هارد SSD چیست؟ تفاوت هارد ssd با hdd

امروزه نسل جدیدی از هارد یا همان حافظه بنام SSD به منظور ذخیره سازی اطلاعات به بازار عرضه شده است و در این مقاله می خواهیم به این سوال بپردازیم که حافظه ssd چیست؟ در ادامه به بررسی تفاوت میان هارد SSD و HDD خواهیم پرداخت و در انتها بخش کوچکی از مبحث هاردهای SAS را مطرح کرده و تفاوت آن را با SSD شرح خواهیم داد.

SSD چیست؟

هارد SSD یا درایو حالت جامد (Solid State Drive) همانطور که در بالا اشاره کردیم، نسل جدید از هارد است که برای ذخیره سازی اطلاعات از آن استفاده می شود و چند سالیست که به بازار عرضه شده است.

ساختار پیاده سازی شده حافظه SSD به این صورت است که هیچ بخش متحرک و یا حتی دیسک چرخان را شامل نمی‌شوند و در واقع همین مورد  تفاوت اصلی آن‌ها با سایر هارد های ذخیره کننده‌ی اطلاعات به حساب می‌‌آید. این قطعه ها، مدار های مجتمعی هستند که مثل انواع مختلف مموری، اطلاعات را به سرعت بسیار زیاد می‌خوانند و بدون هیچ گونه استفاده‌ای از نیرو هایی چون برق، آن اطلاعات را در خود ذخیره می‌کنند.

ساختار هارد SSD

برخلاف هاردهای HDD که اهرمی برای خواندن و نوشتن اطلاعات بر روی هد داشتند و با دور زدن و حرکت بر روی بخش‌های مختلف هارد اطلاعات در حال انتقال بودند این نوع حافظه جدید از چیپ‌ها استفاده می‌کند. نحوه درج اطلاعات بر روی آن دقیقا ماهیتی مانند Flash دارد که در مقیاس بزرگتری پیاده‌سازی شده است. داده ها بر روی تراشه های مغناطیسی با سرعتی به مراتب بالاتر از تکنولوژی‌های هاردهای HDD ذخیره می‌شوند.

NAND Flash نوعی از حافظه فلش است که در ساختار هارد SSD از این نوع Flash استفاده شده است و ماهیت ذخیره‌سازی اطلاعات آن عینا مطابق این نوع خافظه است. عملکردی آن به گونه‌ای است که اصطلاحا حافظه غیرفرار نامیده می‌شود و در صورت قطعی جریان برق اطلاعات از دست نمی‌رود. Chip های حافظه SSD را NAND می‌نامند و هر ۶۴ گیگابایت اس.اس.دی از ۸ چیپ نند تشکیل می‌شود.

بخش های تشکیل دهنده SSD را می‌توان به این شرح نام برد:

• کاور بالایی هارد
• Interface Connector
• Cache Chip
• چیپ کنترلر
• صفحات NAND Memory
• کاور پایینی هارد

کنترلر تصمیم گیرنده اقدامات حافظه SSD است و همانطوریکه قبل‌تر هم گفته شد اطلاعات بر روی صفحات NAND ذخیره می‌شوند.

حافظه SSD چگونه کار می کند؟

SSD یا همان یونیت درایو جامد و ترانزیستورهای موجود در NAND ذخیره سازی اطلاعات را انجام می‌دهد. صفحات این هارد طوری طراحی شده اند که در صورت قطعی برق باز هم به فعالیت خود ادامه می‌دهند و اطلاعاتی از دست نخواهد رفت که این خود یک امتیاز محسوب می‌شود. با توجه به ماهیت ترانزیستوری این هارد سلول‌های خالی جای ذخیره‌سازی اطلاعات هستند که کنترلر اس.اس.دی وظیفه تشخیص و هدایت داده‌ها بر روی آنها را دارد. فلش نندها صفحات توری شکلی هستند که تعداد روی هم قرار گرفته آنها یک بلوک را تشکیل میدهند. ظرفیت هر بلوک SSD هم ۲۵۶ کیلوبایت اطلاعات است. سرعت هارد SSD طوری است که سرعت خواندن در آن بالا بوده ولی چون در زمان نوشتن نیاز به کنترل داده ها و سلول ها و حتی پیدا شدن فضای خالی است پس سرعت پایین تری دارد. اما در نهایت سرعت بسیار بالاتر از هارد HDD خواهد داشت.

از آنجا که یکی از جنبه های محتوای این مقاله توضیح در رابطه با تفاوت میان هارد SSD و HDD است. بر آن هستیم تا تعریفی کلی از هاردهای HDD هم داشته باشیم.

انواع هارد ssd

• SSD 2.5
• M.SATA
• M.2

مزیت هارد SSD

حافظه SSD مزیت های بسیاری دارند که همین عامل باعث شده تا طرفداران بسیاری در این روزها داشته باشند. هنگام مقایسه SSD و HDD ، درایوهای حالت جامد (SSD) واقعاً می درخشند.

در زیر به چند مورد از مهمترین مزیت ها و فواید هارد ssd خواهیم پرداخت:

1. سرعت بالا: حافظه SSD به نسبت هارد های HDD از سرعت بسیار زیادی برخوردارند. حتی سریعترین هارد دیسک ۱۵K نیز نمی تواند با عملکرد SSD های NAND flash رقابت کند
2. مقاوت در برابر ضربات: از آنجا که در ساختار پیاده سازی شده این نوع از هاردها، دیسک چرخان و متحرک وجود ندارد، مقاومتشان در برابر ضربات بسیار بالا بوده و صاحبان آنها دیگر نگران از بین رفتن اطلاعات مهم خود بر اثر اصابت نخواهند بود.
3.  دیلی های بسیار کم و عملکرد کاملا بی صدا: در مقایسه با سایر انواع رایج در بازار مصرف ذخیره کننده ها از دیلی و صدای کمی برخوردار هستند.
4. مصرف کم انرژی – HDD هایی که قطعات مکانیکی را جابجا می کنند، به انرژی بیشتری نسبت به مقدار کم جریان الکتریکی منتقل شده از سلول های حافظه SSD نیاز دارند
5. دوام متناسب – مقایسه دوام SSD و HDD پیچیده تر از آن چیزی است که به نظر می رسد. قطعات مکانیکی HDD و سطح درایو نسبت به SSD در معرض آسیب محیطی هستند ، اگرچه فناوری جدید هارد دیسک های ضد ضربه در برابر ضربه های فیزیکی است. و SSD ها نمی توانند برای مدت طولانی بدون نشتی خاموش شوند ، اما HDD های خاموش می توانند دهه ها در محیط های تحت کنترل محیط زیست دوام بیاورند. با این وجود ، دوام SSD به لطف هوش ذخیره سازی اضافه شده به کنترل در حال رشد است. این فن آوری ها از SSD در برابر نشت داده یا خرابی محافظت می کنند و شامل کد تصحیح خطا (ECC) ، جمع آوری زباله و ذخیره خواندن و نوشتن می شوند.

شایان ذکر است که شما با خرید سرور ابری از مزیتهای این هارد پر قدرت بهرمند می شوید.

در ادامه مقاله به بررسی نقاط ضعف هارد SSD می پردازیم.

نقاط ضعف هارد SSD

معایب هارد ssd در زیر  آورده شده است:

1. بازیابی نکردن اطلاعات: یکی از اصلی ترین نقطه ضعف‌های‌ هارد SSD، نداشتن قابلیت بازیابی اطلاعات به حساب می‌آید. هنگامی که دیسک HDD از کار می‌افتد، کارشناسان غالبا قادر هستند دست کم تا حدودی داده ها را بازیابی کنند که البته این امر خود نیز وابسته به عواملی که موجب خرابی شده اند و هم چنین شرایط فیزیکی دیسک ها است که این قابلیت در هاردSSD وجود ندارد.
2. میزان دفعات نوشتن: یکی از ایراداتی که میتوان به SSD گرفت این است که برای نوشتن مجبور به پاک کردن است و به همین دلیل سرعت خواندن آن از نوشتن بسیار بیشتر است و به همین دلیل از این نوع حافظه با تکنولوژی خاصی که دارد برای اطلاعات بارگزاری سیستم عامل و ذخیره سازی داده های نرم افزارهایی مانند دیتابیس استفاده میشود.
3. ظرفیت: هم اکنون حافظه SSD با در نظر گرفتن ظرفیت، قابلیت رقابت با دیسک  HDD را ندارد اما قطعا این قبیل محدودیت‌ها موقتی هستند و در آینده ای نه چندان دور مرتفع خواهند شد.
4. کاهش سرعت: SSD ها پس از مدتی از استفاده کند می‌شوند و اگر اطلاعات داخل آنها رو به پر شدن برود این کاهش سرعت محسوس خواهد بود چون برای هر بار نوشتن باید عملیات کپی و حذف کردن را انجام دهد و به همین دلیل سرعت مناسب اولیه را ندارد.

هارد HDD چیست؟

درایو دیسک سخت (HDD) یک دستگاه ذخیره سازی سنتی است که از پلاترهای مکانیکی و هد خواندن / نوشتن متحرک برای دسترسی به داده ها استفاده می کند. درایو حالت جامد (SSD) نوع جدیدتر و سریعتری است که داده ها را بر روی تراشه های حافظه فوری قابل دسترسی ذخیره می کند. هارد HDD دارای قطعات مکانیکی متحرک داخل خود هستند که با چرخش به اطلاعات ذخیره شده بر روی آنها می‌توانید دسترسی داشته باشید. به دلیل اینکه دارای قطعات مکانیکی هستند بیشتر از هاردهای SSD دچار مشکلات سخت افزاری می‌شوند.

تفاوت هارد ssd با hdd

در بررسی فرق هارد ssd و hdd بایستی گفت دیسک‌های سخت سنتی (HDD) از صفحات چرخانی برخوردار هستند که اطلاعات را روی آن ها ذخیره می‌ کنند. بنابراین هر تایمی که رایانه قصد کند به اطلاعاتی دسترسی پیدا کند، یک سر سوزنی به مکان استقرار اطلاعات رفته، آن را خوانده و نهایتا اطلاعات مربوطه را در اختیار رایانه می‌گذارد.

در راستای تفاوت ssd و hdd بایستی گفت، نوشتن داده ها نیز روی دیسک های سخت سنتی از روندی بسیار مشابه هاردSSD برخوردار است.

تفاوت سرعت هارد ssd و hdd

در بررسی تفاوت سرعت هارد ssd با hddباید گفت در دیسک های سخت جامد هیچ حرکت و یا حتی هیچ چرخشی در کار نیست، این در حالی است که داده ها در بلوک های ویژه ای ذخیره می گردند و هر تایمی که رایانه به اطلاعات ویژه ای احتیاج داشته باشد، حافظه SSD به سرعت این توانایی را دارد که آن داده ها را یافته و در اختیار قرار دهد. در واقع، کارایی زیاد حافظه SSD به سبب همین مسیر مستقیم و بدون واسطه‌ ای که در دسترسی به داده ها دارد، است. این امر به نوبه ی خود یکی از اصلی‌ترین مزایای هارد SSD در مقایسه با هارد دیسک سنتی به حساب می‌آید.

به هنگام مقایسه و بررسی فرق ssd و hdd بایستی گفت یک حافظه SSD نو این قابلیت را دارد تا به روش‌های مختلف سرعت کامپیوتر شما را بالا ببرد. از جمله ی این راه ها می‌توانیم به موارد زیر اشاره کنیم:

• کم کردن تایم بوت یعنی بالا آمدن رایانه به طور قابل توجه، اجرا و هم چنین بارگذاری انواع مختلف نرم افزارها به شکل فوری از جمله تفاوت hdd و ssd می باشد
• خیره کردن و یا باز کردن انواع اسناد و فایل ‌های مختلف بدون هیچ گونه هدر رفت زمان یکی از مهمترین فرق hdd و ssd می باشد.
• سرعت زیاد در کپی کردن انواع مختلف فایل را می توان در بررسی تفاوت hdd با ssd بعنوان یک فاکتور مهم شمرد

حال که تفاوت حافظه ssd و hdd را بررسی کردیم  می توانیم برای انتخاب بین این دو هارد تصمیم گرفت.

انتخاب بین هارد ssd یا hdd

هاردهای SDD کوچک بوده و از سرعت بسیار بالایی برخوردار هستند اما به علت هزینه‌ی بالای آنها در حجم‌های کم در دسترس می‌باشند. در مقابل حافظه HDD قیمت پایینتر و حجم بالاتر داشته اما از سرعت مطلوبی به نسبت حافظه SSD برخوردار نیست. با این شرایط اگر به سادگی به دنبال یک روش ارزان برای ذخیره فایل ها هستید ، هنوز هم می توانید با HDD ها به اهداف خود برسید. این نوع از هاردها مقدار زیادی ترابایت را با قیمت های مقرون به صرفه ارائه می دهند.

اما برای درایو “اصلی” (سیستم عامل ، برنامه های کاربردی و پرونده های پرکاربرد) باید به SSD ارتقا پیدا کنید ، زیرا سرعت فوق العاده بهبود یافته را ارائه می دهد.

با توجه به مطالب فوق اگر بخواهیم برای جمع بندی مقایسه هارد SSD با HDD به یک نتیجه واحد برسیم باید بگوییم که شما الزاما نباید بین یکی از این ۲ دیسک یکی را انتخاب کنید. بهترین حالت این است که نرم افزارهای اصلی همانند سیستم عامل خود را بر روی SSD ذخیره نمایید و در کنار آن یک هارد HDD جهت ذخیره سازی اطلاعاتی که کمتر با آنها سروکار دارید استفاده نمایید.

نحوه نگهداری از هارد SSD

از آنجاییکه حافظه SSD بر خلاف هاردهای HDD که به ضربه حساس هستند، مقاوم در مقابل ضربه هستند پس نگهداری خیلی پیچیده و خاصی ندارند. اما به دلیل قیمت بالایی که در مقایسه با هارد دیسک های قدیمی دارند و بالا بردن عمر هارد ssd باید در نگهداری آنها دقت لازم را داشت. همچنین با توجه به سایز کوچکتر و بهینه ای که نسبت هارد HDD دارند می توان از تعداد بیشتری در کیس استفاده کرد ولی به دلیل ساختار ترانزیستوری و تکنولوژی پیاده‌سازی فلش نند، هاردهای گرانی هستند.

نحوه نوشتن و پاکسازی داده ها در حافظه SSD

SSD ها برای درج اطلاعات داده ها را در یک صفحه می‌خوانند و با بر روی یک صفحه فلش نند می‌نویسند اما سرعت نوشتن آنها پایین است. اگر نیاز به پاک کردن اطلاعات یک سلول باشد، نمی‌توانند تنها اطلاعات آن سلول یا حتی آن صفحه را پاک کنند؛ بلکه تمام اطلاعات موجود در آن بلوک را حذف می‌کنند. زیرا فرض را بر خالی بودن صفحات مجاور می‌گذارند. دلیل این انتخاب این است که برای پاک کردن اطلاعات از روی صفحات فلش ناند، ولتاژ زیادی لازم است و اگر به‌صورت نظری بتوان اطلاعات یک صفحه را پاک کرد، ولتاژ بالای اعمال شده در آن، صفحات مجاور را نیز تحت‌تأثیر قرار داده و اطلاعات ذخیره شده در آن‌ها بر اثر این ولتاژ بالا دستکاری و غیر قابل استفاده می‌شوند. پس برای نوشتن اطلعات راهکار دیگری را دارد.

• گام اول، کپی کردن تمام اطلاعات بلوک مورد نظر
• گام دوم، حذف تمام اطلاعات داخل بلوک
• گام سوم نوشتن اطلاعاتی که کپی شده بود به همراه اطلاعات مورد نظر که باید نوشته شوند

مختصری درباره هارد های SAS و تفاوت آن با هارد SSD

هارد SAS در واقع، ورژن توسعه یافته‌ی هارد SATA به حساب می‌آید. SAS مخفف Serial Attached SCSI است. سرعت انتقال در این قبیل هارد‌ ها حدودا ۷۶۸ مگابایت است که در مقایسه با هارد دیسک های SATA بسیار سریع تر است. چرخش صفحه های هارد SAS در هر دقیقه از فاکتور های اصلی تعیین کننده‌ی سرعت آن محسوب می شود.

به منظور مقایسه‌ی هارد SSD و هارد SAS بهتر است فرق هارد SSD و SAS  را بررسی کنیم. به همین دلیل در این جا به مقایسه ی سرعت می‌پردازیم.

هاردهای SATA و SAS از منظر نقاط تفاوت با هارد SSD، از بخش چرخانی روی صفحه ی ذخیره سازی برخوردار هستند. معمولا هر چقدر سرعت چرخش روی این صفحه‌ها بیشتر باشد، به همین ترتیب سرعت خواندن و هم چنین نوشتن داده ‌ها نیز بالاتر خواهد رفت. انواع مختلف رایج در بازار این هارد‌‌ها از سرعت ۹۰۰ دور در دقیقه یا ۷.۲ برخوردار هستند. هم اکنون با در نظر گرفتن نیاز روز افزون جهان به سرعت بالا، انواع مختلف دیگری با سرعت‌های بسیار زیاد ۱۰۰۰۰ دور در دقیقه و یا ۱۵۰۰۰ دور در دقیقه نیز مورد بهره گیری قرار گرفته اند. با بالا رفتن سرعت چرخش دیسک، سرعت دسترسی به داده‌ها نیز بیشتر می شود، ولی در عین حال مصرف انرژی دستگاه، سر و صدا و لرزش حاصل نیز افزایش می‌یابد و  بنابراین هزینه‌های نگهداری سیستم نیز افزایش می‌یابد.