تاریخچه ssd

سالیان زیادی، داده‌ها روی هارد دیسک‌های مکانیکی ذخیره می‌شدند. درایوهای دیسک سخت (HDD) مبتنی بر قطعات متحرک مانند هد و بازوی مکانیکی هستند که برای خواندن و نوشتن و جمع‌آوری داده‌ها جابجا می‌شوند. قطعات متحرک هارد باعث می‌شود هارد کامپیوترهای شخصی و سرور نسبت به باقی قطعات با سرعت بیشتری فرسوده شوند.

درایو حالت جامد

عملکردی کاملا متفاوت دارند. آن‌ها از یک تراشه ساده به‌نام حافظه فلش NAND استفاده می‌کنند که هیچ بخش متحرکی ندارد و زمان دسترسی نزدیک به لحظه دارد. آزمایشات اولیه درباره ssd ها از دهه ۵۰ میلادی آغاز شد و تا دهه ۱۹۷۰ و ۱۹۸۰ از این تجهیزات تنها در ابرکامپیوترهای سطح بالا استفاده می‌شد. این فناوری بسیار گران بود و ظرفیت ذخیره سازی آن در مقایسه با قیمت ۵ رقمی که داشت، مقرون به صرفه نبود. ظرفیت ssd های اولیه تنها ۲ تا ۲۰ مگابایت بود.

در گذشته از ssd

بیشتر در بخش‌های نظامی و هوافضا استفاده می‌شد و تا دهه ۹۰ میلادی کاربرد چندانی در دستگاه‌های مصرفی نداشتند. یک SSD عمر تقریباً ۱۰ ساله داشت و اوایل دهه ۱۹۹۰ نوآوری‌های سخت‌افزاری باعث افت قیمت SSDها شد. اواخر دهه ۲۰۰۰ میلادی بود که حافظه‌های حالت جامد قابلیت اطمینان بیشتری پیدا کردند و توانستند با سرعت دسترسی قابل قبول خود به تجهیزات خانگی وارد شوند.

حافظه ssd چیست؟

ssd مخفف چیست؟

ssd مخفف Sold State Drive به معنای درایو حالت جامد است که به مرور زمان واژه درایو جای خود را به حافظه، داده است. متاسفانه بسیاری از منابع از اصطلاح هارد SSD برای توصیف این محصولات استفاده می‌کنند که کاملا اشتباه است و نویسندگان به دلیل فقدان دانش فنی در این زمینه از اصطلاح هارد استفاده می‌کنند، واژه هارد به معنای سخت به محصولاتی اشاره دارد که مشتمل بر دیسک‌ هستند.

برخی مطالب مرتبط:

درایو حالت جامد

(Solid State Drive) نسل جدیدی از تجهیزات ذخیره‌ساز است که در کامپیوترهای شخصی و سرورها استفاده می‌شود. ssd مبتنی بر حافظه فلش است و به عنوان جایگزینی برای دیسک‌های سخت مکانیکی سنتی شناخته می‌شود، هرچند در مقایسه با هارددیسک‌های سنتی به‌طور قابل توجهی سریع‌تر است.

فناوری‌های قدیمی

ذخیره‌ساز سنتی مثل hdd عملکرد کندی‌تری نسبت به ssd دارند که باعث می‌شوند کامپیوترهای شخصی برای انجام عملیات مختلفی نظیر اجرای برنامه‌های کاربردی عملکرد کندی داشته باشند. ssd به دلیل کم حجم بودن (در نمونه‌هایی که مستقیما روی مادربورد نصب می‌شوند)،

سریع بودن در دسترسی به اطلاعات و توان عملیاتی بالایی که دارند به شکل محسوسی سرعت کامپیوترهای شخصی را افزایش می‌دهند، به‌طوری که در برخی نمونه‌ها تراشه‌های حافظه موجود در SSD با حافظه دسترسی تصادفی (RAM) قابل مقایسه هستند.

در درایوهای ssd :

به جای یک صفحه مغناطیسی، فایل‌ها در شبکه‌ای از سلول‌های فلش NAND ذخیره می‌شوند که هر شبکه (بلوک نیز نامیده می‌شود) می‌تواند بین ۲۵۶ کیلوبایت تا ۴ مگابایت اطلاعات را ذخیره کند. کنترلر ssd آدرس دقیق بلوک‌ها را دارد، به طوری که وقتی کامپیوتر فایلی را درخواست می‌کند دسترسی به شکل آنی انجام می‌‌شود و شما در کسری از ثانیه به فایل‌ها دسترسی خواهید داشت. به همین دلیل زمان دسترسی SSD در واحد نانو ثانیه اندازه‌گیری می‌شود.

معایب هارد ssd

به‌طور کلی مزایای ssd به اندازه‌ای شاخص است که معایب کمتر به چشم می‌آیند و تقریبا در بیشتر موارد مزیت قابل محسوسی نسبت به هارددیسک‌ها دارند.

با این‌حال، این رسانه‌های ذخیره‌ساز معایب خاص خود را دارند که از مهم‌ترین آن‌ها باید به موارد زیر اشاره کرد:

بازیابی اطلاعات: فرآیند بازیابی اطلاعات در این رسانه‌ها سخت و گاهی دشوار است. درست برعکس هارددیسک‌ها که همواره این احتمال وجود دارد که بخشی از اطلاعات بازگردانده شوند بازیابی ssd مستلزم شرایط خاصی است. برای آشنایی با فرآیند بازیابی اطلاعات هارد مقاله “تعمیر هارد و انواع بازیابی و ریکاوری اطلاعات هارد” را مطالعه کنید.

عمر مفید: عمر مفید آن‌ها در مقایسه با هارددیسک‌ها کمتر است، اما برای کاربران عادی این موضوع زیاد به چشم نمی‌آید.

ظرفیت: درایوهای ssd ظرفیت‌های به مراتب کمتری نسبت به هارددیسک‌ها دارند و انتظار نمی‌رود در کوتاه‌مدت به ظرفیت‌هایی معادل هاردددیسک‌ها دست پیدا کرد. به ویژه آن‌که فرآیند ورود تجهیزات به ایران با کندی و پیچیدگی خاصی همراه است.

گران‌قیمت بودن: به‌طور معمول هزینه خرید درایوهای SSD بیشتر از هارددیسک‌ها است و به‌طور مثال، اگر برای خرید یک درایو ۲۵۰ گیگابایتی یک تا دو میلیون‌ تومان هزینه می‌کنید، با همین مبلغ قادر به خرید یک هارد ۱ تا ۲ ترابایت هستید. علاوه بر این، با توجه به شرایط حاکم بر بازار ایران، درایوهای ssd با قیمت بیشتری نسبت به بازارهای جهانی به فروش می‌رسند.

انواع هارد ssd

حافظه‌های ssd فارغ از فناوری و معماری که در ساخت آن‌ها استفاده شده به چهار گروه زیر تقسیم می‌شوند که هر یک کاربردهای خاص خود را دارند:

۱. حافظه‌های SSD SATA: این حافظه‌ها که در ابعاد ۲.۵ اینچی تولید می‌شوند بیشتر در لپ‌تاپ‌ها به کار گرفته می‌شوند. سرعت خواندن و نوشتن این حافظه‌ها به نوع رابط آن‌ها SATA I,II,III بستگی دارد. حافظه‌های SATA III بیشترین سرعت انتقال اطلاعات برابر با ۶ گیگابیت بر ثانیه را ارائه می‌کنند.

۲. حافظه‌های mSATA: این مدل‌ حافظه‌ها که ابعاد کوچک‌تری نسبت به نمونه قبلی دارند بازهم مبتنی بر رابط ساتا هستند و بیشتر در تجهیزات با ابعاد کوچک نظیر تین‌کلاینت‌ها و مینی‌لپ‌تاپ‌ها استفاده می‌شوند.

۳. حافظه‌های m2: این گروه از حافظه‌ها سرعت بیشتری در مقایسه با نمونه‌های دیگر دارند و مبتنی بر فناوری NVMe هستند. حافظه‌های m2 قابلیت نصب روی شکاف PCIe را داشته و از ۴ خط انتقال داده استفاده می‌کنند که همین موضوع باعث می‌شود نسبت به نمونه‌های دیگر سرعت بالاتری ارائه کنند. پشتیبانی از رابط‌های مختلف نظیر SATA III و PCIe 3.0 و یو‌اس‌بی ۳.۰ از نقاط قوت این حافظه‌ها در مقایسه با mSATA است. برای مطالعه بیشتر دراین زمینه، مقاله فرق هاردهای m2 و ssd چیست؟ را حتما بخوانید.

۴. حافظه‌های ssd nvme: در ادامه به بررسی بیشتر آن می‌پردازیم.

ssd nvme چیست؟

حافظه‌ حالت جامدی که حافظه پر سرعت غیر فرار (NVMe) Nonvolatile Memory Express نام دارد از گذرگاه ارتباطی PCIe استفاده می‌کند. دقت کنید کاراکتر e در پایان این اصطلاح به Express اشاره دارد. در حافظه‌های NVMe ارتباط حافظه حالت جامد با مادربورد به شکل مستقیم است و به همین دلیل سرعت ارسال و دریافت آن به نسبت گذرگاه ساتا بازهم سریع‌تر است.

تنها زمانی:

قادر به استفاده از این حافظه‌ها هستید که شکاف مربوط به آن روی مادربورد تعبیه شده باشد. استاندارد PCIe 3.0 در هر مسیر ارتباطی قادر است نزدیک به ۱ گیگابیت بر ثانیه داده‌ها را انتقال دهد. به‌طور مثال، در مدل ۹۷۰ EVO ساخت شرکت سامسونگ که مبتنی بر معماری چهار کاناله یا چهار خطی است، سرعت انتقال به ۳ گیگابیت بر ثانیه می‌رسد که چند برابر بیشتر از هارددیسک‌های عادی است.

بنابراین این حافظه‌ها برای انجام کارهای گرافیکی، ویدیویی یا انجام بازی‌ها بهترین عملکرد را ارائه می‌کنند، زیرا زمان جست‌وجو (Seek Time) در این حافظه‌ها ارتقا پیدا کرده و دسترسی به فایل‌ها را کاملا سریع‌ می‌کند.

SSD

هایی که از این نوع اتصال استفاده می‌کنند مبتنی بر استاندارد NVMe هستند که خروجی- ورودی بیشتری در هر ثانیه (IOPS) ارائه کرده و تأخیر به مراتب کمتری نسبت به ساتا دارند. در حالت کلی، NVMe توان عملیاتی پر سرعت حداکثر ۱۶ گیگابایت در ثانیه را ارائه می‌کند که به لطف چند کانال موازی انجام می‌شود که در نهایت حداکثر سرعت ۴۰۰۰ مگابیت بر ثانیه را ارائه می‌کند. یکی از پر کاربردترین نوع استفاده از این حافظه‌ها در کارت‌های گرافیک است که به‌طور مستقیم روی شکاف‌های PCIe 3.0 نصب می‌شوند.

انواع فناوری در ssd

حافظه‌های ssd بر مبنای فناوری‌های MLC و SLC و TLC و QLC ساخته می‌شوند. در نوع اول (MLC) اطلاعات روی سلول‌های چند لایه نوشته می‌شوند. در نوع دوم (SLC) اطلاعات روی سلول‌های تک‌لایه نوشته می‌شوند. به همین ترتیب در نوع‌های TLC و QLS اطلاعات روی سلول‌های چندگانه نوشته می‌شوند.

QLC و TLC و MLC:

حافظه‌هایی که بر مبنای فناوری‌های QLC و TLC و MLC آماده می‌شوند از نرخ انتقال ۲، ۳ و ۴ بیت در هر سلول استفاده می‌کنند. در حالت کلی حافظه‌های SSD مبتنی بر SLC ظرفیت‌های کمتری ارائه کرده، اما در مقابل ماندگاری بیشتری ارائه می‌کنند. به همین دلیل این مدل حافظه‌ها برای کاربرانی مناسب است که دائما در حال نوشتن اطلاعات هستند. سه مدل دیگر برای کاربردها و کاربران عادی در نظر گرفته شده‌اند.

qlc ssd چیست؟

در مقایسه با فناوری‌های مختلفی که برای ساخت ssdها استفاده می‌شوند، qlc عملکرد بهتری نسبت به نمونه‌های مشابه دارد، زیرا سرعت دسترسی به داده‌ها را بیشتر می‌کند و ظرفیت نوشتن بر مبنای سنجه TBW را چند برابر بیشتر از فناوری‌های دیگر می‌کند. علاوه بر این، ضمن صرفه‌جویی فیزیکی در مکان (نصب در رک) دستیابی به ظرفیت‌های ذخیره‌سازی بیشتر فراهم می‌شود.

به همین دلیل

در کاربردهایی نظیر ویرایش فایل‌های ویدیویی، تصویری، انجام بازی‌ها، تعامل با بانک‌های اطلاعاتی و پردازش بزرگ داده‌ها مفید است. حافظه‌های SSD مبتنی بر تراشه QLC که به‌نام حافظه‌های چهار سطحی نیز شناخته می‌شوند و بیان‌گر وجود ۴ بیت در یک سلول حافظه هستند چند سالی است به شکل گسترده روانه بازار شده‌اند. به‌طور کلی،  مزیت اصلی این فناوری بهبود نرخ انتقال داده‌ها، بهینه‌سازی حافظه نهان به منظور انتقال فایل‌های بزرگ، سرعت بیشتر و کاهش قیمت است.

پایان عمر ssd

یکی از مهم‌ترین نکاتی که در مورد حافظه‌های SSD باید به آن دقت کنید طول عمر و پایان طول عمر است. از دو سنجه مهم MTBF و TBW ددر این زمینه استفاده می‌شود:

1. سنجه TBW به میزان اطلاعات قابل نوشتن روی تراشه حافظه بر حسب ترابایت اشاره دارد.

در حالت کلی مقداری که TBW ارائه می‌کند بیشتر از نیاز کاربران عادی است. برای آشنایی بیشتر با این دو پارامتر مقاله “مقایسه هارد درایوهای ssd و hdd” را مطالعه کنید.

برای ‌آن‌که تخمینی در ارتباط با پایان عمر حافظه SSD بزنید

، نرم‌افزاری به‌نام CrystalDiskInfo در دسترس‌تان قرار دارد. هنگامی که نرم‌افزار فوق را اجرا کنید، اطلاعاتی در ارتباط با وضعیت سلامت هارددیسک‌ها و حافظه‌های فلش ارائه می‌کند. هنگامی که نرم‌افزار فوق را اجرا می‌کنید در سمت چپ نرم‌افزار وضعیت حافظه (Health Status) را مشاهده می‌کنید که دکمه آبی‌رنگ بیان‌گر وضعیت سالم است.. این فاکتور به شما نشان می‌دهند چه فاصله‌ای با پایان عمر حافظه فلش دارید.

ریکاوری حافظه اس اس دی

به‌طور کلی فرآیند بازیابی اطلاعات حافظه ssd کمی متفاوت از هارددیسک‌ها است. مثلا حافظه‌های ssd داخلی که روی شکاف PCIe نصب می‌شوند شاید امکان بازگرداندن اطلاعات وجود نداشته باشد اما درایوهای ssd اکسترنال وضعیت بهتری در این زمینه دارند.

EaseUS SSD

در شرایط خاص متخصصان برای بازیابی اطلاعات مجبور هستند بلوک‌های حافظه را با یکدیگر ترکیب کنند تا سیستم فایلی را بازسازی کرد. این‌کار مستلزم صرف زمان و هزینه است.

برای استفاده از خدمات ریکاوری و بازیابی اطلاعات هاردروی لینک بزنید.

از کجا بفهمیم لپ‌تاپ SSD دارد؟

برای تشخیص حافظه ssd در یک سیستم به ویژه زمانی که قصد دارید لپ‌تاپ جدیدی را خریداری کنید باید این موضوع را خودتان بررسی کنید. روش‌های مختلف تشخیص حافظه ssd عبارتند از: استفاده از پاورشل، مولفه دیسک دیفرگ یا ابزارهای سنجش عملکرد سخت‌افزار.

اگر قصد خرید سیستم تازه‌ای دارید

بهترین گزینه ابزار Defragment and Optimize Drive است.

نحوه تشخیص هارد ssd در ویندوز ۷

‌بهترین روش تشخیص حافظه SSD در ویندوز ۷ به‌کارگیری ابزار پاورشل است. برای این منظور به ترتیب زیر عمل کنید:

1. در کادر جست‌وجوی ویندوز عبارت PowerShell را تایپ کرده و کلید اینتر را فشار دهید.
2. دستور Get-PhysicalDisk را تایپ کنید. دستور فوق درایوهای موجود روی سیستم را بررسی می‌کند.
3. در مقابل ستون MediaType نوع درایو را قید می‌کند. اگر درایوی از نوع SSD پیدا کند در ستون مربوطه ssd را می‌بینید.

نکات مهم در خرید ssd

در شرایطی‌ که خرید حافظه‌های SSD ساده به نظر می‌رسد، اما نکات ظریفی وجود دارند که توجه به آن‌ها باعث می‌شوند خرید بهتر و متناسب با نیاز انجام دهید. از نکاتی که لازم است به آن‌ها دقت کنید به موارد زیر باید اشاره کرد:

1. ابعاد SSD: با توجه به این‌که SSDها در ابعاد ۲.۵ اینچ تولید می‌شوند (صرفنظر از مدل‌هایی که روی شکاف PCIe نصب می‌شوند)، هنگام جایگزینی آن‌ها به جای هارددیسک‌ها با مشکل روبرو می‌شوید. بنابراین هنگام خرید این مدل SSDها به براکت مخصوصی نیاز دارید تا بتوانید SSD را به جای هارد در کامپیوترهای دسکتاپ قرار دهید. البته برخی از فروشندگان براکت‌هایی در جعبه محصول قرار می‌دهند. با این‌حال بهتر است در این مورد اطلاع کامل کسب کنید.
2. قابلیت اشکال‌زدایی و رفع عیب: یکی از مهم‌ترین فاکتورهایی که زمان خرید ssd باید به آن دقت کنید ویژگی اشکال‌زدایی و برطرف کردن خطاها (ECC) است. ویژگی فوق این قابلیت را فراهم می‌کند تا مشکلات عادی را شناسایی کرده و آن‌ها را رفع کرد.
3. نوع اتصالات پشتیبانی‌کننده: باید نوع درگاه ارتباطی که ssd از آن پشتیبانی می‌کند را مورد بررسی قرار دهید. با توجه به این‌که همه حافظه‌های SSD از اتصالات SATA III پشتیبانی نمی‌کنند، باید به این نکته دقت کنید. به‌طور معمول فناوری SATA III نرخ انتقال ۶ گیگابیت بر ثانیه را ارائه می‌کند در حالی که به نسبت نسل‌های قبل از خود که ۱.۵ و ۳ گیگابیت بر ثانیه را انتقال می‌دهند از توان بیشتری برخوردار است.

4. ظرفیت:

5. ظرفیت رابطه مستقیمی با قیمت ssd دارد. هرچه ظرفیت بیشتر شود، قیمت به شکل تصاعدی افزایش پیدا می‌کند، به همین دلیل است که بسیاری از کاربران از خرید SSDها صرفنظر می‌کنند.  به‌طور معمول اگر یک کاربر عادی هستید ssd با ظرفیت ۲۴۰ تا ۵۱۲ گیگابایت پاسخ‌گوی نیازهایتان است. البته به شرطی که از ترکیب ssd و هارددیسک‌ها استفاده کنید.
6. ضریب اطمینان: ضریب اطمینان و پایداری فاکتور مهمی است که اجازه می‌دهد با خیال آسوده از محصولی که خریداری کرده‌اید استفاده کنید. با توجه به این‌که شرکت‌های مختلفی در زمینه ساخت حافظه‌های SSD فعالیت می‌کنند و هر یک حافظه‌هایی با توان عملیاتی مختلف ارائه می‌کنند، مهم است محصولی که خریداری می‌کنید ضریب اطمینان قابل قبولی داشته باشد. چگونه از این موضوع اطلاع پیدا کنیم؟ پاسخ ساده است. به‌طور معمول کاربران و سایت‌ها بر مبنای تجربه و عملکرد به درایوهای ssd امتیاز می‌دهند.

7. حافظه DRAM:

8. یکی از نکات مهمی که برخی کاربران آن‌را نادیده می‌گیرند و البته تاثیر مستقیمی بر قیمت حافظه ssd دارد، وجود حافظه dram است. اگر جست‌وجویی درباره حافظه‌های SSD که ظرفیت یکسانی را ارائه می‌کنند انجام دهید تفاوت قیمت شما را متعجب می‌کند. یکی از فاکتورهایی که باعث تفاوت قیمت محسوس انواع حافظه‌های ssd می‌شود عدم وجود DRAM است. در محصولات ارزان‌قیمت به جای تعبیه این مولفه سخت‌افزار از فناوری SLC Caching استفاده می‌شود تا قیمت محصول کاهش پیدا کند. عدم وجود حافظه باعث می‌شود تا عملکرد SSD به شکل قابل توجهی کاهش پیدا کند، بنابراین پیشنهاد می‌کنیم در زمان خرید SSD حتما به عبارت DRAM Less به معنای فاقد حافظه اصلی دقت کنید. اگر روی محصولی عبارت فوق را مشاهده کردید، بهتر است از خرید آن صرف‌نظر کنید.