با پيشرفت و توسعه روز افزون نرم افزار ها و برنامه هاي جانبي، تحول در سخت افزار ها نياز به تجهيزات ذخيره سازي افزايش پيدا كرده است. به طوري كه در سال هاي اخير شاهد تحولات چشمگيري در ميزان حجم نگهداري اطلاعات و سرعت انتقال اين تجهيزات بوده ايم. حافظه هاي SDD نيز نسل جديدي از هارد يا همان حافظه ذخيره سازي هستند. حافظه هاي SSD حق انتخاب كاربران را در تجهيزات ذخيره سازي گسترش دادند و از طرفي در رقابت با حافظه هاي هارد ديسك HDD قرار دارند. در اين مقاله تصميم داريم جهت كسب اطلاعات دقيق تر در مورد ساختار و عملكرد هر كدام از حافظه هاي SDD و HDD همچنين تفاوت اين دو حافظه؛ صحبت كنيم و تفاوت هر يك را بدانيم. پس تا انتهاي مقاله با ما همراه باشيد.
فهرست مطالب:
Solid State Drive يا هارد SSD چيست؟
هارد HDD چيست؟
ساختار هارد SSD
ساختار هارد دیسک
حافظه SSD چگونه كار مي كند؟
مزيت هاي هارد SSD
معايب هارد SSD
تفاوت هارد SSD و هارد HDD
تفاوت اینترنال و اکسترنال
نكاتي براي انتخاب بين هارد SSD و هارد HDD
SSD بخریم یا HDD؟
پاكسازي داده ها در حافظه SSD
نگهداري از هارد SSD
خلاصه از آنچه خوانديم
Solid State Drive يا هارد SSD چيست؟
هارد SDD يا به اصطلاح درايو جامد مخفف كلمات ( Solid State Drive ) مي باشد. همان گونه كه در مقدمه اشاره كرديم هارد SSD نسلي جديد از هارد يا فضاي ذخيره سازي مي باشد كه براي ذخيره اطلاعات به بازار عرضه شده است. شايد جالب باشد بدانيم چرا نام حافظه حالت جامد را بر روي اين گونه هارد گذاشته اند. در واقع ساختار طراحي شده در هارد درايو جامد به گونه اي مي باشد كه هيچ گونه قسمت متحرك و يا حتي ديسك چرخان ندارد و همين ساختار در هارد آن را با ديگر هارد ها متفاوت كرده است. هارد هاي SSD از مدار هايي تشكيل شده اند كه مانند انواع مختلف مموري، اطلاعات را به سرعت مي خوانند و بدون استفاده از نيرو هايي چون برق، اطلاعات را در خود ذخيره مي كنند. مي توان گفت بر پايه فلش، مشابه با مموري موبايل طراحي شده است. اين حافظه از سرعت خواندن و نوشتن بهتري نسبت به ديگر هارد ديسك هاي ديگر برخوردار مي باشد. در نهايت SSD ها از نظر كاركرد مشابه هارد ديسك هاي HDD هستند. در ادامه مقاله به هارد SSD و هارد HDD و تفاوت اين دو بيشتر مي پردازيم.
هارد HDD چيست؟
براي مقايسه دو هارد HDD و SSD لازم است اطلاعاتي نيز در مورد هارد HDD داشته باشيم. HDD درايو ديسك سخت مي باشد كه يك حافظه ذخيره سازي قديمي است. و از پلاتر هاي مكانيكي و هد خواندن و نوشتن متحرك براي استفاده از داده ها استفاده مي كند. اين مدل هارد داراي قطعات مكانيكي متحرك در ساختار خود است كه با چرخش به اطلاعات ذخيره شده دسترسي پيدا مي كند از آنجايي كه قطعات هارد؛ مكانيكي مي باشد بيشتر از هارد هاي SSD دچار خرابي هاي سخت افزاري مي شود. اصلي ترين تفاوت هارد HDD با هارد SSD در همين قطعات سخت افزاري و شيوه عملكرد دسترسي به اطلاعات مي باشد.
ساختار هارد SSD
همانگونه كه اشاره كرديم در ساختار هارد هاي SSD از قسمت متحرك و چرخان استفاده نشده است. بر خلاف هارد هاي HDD كه يك اهرم براي خواندن و نوشتن اطلاعات بر روي هد وجود دارد و با دور زدن و حركت بر روي بخش هاي مختلف هارد اطلاعات در حال انتقال مي باشد، حافظه SSD از چيپ ها استفاده مي كنند. چيپ ها مجموعه تراشه هايي است كه ارتباط بين همه زير سيستم هاي رايانه را فراهم مي كنند. و در واقع به عنوان مركز ارتباطات عمل مي كنند. اين نوع حافظه ها ماهيتي مانند فلش ها دارند كه در مقياس بزرگتري طراحي و ساخته شده اند. " NAND Flash " نوعي از حافظه فلش است كه در ساختار هارد SSD به كاربرده شده است. ماهيت ذخيره سازي اطلاعات عينا مطابق حافظه فلش است كه به آن حافظه غير فرار مي گويند.اگر جريان برق قطع شود اطلاعات از دست نمي رود و داده ها بر روي تراشه هاي مغناطيسي با سرعتي به نسبت بالاتر از تكنولوژی هارد هاي HDD ذخيره مي شوند. چيپ هاي حافظه SSD را NAND مي نامند به صورتي كه هر 64 گيگابايت SSD از 8 عدد NAND سازمان يافته است.
در يك جمع بندي يك هارد درايو جامعه از قسمت هاي زير تشكيل مي شود:
- كاور بالايي هارد
- چيپ كنترلر
- كاور پاييني هارد
- Interface Connector
- Cache Chip
- صفحات NAND Memory
ساختار هارد دیسک
همانطور که تا اینجای مطلب همراه من بودید متوجه شدید که تفاوت های ssd با hdd چیست اما در ادامه قصد دارم تا شما عزیزان را با ساختار هارد دیسک آشنا کنم پس اگر تمایل دارید که بیشتر درباره این ساختار بدانید پیشنهاد می کنم حتما همراه رایانه کمک باشید.
ساختار هارد دیسک HDDاز دو بخش اصلی تشکیل شده است:
1. بورد الکترونیکی یا Logic Board شامل مدارات و اجزای الکترونیکی است که برای کنترل عملیات هارد دیسک و ارتباط آن با کامپیوتر مورد استفاده قرار می گیرد.
2. قسمت مکانیکی و یا Hard Drive Assembly شامل اجزای مکانیکی مانند پلاترها (صفحات مغناطیسی که دادهها روی آنها ذخیره می شوند)، هد خواندن/نوشتن (که اطلاعات را روی پلاترها می نویسد یا از روی آنها می خواند)، و اسپیندل موتور (که پلاترها را می چرخاند) است.
هارد دیسک ها همچنین شامل قطعات دیگری مانند بازوی متحرک (که هد خواندن/نوشتن را جابجا می کند) و کابل های اتصال هستند. این اجزا با هم کار می کنند تا اطلاعات را به صورت دائمی ذخیره کنند و در صورت نیاز قابل دسترسی باشند.
حافظه SSD چگونه كار مي كند؟
در يك حافظه SSD يا همان درايو جامد قسمت چيپ كنترلر، تصميم گيرنده اقدامات حافظه SSD مي باشد. و اطلاعات را بر روي ترانزيستور هاي موجود در NAND ذخيره مي كند. و هنگامي جريان برق قطع شود همچنان به فعاليت خود ادامه مي دهد و اين كمك مي كند كه اطلاعات از دست نروند. همين يك مزيت درايو جامد يا همان حافظه SSD مي باشد. ماهيت ترانزيستوري هارد به گونه اي است كه داراي سلول هاي خالي جهت ذخيره سازي اطلاعات مي باشند و كنترلر SSD داده ها را بر وي آن تشخيص مي دهد و هدايت مي كند. فلش نند ها NAND صفحاتي توري شكل هستند كه با قرار گرفتن تعدادي از آن ها بر روي هم يك بلوك تشكيل مي شود. ظرفيت هر بلوك 256 كيلو بايت اطلاعات مي باشد. سرعت هارد SSD به گونه اي است كه سرعت خواندن در آن بالا مي باشد از آنجايي كه زمان نوشتن به كنترلر داده ها و سلول ها و حتي پيدا شدن فضاي خالي نياز دارد مقداري سرعت را پايين مي آورد اما در نهايت نسبت به سرعت هارد هاي HDD بالاتر و بيشتر مي باشد. به اين ترتيب يك SSD اطلا عات را در خود ذخيره مي كند. هارد هاي درايو جامد؛ در انواع مختلف زير در بازار عرضه شده اند.
SSD 2.5
M.SATA
M.2
مزيت هاي هارد SSD
هارد درايو جامد مانند هر تكنولوژي مدرن ديگر نسبت به ورژن هاي قديمي خود داراي مزيت ها و برتري هايي مي باشد كه باعث مي شود طرفداران زيادي را به خود جلب كند. در ادامه مزيت هايي كه حافظه SSD را نسبت به HDD برتر كرده است را شرح مي دهيم.
داشتن سرعت بالا: حافظه درايو جامد SSD نسبت به هارد هاي HDD از سرعت بالايي برخوردار مي باشد. به طوري كه حتي سريع ترين هارد ديسك هاي 15K در رقابت با عملكرد حافظه SSD شكست مي خورد.
مقاوت درقبال ضربات: ساختار درايو جامد به صورتي است كه قطعات متحرك مانند ديسك چرخان و متحرك ندارند در نتيجه مقاومتشان در برابر ضربات بسيار بالاتر است و اطلاعات را بهتر حفظ مي كنند.
عملكرد بي صدا: حافظه SSD نسبت به انواع ديگر هارد هاي حافظه رايج در بازار هنگام عملكرد، كم صداتر هستند.
بهينه در مصرف انرژي: درايو هاي سخت HDD به علت داشتن قطعات متحرك انرژي الكتريكي بيشتري را نسبت به درايو جامد SSD مصرف مي كنند.
دوام متناسب: قطعات مكانيكي HDD نسبت به SSD بيشتر در معرض آسيب هاي محيطي هستند. فناوري جديد هارد ديسك هاي ضد ضربه در برابر ضربه هاي فيزيكي را ساخته است. دوام SSD ها به علت هوش ذخيره سازي كه در اين هارد در حال رشد مي باشد باعث محافظت از درايو جامد دچار خرابي شده است. كه شامل كد تصحيح خطا ( ECC)، جمع آوري زباله و ذخيره خواندن و نوشتن مي باشد.
معايب هارد SSD
هارد SSD درست مانند هر تكنولوژیه جديد در كنار مزيت ها و برتري هايي كه دارد ممكن است معايبي داشته باشد. كه براي شناخت كامل اين نوع حافظه به معايب آن ها نيز اشاره مي كنيم.
بازيابي نكردن اطلاعات: بازيابي نشدن اطلاعات در حافظه SSD يكي از نقطه ضعف هاي آن مي باشد. اگر حافظه سخت HDD از كار بيفتد كارشناسان مي توانند با عملياتي تا حدودي اطلاعات را بازيابي كنند كه البته به عوامل خرابي و شرايط فيزيكي بستگي دارد. ولي اين قابليت در هارد SSD وجود ندارد و اطلاعات از دست رفته بازيابي نمي شوند.
ميزان دفعات نوشتن: يكي ديگر از نقطه ضعف هاي ديگر SSD اين مي باشد كه براي نوشتن مجبور به پاك كردن است و همين باعث كندي سرعت نوشتن مي شود و از طرفي سرعت خواندن را افزايش مي دهد براي همين ويژگي اين نوع حافظه براي نرم افزار هايي مانند ديتا بيس مناسب است.
كاهش سرعت حافظه در مرور زمان: از آنجايي كه حافظه SSD پس از هر بار نوشتن بايد عمليات كپي و حذف كردن را انجام بدهد با گذر زمان سرعت آن كند مي شود و سرعت مناسب اوليه را ندارد.
تفاوت هارد SSD و هارد HDD
تا اين قسمت از مقاله در رابطه با ساختار هارد سخت HDD و هارد جامد SSD شرح داديم. دانستيم تفاوت اصلي اين دو هارد در ساختار آن مي باشد. در بررسي تفاوت هر دو مي توانيم بگوييم در هارد ديسك جامد هيچ حركت و يا چرخشي در كار نمي باشد داده ها در بلوك هاي ويژه اي ذخيره مي شوند و هر زماني رايانه به آن نياز داشته باشد حافظه SSD آن را يافته و در اختيار سيستم قرار مي دهد. ديسك هاي سخت HDD از صفحاتي چرخان برخوردارند كه اطلاعات بر روي آن ها ذخيره مي شود هر زماني سيستم بخواهد به اطلاعات دسترسي داشته باشد به اندازه يك سر سوزن به مكان استقرار اطلاعات بر روي صفحه رفته و حافظه اطلاعات را در اختيار سيستم مي گذارد. دسترسي مستقيم و بدون واسطه كارايي حافظه SSD براي دسترسي به اطلاعات را افزايش داده است و همين مزيت حافظه جامد SSD شده است. از نظر نوشتن داده ها هر دو هارد روندي مشابه دارند. حافظه هاي SSD همچنين اين قابليت را دارند از روش هايي مختلف سرعت سيستم را بالا ببرند. از جمله اين روش ها مي توانيم به موارد زير اشاره كنيم:
- با كم كردن تايم بوت يعني كم كردن زمان بالا آمدن رايانه و نرم افزارهاي سيستم
- باز كردن انواع اسناد و فايل هاي مختلف بدون هدر رفتن زمان
- سرعت بالاي حافظه ي SSD در كپي كردن انواع مختلف فايل
تفاوت اینترنال و اکسترنال
تفاوت های اصلی بین هارد اینترنال (داخلی) و اکسترنال (خارجی) عبارتند از:
• محل قرارگیری: هارد اینترنال در داخل کامپیوتر یا لپتاپ نصب می شود، در حالی که هارد اکسترنال به صورت جداگانه و قابل حمل است و معمولاً از طریق پورت USB به دستگاه متصل می شود.
• قابلیت حمل: هارد اکسترنال به راحتی قابل جابجایی است، اما هارد اینترنال معمولاً برای جابجایی مداوم طراحی نشده است.
• سرعت انتقال داده: هارد اینترنال معمولاً سرعت انتقال داده بالاتری دارد زیرا مستقیماً از طریق کابل SATA به مادربورد متصل می شود، در حالی که هارد اکسترنال ممکن است به دلیل اتصال از طریق USB کمی کندتر باشد.
• ساختار فیزیکی: از نظر ساختار درونی، هر دو نوع هارد مشابه هستند، اما هارد اکسترنال داخل یک جعبه محافظ قرار دارد که وظیفه حفاظت فیزیکی از هارد را دارد.
• هزینه: هارد اکسترنال معمولاً کمی گرانتر از هارد اینترنال است، زیرا شامل بدنه محافظ و رابط های اتصال اضافی می شود.
• انتخاب بین هارد اینترنال و اکسترنال بستگی به نیازهای شما دارد. اگر به دنبال حافظه ذخیره سازی دائمی و سریع برای سیستم خود هستید، هارد اینترنال مناسب است. اگر به دنبال راه حلی قابل حمل برای ذخیره سازی و انتقال داده ها هستید، هارد اکسترنال گزینه بهتری است.
نكاتي براي انتخاب بين هارد SSD و هارد HDD
اگر بخواهيم براي خريد از بين اين دو هارد يكي را انتخاب كنيم؛ بهتر است به نكاتي توجه كنيم. هارد هاي SSD از نظر اندازه كوچك تر هستند و سرعت ببيشتري دارند ولي به دليل هزينه بالاتر، در حجم هاي كم در دسترس هستند. و قيمت بالاتري نسبت به حافظه HDD دارند. اگر براي ذخيره فايل به دنبال يك راه ارزان تر هستيم مي توانيم از همان حافظه هاي HDD استفاده كنيم كه مقدار زيادي ترابايت را با قيمت هاي مقرون به صرفه ارائه مي دهند. بهتر است براي درايو اصلي (سيستم عامل، برنامه هاي كاربردي و پرونده هاي پركاربرد) از حافظه SSD استفاده كنيم كه سرعت خوبي دارند. در نهايت مي توانيم نرم افزار هاي اصلي مانند سيستم عامل خود را بر روي حافظه SSD ذخيره كنيم و در كنار آن ها از يك هارد HDD براي ذخيره سازي اطلاعاتي كه كمتر به سراغ آن ها مي رويم استفاده كنيم.
SSD بخریم یا HDD؟
انتخاب بین SSD و HDD به نیازهای شما و بودجه ای که در نظر دارید بستگی دارد. در ادامه چند نکته کلیدی برای کمک به تصمیم گیری شما را خواهم گفت:
• سرعت: اگر به دنبال سرعت بالا در بوت سیستم، بارگذاری برنامه ها و دسترسی سریع به داده ها هستید، SSD گزینه بهتری است.
• ظرفیت و قیمت: اگر به دنبال ظرفیت بالا برای ذخیره سازی داده ها با قیمت پایین تر هستید، HDD انتخاب مناسب تری خواهد بود.
• مقاومت و دوام: SSDها به دلیل نداشتن قطعات متحرک، در برابر ضربه و لرزش مقاوم تر هستند و عمر طولانی تری دارند.
• مصرف انرژی: SSDها انرژی کمتری مصرف می کنند و می توانند به افزایش عمر باتری در دستگاه های قابل حمل کمک کنند.
• انعطاف پذیری: SSDها اندازه کوچکتری دارند و برای دستگاه هایی با فضای محدود یا برای ارتقاء لپتاپ ها مناسب تر هستند.
در نهایت، اگر عملکرد و سرعت برای شما اولویت دارد و بودجه محدودی ندارید، SSD توصیه می شود. اما اگر به دنبال ظرفیت بیشتر برای ذخیره سازی داده ها هستید و محدودیت بودجه دارید، HDD می تواند گزینه بهتری باشد.
پاكسازي داده ها در حافظه SSD
حافظه هاي SSD براي درج اطلاعات، داده ها را در يك صفحه مي خوانند سپس بر روي يك صفحه فلش نند مي نويسند. از آنجايي كه سرعت نوشتن آن ها پايين است اگر نياز به پاك كردن اطلاعات يك سلول باشد حافظه SSD به تنهايي نمي تواند اطلاعات آن سلول و صفحه را پاك كند بلكه اطلاعات تمام بلوك را حذف مي كنند. دليل اين اتفاق اين است كه براي پاك كردن اطلاعات از روي صفحات فلش نند، ولتاژ زيادي لازم است و حتي اگر فقط بتوان اطلاعات يك صفحه را با اين ولتاژ زياد حذف كرد ولتاژ بالاي اعمال شده صفحات ديگر را تحت تاثير قرار مي دهد براي همين دلايل، براي نوشتن اطلاعات ابتدا تمام اطلاعات بلوك مدنظر را كپي مي كند سپس تمام اطلاعات بلوك را حذف مي كند و اطلاعات مورد نظر و اطلاعاتي كه كپي شده بود را شروع به نوشتن مي كند.
نگهداري از هارد SSD
همانگونه كه شرح داديم حافظه SSD بر خلاف هارد هاي HDD مقاوم در برابر ضربه مي باشند. و براي نگهداري نياز به مراقبت هاي ويژه اي ندارند. ولي از آن جايي كه قيمت بالاتري دارند، براي بالا بردن عمر حافظه SSD بايد در نگهداري آن ها دقت كرد. از آن جايي كه سايز كوچكتري دارند مي توان به تعداد بيشتري در كيس در آن استفاده كرد و به دليل ماهيت ترانزيستوري و فلش نند؛ هارد هاي گران قيمتي هستند.
خلاصه از آنچه خوانديم
با پيشرفت تكنولوژي و استفاده از برنامه هاي مختلف نياز به ذخيره سازي اطلاعات در سيستم ها روز به روز افزايش پيدا كرده است. حافظه هاي SDD نيز نسل جديدي از هارد يا همان حافظه ذخيره سازي هستند. حافظه هاي SSD حق انتخاب كاربران را در تجهيزات ذخيره سازي گسترش دارند. اين حافظه ها در مقايسه با حافظه هاي HDD داراي مزيت هايي هستند كه طرفداران زيادي را جلب خود كرده اند. در اين مقاله به بررسي ساختار حافظه هاي SSD و HDD پرداختيم. گفتيم مهم ترين تفاوت اين دو حافظه در وجود قطعات متحرك مي باشد كه حافظه SSD در كاركرد خود از صفحه چرخان براي ذخيره سازي اطلاعات استفاده نمي كنند. از سرعت بالاتري برخورداند و اندازه كوچكتري دارند. همچنين حافظه SSD از قيمت بالاتري دارند و به تعداد بيشتري در كيس رايانه جا مي گيرند. در اين مقاله به بررسي معايب و مزيت هاي حافظه درايو جامد نيز پرداختيم و نكاتي را براي خريد هر يك ذكر كرديم. اميدواريم اين مقاله براي شما كاربر گرامي مفيد بوده باشد. كارشناسان ما در رايانه كمك پاسخگوي سوالات شما در رابطه با حافظه SSD و عملكرد آن هستند.