SSD های اولیه با استفاده از RAM و فناوری مشابه
می دونستید که سفر طولانی ذخیره سازی SSD و توسعه آن در دهه 1950 آغاز شده؟
بله، دقیقا همینقدر قدیمی!
اون زمان، آنها در رایانه های نسل اول ( کامپیوترهای لوله خلاء ) از طریق دو فناوری مشابه استفاده کردند: یک ظرفیت کارت حافظه فقط خواندنی دو حافظه هسته مغناطیسی .
با این حال، این دو راه حلی که در دهه 1950 و 1960 با محبوبیت فزاینده قطعات ذخیره سازی ارزان تر مانند حافظه درام از مد افتادند و تا چند وقت از یاد رفتند.
درایوهای حالت جامد (SSD) در دهه 1950 با دو فناوری مشابه آغاز شد: حافظه هسته مغناطیسی و ذخیره فقط خواندنی خازن کارت (CCROS). این واحدهای حافظه کمکی (همانطور که معاصران آنها را می نامیدند) در دوران رایانه های لوله خلاء ظهور کردند. اما با معرفی واحدهای ذخیره سازی درام ارزان تر، استفاده از آنها متوقف شد.
از آنجایی که فناوری دائماً در حال پیشرفت است، در دهههای 1970 و 1980، حافظههای SSD دوباره به صحنه بازگشتند، اما بسیار گران بودند و تا زمانی که Dataram در سال 1976 SSD هستهای حجیم را معرفی کرد، مورد استفاده قرار نگرفت.
این مدل حافظه، بسیار سازگار بود و بسیار سریعتر از دیسک های هدثابت کار می کرد.
شرکتها شروع به توسعه فناوریهای SSD، مانند Sharp PC-5000 با حافظه حبابدار 128 کیلوبایتی SSD کردند.
شارپ PC-5000 که در سال 1983 معرفی شد، از کارتریج های ذخیره سازی حالت جامد 128 کیلوبایتی حاوی حافظه حبابی استفاده می کرد. در سال 1984 شرکت Tallgrass Technologies یک واحد پشتیبان نوار 40 مگابایتی با یک واحد 20 مگابایتی در حالت جامد داشت. واحد 20 مگابایتی را میتوان به جای هارد دیسک استفاده کرد. در سپتامبر 1986، سانتا کلارا سیستمز BatRam 4 مگابایتی را معرفی کردسیستم ذخیره سازی انبوه قابل ارتقا تا 20 مگابایت با استفاده از ماژول های حافظه 4 مگابایتی. بسته شامل یک باتری قابل شارژ برای حفظ محتوای تراشه حافظه زمانی که آرایه برق نمیخورد. در سال 1987 شرکت EMC (EMC) به بازار SSD با درایوهایی برای بازار مینی کامپیوترها معرفی شد. با این حال، تا سال 1993 EMC از بازار SSD خارج شد.
در دهه 1990، SSDهای مبتنی بر فلش معرفی شدند و محبوبیت جهانی پیدا کردند، اما همچنان پرهزینه بودند (تا 47000 دلار).
دهه 1980 شاهد اختراع نوع جدیدی از ذخیره سازی حافظه بود. مهندس فوجیو ماسوکا در سال 1980 حافظه فلش را برای شرکت توشیبا توسعه داد. آنها اولین SSD های تجاری مبتنی بر فلش را در سال 1987 معرفی کردند.
چند سال بعد، در سال 1991، SanDisk با یک دستگاه ذخیره سازی 20 مگابایتی وارد بازار SSD شد که حدود 1000 دلار فروخته شد. از آنجا، پیشرفت در فناوری باعث کاهش قیمت ها و افزایش ظرفیت شده است. امروزه SSD ها یک سخت افزار استاندارد در لپ تاپ ها ، تبلت ها و سایر دستگاه ها هستند. برای ذخیره سازی اضافی، مصرف کنندگان می توانند یک درایو 1 ترابایتی را با قیمت کمتر از 100 دلار خریداری کنند و واحدهایی با ظرفیت های بزرگتر به راحتی در دسترس هستند.
در سال 2003، Transcend حافظه های SSD فلش ارزان قیمت را با اتصال دهنده فناوری پیشرفته موازی Parallel ATA یا PATA معرفی کرد که قیمت آن کمتر از 50 دلار بود. کانکتور PATA دیسک سخت را به کامپیوتر متصل می کند.
تا سال 2006 بود که SSD های فلش با ظرفیت 32 گیگابایت و رابط PATA توسط سامسونگ به بازار عرضه شد. SSD های ذخیره سازی گسترده در سال 2009 توسط OCZ Technology با یک SSD مبتنی بر فلش 1 ترابایتی معرفی شدند، در حالی که Virident Systems نسل دوم SSD های مبتنی بر فلش را با حداکثر 2.2 ترابایت حافظه در سال 2012 توسعه داد.
دیسکهای RAM مبتنی بر نرمافزار هنوز تا سال 2009 مورد استفاده قرار میگرفتند، زیرا سرعت آنها نسبت به سایر فناوریها یک مرتبه سریعتر است، اگرچه منابع CPU بیشتری را مصرف میکنند و بر اساس هر گیگابایت هزینه بسیار بیشتری دارند.
در پایان سال 2012، شاهد فلش درایوهای سازمانی قابل اعتماد برای برنامه های کاربردی با کارایی بالا، مانند درایو SDD DC S3700 اینتل بودیم . نیاز روزافزون به سرعت، عملکرد بالا و قابلیت اطمینان از عوامل حیاتی برای رشد و پیشرفت SSD ها نسبت به هارد دیسک ها هستند.
ذخیره سازی داده ها همیشه یک عامل محدود کننده در صنعت کامپیوتر بوده است. عملکرد سیستم به سرعت خواندن و نوشتن اطلاعات و همچنین میزان ذخیره سازی داده های موجود بستگی دارد. درایوهای حالت جامد به عنوان جایگزینی سریعتر برای هارد دیسک های سنتی توسعه یافته اند.
SSD: اهمیت تاریخی
اختراع درایو حالت جامد به عصر جدیدی در فناوری منجر شد. یکی از مزایای اصلی SSD ها اندازه جمع و جور آنها بود. در اواخر دهه 1970 و اوایل دهه 80، مردم وقتی به رایانه فکر می کردند، دسکتاپ های ثابت را تصور می کردند. لپتاپهای اولیه، در عین حال که قابل حمل بودند، هنوز تجهیزات سنگینی بودند. با استفاده از فناوری SSD، مصرف کنندگان می توانستند دستگاه های شخصی را خریداری کنند که هم قابل حمل و هم قدرتمند بودند.
قرار دادن SSD در لپ تاپ نیز عملکرد آن را بهبود بخشیده است. درایوهای حالت جامد زمان راهاندازی را به حداقل میرسانند و اطلاعات را سریعتر از ذخیرهسازی به مادربرد منتقل میکنند. پیشرفت های حاصل در سرعت پردازش، پیشرفت بسیاری از انواع فناوری های سخت افزاری را تقویت کرده است. صنایع بازی و شبیه سازی نیز مزایای مربوط به عملکرد حرکت به سمت SSD ها را دیده اند.
اگر میپرسید SSD چیست؟
اما چیز زیادی در مورد آن نمی دانید، شما به جای درستی آمده اید((dibait.com .
درایو حالت جامد (SSD) یک دستگاه ذخیرهسازی است که امکان خواندن، نوشتن و ذخیره دائمی دادهها را بدون منبع تغذیه ثابت فراهم میکند.
SSD چیست؟
درایو حالت جامد یک دستگاه ذخیره سازی داده است که از یک سری سلول ساخته شده از یک ماده نیمه رسانا استفاده می کند. هر سلول می تواند تعداد واحدی از بیت های حافظه را ذخیره کند. درایوهای فلش هیچ قطعه متحرکی ندارند و زمانی که از منبع تغذیه خود جدا می شوند، داده ها را با اطمینان ذخیره می کنند.
آیا به آن نیاز دارم؟
اگر دستگاه الکترونیکی مانند دوربین، گوشی هوشمند یا لپ تاپ خریداری کرده اید، احتمالاً از قبل یک SSD دارید. مزایای این فناوری مانند اندازه فیزیکی کوچک و دسترسی سریعتر به داده ها، آنها را برای نسل فعلی دستگاه های شخصی ضروری کرده است.
درایو حالت جامد برای چه مواردی استفاده می شود؟
مصرف کنندگان ممکن است درایوهای فلش را با دیتا استیک های همه جا حاضر که انتقال فایل ها از یک دستگاه به دستگاه دیگر را ساده می کنند، مرتبط کنند. با این حال، از دهه 2000، سازندگان از حافظه های فلش به جای هارد دیسک در لپ تاپ ها و سایر دستگاه های شخصی استفاده می کنند. حافظه فلش نیز یکی از ویژگی های رایج در دوربین های دیجیتال و گوشی های هوشمند است.
با SSD چه کاری نباید انجام داد؟
درایوهای حالت جامد یک فناوری ذخیره سازی داده مفید هستند. با این حال، آنها محدودیت هایی دارند و کاربران باید از برخی اقدامات برای محافظت از داده های خود اجتناب کنند.
یکپارچه سازی: مرتب کردن مجدد اطلاعات روی هارد دیسک یک کار تعمیر و نگهداری منظم برای بهبود عملکرد بود. یکپارچه سازی در SSD غیر ضروری است و چرخه های برنامه/پاک کردن را هدر می دهد.
سیستم عامل های قدیمی: قبل از ویندوز 7، سیستم عامل ها فناوری SSD را در نظر نمی گرفتند. این برنامه ها با اطلاعات موجود در درایوهای حالت جامد مانند یک هارد دیسک رفتار می کنند و عمر SSD را کوتاه می کنند.
ذخیره سازی بایگانی: گیت های حافظه ای که اطلاعات SSD را کنترل می کنند به مرور زمان از بین می روند، به خصوص اگر از منبع تغذیه جدا شوند. عکس ها و سایر داده های ذخیره شده در طول زمان بهتر است در رسانه های نوری مانند سی دی و دی وی دی نگهداری شوند.
چهار نوع SSD چیست؟
سازندگان درایوهای حالت جامد برای افزایش ظرفیت ذخیره سازی بدون به خطر انداختن قابلیت اطمینان کار کرده اند. این تلاش منجر به ایجاد چهار نوع اصلی SSD شده است که با تعداد بیتهای موجود در هر سلول متمایز میشوند.
مقایسه معماری ها |
|
SLC در مقابل MLC |
NAND در مقابل NOR |
10× ماندگارتر |
10× ماندگارتر |
3 برابر سریعتر نوشتن متوالی همان Sequential Read |
4 برابر سریعتر نوشتن متوالی خواندن متوالی 5 برابر سریعتر |
30 درصد گران تر |
30 درصد ارزان تر |
SSD های مبتنی بر فلش
در سال 1983، یک کامپیوتر همراه برای اولین بار شامل چهار اسلات برای ذخیره سازی قابل جابجایی به شکل دیسک های حالت جامد مبتنی بر فلش، با استفاده از همان نوع کارت های حافظه فلش بود. ماژول های فلش این محدودیت را داشتند که نیاز به فرمت مجدد به طور کامل برای بازیابی فضا از فایل های حذف شده یا اصلاح شده داشتند. نسخههای قدیمی فایلهایی که حذف یا اصلاح شدهاند، تا زمانی که ماژول فرمت شود، فضا را اشغال میکنند.
در سال 1991 یک درایو 20 مگابایتی حالت جامد (SSD) به قیمت 1000 دلار فروخته شد.
در اوایل سال 1995، معرفی درایوهای حالت جامد مبتنی بر فلش اعلام شد. آنها این مزیت را داشتند که برای نگهداری داده ها در حافظه (که توسط سیستم های حافظه فرار قبلی مورد نیاز بود) نیازی به باتری نداشتند، اما به اندازه راه حل های مبتنی بر حافظه با دسترسی تصادفی پویا (DRAM) سریع نبودند. از آن زمان، SSD ها با موفقیت به عنوان جایگزین هارد دیسک (HDD) توسط صنایع نظامی و هوافضا و همچنین برای سایر برنامه های کاربردی حیاتی مورد استفاده قرار گرفته اند. این کاربردها به میانگین زمان استثنایی بین نرخهای خرابی (MTBF) نیاز دارند که درایوهای حالت جامد به دلیل توانایی خود در مقاومت در برابر ضربه شدید، لرزش و محدوده دما به آن دست مییابند.
در حدود سال 2007 یک SSD مبتنی بر PCIe با عملکرد 100000 ورودی/خروجی در ثانیه (IOPS) در یک کارت واحد و ظرفیتهای تا 320 گیگابایت معرفی شد. یک SSD فلش 1 ترابایتی (TB) با استفاده از رابط PCI Express × 8 می تواند حداکثر سرعت نوشتن 654 مگابایت در ثانیه (MB/s) و حداکثر سرعت خواندن 712 مگابایت بر ثانیه را به دست آورد.
درایوهای فلش سازمانی
درایوهای فلش سازمانی (EFD) برای برنامههایی طراحی شدهاند که به عملکرد ورودی/خروجی بالا (IOPS)، قابلیت اطمینان، کارایی انرژی و عملکرد ثابت نیاز دارند. در بیشتر موارد، EFD یک SSD با مجموعه ای از مشخصات بالاتر در مقایسه با SSD هایی است که معمولاً در رایانه های نوت بوک استفاده می شود. هیچ نهاد استانداردی وجود ندارد که تعریف EFD ها را کنترل کند، بنابراین هر سازنده SSD ممکن است ادعا کند که EFD ها را زمانی که واقعاً الزامات را برآورده نمی کنند، تولید می کند.
درایوحالت جامد چگونه کار میکند
یک دستگاه ذخیره سازی SSD داده ها را در یک سری سلول های حافظه ساخته شده از یک ماده نیمه هادی ذخیره می کند. محصولات اولیه حالت جامد از دستگاه های همراه با شارژ و فناوری DRAM استفاده می کردند. در حالی که این دستگاه ها می توانستند سریعتر از هارد دیسک بخوانند و بنویسند، حجیم و گران بودند. ناتوانی در پاک کردن جزئی دستگاه ها برای بازنویسی داده ها یکی دیگر از اشکالات بود.
فناوری درایو حالت جامد با اختراع حافظه فلش در دهه 1980 از نظر تجاری امکان پذیر شد. فناوری فلش از ترانزیستورهای دروازه شناور برای ذخیره بیت های حافظه به صورت سری استفاده می کند. شکستن داده ها به بلوک های قابل دسترس خواندن، نوشتن و پاک کردن داده ها را با سرعتی سازگار با CPU های سریع ممکن می کند. این افزایش سرعت امکان استفاده از این وسایل ذخیره سازی را در لپ تاپ ها، تلفن ها و دوربین های دیجیتال فراهم کرد. SSD ها عملکرد سریعی را که مصرف کنندگان انتظار داشتند را تقویت می کنند.
معماری و عملکرد
اجزای کلیدی SSD کنترلر و حافظه برای ذخیره داده ها هستند. اگرچه مولفه اصلی حافظه در یک SSD به طور سنتی حافظه فرار DRAM بود، اما اکنون معمولاً حافظه غیر فرار NAND flash است. سایر قطعات نقش کمتری در عملکرد SSD ایفا می کنند و در بین تولید کنندگان متفاوت هستند.
کنترل کننده
هر SSD شامل یک کنترلر است که شامل قطعات الکترونیکی است که اجزای حافظه NAND را به کامپیوتر میزبان متصل می کند. کنترلر یک پردازنده تعبیه شده است که کدهای سطح سیستم عامل را اجرا می کند و یکی از مهم ترین عوامل عملکرد SSD است. برخی از وظایفی که توسط کنترلر انجام می شود عبارتند از:
عملکرد یک SSD می تواند با تعداد تراشه های فلش NAND موازی مورد استفاده در دستگاه مقیاس شود. یک تراشه NAND واحد نسبتاً کند است، به دلیل رابط ورودی/خروجی ناهمزمان باریک (8/16 بیت)، و تأخیر بالای اضافی عملیات اصلی ورودی/خروجی (معمولی برای SLC NAND، ~ 25 میکرو ثانیه برای واکشی یک صفحه 4 کیلوبایتی از آرایه به بافر ورودی/خروجی در خواندن، ~250 میکروثانیه برای ارسال یک صفحه 4 کیلوبایتی از بافر IO به آرایه در نوشتن، ~2 میلی ثانیه برای پاک کردن یک بلوک 256 کیلوبایتی). هنگامی که چندین دستگاه NAND به صورت موازی در داخل یک SSD کار می کنند، تا زمانی که عملیات برجسته به اندازه کافی معلق باشد و بار به طور مساوی بین دستگاه ها توزیع شود، مقیاس پهنای باند و تأخیرهای بالا را می توان پنهان کرد.SSDهای سریعتر، نوار داده (مشابه RAID 0) و interleaving را در معماری خود پیاده سازی می کنند. این امر باعث ایجاد SSDهای فوق سریع با سرعت خواندن/نوشتن موثر 250 مگابایت بر ثانیه با رابط SATA 3 گیگابیت بر ثانیه در سال 2009 شد. دو سال بعد، کنترلرهای SSD درجه مصرف کننده SATA 6 گیگابیت بر ثانیه توانستند 500 مگابایت بر ثانیه را پشتیبانی کنند. سرعت خواندن/نوشتن
حافظه
حافظه مبتنی بر فلش
اکثر سازندگان SSD از حافظه های فلش غیر فرار NAND در ساخت SSD های خود استفاده می کنند، زیرا هزینه کمتری نسبت به DRAM دارند و توانایی حفظ داده ها بدون منبع تغذیه ثابت دارند و از ماندگاری داده ها از طریق قطع ناگهانی برق اطمینان حاصل می کنند. حافظه های فلش SSD کندتر از راه حل های DRAM هستند و برخی از طراحی های اولیه حتی پس از استفاده مداوم از HDD ها کندتر بودند. راه حل های مبتنی بر حافظه فلش معمولاً به دلیل حافظه فشرده در قالب های درایو دیسک استاندارد (1.8-، 2.5- و 3.5 اینچی) یا طرح بندی های منحصر به فرد و فشرده کوچکتر بسته بندی می شوند.
درایوهای ارزانتر معمولاً از فلش مموری چند سطحی سلولی (MLC) استفاده میکنند که کندتر و قابل اعتمادتر از حافظه فلش سلولی تک سطحی (SLC) است. این را می توان با ساختار طراحی داخلی SSD کاهش داد یا حتی معکوس کرد، مانند interleaving، تغییرات در الگوریتم های نوشتن، و تامین بیش از حد بالاتر (ظرفیت اضافی بیشتر) که با آن الگوریتم های سطح سایش می توانند کار کنند.
حافظه مبتنی بر DRAM
SSD های مبتنی بر حافظه فرار مانند DRAM با دسترسی فوق سریع به داده ها (معمولاً کمتر از 10 میکروثانیه) مشخص می شوند و عمدتاً برای تسریع برنامه هایی استفاده می شوند که در غیر این صورت با تأخیر SSD های فلش یا HDD های سنتی متوقف می شوند. SSD های مبتنی بر DRAM معمولاً دارای یک باتری داخلی یا یک آداپتور AC/DC خارجی و سیستم های ذخیره سازی پشتیبان هستند تا از پایداری داده ها اطمینان حاصل کنند در حالی که هیچ برقی از منابع خارجی به درایو نمی رسد. اگر برق قطع شود، باتری در حالی که تمام اطلاعات از حافظه دسترسی تصادفی (RAM) به ذخیره سازی پشتیبان کپی می شود، انرژی را تامین می کند. هنگامی که برق بازیابی می شود، اطلاعات از حافظه پشتیبان به رم کپی می شود و SSD کار عادی خود را از سر می گیرد (شبیه به عملکرد hibernate که در سیستم عامل های مدرن استفاده می شود).
یک دیسک دسترسی غیرمستقیم به حافظه راه دور (RIndMA Disk) از یک کامپیوتر ثانویه با شبکه سریع یا (مستقیم) اتصال Infiniband استفاده می کند تا مانند یک SSD مبتنی بر RAM عمل کند، اما SSD های جدید، سریعتر و مبتنی بر حافظه فلش در حال حاضر در دسترس هستند. 2014 این گزینه را مقرون به صرفه نمی کنند.
در حالی که قیمت DRAM همچنان در حال کاهش است، قیمت فلش مموری با سرعت بیشتری کاهش می یابد. نقطه تقاطع "فلاش ارزان تر از DRAM می شود" تقریباً در سال 2004 رخ داد.
انواع دیگر حافظه
برخی از SSD ها از MRAM استفاده می کنند. برخی از SSD ها هم از DRAM و هم از حافظه فلش استفاده می کنند. وقتی برق قطع می شود، SSD تمام داده ها را از DRAM خود روی فلش کپی می کند. هنگامی که برق دوباره بالا می رود، SSD تمام داده ها را از فلش خود به DRAM کپی می کند. برخی درایوها از ترکیبی از دیسک های چرخان و حافظه فلش استفاده می کنند.
کش یا بافر
یک SSD مبتنی بر فلش معمولاً از مقدار کمی DRAM به عنوان کش استفاده می کند، مشابه حافظه نهان در هارد دیسک. دایرکتوری از قرار دادن بلوک و داده های تراز سایش نیز در حین کار درایو در حافظه پنهان نگهداری می شود. داده ها به طور دائم در حافظه پنهان ذخیره نمی شوند.حذف DRAM خارجی، ردپای کوچکتری را برای سایر اجزای حافظه فلش به منظور ساخت SSDهای کوچکتر فراهم می کند.
باتری یا سوپر خازن
یکی دیگر از اجزای SSD با عملکرد بالاتر، خازن یا نوعی باتری است. اینها برای حفظ یکپارچگی داده ها ضروری هستند، به طوری که داده های موجود در حافظه پنهان را می توان در هنگام قطع برق به درایو منتقل کرد. برخی حتی ممکن است به اندازه کافی برق را نگه دارند تا داده ها را در حافظه پنهان نگه دارند تا زمانی که برق از سر گرفته شود. در مورد فلش مموری MLC، مشکلی به نام خرابی صفحه پایین ممکن است زمانی رخ دهد که حافظه فلش MLC هنگام برنامه نویسی صفحه بالایی برق خود را از دست بدهد. نتیجه این است که اگر حافظه در صورت قطع ناگهانی برق توسط یک خازن فوقالعاده پشتیبانی نشود، دادههایی که قبلا نوشته شده و ایمن فرض میشوند، میتوانند خراب شوند. این مشکل در فلش مموری SLC وجود ندارد.
رابط میزبان
رابط میزبان به طور خاص جزء SSD نیست، اما بخش کلیدی درایو است. این رابط معمولاً در کنترلر مورد بحث در بالا گنجانده می شود. رابط به طور کلی یکی از رابط های موجود در هارد دیسک است. آنها عبارتند از:
پیکربندی
اندازه و شکل هر دستگاه تا حد زیادی به اندازه و شکل اجزای مورد استفاده در ساخت آن دستگاه بستگی دارد. هارد دیسک های سنتی و درایوهای نوری در اطراف صفحه چرخان یا دیسک نوری همراه با موتور اسپیندل در داخل طراحی شده اند. اگر یک SSD از مدارهای مجتمع (IC) به هم پیوسته مختلف و یک رابط تشکیل شده باشد، شکل آن تقریباً هر چیزی است که بتوان تصور کرد، زیرا دیگر محدود به شکل درایوهای رسانه چرخان نیست. برخی از راهحلهای ذخیرهسازی حالت جامد در یک شاسی بزرگتر عرضه میشوند که حتی ممکن است یک فاکتور رک با درایوهای SSD متعدد در داخل آن باشد. همه آنها به یک باس مشترک در داخل شاسی وصل می شوند و در خارج از جعبه با یک کانکتور متصل می شوند.
برای استفاده عمومی از رایانه، فرم فاکتور 2.5 اینچی (معمولاً در لپ تاپ ها یافت می شود) محبوب ترین است. برای رایانه های رومیزی با اسلات هارد دیسک 3.5 اینچی، می توان از یک صفحه آداپتور ساده برای ایجاد چنین دیسکی استفاده کرد. انواع دیگر فرم فاکتورها در برنامه های کاربردی سازمانی رایج تر هستند. یک SSD همچنین می تواند به طور کامل در مدارهای دیگر دستگاه، مانند مک بوک ایر اپل (از مدل پاییز 2010) ادغام شود. از سال 2014، فرم فاکتورهای mSATA و M.2 نیز در درجه اول در لپ تاپ ها محبوبیت پیدا کردند.
SSD چه تفاوتی با هارد دیسک (HDD) دارد؟
کدامیک بهتر است؟ و چگونه می توانید SSD مناسب را برای نیازهای خود انتخاب کنید؟
در این راهنما، ما به شما کمک میکنیم تا بفهمید SSD چیست، تفاوت بین SSD و HDD، انواع مختلف SSD و نحوه انتخاب بهترین آنها.
فاکتورهای فرم استاندارد HDD
مزیت استفاده از فرم فاکتور HDD فعلی، استفاده از زیرساخت گسترده ای است که در حال حاضر برای نصب و اتصال درایوها به سیستم میزبان وجود دارد. این فاکتورهای شکل سنتی با اندازه محیط چرخان شناخته می شوند، به عنوان مثال، 5.25 اینچ، 3.5 اینچ، 2.5 اینچ، 1.8 اینچ، نه با ابعاد پوشش درایو.
اطلاعات بیشتر در مورد hdd را از
فاکتورهای فرم کارت استاندارد
برای برنامههایی که فضا در آنها ممتاز است، مانند اولترابوکها یا تبلتها، چند فاکتور فرم فشرده برای SSDهای مبتنی بر فلش استاندارد شدهاند. فرم فاکتور mSATA وجود دارد که از طرح فیزیکی کارت PCI Express Mini Card استفاده می کند. از نظر الکتریکی با مشخصات رابط کارت PCI Express Mini Card سازگار است، در حالی که نیاز به اتصال اضافی به کنترل کننده میزبان SATA از طریق همان کانکتور دارد.
فرم فاکتور M.2 که قبلاً به عنوان فاکتور فرم نسل بعدی (NGFF) شناخته می شد، یک انتقال طبیعی از mSATA و طرح فیزیکی آن به یک فرم فاکتور قابل استفاده تر و پیشرفته تر است. در حالی که mSATA از فرم فاکتور و رابط موجود بهره می برد، M.2 برای به حداکثر رساندن استفاده از فضای کارت و در عین حال به حداقل رساندن ردپای طراحی شده است. استاندارد M.2 به هر دو SSD SATA و PCI Express اجازه می دهد تا بر روی ماژول های M.2 نصب شوند.
فاکتورهای فرم دیسک روی ماژول (DOM) .
دیسک روی ماژول (DOM) یک فلش درایو با رابط 40/44 پین موازی ATA (PATA) یا SATA است که قرار است مستقیماً به مادربرد وصل شود و به عنوان هارد دیسک کامپیوتر (HDD) استفاده شود. . مبدل فلش به IDE یک HDD را شبیه سازی می کند، بنابراین DOM ها را می توان بدون پشتیبانی نرم افزار یا درایورهای اضافی استفاده کرد. DOMها معمولاً در سیستمهای جاسازی شده استفاده میشوند، که اغلب در محیطهای سخت که در آن هاردهای مکانیکی به سادگی از کار میافتند، یا در تین کلاینتها به دلیل اندازه کوچک، مصرف انرژی کم و عملکرد بیصدا استفاده میشوند.
SSD مبتنی بر فلش NAND "فرسودگی": تأثیر بر استقامت و قابلیت اطمینان
نکته اساسی در طراحی فلش NAND، احتمال آسیب جبران ناپذیر به دروازه شناور به دلیل چرخه های برنامه/پاک کردن متعدد است. به زبان ساده، استقامت (به معنی تعداد چرخه هایی که در آن یک بلوک می تواند پاک شود و برنامه ریزی شود) محدود است. میدانهای الکتریکی نسبتاً قوی که در طول چرخه برنامه/پاک کردن استفاده میشوند، میتوانند به دروازه شناور آسیب بزنند، که اگر آسیب ببیند، ویژگیهای سلول NAND را برای همیشه تغییر میدهد. پتانسیل این مشکل زمانی تشدید می شود که SSD دارای تعداد محدودی بلوک NAND یا ظرفیت ثابتی برای استفاده باشد. بنابراین، چرخه های متعدد برنامه/پاک کردن بر اساس میزان داده های نوشته شده بر روی دستگاه (یا حجم کاری)، کارایی که با آن چرخه های برنامه در تمام سلول های یک دستگاه فلش به طور یکنواخت پخش می شوند (یا سطح بندی سایش)،
از آنجا که چرخه های برنامه اضافی برای کار با MLC NAND و پنجره آستانه ولتاژ تنگ تر آن مورد نیاز است، سلول MLC NAND ذاتاً سریعتر از سلول SLC NAND فرسوده می شود زیرا سیگنال به نویز رسانه NAND در طول زمان کاهش می یابد. تشخیص تفاوت بین این ویژگی های فلاش SLC و MLC بسیار مهم است زیرا بر استقامت مشخص شده برای یک بلوک خاص تأثیر می گذارد:
علاوه بر این، حفظ داده ها (یا یکپارچگی داده های ذخیره شده در یک سلول فلش در طول زمان) تحت تأثیر وضعیت دروازه شناور در سلول NAND است که در آن سطوح ولتاژ حیاتی است. نشتی به یا از دروازه شناور، که تمایل دارد به آرامی سطح ولتاژ سلول را از سطح اولیه خود به سطح دیگری پس از برنامه ریزی یا پاک کردن سلول تغییر دهد، ممکن است سطح ولتاژ را تغییر دهد. این سطح تغییر یافته ممکن است به اشتباه به عنوان یک مقدار منطقی متفاوت توسط سیستم تفسیر شود. بنابراین، به دلیل تحملهای ولتاژ کمتر بین سطوح MLC نسبت به سطوح SLC، سلولهای فلاش MLC بیشتر تحت تأثیر اثرات نشتی قرار میگیرند. در نتیجه، هنگام استفاده در ذخیره سازی سازمانی، باید دقت شود تا از قابلیت های نگهداری طولانی مدت داده SLC و MLC NAND اطمینان حاصل شود. در پاسخ به این مسائل،
۴ تکنیک مورد استفاده برای بهبود قابلیت اطمینان و استقامت SSD مبتنی بر NAND سازمانی
در ظاهر، بسیاری از مسائل مرتبط با NAND به عنوان یک رسانه ذخیره سازی ممکن است برای استفاده از این فناوری در محیط سازمانی بسیار طاقت فرسا یا چالش برانگیز به نظر برسند. با این حال، SSD های سازمانی تعدادی از تکنیک ها و هوشمندی پیشرفته را برای کمک به غلبه بر محدودیت های استقامت و قابلیت اطمینان در سطح رسانه فلش NAND ادغام می کنند:
انواع SSD ها
امروزه انواع مختلفی از SSD در بازار وجود دارد. احتمالاً اصطلاحات "SATA"، "NVMe"، " PCIe " و "M.2" را شنیده اید، اما آنها دقیقا چه هستند؟
برای شروع، انواع مختلف SSD عمدتاً به رابط اتصال بین واحد ذخیره سازی و رایانه بستگی دارد . بیایید نگاهی به هر کدام بکنیم.
SATA
اولین رابط یا نسلی که در SSD ها استفاده می شود، SATA نام دارد. این پرکاربردترین رابط بین هارد دیسک ها و دستگاه های ذخیره سازی است.
SATA سرعتی تا 600 مگابایت بر ثانیه ارائه میکند و اندازه آن با اکثر نوتبوکها و رایانههای شخصی متناسب است، از این رو محبوبیت آن را دارد.
SATA همچنین در اندازه کوچکتری عرضه می شود که به آن مینی SATA (mSATA) گفته می شود.
SATA در بین انواع SSD کندترین است، اما همچنان سرعت انتقال داده تا 5 برابر سریعتر از HDD ها دارد.
NVMe
Non-Volatile Memory Express (NVMe) پروتکلی برای حافظه های SSD است که به سرعت تبادل داده ها به 2600 مگابایت بر ثانیه می رسد - که تقریباً 5 برابر سریعتر از SSD های SATA است. SSD های NVMe جدیدتر از SSD های SATA هستند و معمولاً از اتصال اکسپرس کامپوننت جانبی (PCIe) استفاده می کنند که در ادامه با جزئیات بیشتر مورد بحث قرار می گیرد.
SSD های NVMe گران تر از SATA SSD هستند و معمولاً به انرژی بیشتری نیاز دارند. به همین دلیل است که آنها فقط برای نیازهای خاص استفاده می شوند، مانند مشاغلی که پردازش و سرعت انتقال داده بالا را در اولویت قرار می دهند.
پروتکل NVMe همچنین با حافظه فلش کار می کند، به این معنی که حتی خارجی یا قابل حمل، SSD های NVMe به همان سرعت SSD های NVMe متصل داخلی عمل می کنند.
رابط PCIe
همچنین می توانید SSD ها را بر اساس کانکتورهای استفاده شده که سرعت انتقال داده را مشخص می کند، دسته بندی کنید.
PCIe همان رابطی است که برای اتصال مستقیم کارتهای گرافیکی با کارایی بالا به مادربرد استفاده میشود. وقتی SSD های NVMe از کانکتورهای PCIe استفاده می کنند، سریع ترین سرعت پردازش و انتقال داده را ارائه می دهند.
با این حال، تفاوت در سرعت یا پهنای باند، در هنگام کار با فایلهای بزرگتر (50 گیگابایت یا بیشتر) بیشتر مشهود است، اما هنگام راهاندازی ویندوز یا راهاندازی یک بازی، تفاوت چندانی با استفاده از SSDهای معمولی نخواهد داشت.
رابط M.2
کانکتور M.2 که قبلاً به عنوان فاکتور فرم نسل بعدی (NGFF) شناخته می شد، تضمین می کند که یک SSD به سریع ترین سرعت ممکن (بیش از 2600 مگابایت بر ثانیه) می رسد. اگر مادربرد کامپیوتر کانکتور M.2 ندارد، در عوض، از یک کارت PCIe با کانکتور M.2 برای اتصال NVMe SSD به مادربرد میتوانید استفاده کنید.
اگر مادربرد رایانه از قبل دارای کانکتور M.2 است، فضای ذخیره سازی با برچسب «SATA M.2» یا «NVMe M.2» را خواهید یافت. با این حال، اگر مادربرد آن را نداشته باشد و دارای یک کارت PCIe با کانکتور M.2 داخلی باشد، با عنوان "PCIe NVMe M.2 SSD" برچسب گذاری می شود.
کانکتور M.2 اندازه نسبتا کوچکی دارد و جایگزین mSATA می شود. همچنین برای نوت بوک های کوچک و همچنین دستگاه های بزرگتر مناسب است. کانکتور M.2 با SATA، PCIe و حتی USB 3.0 سازگار است.
مزایا و معایب SSD ها
با توجه به آنچه تاکنون در مورد SSD ها صحبت کردیم، اکنون ایده بسیار خوبی در مورد مزایای اصلی آنها دارید.
بیایید خلاصه کنیم: آنها بسیار سریعتر از درایوهای دیسک سنتی هستند. آنها همچنین از این نظر قابل اعتمادتر هستند که عملکرد پایدارتری ارائه می دهند. علاوه بر این، آنها در مصرف انرژی و اندازه کوچکتر هستند.
در مورد معایب SSD ها چطور؟ خوب، SSD ها در چند مورد عقب هستند:
همه، به خصوص کاربرانی که بودجه کمی دارند، مناسب نیستند.
قیمت SSD
اگرچه SSD ها عموماً گران تر از HDD ها هستند، تقاضا برای SSD ها به سرعت در حال افزایش است، به خصوص در پلتفرم های مبتنی بر ابر ، به دلیل مزایایی که در بالا به آن پرداختیم. عوامل دیگری نیز در کاهش قیمت SSD از زمان عرضه آنها نقش دارند.
به عنوان مثال، قیمت حافظه فلش NAND در چند سال گذشته کاهش یافته است. علاوه بر این، انتقال به فرآیندهای 96 لایه و 128 لایه از فناوریهای 32 لایه و 64 لایه منجر به قرار دادن فضای ذخیرهسازی بیشتر در فضای کوچکتر شده و در نتیجه هزینه مواد را کاهش میدهد.
عامل دیگر، طیف گسترده ای از SSD های موجود در بازار برای مصرف کنندگان امروزی است، از گزینه های مقرون به صرفه تا گزینه های برتر.
به عنوان مثال، میتوانید ADATA XPG SX8200 Pro را با 1 ترابایت فضای ذخیرهسازی و
رابط D3 NAND NVMe Gen3x4 PCIe M.2 2280 با قیمت کمتر از 150 دلار
یا SSD Crucial MX500 3D NAND SATA با 500 گیگابایت فضای ذخیرهسازی با حدود 60 دلار دریافت کنید.
هنگام خرید SSD ، هزینه هر گیگابایت را محاسبه کنید. اما به خاطر داشته باشید که درایوهای با ظرفیت ذخیره سازی بزرگ - آنهایی که بزرگتر از 256 گیگابایت هستند - به شما ارزش بهتری برای پول شما می دهند.
نحوه انتخاب SSD مناسب
انتخاب نوع صحیح SSD به چند عامل بستگی دارد، از جمله بودجه شما، اندازه ظرفیت ذخیره سازی مورد نظر شما، و نوع دستگاه ( دسکتاپ ، نوت بوک، سرور و غیره).
1. بودجه
مقرون به صرفه ترین شکل ذخیره سازی در واقع HDD است، در حالی که SSD ها، حتی با همه انواعشان، عموما گران تر هستند.
SSD های SATA مقرون به صرفه ترین نوع SSD هستند. به عبارت دیگر، اگر بودجه کمی دارید اما به دنبال عملکرد هستید، SATA SSD مناسب ترین گزینه برای شما است.
از سوی دیگر، اگر بودجه مشکلی نیست، یک NVMe با عملکرد بهتر انتخاب کارآمدتر است.
ظرفیت ذخیره سازی
SSD ها در ظرفیت های ذخیره سازی بزرگ تری در دسترس هستند. هرچه ظرفیت آنها بیشتر باشد، مقرون به صرفه تر هستند. یک محاسبه ساده می تواند به شما کمک کند دقیقاً تصمیم بگیرید که چقدر فضای ذخیره سازی SSD در رایانه شخصی خود نیاز دارید.
ابتدا بدانید که به طور متوسط چه مقدار داده در ماه استفاده می کنید. سپس حداقل 20 درصد را به آن اضافه کنید تا مطمعن باشید. این همان قسمت ذخیره سازی است که شما نیاز دارید.
به عنوان مثال، اگر تمام فایلها و دادههایی که استفاده میکنید دارای حجم متوسط 700 گیگابایت باشند، یک SSD 1 ترابایتی برای شما بسیار عالی خواهد بود. با این حال، اگر میزان استفاده شما از 500 گیگابایت بیشتر نباشد، یک SSD 512 گیگابایتی کافی به نظر می رسد.
نوع دستگاه
به لطف توسعه مداوم SSD ها و کانکتورهای آنها، اندازه آنها با حفظ عملکرد آنها دائماً کوچکتر می شود. در نتیجه، اکثر SSD ها با اکثر دستگاه های کامپیوتری و مادربردهای آنها سازگار هستند.
همانطور که گفته شد، نوع SSD مورد استفاده بستگی به سازگاری یا عدم سازگاری دستگاه شما با آن دارد. اما همیشه با کانکتور مناسب قابل تنظیم است.
تنها نوعی که با برخی از دستگاه ها کار نمی کند SATA SSD به دلیل اندازه بزرگ آن است. به همین دلیل است که در دستگاه های بزرگتر مانند دسکتاپ بیشتر رایج است.
از سوی دیگر، NVMe SSD تقریباً با همه دستگاه ها سازگار است، به خصوص در هنگام استفاده از کانکتور M.2.
اگر هنوز در مورد نوع SSD که باید استفاده کنید مطمئن نیستید، به جدول مقایسه زیر نگاهی بیندازید:
نوع SSD |
توان مالی |
مزایای |
معایب |
بهترین برای |
SATA |
مقرون به صرفه |
ارزان ترین نوع SSD |
عملکرد کندتر از NVMe SSD |
استفاده خانگی |
NVMe |
نسبتا گران است |
کارایی بالا و اندازه کوچک |
نسبتاً گران است و ممکن است برای سازگاری با برخی دستگاهها به کانکتور نیاز داشته باشد |
استفاده تجاری، بازی، میزبانی وب سایت |
خلاصه
مشتریان انتظار دارند که داده های ذخیره شده در یک SSD یا یک HDD همیشه وجود داشته باشد و بدون توجه به شرایط: از دست دادن برق، نوسانات دما، لرزش ها و شوک دقیق باشد. آنها همچنین انتظار دارند ذخیره سازی نسبتاً کم هزینه باشد. استفاده از SSD های مبتنی بر NAND یک پدیده نسبتاً جدید در بازار ذخیره سازی سازمانی حساس به داده های حیاتی است. از آنجایی که کاربران نهایی به دنبال سیستم هایی با عملکرد بالاتر هستند،
پذیرش SSD رشد خواهد کرد، و با رشد پایه نصب شده و بلوغ بازار، قابلیت اطمینان SSD ها آشکار خواهد شد - چه خوب چه بد. از این رو، توسعه مجموعه ای از استانداردها در مورد قابلیت اطمینان به مشتریان و طراحان سیستم این امکان را می دهد تا SSD ها را برای استفاده در برنامه مورد نظر خود ارزیابی کنند، انتظارات را به طور مناسب تنظیم کنند و رضایت مشتری را افزایش دهند.
شکی نیست که بازار SSD به دلیل افزایش تقاضا از سوی مشاغل و خدمات میزبانی وب در حال رونق است. اما آیا SSD ها به طور دائم جایگزین هارد دیسک می شوند؟ با توجه به ظرفیت ذخیره سازی سخاوتمندانه و هزینه مقرون به صرفه، هنوز مشخص نیست که آیا هارد دیسک ها به چیزی از گذشته تبدیل خواهند شد.
با این وجود، هزینه SSD ها در حال کاهش است. و در دسترس بودن آنها در ظرفیت ها، اندازه ها و پیکربندی های مختلف ذخیره سازی آنها را مقرون به صرفه تر از همیشه می کند.
توصیه می کنیم از SSD ها بر روی هارد دیسک برای دسکتاپ و نوت بوک خود استفاده کنید.
هنگام تصمیم گیری بین SSD و HDD چه انتخابی داشتید؟ در نظرات به ما اطلاع دهید و از ما مشاوره بگیرید !
اگر هنوز در مورد SSD ها سؤالی دارید، لطفاً با دیبا با شماره 88912188 تماس بگیرید یا به صورت آنلاین با ما تماس بگیرید
پستهای مرتبط