بررسی تفاوت حافظه SSD با HDD

برای درک بیشتر حافظه  SSD یا حافظه های حالت جامد ابتدا به  توضیح مختصری درباره حافظه HDD یا درایو سخت افزاری می پردازیم .

HDD چیست؟

HDD مخفف عبارت  Hard Disk Drive و در لغت به معنی درایو دیسک سخت می باشد. یک دستگاه ذخیره سازی سنتی است که از صفحات مکانیکی و یک هد خواندن/نوشتن متحرک برای دسترسی به داده ها استفاده می کند. هارد دیسک داده های مورد پردازش کامپیوتر را ذخیره می کند و از اطلاعات دائما محافظت می کند. هارد دیسک به علت داشتن قطعات مکانیکی، کند و آسیب پذیر می باشد.

هارد درایوها از نظر سایز فیزیکی به دو دسته SFF و LFF تقسیم می شوند. SFF مخفف عبارت Small Form Factor که سایز آن ها ۲.۵ اینچ و LFF مخفف عبارت Large Form Factor که سایز آن۳.۵ اینچ می باشد.

هارد دیسک از چه قطعات الکترونیکی تشکیل شده است؟

1. PCB یا برد هارد
2. Memory یا حافظه بافر
3. VCM برای
4. Flash
5. Shock Sensor
6. TVS Diodes برای کنترل برق ورودی به هارد دیسک
7. MCU یا پردازش گر مرکزی هارد

بسته به این که هارد را برای یک مجموعه بزرگ می خواهید یا برای مصارف خانگی، می توانید از هاردهای SAS ، SATA و SCISI که در ادامه هر یک را توضیح داده ایم استفاده نمایید.

SSD چیست؟ 

 حافظه های حالت جامد Solid State Drive یا به اختصار SSD نسل جدید حافظه های ذخیره سازی اطلاعات می باشند. این حافظه ها از هیچ قسمت متحرک یا دیسک چرخان در داخل خود استفاده نمی کنند و همین وجه تمایز اصلی آنها با دیگر انواع ذخیره سازها می باشد. در واقع این قطعات مدارات مجتمعی هستند که همانند مموری ها اطلاعات را با سرعت بسیار بالا خوانده و بدون استفاده از برق نیز اطلاعات را در خود ذخیره نگاه دارند. این هاردها از سرعت بسیار بالاتر، مقاومت بیشتر در برابر ضربه، تاخیر بسیار کم، و کارکرد بی صدا به نسبت انواع رایج ذخیره سازها بهره می برند. یک هارد SSD جدید می‌تواند به طرق گوناگون سرعت رایانه ی شما را افزایش دهد. از جمله آنها می‌توان به موارد ذیل اشاره کرد:

• کاهش زمان بوت (بالا آمدن) رایانه به طرز چشمگیر
• اجرا و بارگذاری انواع نرم افزارها به صورت آنی
• ذخیره یا بازکردن اسناد و فایل‌های گوناگون بدون تلف شدن زمان سرعت بالای کپی انواع فایل ها

اطلاعات در بلوک های مخصوصی ذخیره سازی می‌شوند و هر زمان که رایانه به داده ای خاص نیاز داشته باشد، حافظه های SSD سریعاً قادر به یافتن و در اختیار قراردادن آن می‌باشند. کارایی بالای حافظه SSD به خاطر همین روند مستقیم و بی واسطه‌ی دسترسی به داده ها است. به همین خاطر است که سرعت دسترسی در این حافظه ها بسیار بالا است و این یکی از مزایای حافظه SSD نسبت به هارد دیسک های سنتی به شمار می‌رود.

مزایای حافظه SSD

1. سرعت بالای بوت
2. سرعت بالای خواندن و نوشتن اطلاعات
3. مصرف انرژی و تولید گرمای کمتر
4. مقاومت بالای هارد SSD در برابر ضربه
5. پشتیبانی از RAID
6. قابلیت اطمینان، پایداری و ماندگاری بالا

پارامترهای مهم در انتخاب یک هارد SSD

1. سرعت بالا
2. سلول های چندگانه ذخیره اطلاعات
3. قابلیت خطایابی ECC

تاریخچه SSD :

 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.

انواع درگاه های ارتباطی

Hard IDE

 کلمه IDE مخفف Integrated Drive Electronics میباشد که به آن ATA یا PATA نیز اطلاق می شود که اشاره دارد به Parallel Advanced Technology Attachment و کلمه Parallel به معنای موازی است یعنی هارد موازی کاری می کند. منظور کابل هارد است که تقسیم کننده داده های Pins می باشد اطلاعات را ارسال می کند و از طرف دیگر همزمان دریافت می کند این اسم بعد از ظهور هارد SATA در سال ۲۰۰۳ بر آن اطلاق شد. انتقال داده ها در این نوع هارد با سرعتی مابین ۵ الی ۱۳۳ مگابایت انجام می گیرد.

هارد SATA

 به خاطر سرعت دادن انتقال داده ها بین هارد و کامپیوتر این نوع هارد در سال ۲۰۰۳ و یا اواخر ۲۰۰۲ ظهور پیدا کرد به این هارد در گذشته PATA می گفتند که حرف P به کلمه Parallel اشاره دارد. حافظه های SATA جایگزین سیستم PATA شدند. برتری های این سیستم شامل نیاز به طول کمتر کابل، هزینه کمتر، انتقال سریعتر اطلاعات ، و ارتباطات بهینه تر است. نسل اول این دیوایس ها از سرعت ارتباطی Gbit 1 پشتیبانی می کرد اما با نیاز روزافزون به سرعت بیشتر نسل های بعدی این اینترفیس با سرعت بالاتر تولید شد. در نسل دوم سرعت انتقال اطالاعات به s/3 گیگابیت رسید که دو برابر نسل قبلی است. در سال ۹۰۰۲ استاندارد جدیدتر SATA معرفی شد که سرعت انتقال اطالعات به۶ گیگابیت رسید.

نمونه کابل اسکازی

هارد SCSI

SCSI یا Small Computer System Interface که به صورت “اسکازی” تلفظ می شود مجموعه ای از استاندارهای رابط های موازی است که توسط American National Standards Institute یا به اختصار ANSI برای اتصال پرینتر ها، هارد دیسک ها، اسکنر ها و برخی سخت افزار های دیگر به کامپیوتر، طراحی شد.

SCSI اطلاعات را به طور موازی انتقال می دهد و از قابلیت های آن می توان به امکان اتصال چندین دستگاه به یک پورت SCSI اشاره کرد. SCSI مانند ATA و SATA دارای نسخه های مختلفی است. اولین نسخه آن در سال ۱۹۸۶ برابر با ۱۳۶۵ شمسی توسعه یافت.

هارد SAS

این هارد توسعه یافته هارد SATA است و SAS مخفف Serial Attached SCSI می باشد سرعت انتقال در این نوع هارد تقریبا ۷۶۸ مگابایت می رسد که نسبت به هر یک از هارد دیسک های SATA سریعتر است و چرخش دیسک های این هارد در هر دقیقه از عوامل اساسی تعیین کننده سرعت آن میباشد.

به همین خاطر به طور مثال سرعت چرخش هارد ساتا بین ۵۴۰۰ تا ۷۲۰۰ RPM است در حالی که در هارد SAS تعداد چرهش دیسک ها ۷۲۰۰ تا ۱۵۰۰۰ RPM می باشد. RPM یعنی REVOLUTION PER MINUTE منتهی این هاردها از نظر فضا نسبت به انواع قبلی کمتر و گران هستند و نیاز به پاور قدرتمندی برای اجراء دارد به همین خاطر غالبا در سرورها مورد استفاده واقع می شود و خیلی کم کاربری عادی هم استفاده می کند این نوع هارد از Hot plugging پشتیبانی می کند که امکان جدا کردن هارد از سیستم در اثناء کار وجود دارد مثل اینکه فلش وصل باشد بدون اینکه اطلاعات موجود روی آن از دست برود.

مقایسه سرعت :

هاردهای SATA و SAS دارای قسمت چرخانی بر روی دیسک ذخیره سازی هستند. عموما هرچه سرعت چرخش روی این دیسک ها بیشتر باشد، سرعت خواندن و نوشتن اطلاعات نیز بالاتر است. انواع رایج هاردها از سرعت ۹۰۰ دور در دقیقه یا ۷.۲استفاده می کنند. اما با نیاز روز افزون به سرعت بیشتر هم اکنون انواع دیگری نظیر سرعت های ۱۰۰۰۰ دور در دقیقه و ۱۵۰۰۰ دور در دقیقه مورد استفاده قرار می گیرد. با افزایش سرعت چرخش سرعت دسترسی به اطلاعات بالا می رود اما در عین حال میزان مصرف انرژی دستگاه و همچنین صدا و لرزش تولید شده نیز بیشتر می شود. و هزینه های نگه داری سیستم را بالا می برد.

انواع SSD

SSD 2.5 :

این نوع SSD معمولاً در رایانه‌های شخصی و لپ‌تاپ‌ استفاده می‌شود. ابعاد این مدل ۲.۷۵ اینچ CM )۶.۳۵ ) است.

M.SATA : 

همان MINI SATA است اولین نسل از ssd ها هستند. آن‌ها می‌توانند به سرعت خوانش تا ۵۷۰ مگابایت در ثانیه برسند. این SSD های نسل اول معمولاً ۵ برابر سریعتر از HDD سنتی هستند. متداول ترین نوع SATA در لپ تاپ ها SSD 2.5 اینچ می باشد .

SSD ها سبب میشوند بازی هایی با حجم زیاد در کمترین زمان بارگذاری شوند .  

U2 :

U.2 که قبلاً با نام SFF 8639 شناخته می شد، یک استاندارد رابط رایانه برای اتصال درایوهای(SSD)  به رایانه می باشد. رابط U.2 نوعی آداپتور است که برای اولین بار در مادربردهای Z170 و X99 تعبیه شد. رابط U.2 به طور مستقیم به مسیر PCI Express متصل می گردد و از رابط های SATA استفاده نمی کند.

NVME:

 (NonVolatile Memory Express) تلفیقی از پروتکل و مسیر ارتباطی جدید می باشد و جزو معدود پروتکل هایی است که به همراه خود،یک رابط جدید را عرضه می کند.NVME حاصل همکاری برخی از معتبرترین کمپانی های جهان مانند اینتل،سامسونگ،مایکرون،مایکروسافت،اوراکل،PMC و…می باشد . NVMe پروتکلی است که به شما امکان می دهد به سرعت بالاتری نسبت به SATA SSD برسید. این بدان معنی است که یک NVMe SSD می تواند به سرعت خواندن ۲۶۰۰ مگابایت در ثانیه برسد. این سرعت تقریباً ۵ برابر سریعتر از درایو SATA است!

انواع کانکتور NVME

 M.2

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، از M.2 در تبلت ها و آلترابوک ها استفاده میشود رابط M.2 اطمینان حاصل می کند که یک SSD می تواند به سرعت خواندن و نوشتن بالاتری برسد. این به این معنی است که یک SSD NVMe می تواند بهینه استفاده شود و سرعت آن بیش از ۲۶۰۰ مگابایت در ثانیه باشد هنگامی که مادربرد کانکتور M.2 ندارد، NVMe SSD از طریق کارت PCIe که دارای کانکتور M.2 است، متصل می شود. به همین دلیل است که برخی از لپ تاپ ها دارای PCIe NVMe M.2 SSD هستند.

PCI EXPRESS

رابط سخت‌افزاری دیگری است که در کارت گرافیک، کارت صدا و درایوهای M.2 هم استفاده می‌شود. 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 استفاده می‌کنند و   M.2  می‌تواند حداکثر ۴ لاین استفاده کند. در حال حاضر دو نسل از PCI E  در حال استفاده هستند: ۳۱۰ (رایج‌ترین) و ۴۱۰. از اواسط سال ۲۰۱۹ بود که ۴۱۰ PCI E  روی کار آمد که فقط از ریزپردازنده AMD RYZEN 3000 و مادر بورد X570 پشتیبانی می‌کرد.

نسخه ۴۱۰ خیلی سریع‌تر  می باشد  ولی بااین‌حال هنوز حداکثر پهنای باند ۳ PCI E برای ما کفایت می‌کند. برای همین فعلاً استفاده از نسخه ۴ برای کامپیوترهای مدرن ما هم ضروری نیست.

مقایسه هارد SSD با HDD

با گذشت زمان سرعت و کارایی سیستم ها کاهش می یابد. در این شرایط با تعویض RAM و CPU مشاهده می کنید که سرعت سیستم چندان بهبود نیافته است. اگر به Task Manager سیستم مراجعه کنید، می بینید که هارد شما به ۱۰۰ نزدیک می شود و RAM و CPU شما زیر ۳۰ درصد است. در این شرایط هارد شما برای پردازش اطلاعات نمی تواند خود را با CPU و RAM تطبیق دهد. هاردهای SSD این مشکل را رفع کرده و سرعت خواندن و نوشتن اطلاعات را چند برابر می کنند.

هارد های SSD در ۶ فرمت، SFF، LFF ، M.2 ، Add-in Card ، Mezzanine و M.2 Enablement Kit وجود دارند.

چرا استفاده از هارد SSD برای لپ تاپ توصیه می شود؟

SSD ها به انرژی کمتری برای فعالیت خود نیاز دارند که این به معنای مصرف باتری کمتر است. در حالی که لپ‌تاپ‌های ارزان‌تر هنوز با هارد دیسک‌های سنتی عرضه می‌شوند (این یکی از راه‌های تولیدکنندگان برای به حداقل رساندن هزینه‌های خود است)، اکثر ماشین‌های متوسط ​​تا سطح بالا با SSD عرضه می‌شوند.

تفاوت سرعت بین درایوهای حالت جامد و هارد دیسک قابل توجه است. حافظه های SSD در همه زمینه ها بسیار سریع هستند.

کلام پایانی 

اگر به‌دنبال راهی ارزان برای ذخیره‌سازی فایل‌ها هستید، هنوز هم می‌توانید از هارد دیسک‌ها استفاده کنید، اما اگر سرعت برای شما مهم است توصیه می کنیم از SSD استفاده کنید. جهت خرید حافظه های SSD می توانید روزهای شنبه تا چهارشنبه از ساعت ۹ تا ۱۷ و پنج شنبه از ساعت ۹ تا ۱۳ با کارشناسان واحد فروش نیک اندیشان تماس حاصل فرمایید.