درایو حالت جامد (SSD) چیست؟

هنگام خرید یک لپ تاپ جدید، ممکن است افرادی را دیده باشید که در مورد اینکه آیا دستگاهی با یک لپ تاپ جدید بحث می کنند HDD بهتر است یا با SSD . HDD اینجا چیست؟ همه ما از هارد دیسک آگاه هستیم. این یک دستگاه ذخیره سازی انبوه است که به طور کلی در رایانه های شخصی، لپ تاپ ها استفاده می شود. این سیستم عامل و سایر برنامه های کاربردی را ذخیره می کند. درایو SSD یا Solid-State جایگزین جدیدتری برای هارد دیسک سنتی است. اخیراً به جای هارد دیسک که برای چندین سال اولین دستگاه ذخیره سازی انبوه بوده، وارد بازار شده است.

اگرچه عملکرد آنها شبیه به هارد دیسک است، اما مانند هارد دیسک ها ساخته نشده اند یا مانند آنها کار نمی کنند. این تفاوت ها SSD ها را منحصر به فرد می کند و به دستگاه مزایایی نسبت به هارد دیسک می دهد. در مورد درایوهای حالت جامد، معماری، عملکرد و بسیاری موارد دیگر اطلاعات بیشتری به ما بدهید.

فهرست[ پنهان شدن ]

• درایو حالت جامد (SSD) چیست؟
• SSD ها - تاریخچه مختصری
• درایوهای حالت جامد چگونه کار می کنند؟
• چرا از SSD استفاده می شود؟
• انواع SSD
• آیا SSD برای همه رایانه های شخصی قابل استفاده است؟
• محدودیت ها

درایو حالت جامد (SSD) چیست؟

ما می دانیم که حافظه می تواند دو نوع باشد: فرار و غیر فرار . SSD یک دستگاه ذخیره سازی غیر فرار است. این بدان معنی است که داده های ذخیره شده در یک SSD حتی پس از قطع منبع تغذیه باقی می مانند. درایوهای حالت جامد به دلیل ساختارشان (از یک کنترلر فلش و تراشه های حافظه فلش NAND تشکیل شده اند)، درایوهای حالت جامد فلش درایو یا دیسک های حالت جامد نیز نامیده می شوند.

SSD ها - تاریخچه مختصری

درایوهای هارد دیسک برای سال‌ها عمدتاً به عنوان ابزار ذخیره‌سازی استفاده می‌شدند. مردم هنوز روی دستگاه هایی با هارد دیسک کار می کنند. بنابراین، چه چیزی مردم را به تحقیق در مورد یک دستگاه ذخیره‌سازی انبوه جایگزین سوق داد؟ SSD ها چگونه به وجود آمدند؟ اجازه دهید نگاهی کوتاه به تاریخ بیاندازیم تا انگیزه پشت درایوهای SSD را بدانیم.

در دهه 1950، 2 فناوری مشابه با نحوه کار SSD ها استفاده می شد، یعنی حافظه هسته مغناطیسی و ذخیره کارت فقط خواندنی خازن. با این حال، به دلیل در دسترس بودن واحدهای ذخیره سازی درام ارزان تر، به زودی به فراموشی سپرده شدند.

شرکت هایی مانند IBM از SSD در ابررایانه های اولیه خود استفاده می کردند. با این حال، SSD ها اغلب استفاده نمی شدند زیرا گران بودند. بعدها، در دهه 1970، دستگاهی به نام Electrically Alterable رام توسط جنرال اینسترومنتز ساخته شد. این نیز زیاد دوام نیاورد. به دلیل مشکلات دوام، این دستگاه نیز محبوبیتی کسب نکرد.

در سال 1978، اولین SSD در شرکت های نفتی برای به دست آوردن اطلاعات لرزه ای مورد استفاده قرار گرفت. در سال 1979، شرکت StorageTek اولین حافظه RAM SSD را توسعه داد.

رم SSD های مبتنی بر SSD برای مدت طولانی مورد استفاده قرار می گرفتند. اگرچه آنها سریعتر بودند، اما منابع CPU بیشتری مصرف می کردند و بسیار گران بودند. در اوایل سال 1995، SSD های مبتنی بر فلش توسعه یافتند. از زمان معرفی SSD های مبتنی بر فلش، برنامه های کاربردی خاصی در صنعت نیاز به استثنایی دارند MTBF (میانگین زمان بین خرابی ها) نرخ، هارد دیسک ها را با SSD جایگزین کرد. درایوهای حالت جامد قادر به مقاومت در برابر شوک شدید، لرزش و تغییر دما هستند. بنابراین آنها می توانند معقول حمایت کنند نرخ های MTBF

درایوهای حالت جامد چگونه کار می کنند؟

SSD ها با کنار هم قرار دادن تراشه های حافظه متصل به هم در یک شبکه ساخته می شوند. تراشه ها از سیلیکون ساخته شده اند. تعداد تراشه ها در پشته برای دستیابی به تراکم های مختلف تغییر می کند. سپس، آنها با ترانزیستورهای دروازه شناور برای نگه داشتن شارژ نصب می شوند. بنابراین، داده های ذخیره شده در SSD ها حتی زمانی که از منبع تغذیه جدا می شوند، حفظ می شوند.

هر SSD می تواند یکی از این ها را داشته باشد سه نوع حافظه - سلول های تک سطحی، چند سطحی یا سه سطحی.

یکی سلول های تک سطحی سریع ترین و بادوام ترین سلول ها هستند. بنابراین، آنها گران ترین نیز هستند. اینها برای نگهداری یک بیت داده در هر زمان ساخته شده اند.

دو سلول های چند سطحی می تواند دو بیت داده را در خود نگه دارد. برای یک فضای معین، آنها می توانند داده های بیشتری را نسبت به سلول های تک سطحی نگهداری کنند. با این حال، آنها یک نقطه ضعف دارند - سرعت نوشتن آنها پایین است.

3. سلول های سه سطحی ارزان ترین لات هستند. دوام کمتری دارند. این سلول ها می توانند 3 بیت داده را در یک سلول نگه دارند. سرعت نوشتن آنها کندترین است.

چرا از SSD استفاده می شود؟

درایوهای دیسک سخت برای مدت طولانی دستگاه ذخیره سازی پیش فرض برای سیستم ها بوده است. بنابراین، اگر شرکت ها به سمت حافظه های SSD روی می آورند، شاید دلیل خوبی وجود داشته باشد. حال بیایید ببینیم چرا برخی از شرکت ها SSD را برای محصولات خود ترجیح می دهند.

در یک HDD سنتی، شما موتورهایی برای چرخاندن صفحه دارید و سر R/W حرکت می کند. در SSD، ذخیره سازی توسط تراشه های حافظه فلش انجام می شود. بنابراین، هیچ قطعه متحرکی وجود ندارد. این دوام دستگاه را افزایش می دهد.

در لپ‌تاپ‌های دارای دیسک سخت، دستگاه ذخیره‌سازی انرژی بیشتری برای چرخاندن صفحه مصرف می‌کند. از آنجایی که SSD ها فاقد قطعات متحرک هستند، لپ تاپ های دارای SSD انرژی نسبتاً کمتری مصرف می کنند. در حالی که شرکت ها در حال کار برای ساخت HDD های هیبریدی هستند که در حین چرخش انرژی کمتری مصرف می کنند. این دستگاه های هیبریدی احتمالاً قدرت بیشتری نسبت به یک درایو حالت جامد مصرف می کنند.

خوب، به نظر می رسد که نداشتن قطعات متحرک مزایای زیادی دارد. باز هم، نداشتن پلاترهای چرخان یا هدهای R/W متحرک نشان می‌دهد که داده‌ها را می‌توان تقریباً فوراً از درایو خواند. با SSD، تاخیر به طور قابل توجهی کاهش می یابد. بنابراین، سیستم‌های دارای SSD می‌توانند سریع‌تر عمل کنند.

توصیه شده: مایکروسافت ورد چیست؟

هارد دیسک ها باید با دقت کار شوند. از آنجایی که قطعات متحرک دارند، حساس و شکننده هستند. گاهی اوقات، حتی یک لرزش کوچک از یک قطره می تواند آسیب برساند HDD . اما SSD ها در اینجا دست برتر را دارند. آنها می توانند ضربه را بهتر از HDD ها تحمل کنند. با این حال، از آنجایی که آنها دارای تعداد محدودی از چرخه های نوشتن هستند، طول عمر ثابتی دارند. پس از اتمام چرخه نوشتن، غیر قابل استفاده می شوند.

انواع SSD

برخی از ویژگی های SSD ها تحت تأثیر نوع آنها است. در این بخش به انواع SSD ها خواهیم پرداخت.

یکی 2.5 - در مقایسه با تمام SSD های موجود در لیست، این SSD کندترین است. اما هنوز سریعتر از HDD است. این نوع با بهترین قیمت در هر گیگابایت موجود است. این رایج ترین نوع SSD است که امروزه مورد استفاده قرار می گیرد.

دو mSATA - m مخفف mini است. SSD های mSATA سریعتر از 2.5 هستند. آنها در دستگاه‌هایی (مانند لپ‌تاپ و نوت‌بوک) که فضا لوکس نیست، ترجیح داده می‌شوند. آنها یک فاکتور فرم کوچک دارند. در حالی که برد مدار در 2.5 محصور است، آنهایی که در mSATA SSD هستند خالی هستند. نوع اتصال آنها نیز متفاوت است.

3. SATA III - این یک اتصال دارد که هم با SSD و هم HDD سازگار است. این زمانی محبوب شد که مردم برای اولین بار شروع به انتقال به SSD از HDD کردند. سرعت پایین 550 مگابایت بر ثانیه است. درایو با استفاده از سیمی به نام کابل SATA به مادربرد متصل می شود تا کمی به هم ریخته شود.

چهار PCIe - PCIe مخفف Peripheral Component Interconnect Express است. این نام به شکافی است که معمولاً کارت های گرافیک، کارت های صدا و موارد مشابه را در خود جای می دهد. SSD های PCIe از این اسلات استفاده می کنند. آنها سریعترین و طبیعتاً گرانترین آنها نیز هستند. آنها می توانند به سرعت هایی دست یابند که تقریباً چهار برابر بیشتر از a هستند درایو SATA .

5. M.2 - مانند درایوهای mSATA، آنها یک برد مدار خالی دارند. درایوهای M.2 از نظر فیزیکی کوچکترین درایوهای SSD هستند. اینها به راحتی روی مادربرد قرار می گیرند. آنها یک پایه اتصال کوچک دارند و فضای بسیار کمی را اشغال می کنند. به دلیل اندازه کوچک آنها می توانند به سرعت داغ شوند، مخصوصاً زمانی که سرعت بالا باشد. بنابراین، آنها با یک هیت سینک داخلی / پخش کننده حرارت ارائه می شوند. SSD های M.2 هم در SATA و هم در دسترس هستند انواع PCIe . بنابراین، درایوهای M.2 می توانند اندازه ها و سرعت های متفاوتی داشته باشند. در حالی که درایوهای mSATA و 2.5 نمی توانند NVMe را پشتیبانی کنند (که در ادامه خواهیم دید)، درایوهای M.2 می توانند.

6. NVMe – NVMe مخفف عبارت اکسپرس حافظه غیر فرار . این عبارت به رابط از طریق SSD هایی مانند PCI Express و M.2 اشاره دارد که داده ها را با میزبان تبادل می کنند. با رابط NVMe می توان به سرعت بالایی دست یافت.

آیا SSD ها برای همه رایانه های شخصی قابل استفاده هستند؟

اگر SSD ها چیزهای زیادی برای ارائه دارند، چرا آنها به طور کامل HDD ها را به عنوان دستگاه ذخیره سازی اصلی جایگزین نکرده اند؟ یک عامل بازدارنده مهم برای این هزینه است. اگرچه قیمت SSD در حال حاضر کمتر از آنچه بود، زمانی که وارد بازار شد، هارد دیسک ها همچنان گزینه ارزان تری هستند . در مقایسه با قیمت هارد دیسک، یک SSD می تواند تقریباً سه یا چهار برابر بیشتر قیمت داشته باشد. همچنین، با افزایش ظرفیت درایو، قیمت به سرعت بالا می رود. بنابراین، هنوز به یک گزینه مناسب مالی برای همه سیستم ها تبدیل نشده است.

همچنین بخوانید: بررسی کنید که آیا درایو شما SSD یا HDD در ویندوز 10 است

یکی دیگر از دلایلی که SSD ها به طور کامل جایگزین هارد دیسک نشده اند ظرفیت آن است. یک سیستم معمولی با SSD می تواند قدرتی بین 512 گیگابایت تا 1 ترابایت داشته باشد. با این حال، ما در حال حاضر سیستم های HDD با چندین ترابایت فضای ذخیره سازی داریم. بنابراین، برای افرادی که به دنبال ظرفیت‌های بزرگ هستند، هارد دیسک‌ها همچنان گزینه مورد علاقه آنها هستند.

محدودیت ها

ما تاریخچه توسعه SSD، نحوه ساخت SSD، مزایایی که ارائه می دهد و اینکه چرا هنوز در همه رایانه های شخصی / لپ تاپ ها استفاده نشده است را دیده ایم. با این حال، هر نوآوری در فناوری مجموعه ای از معایب خود را دارد. مضرات درایو حالت جامد چیست؟

یکی سرعت نوشتن - به دلیل عدم وجود قطعات متحرک، یک SSD می تواند فوراً به داده ها دسترسی داشته باشد. با این حال، تنها تأخیر کم است. زمانی که داده ها باید روی دیسک نوشته شوند، ابتدا باید داده های قبلی پاک شوند. بنابراین، عملیات نوشتن در SSD کند است. تفاوت سرعت ممکن است برای کاربر معمولی قابل مشاهده نباشد. اما وقتی می خواهید حجم عظیمی از داده ها را انتقال دهید، کاملاً یک نقطه ضعف است.

دو از دست دادن و بازیابی اطلاعات - داده های حذف شده در درایوهای حالت جامد برای همیشه از بین می روند. از آنجایی که هیچ نسخه پشتیبان گیری از داده ها وجود ندارد، این یک نقطه ضعف بزرگ است. از دست دادن دائمی داده های حساس می تواند یک چیز خطرناک باشد. بنابراین، این واقعیت که نمی توان اطلاعات از دست رفته از SSD را بازیابی کرد، محدودیت دیگری در اینجاست.

3. هزینه - این می تواند یک محدودیت موقت باشد. از آنجایی که SSD ها فناوری نسبتاً جدیدتری هستند، طبیعی است که نسبت به هارد دیسک های سنتی گران قیمت باشند. شاهد بودیم که قیمت ها در حال کاهش بوده است. شاید در چند سال آینده، این هزینه مانعی برای روی آوردن افراد به SSD ها نباشد.

چهار طول عمر - اکنون می دانیم که داده ها با پاک کردن داده های قبلی روی دیسک نوشته می شوند. هر SSD دارای تعدادی چرخه نوشتن/پاک کردن است. بنابراین، با نزدیک شدن به محدودیت چرخه نوشتن/پاک کردن، عملکرد SSD ممکن است تحت تأثیر قرار گیرد. یک SSD متوسط ​​دارای حدود 100000 چرخه نوشتن/پاک کردن است. این عدد محدود طول عمر یک SSD را کوتاه می کند.

5. ذخیره سازی - مانند هزینه، این دوباره می تواند یک محدودیت موقت باشد. در حال حاضر، SSD ها فقط در ظرفیت کمی در دسترس هستند. برای درایوهای SSD با ظرفیت بالاتر، باید پول زیادی خرج کرد. فقط زمان نشان می دهد که آیا می توانیم SSD های مقرون به صرفه با ظرفیت خوب داشته باشیم یا خیر.

ایلان یک نویسنده فناوری در Cyber ​​S است. او حدود 6 سال است که در حال نوشتن راهنماهای چگونگی نوشتن است و موضوعات زیادی را پوشش داده است. او دوست دارد موضوعات مربوط به ویندوز، اندروید و جدیدترین ترفندها و نکات را پوشش دهد.