حافظه SSD چیست؟ انواع، مزایا و کاربردهای حافظه SSD

منظور از حافظه SSD چیست؟

SSD مخفف عبارت Solid State Drive به معنای درایو حالت جامد، نوعی حافظه ذخیره‌سازی غیرفرّار است که اطلاعات را به‌طور دائم روی حافظه فلش ذخیره می‌کند. یعنی حتی با رفتن برق اطلاعات شما روی حافظه باقی می‌مانند و سرعت بسیار بالایی نسبت به حافظه دیسک سنتی دارند؛ طوری‌که با استفاده از SSD، دستگاه شما سریع‌تر بوت می‌شود، برنامه‌ها به‌سرعت بارگذاری و فایل‌ها نیز با سرعت بالایی ذخیره می‌شوند.

کاربرد حافظه SSD چیست؟

در پاسخ به این سوال که کاربرد حافظه SSD چیست؟ می‌توان گفت این حافظه در هر جایی که نیاز به درایو سخت‌افزاری وجود دارد، قابل استفاده است. برای مثال، در انواع کامپیوترها، دوربین‌های دیجیتال، تلفن‌های هوشمند، تبلت‌ها و… می‌توانید آن را ببینید. SSD به دلیل سرعت بالاتر از حافظه دیسک سنتی، زمان کمتری برای دسترسی به داده‌ها نیاز دارد؛ بنابراین برای برنامه‌هایی مناسب است که به سرعت بالای خواندن و نوشتن نیاز دارند.

نحوه کار حافظه SSD چگونه است؟

حافظه دیسک‌های سنتی از یک دیسک چرخنده استفاده می‌کنند که یک هد خواندن/نوشتن روی بازوی مکانیکی به نام اکتور قرار گرفته است. حافظه دیسک اطلاعات را به‌صورت مغناطیسی می‌خواند و می‌نویسد. اما این ویژگی مغناطیسی ممکن است باعث نقص مکانیکی حافظه شود. نحوه کار حافظه SSD چیست؟ در پاسخ باید گفت SSD هیچ قطعه متحرکی ندارد که بشکند یا بالا و پایین برود. دو جزء اصلی SSD شامل کنترل‌کننده فلش و تراشه‌های حافظه فلش NAND طوری بهینه‌سازی شده‌اند که عملکرد بالایی در خواندن و نوشتن برای درخواست‌های متوالی و تصادفی داشته باشند.

حافظه SSD داده‌‌ها را در تراشه‌های حافظه فلش به‌هم پیوسته می‌خواند و می‌نویسد. این تراشه‌ها از ترانزیستورهای گیت شناور (FGT) برای نگه داشتن بار الکتریکی استفاده می‌کنند؛ در نتیجه این امکان را به SSD می‌دهد تا داده‌ها را حتی زمانی که به منبع تغذیه متصل نیست، ذخیره کند.

انواع حافظه SSD چیست؟

حافظه دیسک‌های جامد یا SSD‌ها، انواع مختلفی دارند که بر اساس نوع اتصال، سرعت و ظرفیت مموری تقسیم‌بندی می‌شوند. از نظر نوع اتصال، SSD به‌صورت داخلی (Internal) و خارجی (External) موجود است. حافظه اینترنال به‌صورت داخلی در داخل رایانه، لپ‌تاپ و سرورها قرار می‌گیرد و حافظه اکسترنال از طریق پورت‌های USB یا Thunderbolt به دستگاه متصل می‌شود. براساس سرعت، انواع حافظه SSD شامل دسته‌های زیر است.

۱. حافظه‌های SATA؛ قدیمی‌ترین نوع SSD

حافظه‌های SATA از نوع جامد SSD، کمترین سرعت و عملکرد را ارائه می‌دهند. این سری از انواع درایوهای ذخیره‌سازی SSD‌ ازطریق رابط SATA یا SAS به سیستم متصل می‌شوند و اولین قدم و کمترین هزینه را برای ورود به دنیای SSD ارائه می‌دهند. زیرا به‌راحتی می‌توانید بدون نیاز به چک کردن مادربرد، SATA را جایگزین HDD کنید.

۲. حافظه SSD M2 چیست؟

این نوع حافظه جامد نمونه جمع‌جورتری از حافظه‌های SATA است که معمولاً در فرم‌های کوچکتر و بهینه‌تری نسبت به حافظه‌های SSD سنتی عرضه می‌شود؛ در نتیجه کارایی و سرعت آن نسبت به SATA افزایش و فضای فیزیکی مورد نیاز برای نصب M2 در مادربرد کاهش پیدا کرده است.

۳. حافظه فلش PCIe؛ حافظه مورد علاقه گیمرها

این سری از انواع درایو ذخیره‌سازی SSD تعداد اجزای ورودی/خروجی بیشتر و نرخ انتقال اطلاعات بهتری ارائه می‌دهد. علاوه‌براین، مزیت این نوع SSD تاخیر بسیار کم آن‌ها است. البته از این موضوع نمی‌توان گذشت که در اغلب موارد، نیاز به درایو سفارشی دارند. این نوع SSD معمولا مورد توجه گیمرها است.

۴. حافظه فلش DIMMs؛ نسخه بهبود یافته PCI

این ماژول‌ها به عنوان حافظه دینامیک تصادفی با کاهش تاخیر، عملکرد بهتری از کارت‌ فلش PCIe دارند. این نوع حافظه به‌صورت مستقیم در مادربرد قرار می‌گیرد و مانند حافظه RAM عمل می‌کند، اما به جای ذخیره‌سازی داده‌ها برای استفاده سریع، از حافظه فلش استفاده می‌کند. این فناوری سرعت سیستم را افزایش داده و زمان اجرای برنامه‌ها را بهبود می‌بخشد.

۵. حافظه NVMe SSD؛ بهترین عملکرد SSD نسل جدید 

این SSD از مشخصات رابط NVMe برای انتقال سریع داده بین سیستم‌های کاربر و SSD استفاده می‌کند. NVMe SSD برای ذخیره‌سازی بدون از دست دادن اطلاعات با‌سرعت بالا طراحی شده و برای برنامه‌هایی با نیازهای محاسباتی بالا مناسب است. به بیانی دیگر، انتقال فایل ۲۰ گیگابایتی با این حافظه فقط حدود ۶ ثانیه از شما زمان می‌گیرد.

۶. حافظه NVMe-oF؛ مناسب‌ترین SSD برای سرورهای میزبانی

پروتكل NVMe over Fabrics امکان انتقال داده بین رایانه میزبان و دستگاه SSD NVMe را فراهم می‌کند. NVMe-oF از طریق روش‌هایی مانند اترنت یا فیبر کانال انتقال، داده را جابه‌جا می‌کند. از حافظه NVMe-oF می‌توانید در سرورها و سیستم‌های ذخیره‌سازی استفاده کنید. این فناوری همچنین امکان انتقال داده‌ با سرعت بالا و کاهش تاخیر را فراهم می‌کند؛ در نتیجه برای مواردی مفید است که به عملکرد بهتر و زمان پاسخ کمتر نیاز دارند.

۷. حافظه ذخیره‌سازی Hybrid DRAM-Flash

حافظه ذخیره‌سازی Hybrid DRAM-Fash از انواع حافظه SSD است که از ترکیب حافظه‌های نشانه‌گذاری RAM (DRAM) و فلش‌مموری (Flash Memory) بهره می‌برد. با استفاده از حافظه ذخیره‌سازی Hybrid DRAM-Flash، امکان ذخیره داده‌ها در فلش‌مموری و دسترسی سریع به داده‌های مختلف از طریق DRAM فراهم می‌شود. این روش به‌صورت همزمان انعطاف‌پذیری و عملکرد بالا، کاهش هزینه و صرفه‌جویی در مصرف انرژی را به‌دنبال دارد.

مقایسه انواع حافظه SSD در یک نگاه

حافظه های SSD در انواع مختلفی تولید می‌شوند که هر کدام ویژگی‌ها و مزایای خاص خود را دارند. در ادامه، این SSDها را با یکدیگر مقایسه می‌کنیم.

مزایا و معایب حافظه SSD چیست؟

از جمله مزایای حافظه SSD می‌توان گفت که به‌دلیل نداشتن قطعات متحرک، حافظه SSD در معرض نقص‌هایی مانند خرابی‌های مکانیکی HDD نیست. از طرفی، صدا و مصرف انرژی کمتری دارد. SSD از حافظه دیسک‌ها سبک‌تر است؛ در نتیجه گزینه بهتری برای لپ‌تاپ و موبایل خواهد بود. علاوه‌براین، نرم‌افزار کنترل کننده SSD قبل از خرابی احتمالی درایو به کاربر هشدار می‌دهد.

مزایای حافظه SSD 

به‌طورکلی، می‌توان گفت SSD به‌علت نداشتن قطعات متحرک:

• بی‌صدا است.
• انرژی کمتری مصرف می‌کند.
• سرعت خواندن و نوشتن سریع‌تری دارد.
• در ابعاد و اندازه‌های مختلفی عرضه می‌شود.
• از دوام بالاتری در برابر ضربه و حرکت برخوردار است.

معایب حافظه SSD 

در SSD‌هایی که از تراشه حافظه فلش NAND استفاده می‌شود، عمر مفید و ظرفیت کمتری وجود دارد. همچنین:

•  SSD نسبت به HDD به‌‌دلیل قابلیت‌های قوی‌تر و سریع‌تر گران‌تر است.
• بازیابی داده‌های درایو ذخیره‌سازی SSD در برخی موارد، پروسه زمان‌بری است.
• با گذشت زمان به‌علت محدودیت در تعداد چرخه‌های نوشتن، عملکرد SSD کاهش پیدا می‌کند.

تفاوت حافظه HDD و eMMC با حافظه SSD چیست؟ 

حافظه HDD و eMMC از نوع ذخیره‌سازی مکانیکی هستند، درحالی‌که حافظه SSD از نوع ذخیره‌سازی حالت جامد است. همچنین، حافظه HDD و eMMC کندتر، ارزان‌تر و دارای عمر کمتری نسبت به حافظه SSD هستند. در ادامه تفاوت حافظه HDD و eMMC با حافظه SSD را بررسی می‌کنیم.

در بررسی تفاوت حافظه SSD با HDD، می‌توان گفت SSD در عین گران بودن، سریع‌ترین و کم‌صداترین گزینه ذخیره‌سازی است. درحالی‌که HDD باوجود ظرفیت بیشتر و قیمت ارزان‌تر، کندتر بوده و احتمال خرابی آن‌ها بیشتر است. eMMC نیز گزینه‌ای مقرون‌به‌صرفه برای ذخیره‌سازی داده‌های کم است؛ زیرا از ظرفیت محدودی بهره می‌برد.