مقدمه
وسايل ذخيرهسازي قابل حمل، در طول دو دهه اخير در معرض تغييرات فراواني قرار گرفته است. از فلاپي ديسکها گرفته تا ديسکهاي CD و DVD و حافظههاي USB. اما آنچه در دنياي ذخيرهسازي، دستخوش تغييرات نشده، هارد ديسک (HDD) است که انتخابي اصلي و هميشگي براي ذخيرهسازي اطلاعات بوده است.
HDDها در طول سالهاي اخير پيشرفت بسياري داشتهاند و انواع مدلهاي سريع و با ظرفيت بيشتر بطور مدام معرفي شده و هيچ تکنولوژي نتوانسته جايگاه هارد ديسکها را به عنوان يک منبع ذخيرهسازي مغناطيسي تهديد کند. اما اکنون کمي شرايط تغيير کرده است.
SSD چيست؟SSD يا به عبارت ديگر Solid State Disk ، منبع ذخيرهسازي است که از نيمه رساناهاي حالت جامد تشکيل شده است. از اين تکنولوژي در ساخت حافظههاي Flash نيز استفاده ميشود به همين دليل برخي SSD را حافظه Flash ، مينامند.
SSDها امتيازات بيشتري نسبت به هارد ديسکها دارند و تصور اينکه روزي جايگزين هارد ديسک در نوت بوکها وکامپيوترهاي شخصي شوند بسيار طبيعي است.
بخصوص اينکه کاهش قيمت مداوم SSD اين تصور را به واقعيت نزديکتر کرده است.
توان مصرفي کم نقطه قوت SSD SSD براي افزايش فضاي ذخيرهسازي ، مشکلات HDD را ندارد. چراکه در HDD براي افزايش حجم، سازندهها ناگزيرند از صفحات بيشتري استفاده نمايند و وقتي تعداد صفحات زياد ميشود، به دليل اينکه فضاي داخل HDD کاملا ايزوله است و هواي داخل آن نيز محدود است، با چرخش سريع صفحات، گرماي بيشتري نيز توليد مي شود که براي استفاده در نوتبوک اين مشکل بزرگي است و اين همان چيزي است که شرکتهاي سازنده سعي در بهبود اجرا و سرعت آن را دارند.
يکي از برتريهاي SDD نسبت به HDD ، توان مصرفي آن است و نيز از نظر سايز در ظرفيت برابر از HDD کوچکتر است.
نقاط ضعف SSDدر مقابل، SDD نقاط ضعفي هم نسبت به HDD دارد:
l عدم بازيابي اطلاعات: يکي از نقاط ضعف SSD ، عدم امکان بازيابي دادهها است.زمانيکه HDD از کار ميافتد کارشناسان اغلب قادرند حداقل مقداري از دادهها را بازيابي کنند ( البته اين وابسته به علت خرابي و شرايط فيزيکي صفحهها دارد ) که اين امکان در SDD ها وجود ندارد.
l تعداد دفعات نوشتن : نکته بعدي ، عمر مفيد SSD هاست که از نظر
Write Cycle ( تعداد دفعات نوشتن ) نسبت به HDD ها، عمر کمتري دارند.
l ظرفيت : نهايتا اينکه در حال حاضر SSD از لحاظ ظرفيت ، توانايي رقابت با HDD را ندارد اما اين محدوديت، موقتي است در آينده رفع خواهد شد.
برتري SSD بر HDD در هنگام بازنويسي فايلSSD از نظر نرمافزاري کاملا با HDD سازگاري دارد بطوريکه ميتواند در هر کاري جايگزين HDD شود. در بخش مديريت فايل نيز تفاوتهاي جزئي بين HDD و SSD وجود دارد.
در اين خصوص ميتوان به اين نکته اشاره کرد که در HDD ، هنگام بازنويسي فايل, فايل در همان جاي قبلي کپي ميشود. در اين حالت اگر اشتباهي رخ دهد گاهي سبب نابود شدن دادهها ميشود اما در SSD، هنگام بازنويسي فايل، فايل در يک موقعيت جديد کپي و سپس فايلهاي اصلي ( قديمي ) حذف ميشوند. بنابراين اگر هنگام بازنويسي فايلها اشتباهي رخ دهد فايلهاي اصلي به صورت دست نخورده باقي ميمانند که اين باعث کاهش احتمال از بين رفتن دادهها ميشود.
در حال حاضر ويندوز تفاوتي ميانHDD و SSD قائل نميشود اگرچه گفته شده که سعي در استفاده بهينه از SSD دارد.
نقاط ضعفHDDهمانطور که ميدانيد براي ذخيره يک فايل بر روي سطح هارد ديسک، فايل به قطعههاي کوچکي به نام کلاستر ( Cluster ) تقسيم ميشود. اين کلاسترها به ترتيب ( Sequential ) بر روي سکتورهاي خالي روي هارد ديسک ذخيره ميشوند. نحوه قرارگيري کلاسترها هم به هيچ عنوان نظم خاصي ندارد، يعني اينطور نيست که کلاسترها بر روي سکتورهاي مجاور هم ذخيره شود. به همين دليل هم براي افزايش سرعت دسترسي به فايلها از نرمافزارهاي Defragmenter استفاده ميکنند. اين نرمافزارها سعي ميکنند تا جايي که امکان دارد کلاسترهاي مربوط به يک فايل را در سکتورهاي مجاور هم قرار دهند.
هاردديسک براي خواندن اطلاعات دو کار انجام ميدهد که موجب تاخير در خواندن و نوشتن ميشود. اول آنکه هد بايد بر روي سطح ديسک حرکت کند ( به شکل 2 دقت کنيد ) تا به نقطه مورد نظر برسد که به مدت زمان لازم براي دسترسي به فايل Seek گويند. دوم اينکه صفحه هارد ديسک نيز بايد بچرخد تا نقطه مورد نظر زير هد قرار گيرد. و اين باعث تاخير در کار ميشود. اين تاخير در هنگام چرخش ديسک براي حرکت دادن بخشهاي مورد نياز نيز اتفاق مي افتد.
به دليل آنکه SSD هيچ بخش حرکتي ندارد در هنگام خواندن و نوشتن دادهها نيز تاخيري ندارد. اگر چه اين مجموع اين دو تاخير در هاردديسک کسري از ثانيه است اما قابل چشم پوشي نيست.
شکل 2 : زمان مورد نياز براي دسترسي هد به محل ذخيره فايل روي صفحه ديسک Seek Time گويند.
اينکه آيا SSD جايگزين HDD در تمامي کاربردها خواهد شد يا نه هنوز مشخص نيست. اگر چه در برخي کاربردها SSD به جاي HDD به فروش ميرسد ( مثل حافظههاي قابل حمل USB با ظرفيت 40 و 80 گيگابايت که در ساختار آنها از SSD استفاده شده است ) اما در برخي ابزارها هنوز HDD به عنوان ذخيره اصلي کاربرد دارد.
قيمت گذاري سازندههاي SSD نقش اصلي را در اين تغييرات خواهد داشت, اگر چه مصرف انرژي, مقاومت و سرعت انتقال اطلاعات در جايگزيني SSD بيتاثير نخواهد بود.
اگر کاهش قيمت SSD همچنان ادامه داشته باشد، بايد منتظر جايگزيني کلي SSD به جاي HDD باشيم.
موسسه تحقيقاتي Gartner برآورد ميکند که تا سال 2010 بيش 32 ميليون نوتبوک، از SDD به عنوان وسيله ذخيرهسازي ( به جاي HDD ) استفاده کنند.
از عوامل مهم استفاده از SDD در نوتبوکهاي نسل آينده ، ميتوان به موارد زير اشاره کرد:
قابليت اطمينان : به دليل اينکه SSD هيچ قسمت متحرکي ندارد پس درصد خرابي آن در اثر ضربه کمتر است. اگر يک نوتبوک به زمين بيفتد احتمال صدمه ديدن HDD بسيار زياد است زيرا ممکن است که هد با صفحه تماس پيدا کند.
قيمت : اواخر دهه 1990 تکنولوژي SSD براي کاربردهاي عملي که نياز به اطمينان زيادي داشت مورد استفاده قرار مي گرفت , زيرا 1 مگابايت حافظه فلش چند صد دلار هزينه داشت اما امروزه 1 گيگابايت از حافظه فلش را با کمتر از 10 دلار ميتوان تهيه کرد.
مصرف انرژي : SSD ، نيروي الکتريکي بسيار پاييني نياز دارد و گرماي کمتري نسبت به HDD توليد ميکند و اين دليل خوبي براي استفاده از آنها در نوت بوکها است.
سايز : SSDها ميتوانند بسيار کوچکتر از HDDها ساخته شوند به همين دليل براي نوت بوکها بسيار مناسبند.
مقايسه HDD و SSDهمانطور که در شکل 3 ملاحظه ميکنيد براي محاسبه سرعت انتقال اطلاعات در يک HDD و SSD بايد تاخير بوجود آمده را بايد محاسبه کنيم.( که مجموع زمان مورد نياز Interface Transfer ، Media Transfer و Mechanical Delay ميباشد ) .
باز باتوجه به شکل 3؛ تاخيرات مکانيکي بوجود آمده براي HDD تقريبا 95 درصد کل زمان انتقال اطلاعات است و اين در صورتي است که SSD هيچگونه تاخير مکانيکي ندارد و اين امر باعث افزايش سرعت SSD نسبت به HDD مي شود.
محاسبه زمان انتقال دادهها درمورد HDD کار مشکلي است زيرا هد اطلاعات لبه خارجي صفحه را سريعتر از لبه داخلي آن ميخواند. اما تمامي قسمتهاي SSD قابل خواندن سريع هستند زيرا هيچ بخشي از آن حرکت جداگانهاي ندارد.
شاخصه IOPS ( نرخ ورودي/ خروجي در هر ثانيه ) يکي ديگر از معيارهاي اندازهگيري سرعت دسترسي به دادهها است. همانطور که در شکل 3 مشخص است، شاخصه IOPS براي SDD در حدود 7000 است که در مقابل شاخصه IOPS مربوط به HDD که به ميزان 100 ميباشد که نرخ بسيار خوبي است.
جدول 1 مقايسه دو هارد SSD و HDD نشان داده شده است که SDD توان مصرفي کمتري را نسبت به HDD دارا ميباشد
شکل3
جدول 1
سخن پايانيبا توجه به مقايسه اين دو نوع هارد ديسک پيش بينيها نشان از برتري SSD نسبت به هاردهاي امروزي دارد. بهرحال آينده از آن کسي است که فضاي ، توان مصرفي و قسمت کمتر داشته باشد.
