برای مثال قیمت یک درایو SSD، 250 گیگابایتی باقیمت یک هارددیسک ۲ ترابایتی برابری می‌کند.

نتیجه گیری

اگر قیمت برایتان اهمیت ندارد و سرعت سیستم برایتان در اولویت است، حافظه‌های SSD گزینه‌ بسیار خوبی است. امتحان کنید و شک نکنید که پشیمان نخواهید شد.

امیدواریم این مقاله برایتان آموزنده باشد و اگر سؤالی در این خصوص دارید در پایین همین مقاله آن را مطرح کنید تا در حل ابهام کمکتون کنیم.