همه چيز در مورد SSD

[gozar]

شاره :
در این مقاله قصد داریم این نوع از دیسک‌ها را مورد بررسی قرار داده و با ساختار آنها آشنا شده و به مزایا و معایب آنها نیز اشاره کنیم.



مقدمه
هارددیسک‌ها در دهه 1950 اختراع شدند. در ابتدا آنها دیسک‌های بزرگی به ضخامت 20 اینچ بودند و فقط چند مگابایتي از اطلاعات را مي‌توانستند ذخیره کنند. در ابتدا نام آنها "دیسک‌های ثابت " (Fixed Disks) یا وینچسترز (یک اسم رمز که قبلاً برای یک محصول محبوب IBM استفاده می‌شده است) بود. بعدها برای تشخیص آنها از فلاپی دیسک (ديسک نرم)، نام‌ هارددیسک بر روی آنها گذاشته شد.

با گذشت زمان و بالا رفتن حجم اطلاعات مورد نیاز کاربران، کم کم نیاز به دیسک‌هایی با سرعت انتقال بیشتر و مصرف انرژی کمتر احساس شد که این مسئله در مورد دستگاه‌های قابل حمل، مثل نوت‌بوک‌ها و نِت‌بوک‌ها، بیشتر احساس می‌شود. بنابراین شرکت‌های سازندۀ‌ هارددیسک، به فکر ساخت دیسک‌هایی با سرعت انتقال بسیار بالا و مصرف انرژی کمتر افتادند و توانستند دیسک‌هایی را با الهام از تکنولوژی بکار گرفته شده در Flash درايوها بسازند که هم سرعت بیشتری دارد و هم انرژی کمتری مصرف می‌کند. اين ديسک‌ها همان SSD‌ها هستند.
درايو‌های SSD


SSD سر واژه عبارت Solid-State Drive است.
واحدهای SSD، دستگاه‌های ذخیره‌سازی هستند که می‌توانند همانند‌ هارددیسک‌ها، اطلاعات را ذخیره کنند. این نوع از دستگاه‌های ذخیره سازی، از چیپ‌های بکار گرفته شده در حافظه‌های Flash (به جای دیسک‌های مغناطیسی بکار گرفته شده در ‌هارددیسک‌ها) برای ذخیره‌سازی داده‌ها استفاده می‌کنند.
SSD‌ها برای اولین بار در دهه‌های 70 و 80 میلادی به عنوان حافظه‌های نیمه‌هادی برای ابرکامپیوترهای IBM یعنی Cray و Amdahl استفاده شدند.

چون داده‌‍‌ها به جای حالت مغناطیسی (یعنی ذخیره شدن بر روی دیسک‌های فلزی بنام پلاتر) به شکل الکتریکی ذخیره می‌شوند (بر روی چیپ‌های الکترونیکی) لذا SSD‌ها سریع‌تر از‌هارددیسک‌های معمولی عمل مي‌کنند. این سرعت بیشتر مي‌تواند 2 دلیل مهم داشته باشد:

1- نیازی به تبدیل اطلاعات مغناطیسی به اطلاعات الکتریکی نیست.
2- هیچ قطعۀ مکانیکی وجود ندارد، بنابراین داده‌ها به سهولت در دسترس هستند در حالی که در ‌هارددیسک‌ها، مدت زمانی جهت رسیدن هِد ‌هارددیسک به جایی که اطلاعات ذخیره شده است (Seek Time)نیاز است. بنابراین مي‌توان ادعا کرد که سرعت SSD‌ها نزدیک به سرعت حافظه‌های Flash است. همچنین به دلیل عدم وجود قطعه مکانیکی در SSD‌ها، این نوع از حافظه‌ها کاملاً بی‌صدا بوده و حرارت کمتری در مقایسه با HDD‌ ها تولید مي‌کنند.

نکته: هرگاه در ساخت یک SSD، از حافظه‌های SRAM یا DRAM (بجای حافظه‌های Flash) استفاده شده باشد، به آن RAM Drive گفته مي‌شود.

یکی از نکات مهم درمورد SSD‌ها این است که از آنجايی که داده‌ها در چیپ‌های حافظه ذخیره می‌شوند، SSD یک دیسک نیست. بنابراین اصطلاح
"دیسک‌های SSD "، اشتباه است و باید از اصطلاح " واحد ssdا" (SSD Unit) استفاده نمود.
بطور کلی واحدهای SSD، در 3 نوع 3.5، 2.5 و 1.8 اینچی ساخته شده‌اند زیرا حداقل باید هم اندازۀ دیسک‌های مورد استفاده در نوت‌بوک‌ها و نِت‌بوک‌ها باشند. از نظر نوع واسط (اينترفيس) نیز واحدهای SSD با هر 2 نوع واسط ATA و SATA سازگار هستند.


تفاوت راندمان SSD با HDD


در آزمایشات انجام شده مشخص شد که حافظه‌های SSD، قادر هستند تا حجم اطلاعاتی برابر 25 فیلم HD را در مدت زمان 21 دقیقه در خود ذخیره کنند، در حالیکه ذخیرۀ همین حجم اطلاعات در بهترین‌ هارددیسک‌های فعلی حداقل 70 دقیقه طول مي‌کشد.
همچنین، بطور میانگین سرعت خواندن از روی حافظه‌های SSD، حدود 220 MB/s و سرعت چیزی حدود 200 MB/s است. نکتۀ قابل توجه اینکه نوشتن و خواندن بطور همزمان 10 درصد از این سرعت را کاهش مي‌دهد.
از سوی دیگر تعداد عملیات ورودی/خروجی در هر ثانیه (IOPS) در SSD‌ها چیزی بین 40 هزار تا 150 هزار است در حالیکه این میزان در HDD‌ها بین 100 تا 300 است.
همچنین فاکتور تاخیر (Latency) در SSD‌ها 0.015 میلی ثانیه است در حالی که این میزان برای HDD‌ ها حدود 5.5 میلی ثانیه است. نکته قابل توجه آنکه فاکتور
Seek Time در SSD‌ها معنایی ندارد.
نکتۀ مهم دیگر آنکه میزان بکارگیری و استفاده از فضای ذخیره سازی در HDD‌ها کمتر از 90 درصد است در حالیکه در SSD‌ها این میزان نزدیک به 100 درصد است.

نکته: ماهنامه رايانه خبر در مقاله "mushkin SSD 60GB" در شماره 52 به تفصيل به بررسي و تست يک SSD 60 گيگابايتي و مقايسه آن با يک‌هاردديسک 320 گيگابايتي پرداخته است.


بازار هدف


مهم ترین هدف تولید کنندگان واحدهای SSD در حال حاضر بدست آوردن بازار موبایل و بطور کلی دستگاه‌ه اي پرتابل است و نه بازار سيستم‌هاي دسکتاپ .
این مسئله 2 دلیل مهم دارد:
1- مصرف کمتر انرژی در واحدهای SSD، نسبت به‌هارددیسک‌ها. شاید این مسئله در یک کامپیوتر Desktop زیاد محسوس نباشد ولی برای مثال در نوت‌بوک‌ها فوق‌العاده به چشم مي‌آید.
2- مقاوم بودن در برابر ضربات و تکان‌های احتمالی. با داشتن واحد‌های SSD، دیگر لازم نیست از تکان دادن و ضربات ناگهانی واحد حافظه خود نگران باشیم. زیرا داده‌ها هیچ آسیبی ندیده و کاملاً سالم می‌مانند. در حالی که در ‌هارددیسک‌ها ممکن است داده‌های ما آسیب دیده و از بین بروند.

بطور کلی واحدهای SSD مبتنی بر ساختار Flash، شامل اجزای زیر هستند:

1ـ Flash Memory
منظور از این بخش، همان جایی است که داده ذخیره مي‌شود. این بخش نیز از نوع حافظه‌های مورد استفاده به عنوان فلش درایو، کارت‌های حافظه برای دوربین‌های دیجیتال و ... است.
بطور کلی SSD‌ها، به دلیل نوع تکنولوژی ساختشان و همچنین استفاده زیاد از این نوع حافظه‌ها، گران هستند.

حافظه‌های Flash، مي‌توانند تحت 2 تکنولوژی مختلف ساخته شوند : NAND و NOR
نوع مورد استفاده در اکثر دستگاه‌ها، NAND است. بنابراین تکنولوژی مورد استفاده در اکثر فلش درايوهای فعلی، NAND است.
دو شرکت Intel و Micron که سرمایه گذاری مشترکی را در سال 2006تحت نام
IM Flash Technologies، آغاز کرده اند، در تاریخ 1 فوریۀ امسال 2010، موفق به ساخت تکنولوژی 25 نانومتری برای حافظه‌های NAND شدند. بکارگیری این تکنولوژی در ساخت SSD‌ها مي‌تواند انقلاب بزرگی به حساب آید. از مزیت‌های تکنولوژی NAND، مي‌توان به موارد زیر اشاره کرد :
بهینه بودن هزینۀ ساخت، افزایش قابلیت اعتماد، چگالی بیشتر برای داده‌ها (افزایش ظرفیت )، کاهش سایز حافظه‌ها و ...

تکنولوژی NOR، این امکان را مي‌دهد تا بتوان از روي آن برنامه‌ها را اجرا کرد (شبيه کاري که رم در سيستم‌هاي دسکتاپ انجام ‌مي‌دهد) و اساساً در ساخت رم‌‌هاي تلفن‌های همراه مورد استفاده قرار مي‌گیرد.

از سوی دیگر، حافظه‌های Flash از نظر نوع چگالی حافظه، در 2 گروه قرار مي‌گیرند :
• (SLC (Single Level Cell : در چیپ‌های SLC، هر مدار ذخیره سازی داخلِ چیپ، تنها یک بیت از اطلاعات را ذخیره می‌کند.
• (MLC ( Multiple Level Cell : در چیپ‌های MLC، هر مدار ذخیره سازی، بیش از یک بیت از اطلاعات را ذخیره مي‌کند.

به همین دلیل چیپ‌های MLC، ارزان‌تر از چیپ‌های SLC هستند. زیرا یک چیپ MLC مي‌تواند حجم بیشتری از اطلاعات را در خود نگه دارد. بنابراین، واحدهای SSD ارزان‌تر، از چیپ‌های MLC استفاده کرده‌اند. در حالیکه واحدهای گران‌تر، از چیپ‌های SLC، استفاده نموده‌اند.
از آنجايیکه بیت‌های دادۀ داخل چیپ‌ها به یکدیگر نزدیک هستند، چیپ‌های MLC، نرخ تولید خطای بیشتری دارند. نکته مهم اینکه این خطا‌ها، برای کاربر قابل مشاهده نیستند، زیرا چیپ کنترلر، با استفاده از مکانیزم تصحیح خطا، خطا‌های مذکور را تشخیص داده و بطور خودکار آنها را برطرف مي‌کند. ولی به هر حال تشخیص و تصحیح خطا زمان مي‌برد (هرچند این زمان اندک باشد). بنابراین مي‌توانیم به این نتیجه رسيد که :
" چیپ‌های MLC، کندتر از چیپ‌های SLC هستند"

عیب دیگر چیپ‌های MLC، این است که از عمر کوتاه‌تری نسبت به چیپ‌های SLC برخوردار هستند(در واقع، حافظه‌های Flash دارای تعداد دفعات محدودی برای انجام عملیات نوشتن و پاک کردن هستند).

معمولاً چیپ‌های SLC، قبل از آنکه غیر قابل اعتماد شوند، اجازۀ 100 هزار سیکل نوشتن و پاک کردن را به ما مي‌دهند. در حالیکه چیپ‌های MLC، دارای تعدادی محدودی سیکل نوشتن و پاک کردن هستند، یعنی حدود 10 هزار سیکل. بنابراین برخی از چیپ‌های ارزان قیمت عمر کوتاه‌تری دارند).

ولی ممکن است این سوال پیش بیاید که طول عمر یک واحد SSD در نهایت چقدر است ؟
در پاسخ به این سوال باید گفت که این مسئله به تعداد دفعات سیکل‌های نوشتن و پاک کردن، که توسط کاربر انجام مي‌شود بستگی دارد. برای مثال، اگر تصورکنیم که کاربر بطور میانگین هر روز حدود 50گيگابايت عملیات نوشتن انجام مي‌دهد، طول عمر یک واحد SSD با حجم 64GB،که دارای چیپ‌های MLC باشد، حدود 35 سال است. با توجه به رابطۀ زیر :
64iGB x 10,000) / 50 GB / 365 days)


در حالی که همین وضعیت برای یک SSD حاوی چیپ‌های SLC، حدود 350 سال است:
4iGB x 100,000) / 50 GB / 365 days)


بنابراین، با توجه به نکات ذکر شده، مي‌توانیم به این نتیجه برسیم که برای مصارف حرفه‌اي (محیط‌های Enterprise مثل سرورها) که حجم عملیات بالا است بهتر است از واحدهای SSD که حاوی چیپ‌های SLC هستند استفاده کنیم. در حالیکه واحدهای SSD که حاوی چیپ‌های MLC هستند در رده مصارف عمومي(Consumer) قرار مي‌گیرند.
جدول 1 تفاوت نیازها در محیط‌های Enterprise و Consumer را نشان مي‌دهد:


جدول 1: تفاوت نیازها در محیط‌های Enterprise و Consumer

از یک دیدگاه کلی متوسط زمان بدون عیب کار کردن
(MTBF (Mean Time Between Failures، برای SSD‌ها بین 1.5 میلیون تا 3 میلیون ساعت است در حالیکه این فاکتور برای HDD‌ها بین 300 هزار تا 1 میلیون ساعت است.

2ـ Buffer Memory :
یکی از نکات قابل توجه در مورد واحدهای SSD این است که این نوع از حافظه‌ها نیز دارای مقدار اندکی حافظه DRAM، به عنوان حافظه‌ای موقت جهت انجام عملیات Cache هستند (همانند مفهوم کش برای‌هارددیسک‌ها). در واقع بخشی از داده‌ها در حین انجام عملیات واحد SSD، در این حافظه موقت قرار مي‌گیرند. بنابراین از این حافظه موقت به عنوان یک بافر استفاده مي‌شود.
معمولاً از SDRAM جهت بالا بردن سرعت ارتباطات بین کنترلر و واسط SATA استفاده مي‌شود.

3ـ Controller :
بخش مرکزی یک SSD، واحد کنترلر است که سرعت واحد SSD را تعیین مي‌کند.
شرکت‌های اندکی قادر به تولید این نوع چیپ‌ها هستند. برخی از مهمترین آنها عبارتند از: Intel، Samsung، Jmicron، OCZ و ...
بخش کنترلر، آرایۀ حافظه Flash را، به مفهومي ‌به نام کانال (Channel)، سازماندهی مي‌کند که هرکدام از کانال‌ها بطور مجزا قابل دسترسی هستند. بنابراین یک کنترلر با 10 کانال احتمالاً سریع تر از یک کنترلر با 8 کانال است. در اینجا از کلمۀ " احتمالاً "، استفاده کردیم، زیرا کارایی به فاکتورهای دیگری نیز بستگی دارد.
چیپ کنترلر،(SOC (System On a Chip نیز نامیده مي‌شود.




بررسی مزایا و معایب SSD‌ها در مقایسه با HDD‌ها


مزایای واحدهای SSD :
1- سرعت Start Up بیشتر برای سیستم، به دلیل عدم وجود قطعه مکانیکی . در HDD‌ وجود پلاتر‌ها و بازوهای حرکتی و موتور اصلی گردانندۀ پلاترها علاوه برکاهش سرعت، مشکلاتی مثل مصرف انرژی بیشتر، نويز و ... را به همراه دارد. شرکت Fujitsu، نشان داد که با استفاده از واحد SSD بجای HDD، سرعت بوت در ویندوز ايکس‌پي در حدود 20 درصد فزایش یافته است.
2- سرعت دسترسی تصادفی بیشتر به دلیل عدم وجود هد خواندن/ نوشتن.
3- تاخیر زمانی کمتر نسبت به‌‌ هارددیسک‌ها و عدم جود فاکتور Seek Time .
4- پراکندگی کمتر برای داده‌ها بر روی واحدهای حافظه .
5- بی‌صدا کار کردن واحد‌های SSD .
6- مصرف انرژی فوق العاده کمتر نسبت به‌هارددیسک‌ها .
7- قابلیت اعتماد بسیار بالا ( اطمینان از عدم از بین رفتن داده‌ها در اثر ضربات و تکان‌های احتمالی به واحد حافظه) .
8- تحمل بازۀ حرارتی بیشتر .
9- داشتن اندازۀ کوچک و باریک و وزن کمتر .
10- داشتن عمری بسیار طولانی‌تر نسبت به ‌هارددیسک‌ها .
11- استفاده از فضای ذخیره سازی نزدیک به 100 درصد (امکان بکارگیری قدرت بیشتر جهت فشرده سازی داده‌ها، در مقایسه با‌هارددیسک‌ها).

معایب واحدهای SSD :
1- گران‌تر بودن واحدهای SSD نسبت به HDD‌ها. به ازای هر گیگابایت (برای مثال اکنون، هر گیگابایت فضای واحدهای SSD چیزی حدود 3500 تومان است در حالیکه این مقدار برای ‌هارددیسک‌های 3.5 اینچی، چیزی حدود 250 تومان است).
2- کمتر بودن حجم واحدهای SSD فعلی، نسبت به ‌هارددیسک‌های موجود در بازار .
3- کارایی مربوط به عملیات نوشتن، به میزان قابل توجهی به بلاک‌های آزاد و قابل برنامه ریزی بستگی دارد.
4- واحدهای SSD مبتنی بر واسط SATA، دارای سرعت نوشتن کمتری هستند. بنابراین بهتر است از واحدهای SSD مبتنی بر واسط‌های PCIe مدرن و پرسرعت امروزی، استفاده کرد.
5- امکان انجام عملیات یکپارچه سازی (Defragmentation)، بر روی واحدهای SSD مبتنی بر Flash وجود ندارد. بدان معنا که سیستم عامل قادر به کنترل مکان فیزیکی و واقعی سکتورهای درايو نیست. برخی از SSD‌ها، هنگامي‌که در حالت بیکاری
(Idle) به سر مي‌برند، بطور خودکار، فضای خالی خود را فشرده سازی مي‌کنند. ولی این مسئله، تنها سرعت عملیات نوشتن را بهبود مي‌بخشد و تاثیری در سرعت خواندن داده‌های پراکنده شده (Fragmented) ندارد.

سخن پاياني
در نهایت، به دلیل وجود مزایای زیاد استفاده از SSD‌ها، در سال 2008 برای اولین بار SSD‌ها بر روی نت‌بوک‌ها قرار گرفتند، و در سال 2009 برای اولین بار بر روی نوت‌بوک‌ها مورد استفاده قرار گرفتند. کمپانی‌های فوجيتسو، دل و اپل از پیشگامان بکارگیری این نوع حافظه‌ها در نوت‌بوک‌ها بودند. بنابراین با ورود SSD‌ها و فراگیر شدن و به تبع آن، کاهش قیمت، باید شاهد از میان رفتن HDD‌ها و جایگزینی SSD‌ها باشیم.

منابع :
[External Link Removed for Guests]
[External Link Removed for Guests]
en.wikipedia.org/wiki
[External Link Removed for Guests]
[External Link Removed for Guests]
[External Link Removed for Guests]
[External Link Removed for Guests]
[External Link Removed for Guests]
PDF (SSDs vs HDDs) , August 2009 ,Santa Clara CA , Anthony Lavia , President & CEO

[gozar]

SSD چیست؟
SSD یا به عبارت دیگر Solid State Disk، منبع ذخیره سازي است که از نیمه رساناهاي حالت جامد تشکیل شده است. از این تکنولوژي در ساخت حافظه هاي Flash نیز استفاده می شود به همین دلیل برخی SSD را حافظه Flash می نامند.
SSD ها امتیازات بیشتري نسبت به هارد دیسک ها دارند و تصور اینکه روزي جایگزین هارد دیسک در نوت بوك ها و کامپیوترهاي شخصی شوند بسیار طبیعی است. بخصوص اینکه کاهش قیمت مداوم SSD این تصور را به واقعیت نزدیک تر کرده است.

هارد دیسکهاي حالت جامد چیست؟
هارد دیسک جامد SSD یا solid state drive، به هارد دیسکی گفته می شود که در آن هیچ قطعه متحرکی وجود ندارد. همانطور که میدانیم هارد دیسک هاي معمولی داراي چندین دیسک گردان و هد متحرك هستند . هارد دیسک هاي جامد از نظر ابعاد و شکل ظاهري مشابه هارد دیسک هاي معمولی هستند، فقط قطعات متحرك را ندارند و به جاي آنها از حافظه هاي فلش و حافظه هاي SDRAM در هارد هاي جامد استفاده میشود.

- این هارد ها به دلیل نداشتن قطعه متحرك زمان تاخیر بسیار کمتري نسبت به هارد هاي معمولی دارند.
- از لحاظ مصرف انرژي و تولید حرارت در کامپیوتر ، هارد دیسک هاي جامد به مراتب انرژي کمتري مصرف می کنند و حرارت کمتري نیز تولید می کنند که از این جهت استفاده آنها در کامپیوتر هاي لپ تاپ
بسیار ایده آل و مقرون به صرفه است.
- هاردهاي جامد از نظرقیمت ، در هنگام عرضه اولیه نسبت به هارد هاي معمولی ، قیمت قابل توجهی خواهند داشت.

شرکت سامسونگ سری جدیدی از رسانه های حافظه مبتنی بر فناوری flash را به تازگی به بازار عرضه کرده است که قرار است جایگزین درایو های سنتی هارد دیسک شوند. هارد دیسک های جدید SSD (دیسک های با حالت پایدار - solid-state disk) نام دارند و در ساختار آنها از تراشه های حافظه NAND بجای سیستم ذخیره سازی مکانیکی استفاده شده است. استفاده از این فناوری باعث صرفه جویی در مصرف انرژی برق این هارد دیسک ها می شود و نرخ ذخیره سازی داده در آنها را نیز افزایش می دهد.

سری اول از این هارد دیسک ها با ظرفیت 16 گیگا بایت و 16 تراشه حافظه NAND 8 گیگا بایتی عرضه شده است. قیمت این رسانه با توجه با قیمت تقریبی چنین تراشه هایی در بازار حدودا 900 دلار خواهد بود.
مهمترین مزیت هارد دیسک های جدید میزان استفاده کم آنها از انرژی برق است. بطوری که میزان برق استفاده شده در آنها تنها 5 درصد هارد دیسک های معمولی است. از نظر وزن نیز, هارد دیسک های معمولی بیش از 2 برابر از آنها سنگین تر هستند. حافظه جدید قابلیت خواندن 57 مگا بایت اطلاعات را در هر ثانیه دارد. این هارد دیسک همچنین می تواند با سرعت 32 مگا بر ثانیه داده ها را در خود ذخیره کند. البته سامسونگ اشاره ای به چگونگی مکانیسم این کار نکرده است.

یکی دیگر از برتری های این حافظه نسبت به هارد دیسک های معمولی مقاومت بیشتر آنها در برابر شرایط نامساعد محیطی و شوک های الکتریکی است. علت آن هم عدم استفاده از قطعات جدا شونده است. چنین مزیتی موجب می شود تا این حافظه برای استفاده در زمینه های صنعتی و نظامی – که ممکن است در آنها شرایط عادی کاری وجود نداشته باشد- بسیار کارا باشد. از دیگر مزیت های هارد دیسک جدید بی صدا بودن آنها در زمان کار است و گرمای تولید شده توسط آنها در مقایسه به حافظه های سنتی بسیار کمتر است.

شرکت سامسونگ پیش بینی کرده است حافظه های جدید بطور گسترده ای در دستگاه های پورتال نظیر لپ تاپ ها و کامپیوتر های جیبی مورد استفاده قرار بگیرد. سامسونگ قصد دارد در اولین مرحله تولید انبوه حافظه جدید, آنها را در سه سایز گنجایش حافظه روانه بازار کند. هارد دیسک های 4 و 8 گیگا بایتی با اندازه 1.8 اینچ و هارد دیسک 16 گیگا بایتی با اندازه 2.5 اینچ.

در گزارش رسمی این شرکت اعلام شده است که علت تاخیر این شرکت در ارائه هارد دیسک های Falsh, اختلاف قیمت چشمگیر آنها در مقایسه با هارد دیسک های معمولی است. هر چند در حال حاضر هم اختلاف قیمت این دو رسانه بسیار بالاست اما هر روزه ما شاهد کاهش قیمت آنها و برقراری نوعی توازن هستیم که موجب می شود کاربران به خرید چنین هارد دیسک هایی ترغیب کند.

شاید بتوان اختلاف قیمت بین این هارد دیسک ها را اختلاف قیمت بین مانیتور های LCD و معمولی در سال های نه چندان دور مقایسه کرد که به مرور زمان و با کاهش اختلاف آنها کاربران به سوی استفاده از مانیتور های LCD جذب شدند. مدیران شرکت سامسونگ معتقد هستند که هارد دیسک های SSD در سال های آینده از لحاظ قیمت و گنجایش حافظه قادر به رقابت به ریز هارد دیسک های فعلی (Micro Hard Disk) موجود در بازار هستند. تولید انبوه هارد دیسک های SSD در تابستان امسال و در ماه آگوست آغاز خواهد شد.

تاریخچه SSD
SSD ها سابقهاي طولانی دارند، ولی عملا از سال 1995 به معناي امروزي به کار گرفته شدند و از سال 2007 رواج پیدا کردند. استفاده از آنها در ابتدا محدود به صنایع نظامی و هوافضا بود، ولی امروزه در اختیار کاربرانمعمولی نیز هستند.
بر اساس بازار فروش و برنامهریزيهاي تولیدکنندهها، میتوان انتظار داشت که SSD ها در آینده رواج بیشتري SSD بر اساس بازار فروش و برنامهریزيهاي تولیدکنندهها، میتوان انتظار داشت که پیدا کنند.

انواع SSD
SSD ها دو نوع کلی دارند؛ یکی از آنها بر پایه حافظه هاي FLASH تولید میشود و دیگري بر پایه DRAM K نوع اول براي حفظ اطلاعات نیاز به انرژي ندارد، در حالی که دومی اینچنین نیست. SSD های نوع DRAM معمولا با نوعی باتري، خازن یا تغذیه کننده دیگري تولید میشوند تا دچار مشکل نشوند.
آنچه امروزه به عنوان SSD شناخته میشود، عمدتاً SSD های مبتنی بر حافظه های فلش هستند امتیاز SSD هاي مبتنی بر DRAM سرعت بالاترشان است.

تفاوت SSD و HDD
نقطه قوت SSD ، توان مصرفی کم
SSD برای افزایش فضای ذخیره سازی، HDD مشکلات را ندارد. چراکه در HDD برای افزایش حجم، سازنده ها ناگزیرند از صفحات بیشتری استفاده نمایند و وقتی تعداد صفحات زیاد می شود، به دلیل اینکه فضای داخل HDD کاملا ایزوله است و هوای داخل آن نیز محدود است، با چرخش سریع صفحات، گرمای بیشتری نیز تولید می شود که برای استفاده در نوت بوک این مشکل بزرگی است و این همان چیزی است که شرکت های سازنده سعی در بهبود اجرا و سرعت آن دارند.
یکی از برتری های SSD نسبت به HDD، توان مصرفی آن است و نیز از نظر سایز در ظرفیت برابر از HDD کوچک تر است.

نقاط ضعف SSD
در مقابل، SSD نقاط ضعفی هم نسبت به دارد:

1-عدم بازیابی اطلاعات: یکی از نقاط ضعف SSD عدم امکان بازیابی داده ها است. زمانیکه HDD از کار می افتد کارشناسان اغلب قادرند حداقل مقداری از داده ها را بازیابی کنند ( البته این وابسته به علل خرابی و شرایط فیزیکی صفحه ها دارد) که این امکان در SSD ها وجود ندارد.
2-تعداد دفعات نوشتن: نکته بعدی، عمر مفید SSDهاست که از نظرWrite Cycle (تعداد دفعات نوشتن) نسبت به HDDها عمر کمتری دارد.
3-ظرفیت: نهایتا اینکه در حال حاضر SSD از لحاظ ظرفیت توانایی رقابت با را ندارد اما این محدودیت موقتی است و در آینده رفع خواهد شد.

برتری SSD بر HDD در هنگام بازنویسی فایل
SSD از نظر نرم افزاری کاملا با HDD سازگاری دارد بطوریکه می تواند در هر کاری جایگزین HDD شود. در بخش مدیریت فایل نیز تفاوت هایی جزئی بین HDD و SSD وجود دارد.
در این خصوص می توان به این نکته اشاره کرد که در HDD، هنگام بازنویسی فایل فایل در همان جای قبلی کپی می شود. در این حالت اگر اشتباهی رخ دهد گاهی سبب نابود شدن داده ها می شود اما در SSD ، هنگام بازنویسی فایل فایل در یک موقعیت جدید کپی و سپس فایل های اصلی (قدیمی) حذف می شوند.
بنابراین اگر هنگام بازنویسی فایل ها اشتباهی رخ دهد فایل های اصلی به صورت دست نخورده باقی می مانند که این باعث کاهش احتمال از بین رفتن داده ها می شود.
در حال حاضر ویندوز تفاوتی میان HDD و SSD قائل نمی شود اگرچه گفته شده که سعی در استفاده بهینه از دارد.

تصویری از آینده
اینکه آیا SSD جایگزین HDD در تمامی کاربردها خواهد شد یا نه هنوز مشخص نیست. اگرچه در برخی کاربردها SSD به جای HDD به فروش می رسد ( مثل حافظه های قابل حمل USB با ظرفیت 40 و 80 گیگا بایت که در ساختار آنها از SSD استفاده شده است) اما در برخی از ابزارها هنوز HDD به عنوان ذخیره اصلی کاربرد دارد.
قیمت گذاری سازنده های SSD نقش اصلی را در این تغییرات خواهد داشت ، اگرچه مصرف انرژی مقاومت و سرعت انتقال اطلاعات در جایگزینی SSD بی تأثیر نخواهد بود.
اگر کاهش قیمت SSD همچنان ادامه داشته باشد باید منتظر جایگزینی کلی SSD به جای HDD باشیم.
موسسه تحقیقات Gartner برآورد می کند که تا سال 2010 بیش از 32 میلیون نوت بوک، از SSD به عنوان وسیله ذخره سازی (به جای HDD ) استفاده کنند.

از عوامل مهم استفاده از SSD در نوت بوک های نسل آینده، می توان به موارد زیر اشاره کرد:

- قابلیت اطمینان: به دلیل اینکه SSD هیچ قسمت متحرکی ندارد پس درصد خرابی آن در اثر ضربه کمتر است. اگر یک نوت بوک به زمین بیفتد احتمال صدمه دیدن HDD بسیار زیاد است زیرا ممکن است که هد با صفحه تماس پیدا کند.

- قیمت: اواخر دهه 1990تکنولوژی SSD برای کاربردهای عملی که نیاز به اطمینان زیادی داشت مورد استفاده قرار می گرفت، زیرا 1 مگابایت حافظه فلش چند صد دلار هزینه داشت اما امروز 1 گیگابایت از حافظه فلش را با کمتر از 10 دلار می توان تهیه کرد.

- مصرف انرژی: SSD، نیروی الکتریکی بسیار پایینی نیاز دارد و گرمای کمتری نسبت به HDD تولید می کند و این دلیل خوبی برای استفاده از آنها در نوت بوک ها است.

- سایز: SSD ها می توانند بسیار کوچکتر از ها ساخته شوند به همین دلیل برای نوت بوک ها بسیار مناسبند.

مقایسه HDD و SSD
برای محاسبه سرعت اطلاعات در یک HDD و SSD باید تاخیر بوجود آمده (که مجموع زمان مورد نیازInteface Transfer، Media Transfer، Mechanical Delay می باشد) را باید محاسبه کنیم.
تاخیرات مکانیکی بوجود آمده برای HDD تقریبا 95 درصد کل زمان انتقال اطلاعات است و این در صورتی است که SSD هیچگونه تاخیر مکانیکی ندارد و این امر باعث افزایش سرعت SSD نسبت به HDD می شود.
محاسبه زمان انتقال داده ها در مورد HDD کار مشکلی است زیرا هد اطلاعات لبه خارجی صفحه را سریع تر از لبه داخلی آن می خواند. اما تمامی قسمت های SSD قابل خواند سریع هستند زیرا هیچ بخشی از آن حرکت جداگانه ندارند.
شاخصه IOPS (نرخ ورودی/ خروجی در هر ثانیه) یکی از معیارهای اندازه گیری سرعت دسترسی به داده ها است. شاخصه IOPS برای SSD در حدود 7000 است که در مقابل شاخصه IOPS مربوط به HDD که به میزان 100 می باشد که نرخ بسیار خوبی است .
مقایسه دو هارد HDD و SSD نشان می دهد که در آن SSD توان مصرفی کمتری را نسبت به HDD دارد.

نقاط ضعف HDD
همانطور که می دانید برای ذخیره یک فایل دبر روی سطح هارد دیسک، فایل به قطعه های کوچکی به نام کلاستر (Cluster) تقسیم می شود. این کلاسترها به ترتیب (Sequentioal) بر روی سکتورهای خالی روی هارد دیسک ذخیره می شوند. نحوه قرارگیری کلاسترها هم به هیچ عنوان نظم خاصی ندارند، یعنی اینطور نیست که کلاسترها بر روی سکتورهای مجاور هم ذخیره شوند. به همین دلیل برای افزایش سرعت دسترسی به فایل ها از نرم افزارهای Defragmenter استفاده می کنند. این نرم افزارها سعی می کنند تا جایی که امکان دارد کلاسترهای مربوط به یک فایل را در سکتورهای مجاور هم قرار دهند. هارد دیسک برای خواند اطلاعات دو کار انجام می دهد که موجب تاخیر در خواند و نوشتن می شود. اول آنکه هد باید بر روی سطح دیسک حرکت کند تا به نقطه مورد نظر برسد که به مدت زمان لازم برای دسترسی به فایل seek گویند.

دوم اینکه صفحه هارد دیسک نیز باید بچرخد تا نقطه مورد نظر زیر هد قرار بگیرد. و این باعث تاخیر در کار می شود. این تاخیر در هنگام چرخش دیسک برای حرکت دادن بخش های مورد نیاز نیز اتفاق می افتد. به دلیل آنکه SSD هیچ بخش حرکتی ندارد در هنگام خواندن ونوشتن داده ها نیز تاخیری ندارد. اگر چه در مجموع این دو تاخیر در هارد دیسک کسری از ثانیه است اما قابل چشم پوشی نیست.

منبع: kava.ir