آشنایی با SSD و انواع آن

تکنولوژی, راهنمای خرید

میلاد بابائی
6 اسفند 1400

هارد SSD یا Solid State Drive که به نام دیسک سخت هم شناخته می‌شود یکی از قطعات اصلی کامپیوتر‌ها برای ذخیره‌سازی اطلاعات است و از ذخیره‌سازی مبتنی بر فلش استفاده می‌کند که اطلاعات آن حتی در زمان نبود جریان برق حفظ می‌شود. بخاطر سرعت بالا، تاخیر کم و مقاومت بیشتر، حافظه SSD یک جایگزین بسیار مناسب برای HDD است. برای آشنایی با تاریخچه، نحوه کارکرد و نکات مهم خرید هارد SSD در ادامه این مطلب با ما همراه باشید.

تاریخچه حافظه SSD

شرکت StorageTek در سال 1978 میلادی از اولین حافظه‌‌ای که با تعریف امروزی SSD مطابق هستند رونمایی کرد که STC 4305 نام داشت و با سرعت هفت برابری نسبت به سریع‌ترین هارد HDD آن زمان در کنار هزینه نصف برای مقدار یکسان از حافظه، بسیار سروصدا به پا کرد.

اساس حافظه های SSD که امروزه از آن‌ها استفاده می‌کنیم در سال 1980 میلادی و توست شرکت توشیبا تعریف شد و بنیان‌گذاران برند SanDisk که پتانسیل این فناوری را دیدند در سال 1989 میلادی یک پتنت برای حافظه SSD مبتنی بر فلش به ثبت رساندند و اولین SSD خود را با 20 مگابایت حافظه در سال 1991 تولید کردند که قیمت 1000 دلاری داشت.

این شرکت در سال‌های 1998 میلادی، حافظه های SSD با فرم 2.5 و 3.5 اینچی عرضه کرد که از رابط اتصال PATA استفاد می‌کردند و بعد آن شاهد پیشرفت بسیار زیادی در تولید هارد SSD و عرضه مدل‌های مختلفی بودیم که فناوری‌های جدیدی با خود آوردند. امروزه حافظه‌های پر‌سرعت با ظرفیت بالا در بازار وجود دارند که از فناوری‌هایی مانند PCIe و NVMe استفاده می‌کنند؛ در ادامه به بررسی این فناوری‌ها و نحوه کارکرد هارد SSD می‌پردازیم.

نحوه کارکرد حافظه SSD

حافظه SSD به صورت کلی شامل دو جزء کنترل کننده و حافظه برای ذخیره‌سازی اطلاعات می‌شود. اوایل به وجود آمدن هارد SSD ذخیره‌سازی آن مبتنی بر حافظه فرار DRAM بود اما از سال 2009 میلادی از حافظه غیر فرار NAND که نوعی حافظه فلش هست، استفاده شد.

هر هارد SSD دارای یک کنترلر الکتریکی هست که نحوه ذخیره‌سازی اطلاعات بر روی اجزای حافظه NAND با کامپیوتر میزبان را کنترل می‌کند. کنترلر به صورت ساده یک پردازنده هست که کد‌ها و دستورات سیستم‌عامل را اجرا می‌کند و یکی از اجزای مهم تشکیل دهنده هارد SSD است.

قسمت‌های قبلی اشاره‌هایی به حافظه فلش کردیم، اما حالا وقتشه به این سوال پاسخ دهیم که آن‌ها چی هستند و چگونه کار می‌کنند؟ حافظه فلش یا به صورت دقیق‌تر NAND flash نوعی فناوری ذخیره‌سازی اطلاعات غیر فرار هست به این معنی که در صورت نبود جریان برق دائمی می‌تواند اطلاعات را حفظ کند. هارد SSD دارای چند واحد حافظه فلش هست که هر‌کدام شامل تعداد زیادی سلول هستند.

داخل یک کدام از این سلول‌ها یک دروازه یا گیت هست که با رد شدن ولتاژ از ورودی به خروجی سلول الکترون داخل گیت باقی می‌ماند و به عنوان کد باینری 0 یا 1 تفسیر می‌شود و هنگام خواندن اطلاعات، کنترلر با توجه به تغییر ولتاژ حاصل از الکترون باقی مانده از قبل، اطلاعات را می‌خواند.

انواع حافظه SSD

حافظه SSD با بخاطر وجود فناوری‌های متفاوت به دسته‌های مختلفی تقسیم می‌شود. مهم‌ترین عامل‌های تفاوتی که دارند، پورت اتصال فیزیکی، رابط، پروتکل و فرم فکتوری هست که دارند. تصویر زیر شامل انواع حافطه SSD بر اساس فرم فکتور است که در ادامه ویژگی‌های هر کدام را بررسی خواهیم کرد.

حافظه اس اس دی SATA

هارد های SSD که از رابط اتصال SATA استفاده می‌کنند، قدیمی‌ترین و ارزان‌ترین مدل هستند و سرعت انتقال داده بسیار محدود‌تری نسبت به مدل‌های دیگر دارند. استفاده از این نوع حافظه راحت‌ترین راه برای بالا بردن سرعت سیستم قدیمی هست، چرا که رابط و ابعاد یکسانی با هارد HDD دارند و بدون نگرانی بابت این که سیستم شما قابلیت پشتیبانی از آن‌ها را داشته باشد می‌توانید هارد قدیمی خود را با آن عوض کنید.

سرعت انتقال داده در این نوع هارد SSD حدود 300 تا 500 مگابایت در ثانیه است که بین 3 تا 10 برابر بیشتر از مدل‌های مختلف هارد HDD هست.

هارد اس اس دی M.2

هارد SSD M.2 اندازه کوچک‌تری از SATA دارد و مستقیم روی مادربرد نصب می‌شود که این مسئله باعث می‌شود سرعت انتقال داده بالاتری داشته باشد، اما باید اطمینان حاصل کنید که مادربرد شما بتواند آن را پشتیبانی کند. هارد اس اس دی M.2 هم به دو دسته NVMe و SATA تقسیم می‌شود. تنها مزیتی که هارد M.2 SATA با هارد SATA 2.5 اینچی دارد، ابعاد کوچک‌تر هست و سرعت انتقال داده تفاوتی ندارد، اما هارد اس اس دی M.2 PCIe نسبت به نسل PCIe و نوع NVMe می‌تواند تا 14 گیگابایت بر ثانیه سرعت داشته باشد. این مدل از هارد SSD برای کاربری‌های حرفه‌ای و گیمینگ بسیار مناسب مناسب است و اجازه اجرای بازی‌های سنگین در مدت زمان بسیار کوتاهی را می‌دهد.

هارد اس اس دی PCIe

اتصال این نوع اس اس دی به صورت مستقیم از طریق رابط PCIe صورت می‌گیرد و در کنار اندازه کوچکی که دارد می‌تواند سرعت بسیار بالایی در اختیار شما قرار دهد. این نوع از هارد SSD بیشترین پهنای باند ممکن را فراهم می‌کند و هرچقدر که نسل PCIe آن هارد بالاتر باشه سرعت بیشتر می‌شود، البته باید توجه داشته باشید که سیستم شما هم باید قابلیت پشتیبانی از آن نسل PCIe رو داشته باشد. می‌توان گفت هارد SSD PCIe بهترین و سریع‌ترین حافظه‌ای هست که می‌توانید برای حرفه‌ای ترین کار‌ها و سنگین‌ترین بازی‌ها استفاده کنید.

هارد اس اس دی U.2

رابط فیزیکی هارد اس اس دی U.2 از نظر ظاهری شبیه به SATA Express هست اما نوع اتصال آن PCIe NVMe هست که سرعت انتقال داده آن به 32 گیگابیت بر ثانیه هم می‌رسد. این نوع از حافظه SSD بیشتر در مراکز سازمانی و سرور‌ها استفاده می‌شود.

هارد اس اس دی اکسترنال

این نوع برخلاف بقیه داخل سیستم شما نصب نمی‌شود و می‌توانید آن را حمل کنید و به اطلاعات خود در هر مکانی با سرعت بالا دسترسی داشته باشید. اتصال هارد SSD اکسترنال به سیستم شما از معمولا از طریق رابط USB یا Thunderbolt صورت می‌گیرد که سرعت انتقال بسیار بالایی دارند. درون قاب این هارد‌ها یک SSD از نوع SATA یا M.2 قرار دارد که با وجود قاب محافظ و تبدیل امکان حمل و اتصال راحت‌تر را در اختیار شما قرار می‌دهد.

نکات مثبت هارد SSD

سرعت بسیار بالاتر هم مهم‌ترین عامل برتری هارد SSD هست و سرعت مدل‌های جدید آن تا 40 برابر یک هارد HDD هست و می‌تواند عملکرد برنامه‌ها را بهبود ببخشد و سرعت بوت سیستم را بالا ببرد.

بخاطر نبود سیستم مکانیکی در کارکرد هارد SSD طول عمر آن بسیار بالاتر از HDD هست و می‌توان اطمینان بیشتری در حفظ اطلاعات روی آن داشت، همچنین HDD از دیسک مغناطیسی استفاده می‌کند که در برابر شوک مقاومت کمی دارد، اما ذخیره سازی مبتنی بر فلش حافظه SSD باعث شده مقاومت بیشتری در برابر شوک داشته باشد.