درایو حالت جامد (SSD) چیست؟

درایو حالت جامد (SSD) یک وسیله ذخیره سازی است که در رایانه ها استفاده می شود. بر خلاف هارد دیسک سنتی (HDD) که از مجموعه ای از صفحات فلزی پوشیده شده با مواد فرومغناطیسی استفاده می کند که روی یک دوک می چرخد، SSD هیچ قطعه متحرکی ندارد.

SSD ها داده ها را با استفاده از حافظه مبتنی بر فلش ذخیره می کنند که بسیار سریعتر از هارد دیسک های سنتی است. این به SSD ها مزایایی مانند زمان دسترسی سریع تر، عملکرد بدون نویز، قابلیت اطمینان بالاتر و مصرف انرژی کمتر می دهد.

در چند سال اخیر شاهد افزایش قابل توجهی در دسترسی به SSD ها بوده ایم. آنها همچنین کاهش چشمگیری در قیمت نشان داده‌اند، حتی اگر هنوز هم گران‌تر از درایوهای سنتی به ازای هر گیگابایت فضای ذخیره‌سازی هستند.

SSD ها می توانند از رابط های سنتی HDD و فرم فاکتورها یا رابط های جدیدتر و فاکتورهای شکلی استفاده کنند که از مزایای خاص حافظه فلش در SSD ها استفاده می کنند. رابط‌های سنتی (مانند SATA و SAS) و فاکتورهای فرم استاندارد HDD اجازه می‌دهند که از این SSD‌ها به عنوان جایگزینی برای HDD در رایانه‌ها و سایر دستگاه‌ها استفاده شود.

با این حال، توجه به این نکته مهم است که درایوهای SSD مبتنی بر فلش NAND، اگر برای مدت طولانی بدون برق باقی بمانند، به مرور زمان به آرامی از شارژ خارج می‌شوند. این امر باعث می شود که درایوهای فرسوده (که از میزان استقامت خود فراتر رفته اند) معمولاً پس از یک سال (در صورت نگهداری در دمای ۳۰ درجه سانتیگراد) تا دو سال (در دمای ۲۵ درجه سانتیگراد) شروع به از دست دادن داده ها کنند. برای درایوهای جدید بیشتر طول می کشد۲. بنابراین، SSD ها برای ذخیره سازی آرشیوی مناسب نیستند.

SSD چگونه کار می کند؟

یک SSD با ذخیره داده ها در یک شبکه به هم پیوسته از تراشه های حافظه فلش ۱ کار می کند. این تراشه ها بر روی مادربرد قرار ندارند، اما جای خاص خود را در قسمت دیگری از کامپیوتر دارند. در واقع، شما می توانید هارد دیسک لپ تاپ خود را بردارید و آن را با یک درایو حالت جامد جایگزین کنید، بدون اینکه هیچ گونه تاثیری بر اجزای ضروری دیگر داشته باشید.

SSD از تراشه های حافظه کوچکی به نام حافظه فلش برای ذخیره داده استفاده می کند. فلش مموری یک حافظه غیر فرار است، به این معنی که داده ها را حتی زمانی که منبع تغذیه نیست حفظ می کند. این با حافظه سیستم یا RAM در مادربرد رایانه شما متفاوت است، که فرار است و به محض اینکه دستگاه شما برق قطع می شود اطلاعات را از دست می دهد.

عدم وجود قطعات متحرک به SSD اجازه می دهد تا سرعت خواندن و نوشتن بسیار بیشتری نسبت به هارد دیسک های سنتی داشته باشد و در نتیجه عملکرد کلی سیستم بهبود یافته، زمان بوت شدن سیستم عامل سریع تر، انتقال سریع فایل ها و زمان بارگذاری سریعتر برای نرم افزارها و بازی ها انجام می شود.

توجه به این نکته مهم است که اگرچه SSD ها سریع تر و قابل اعتمادتر از هارد دیسک های سنتی هستند، اما طول عمر آنها محدود است. هر سلول در یک SSD فقط می تواند به تعداد معینی بار قبل از فرسوده شدن نوشته شود. با این حال، اکثر کاربران خیلی قبل از اینکه به این حد نزدیک شوند، رایانه خود را تعویض می کنند.

هارد دیسک (HDD) چیست؟

هارد دیسک درایو (HDD) نوعی دستگاه ذخیره‌سازی اطلاعات است که در لپ‌تاپ‌ها و رایانه‌های رومیزی استفاده می‌شود. هارد دیسک‌ها دستگاه‌های ذخیره‌سازی «غیر فرار» هستند، به این معنی که داده‌های ذخیره‌شده را حتی زمانی که برق تامین نمی‌شود، حفظ می‌کنند.

یک HDD شامل دو عنصر اصلی است. یک بشقاب چرخان و یک بازوی محرک۲. پلاتر یک دیسک مغناطیسی دایره ای است که حاوی آهنگ ها و بخش هایی است که داده ها را حفظ می کند. بازوی محرک برای خواندن و نوشتن داده ها در سراسر صفحه حرکت می کند. پلاتر روی یک دوک می‌چرخد تا با حرکت بازوی محرک در عرض آن، به سرعت بخشیدن به فرآیند خواندن/نوشتن کمک کند.

بخش‌های داده به‌طور تصادفی (همچنین به‌عنوان تکه‌تکه شناخته می‌شوند) در سرتاسر صفحه پخش می‌شوند، و یکپارچه‌سازی یک هارد دیسک می‌تواند با سازمان‌دهی مجدد داده‌ها برای ذخیره‌سازی متوالی آن‌ها برای زمان‌های خواندن سریع‌تر، عملکرد را افزایش دهد.

از مزایای هارد دیسک می توان به ظرفیت ذخیره سازی زیاد و هزینه کمتر در مقایسه با راه حل های ذخیره سازی دیگر مانند SSD2 اشاره کرد. با این حال، آنها می توانند در بازیابی فایل های بزرگتر کندتر باشند، انرژی بیشتری مصرف کنند، گرمای زیادی را به دلیل قطعات متحرک تولید کنند، و دوام کمتری دارند، به خصوص در دستگاه های قابل حمل.

هارد دیسک چگونه کار می کند؟

یک HDD با استفاده از یک صفحه چرخان و یک بازوی محرک۱ کار می کند. پلاتر یک دیسک مغناطیسی دایره ای است که شامل آهنگ ها و بخش هایی است که داده ها را حفظ می کند. بازوی محرک برای خواندن و نوشتن داده ها در سراسر صفحه حرکت می کند. پلاتر روی یک دوک می چرخد تا به سرعت بخشیدن به فرآیند خواندن/نوشتن در حین حرکت بازوی محرک در عرض آن کمک کند.

بخش‌های داده به‌طور تصادفی (همچنین به‌عنوان تکه‌تکه‌شده شناخته می‌شوند) در سرتاسر صفحه پخش می‌شوند، و یکپارچه‌سازی یک هارد دیسک می‌تواند با سازماندهی مجدد داده‌ها برای ذخیره‌سازی متوالی آن‌ها برای زمان‌های خواندن سریع‌تر، عملکرد را افزایش دهد.

هارد دیسک حاوی یک بشقاب چرخان با یک پوشش مغناطیسی نازک است. یک “سر” روی بشقاب حرکت می کند و ۰ و ۱ را به عنوان مناطق کوچک مغناطیسی شمال یا جنوب روی بشقاب می نویسد. یک هارد دیسک مدرن می تواند بیش از یک تریلیون ۰/۱ بیت در هر بشقاب ذخیره کند، بنابراین نقاط منفرد شمال/جنوب بسیار کوچک هستند.

هارد دیسک اینگونه کار می کند. این یک فرآیند پیچیده است، اما در طول سالیان متمادی برای قابل اعتماد و کارآمد بودن اصلاح شده است.

تفاوت SSD و HDD چیست؟

در اینجا چند تفاوت اصلی بین درایوهای حالت جامد (SSD) و هارد دیسک (HDD) وجود دارد:

ذخیره سازی داده ها: HDD ها دستگاه های ذخیره سازی سنتی هستند

با صفحات چرخان که داده ها را می خوانند، می نویسند و ذخیره می کنند. SSD ها از فناوری ذخیره سازی جدیدتری استفاده می کنند که داده ها را روی تراشه های حافظه با دسترسی فوری ذخیره می کند.

سرعت: SSD ها سریعتر از HDD ها هستند. یک SSD داده ها را سریعتر از یک هارد دیسک بارگذاری می کند. این به این دلیل است که هارد دیسک‌ها از قطعات مکانیکی برای خواندن و نوشتن داده‌ها استفاده می‌کنند که می‌تواند باعث تأخیر شود.

دوام: اس اس دی ها نسبت به هارد دیسک ها احتمال شکستگی کمتری دارند زیرا هارد دیسک ها از قطعات متحرک تشکیل شده اند. این باعث دوام بیشتر SSD ها می شود.

نویز: SSD ها نسبت به هارد دیسک ها کم صداتر هستند. یک رایانه شخصی، حتی با بهترین هارد دیسک، نویزتر از یک SSD خواهد بود و حتی ممکن است در صورت استفاده از یک محفظه خارجی، لرزش را در سراسر فضای میز شما ارسال کند

قیمت: هاردهای HDD ارزانتر از SSD هستند. با HDD2 قیمت بهتری برای هر گیگابایت (گیگابایت) خواهید داشت. بنابراین اگر بودجه یا حجم زیادی از فایل ها دغدغه اصلی شماست، یک هارد دیسک ارزش بررسی دارد.

مصرف انرژی: در لپ تاپ ها، انتخاب SSD می تواند به عمر باتری طولانی تر منجر شود. به طور متوسط تا ۴۵ دقیقه در مقایسه با لپ تاپ های مجهز به HDD2.

اندازه: SSD ها اغلب بسیار کوچکتر از HDD هستند و بنابراین انعطاف پذیری بیشتری را در طراحی PC3 به سازندگان ارائه می دهند.

بازیابی اطلاعات: هارد دیسک ها در صورت آسیب دیدگی، بازیابی راحت تری را ارائه می دهند.

این تفاوت ها می تواند به شما کمک کند تصمیم بگیرید که کدام نوع درایو برای نیازهای شما بهترین است.

SSD و HDD از نظر سرعت چگونه با هم مقایسه می شوند؟

از نظر سرعت، درایوهای حالت جامد (SSD) به طور قابل توجهی سریعتر از درایوهای دیسک سخت (HDD) هستند. در اینجا دلیل آن است:

زمان دسترسی به داده ها: SSD ها تقریباً زمان دسترسی به داده های آنی دارند، معمولاً حدود ۰.۱ میلی ثانیه. در مقابل، HDD ها دارای زمان دسترسی به داده هستند که می تواند بین ۵ تا ۱۰ میلی ثانیه باشد. دلیل این امر این است که HDD ها از قطعات مکانیکی برای خواندن و نوشتن داده ها استفاده می کنند که می تواند باعث تأخیر شود.

نرخ انتقال داده: SSD ها همچنین سرعت انتقال داده بالاتری دارند. سرعت انتقال اطلاعات یک SSD می تواند از ۲۰۰ مگابایت بر ثانیه تا ۵۵۰ مگابایت بر ثانیه برای هاردهای SSD SATA3 و تا ۳۵۰۰ مگابایت بر ثانیه برای SSD های NVMe متغیر باشد. از سوی دیگر، سرعت انتقال اطلاعات یک هارد دیسک معمولا از ۵۰ مگابایت بر ثانیه تا ۱۲۰ مگابایت بر ثانیه است.

زمان بوت شدن سیستم: SSD ها تقریباً فوراً می توانند سیستم را بالا بیاورند، در حالی که هارد دیسک ها به دلیل مدت زمانی که طول می کشد تا دیسک به بالا بچرخد کمی بیشتر طول می کشد.

سرعت باز کردن فایل: سیستم های مجهز به SSD می توانند فایل ها را تا ۳۰ درصد سریعتر از سیستم های مجهز به HDD باز کنند.

نویز و لرزش: SSD ها بی صداتر هستند و مانند هارد دیسک نمی لرزند، که باعث می شود رایانه شما روان تر کار کند.

بنابراین از نظر سرعت، خواه بوت کردن سیستم شما، راه‌اندازی یک برنامه یا انتقال فایل‌ها، SSD احتمالاً بسیار سریع‌تر از HDD عمل می‌کند.

۱. SSD و HDD از نظر دوام چگونه با هم مقایسه می شوند؟

از نظر دوام، درایوهای حالت جامد (SSD) و هارد دیسک (HDD) نقاط قوت و ضعف متفاوتی دارند:

دوام فیزیکی: SSD ها عموماً از نظر فیزیکی دوام بیشتری نسبت به HDD دارند. از آنجایی که SSD ها قطعات متحرک ندارند، در برابر ضربه و لرزش مقاوم هستند که می تواند باعث آسیب به اجزای مکانیکی هارد دیسک شود. این باعث می شود که SSD ها انتخاب بهتری برای لپ تاپ ها و سایر دستگاه های تلفن همراهی باشند که به طور مکرر جابجا می شوند.

طول عمر: هر دو SSD و HDD طول عمر محدودی دارند. طول عمر یک هارد دیسک اغلب بیشتر از عمر یک هارد SSD است. طول عمر یک هارد دیسک معمولاً با «چرخه‌های شروع/توقف» اندازه‌گیری می‌شود – تعداد دفعاتی که درایو می‌تواند به سرعت بچرخد و سپس دوباره به پایین بچرخد. از سوی دیگر، طول عمر یک SSD معمولاً در «چرخه‌های نوشتن» اندازه‌گیری می‌شود – تعداد دفعاتی که داده‌ها را می‌توان قبل از فرسودگی سلول‌ها روی درایو نوشت. با این حال، اکثر کاربران خیلی قبل از رسیدن به این حد، رایانه خود را تعویض می کنند.

طول عمر داده: در صورت بدون برق، SSD های فرسوده معمولاً بسته به دما، پس از حدود یک تا دو سال ذخیره سازی، داده ها را از دست می دهند. درایوهای جدیدی که تعداد چرخه های نوشتن کمتر از تعداد نامی خود را تجربه کرده اند، می توانند بیشتر دوام بیاورند. از سوی دیگر، هارد دیسک‌ها می‌توانند داده‌ها را برای مدت زمان طولانی‌تری بدون برق ذخیره کنند و کمتر در برابر از دست دادن ناگهانی برق آسیب‌پذیر هستند.۴. شرایط عملیاتی: هارد دیسک ها می توانند در صورت استفاده در دماهای بالا یا رطوبت بالا، دچار افت عملکرد و خرابی مکانیکی شوند. SSD ها نسبت به این شرایط بسیار تحمل می کنند.

بنابراین در حالی که SSD ها به طور کلی از نظر ضربه فیزیکی و شرایط عملیاتی دوام بیشتری دارند، HDD ها معمولا طول عمر بیشتری دارند و برای ذخیره سازی طولانی مدت داده ها مناسب تر هستند.

طول عمر SSD در مقایسه با HDD چقدر است؟

طول عمر یک SSD و یک HDD بسته به مدل خاص، نحوه استفاده و شرایط استفاده از آن می‌تواند بسیار متفاوت باشد. با این حال، در اینجا چند مقایسه کلی وجود دارد:

۱. SSD Lifespan: SSD ها بر اساس تعداد چرخه های نوشتن که می توانند انجام دهند، طول عمر محدودی دارند. این به این دلیل است که هر سلول در یک SSD فقط می تواند به تعداد معینی بار قبل از فرسودگی نوشته شود. با این حال، اکثر کاربران خیلی قبل از رسیدن به این حد، رایانه خود را تعویض می کنند. در صورت بدون برق، SSD های فرسوده معمولاً بسته به دما، پس از حدود یک تا دو سال ذخیره سازی، داده ها را از دست می دهند.

طول عمر HDD: هاردهای HDD همچنین طول عمر محدودی دارند.

اما اغلب طولانی تر از SSD ها است. طول عمر یک هارد دیسک معمولاً با «چرخه‌های شروع/توقف» اندازه‌گیری می‌شود – تعداد دفعاتی که درایو می‌تواند به سرعت بچرخد و سپس دوباره به پایین بچرخد. هارد دیسک‌ها می‌توانند داده‌ها را برای مدت زمان طولانی‌تری بدون برق ذخیره کنند و در برابر قطع ناگهانی برق کمتر آسیب‌پذیر هستند.

بنابراین در حالی که SSD ها به طور کلی از نظر ضربه فیزیکی و شرایط عملیاتی دوام بیشتری دارند، HDD ها معمولا طول عمر بیشتری دارند و برای ذخیره سازی طولانی مدت داده ها مناسب تر هستند.