حافظه SSD چیست؟

حافظه اس اس دی چیست؟

حافظه ssd  : SSD (درایو حالت جامد) نوعی حافظه ذخیره سازی غیر فرار است که داده های پایا را روی حافظه فلش حالت جامد ذخیره می کند. دو مولفه اصلی یک SSD را تشکیل می دهند: کنترل کننده فلش و تراشه های حافظه فلش NAND. پیکربندی معماری کنترل کننده SSD برای ارائه عملکرد خواندن و نوشتن بالا برای هر دو درخواست داده های پی در پی و تصادفی بهینه شده است.

از SSD ها بعضاً به عنوان درایو های فلش یا دیسک های حالت جامد یاد می شود. برخلاف درایو دیسک سخت (HDD) ، SSD ) هیچ قسمت متحرکی برای شکستن یا چرخش به سمت بالا یا پایین ندارد. یک HDD سنتی از یک دیسک چرخان با یک سر خواندن / نوشتن روی بازوی مکانیکی به نام محرک تشکیل شده است.

مکانیزم HDD و دیسک سخت به عنوان یک واحد یکپارچه بسته بندی شده اند. مشاغل و تولیدکنندگان رایانه به دلیل هزینه واحد پایین و دوام متوسط بالاتر ، از دیسک چرخان در طول تاریخ استفاده می کردند ، اما حافظه SSD ها اکنون در رایانه های رومیزی و لپ تاپ ها رایج شده اند.

محصول پیشنهادی: اس اس دی لکسار NM620 با ظرفیت 256 گیگابایت

حافظه ssd  چگونه کار می کند ؟

HDD در حال چرخش، داده ها را به صورت مغناطیسی می خواند و می نویسد ، که یکی از قدیمی ترین رسانه های ذخیره سازی است که در استفاده مداوم از آن بهره می گیرند. ویژگی های مغناطیسی می تواند منجر به خرابی مکانیکی شود.

برعکس آن ، یک SSD داده ها را در بستری از تراشه های حافظه فلش بهم پیوسته ، که از سیلیکون ساخته شده اند ، می خواند و می نویسد. تولید کنندگان با قرار دادن تراشه ها در شبکه ، SSD ها را می سازند تا تراکم های مختلفی به دست آورند.

برای جلوگیری از نوسانات ، تولیدکنندگان SSD دستگاه ها را با ترانزیستور دروازه شناور (FGR) طراحی می کنند تا بار الکتریکی را نگه دارند. با این کار SSD می تواند داده های ذخیره شده را حتی در صورت عدم اتصال به منبع تغذیه حفظ کند.

مقاله پیشنهادی :هارد ساتا چیست؟

هر FGR شامل یک بیت واحد از داده ها است ، یا به عنوان 1 برای یک سلول شارژ تعیین شده است یا 0 اگر سلول هیچ بار الکتریکی ندارد. هر مجموعه داده با سرعت ثابت قابل دسترسی است. با این حال ، SSD ها فقط می توانند در بلوک های خالی بنویسند. برای عبور از این مسئله ، SSD ها می توانند از روش های تهیه بیش از حد ، تسطیح سایش یا جمع آوری ترش ها استفاده کنند.

اما هنوز هم ، عملکرد SSD ممکن است با گذشت زمان کند شود. تعادل بار متعادل باعث تعادل سلول های فلش می شود ، در حالی که جمع آوری ترش پرونده های کهنه را در پس زمینه عملیات پاک می کند.

انواع حافظه SSD

SSD ها از سه نوع حافظه اصلی : سینگل ، مولتی و تریپل استفاده می کنند.

1-  SSD های سینگل می توانند هم زمان یک بیت داده را نگهدارند ( یک یا صفر). حافظه سینگل (SLC) گران ترین فرم SSD هستند ، اما سریع ترین و با دوام ترین نوع نیز هستند.

2- SSDهای مولتی (MLC) می توانند دو بیت داده را در هر سلول نگه دارند و فضای ذخیره سازی بیش تری در همان فضای فیزیکی SLC دارند. با این وجود سرعت نوشتن MLC ها کم تر است.

3- SSD های سطح سه گانه (TLC) می تواند سه بیت داده را در یک سلول نگه دارد. TLC ها قیمت کم تری دارند اما سرعت نوشتن آنها کم تر و ماندگاری کم تری دارند. SSD های مبتنی بر TLC ظرفیت فلاش بیش تری را ارائه می دهند و ارزان تر از MLC یا SLC هستند ، البته به دلیل داشتن هشت حالت درون حافظه احتمال پوسیدگی بیت بیشتر است.

سازندگان نیمه هادی ها هم چنان مهندسی چیپست های کوچک تر و کوچک تر را انجام می دهند که تولید SSD های بسیار متراکم را امکان پذیر می کند. اینتل ، میکرون ، سامسونگ و وسترن دیجیتال SSD های مبتنی بر فلاش NAND 64 لایه ارائه می دهند. در حال حاضر ، سازنده کره ای فلش SK Hynix تولید متراکم ترین SSD را ادعا کرده است ( یک دستگاه 72 لایه 256 گیگابایتی NAND.) در سال 2018 ، اینتل و میکرون NAND در سطح چهار را معرفی کردند.

تاریخچه و ظهور SSD

اولین درایوهای حالت جامد معمولاً برای دستگاه های مصرفی طراحی شدند. اولین عرضه iPod اپل در سال 2005 اولین دستگاه قابل توجه مبتنی بر فلش بود که به طور گسترده در بازار مصرف نفوذ کرد.EMC  که اکنون به عنوان Dell EMC شناخته می شود  اولین فروشنده ای است که SSD ها را در سخت افزار ذخیره سازمانی گنجانده است ، زمانی که این فناوری را به دیسک Symmetrix خود در سال 2008 اضافه کرد. SSD های سازمانی در استفاده ها ترکیبی های برای ذخیره ی خواندن به صورت فلش استفاده می شوند که این به دلیل هزینه بالاتر و استقامت کم SSD در مقایسه با HDD است.

مقاله پیشنهادی :نحوه صحیح پارتیشن بندی هارد

کاربرد درایو حالت جامد

حافظه SSD فضای ذخیره سازی سریع تر و سایر مزایای عملکرد را نسبت به دیسک ثابت فراهم می کنند. مشاغل با سرعت در حال گسترش نیاز به ورودی / خروجی بالاتر (I / O) به توسعه و استفاده از SSD ها دامن زده اند.

از آن جا که SSD تأخیر کم تری نسبت به HDD ارائه می دهد ، به همین دلیل می توانند از پس بارهای سنگین و خواندن تصادفی برآیند. تأخیر کم تر آن ها ناشی از توانایی SSD فلش برای خواندن مستقیم و بلافاصله داده ها از یک مکان خاص فلش SSD است.

در پیکربندی های فلش سمت سرور ، SSD ها در رایانه های x86 نصب می شوند تا بار های هدف مند را پشتیبانی کنند ، گاهی اوقات همراه با ذخیره سازی شبکه ای. سرور های با کارایی بالا ، لپ تاپ ها ، دسک تاپ ها یا هر برنامه ای که نیاز به ارائه اطلاعات در زمان واقعی یا نزدیک به زمان واقعی دارد می تواند از فناوری درایو حالت جامد بهره مند شود.

این ویژگی ها SSD های سازمانی را برای تخلیه بار خوانده شده از پایگاه داده های سنگین ، برای کاهش طوفان های بوت با زیرساخت دسک تاپ مجازی (VDI) یا داخل یک بخش ذخیره سازی مناسب برای تهیه داده های داغ به صورت محلی برای ذخیره سازی خارج از سایت در سناریوی ابر ترکیبی مناسب می کند.

مقاله پیشنهادی : انواع هارد

SSDها در طیف وسیعی از دستگاه های مصرفی از جمله بازی های رایانه ای ، دوربین های دیجیتال ، دستگاه پخش موسیقی دیجیتال ، لپ تاپ ، رایانه های شخصی ، تلفن های هوشمند ، تبلت ها و درایو ها استفاده می شوند.

مزایای حافظه SSD

درایوهای حالت جامد بسیار رایج شده اند ، از رایانه های شخصی رده بالای بازی گرفته تا لپ تاپ های سطح پایین ، و این دلیل خوبی دارد. آن ها چندین مزیت نسبت به ذخیره سازی هارد دیسک سنتی و حافظه فلش تعبیه شده (eMMC) دارند.

• بدون قطعات متحرک:

مشکل بزرگ قطعات متحرک در هارد دیسک ها این است که آن ها نقطه قابل توجهی از خرابی هستند. اگر هر یک از قطعات متحرک شکسته شود ، کل درایو غیر قابل استفاده می شود.

این باعث می شود که هارد دیسک های سنتی در طول زمان آسیب ببینند و از بین بروند. عمر SSD ها محدود است ، اما به طور کلی دوام و اطمینان بیشتری دارند.

هیچ قسمت متحرکی برای آسیب دیدن وجود ندارد و هیچ موتور محرکی برای شکستن وجود ندارد. این قابلیت اطمینان باعث می شود SSD ها برای درایوهای قابل حمل و اکسترنال ، که ممکن است مورد استفاده و کنترل دقیق تری قرار گیرند ، عالی باشند.

• سرعت :

SSD ها می توانند در مقایسه با HDD و حتی eMMC با سرعت باورنکردنی داده ها را بنویسند یا بخوانند ، که برای انتقال بلوک های بزرگ داده مفید است. از همه مه متر ، زمان دسترسی تصادفی آن ها به جای میلی ثانیه در میکروثانیه است. به همین دلیل سیستم های SSD خیلی سریع بوت می شوند ، بازی ها خیلی سریع بارگیری می شوند و سیستم های مبتنی بر فناوری SSD فقط احساس واکنش پذیری می کنند.

• پویایی :

SSD ها نسبت به درایوهای قبلی کوچک تر و سبک ترند. این پیشرفت امکان ایجاد لپ تاپ ها ، تبلت ها و سایر دستگاه های همراه فوق العاده نازک امروزی را فراهم می کند. باریک ترین SSD ها فقط میلی متری عرض دارند و فقط چند اینچ طول دارند که آن ها را برای کوچک ترین دستگاه های پرسرعت ایده آل می کند.

• درصد پایین خرابی :

پس از سال ها پیشرفت ، SSD ها بسیار کم تر از HDD ها دچار اختلال می شوند و در طول عمر نیز سرعت خود را حفظ می کنند. نرخ خرابی پایین به بهبود گسترده مواد و ویژگی هایی مانند کد تصحیح خطا (ECC) مربوط می شود که SSD ها را در مسیر درست قرار می دهد.

• اندازه و طراحی :

SSD ها بسته به تعداد تراشه های آن ها و ترتیب کلی تراشه ها ، می توانند اشکال و اندازه های مختلفی داشته باشند. آن ها می توانند در شیار کارت گرافیک ، محفظه درایو 2.5 اینچی و اسلات 2 قرار بگیرند. تقریباً برای هر موقعیتی SSD وجود دارد و همین امر باعث می شود تا آن ها بسیار متنوع تر از انواع دیگر حافظه های ذخیره سازی باشند.

• طول عمر بیش تر:

هر SSD دارای طول عمر است که با سایش توانایی درایو در ذخیره بارهای الکتریکی ارسال شده به آن محدود می شود. طول عمر هارد دیسک ها معمولاً با تعداد ترابایت قابل نوشتن بر روی درایو قبل از تخریب سلول های فلش اندازه گیری می شود. این می تواند برابر با یک دهه یا بیش تر استفاده برای یک خریدار معمولی باشد. تحقیقات نشان داده است که نه تنها SSD ها بیش تر از نمونه های HDD ماندگاری دارند ، بلکه ماندگاری آن ها بیش از انتظار کارشناسان است.

حال با توجه به تعریف حافظه SSD و انواع آن و مزایای استفاده از آن می توانید با توجه به نکات گفته شده حافظه مورد نیاز با کار خود را انتخاب کنید.

محصول پیشنهادی: اس اس دی سامسونگ 980PRO با ظرفیت 500 گیگابایت