حافظه SSD چیست؟ معرفی کامل مشخصات و انواع آنها

اگر شما فردی همگام با فناوری‌های روز دنیا باشید، بدون شک واژه‌ اس‌اس‌دی به گوش شما خورده است. امروزه حافظه SSD (درایو حالت جامد) به یک جزء جدانشدنی از لپ‌تاپ‌ها و کامپیوترهای شخصی تبدیل شده است. در عصر استفاده از پردازنده‌های چند هسته‌ای و حافظه‌های رم بالاتر، همچنان شاهد دستگاه‌هایی هستیم که به علت پایین‌بودن سرعت حافظه، از عملکرد ضعیفی برخوردار هستند.

با این حال مانند هر فناوری دیگری‌، حافظه‌های اس‌اس‌دی فراتر از تصورات ما عمل می‌کنند. اگر تا به امروز آشنایی چندانی با دنیای SSDها نداشته‌اید و درصدد یافتن اطلاعاتی در این زمینه هستید، به هیچ عنوان ادامه مطلب را از دست ندهید.

ساختمان SSD

یک حافظه اس‌اس‌دی اساسا از سه جزء تشکیل شده است.

۱. NAND Flash

قسمتی که اطلاعات شما روی آن قرار می‌گیرد. ناند فلش در واقع از تعدای بلوک حافظه غیرفرار تشکیل شده است که برای ذخیره اطلاعات به انرژی نیازی ندارند.

۲. کنترل‌کننده

یک پردازنده درونی است که به عنوان مغز هوشمند عملیات، انجام وظیفه می‌کند. این پردازنده، یک سیستم‌عامل بوده که وظایف خواندن و نوشتن حافظه SSD را مدیریت می‌کند.

۳. حافظه DDR

اکثر حافظه‌های اس‌اس‌دی نیز شامل مقدار کمی از حافظه فرار DDR هستند که از آنها به عنوان اطلاعات حافظه نهان استفاده می‌کنند. کاربرد این حافظه در اس‌اس‌دی، بالا بردن سرعت نوشتن می‌باشد.

حافظه NAND Flash داخل یک اس‌اس‌دی از تعداد زیادی سلول تشکیل شده است که می‌توانند اطلاعات را به صورت بیت در خود نگه دارند. همچنین هرکدام از آنها می‌توانند خاموش یا روشن شوند. تعداد بیت‌های موجود در هر سلول نمایانگر نوع حافظه اس‌اس‌دی می‌باشد. هر یک از انواع آنها ویژگی‌های متفاوتی دارند.

حافظه‌های اس‌اس‌دی مجهز به فناوری سلول یک سطحی (SLC) توانایی ذخیره یک بیت در هر سلول را دارند. این فناوری به آنها عملکردی فوق‌العاده به همراه مقاومت بالاتری ارائه می‌کند. تکنولوژی فلش SSDهای مبتنی بر SLC برای برنامه‌های مهم موسسات و خدمات ذخیره‌سازی اطلاعات به طور قطع توصیه می‌شود. بنابراین دور از ذهن نیست که این فناوری هزینه بالاتری را در پی دارد و معمولا برای استفاده کاربران عادی به بازار عرضه نمی‌شود.

در ادامه SSDهای مجهز به فناوری سلول‌های چند سطحی (MLC) وجود دارند که می‌توانند در هر سلول خود ۲ بیت ذخیره کنند. در مقایسه با SSDهای از نوع SLC، ذخیره یک بیت اضافه‌تر موجب شده قابلیت اطمینان آنها کاهش پیدا کند. هرچند این اتفاق باعث شده هزینه‌های مصرفی این نوع اس‌اس‌دی مقرون به صرفه‌تر در نظر گرفته شود.

سپس به اس‌اس‌دی‌های مجهز به فناوری سلول‌های ۳ سطحی (TLC) برمی‌خوریم که توانایی ذخیره ۳ بیت در هر سلول خود را دارا می‌باشند. در ابتدا از این نوع SSDها در موارد خواندن دیتای سنگین استفاده می‌شد. اما بعدها به لطف پیشرفت‌های مداوم تکنولوژی فلش، SSDهای نوع TLC در حال حاضر کارآمدی و قابلیت اطمینان بیشتری را نسبت به نسل گذشته خود ارائه می‌دهند، به طوری که امروزه در برنامه‌های ذخیره‌سازی موسسات از آنها استفاده می‌شود.

شرکت سامسونگ در اکتبر سال ۲۰۱۲ اولین اس‌اس‌دی با فناوری ۳ بیتی خود را موسوم به سری ۸۴۰ معرفی کرد. یکی از بهترین SSDهای با فناوری ۳ بیتی برای حرفه‌ای ‌ها، مدل ۹۷۰ EVO پلاس می‌باشد که قابلیت ذخیره یک فیلم فول‌اچ‌دی (۳.۶ گیگابایت) را در عرض یک ثانیه دارا می‌باشد.

در نهایت SSDهای مجهز به فناوری سلول‌های ۴ سطحی (QLC) می‌باشند که مطابق گفته‌های پیش، می‌توانند ۴ بیت را در هر سلول خود ذخیره کنند. مدت زمانی بود که دیسک‌های مجهز به فناوری QLC حتی برای کاربران عادی کامپیوترهای شخصی نیز قابل اطمینان نبودند. اما به لطف پیشرفت‌های مداوم شرکت سامسونگ، این نوع اس‌اس‌دی‌ها هم اکنون یکی از بهترین گزینه‌های انتخابی برای کاربران حساس به قیمت می‌باشد.

جدیدترین نسخه SSD های ۴ بیتی کمپانی سامسونگ، ۸۷۰ QVO نام دارد و با اختلاف بهترین اس‌اس‌دی از نوع ظرفیت بالا می‌باشد. این نوع اس‌اس‌دی برای کاربرانی که نمی‌خواهند به پس‌انداز خود دست بزنند، بسیار مناسب و مقرون به صرفه می‌باشد.

مقایسه

یکی از بزرگترین فناوری‌هایی که مارکت ذخیره‌سازی فلش را تحت تاثیر خود قرار داد، NAND سه‌بعدی یا NAND عمودی (V_NAND) می‌باشد. زمانی که تولیدکنندگان حافظه‌های اس‌اس‌دی جهت افزایش فضای ذخیره‌سازی سعی در فشرده‌تر قراردادن سلول‌های حافظه‌ای NAND کنار یکدیگر داشتند، به نتیجه رسیدند که این کار باعث شده اس‌اس‌دی‌ها قابلیت اطمینان خود را از دست بدهند.

این اتفاقات زمانی بود که سامسونگ سری ۸۰۵ SSDهای خود را معرفی کرد. آنچه این نوع SSDها را نسبت به سایرین متمایز می‌کرد، نحوه قرارگیری سلول‌های حافظه‌ای بود. در این نوع درایوها، سلول‌های حافظه‌ای به شکل لایه‌لایه روی هم قرار می‌گرفتند.

شرکت سامسونگ از پیشرفت‌های نوآورانه خود در جهت گسترش SSDهای با ظرفیت بالا استفاده می‌کند. این نوع SSDها که مبتنی بر فناوری NAND عمودی (V_NAND) هستند به عنوان استانداردی برای SSDهای کاربردی سامسونگ شناخته می‌شوند.

سامسونگ در سال ۲۰۱۳ از V-NAND با فناوری ۲۴ لایه، سال ۲۰۱۴ از فناوری ۳۲ لایه، سال ۲۰۱۵ از فناوری ۴۸ لایه، سال ۲۰۱۶ از فناوری ۶۴ لایه/9x و در نهایت سال ۲۰۱۹ از فناوری 1xx لایه در SSD های خود به کار برده است. شرکت سامسونگ به کمک این فناوری مسیر را برای دوره جدیدی از رده ترابایتی حافظه‌های SSD هموار نموده است. تقریبا همه SSDهای مدرن از فناوری V-NAND برای روی هم قرار دادن چند لایه‌ای NAND flash ها استفاده می‎‌کنند.

علت محبوبیت SSDها در چیست؟

اس‌اس‌دی‌ها توانستند با سرعت حیرت‌انگیزی به سلطنت هارد دیسک‌های سنتی که برای چند دهه مبنا و اساس استفاده صنایع ذخیره‌سازی بودند، خاتمه دهند. دلایل این اتفاق را می‌توانید در ادامه مقاله دنبال کنید:

۱. عملکرد بهتر

SSDهای مبتنی بر NAND flash تنها به خاطر طراحی منحصر به فردشان نسبت به هارد دیسک‌های سنتی با اجزای مکانیکی از سرعت بالاتری برخوردار هستند. نسل اولیه SSDها که حتی قابل مقایسه با جدیدترین نسخه‌ خود نیستند، نسبت به سریع‌ترین نسخه هارد دیسک‌ها چندین مرتبه سریع‌تر عمل می‌کنند. افزایش عملکرد اس‌اس‌دی‌ها منجر به سریع‌تر شدن زمان بوت سیستم و انتقال سریع‌تر داده‌ها می‌شود.

۲. عملکرد چندوظیفه‌ای روان

در حافظه‌های اس‌اس‌دی به علت کاهش زمان دسترسی به داده‌ها، امکان استفاده و جابجایی آسان‌تر بین برنامه‌های مختلف فراهم شده است. امروزه به لطف وجود SSDها، کارهایی مانند اسکن آنتی ویروس و پشتیبان‌گیری خودکار که در پس‌زمینه انجام می‌شوند، دیگر تاثیری بر روی برنامه‌های در حال اجرا مثل ویرایش عکس و پخش ویدئوی 4K نخواهند گذاشت.

۳. مصرف انرژی کمتر

همه انواع دیسک‌ها از انرژی برق استفاده می‌کنند. با این وجود اجزای مکانیکی هارد دیسک‌های سنتی از مصرف برق بیشتری نسبت به حافظه‌های اس‌اس‌دی، برخوردار می‌باشند. این مسئله به کاربر اجازه می‌دهد تا در هزینه‌های کامپیوتر شخصی خود صرفه‌جویی کند.

۴. سیستم‌های خنک‌تر

در کنار مصرف انرژی کمتر SSDها، نداشتن اجزای مکانیکی نیز به آنها کمک می‌کند تا از نظر دمایی، بسیار خنک‌تر از هارد دیسک‌های سنتی عمل کنند. به علت دمای پایین حافظه‌های اس‌اس‌دی، فن‌های خنک‌کننده کمتر درگیر می‌شوند و همین مسئله باعث شده کامپیوتر شما صدای کمتری از خود تولید کند.

۵. ذخیره‌سازی با امکانات متغیر

حافظه‌های اس‌اس‌دی در اندازه‌های مختلف ذخیره‌سازی عرضه شده که از چند صد گیگابایت گرفته تا چند ترابایت متغیر است. SSDها به صورت انواع مختلفی در دسترس بوده و می‌توان از آنها در همه سیستم‌ها از جمله قدیمی‌ترین دستگاه با پورت SATA تا جدیدترین نسخه موجود در بازار با شیار M.2 PCIe بهره برد.

۶. تجربه بهتر بازی‌ها

از آنجایی که بازی‌ها روز‌به‌روز پیشرفته‌تر شده و سرعت بالاتری را می‌طلبند، هارد دیسک‌های قدیمی برای هماهنگ‌شدن با این سرعت به مشکل برخوردند. در مقابل حافظه‌های اس‌اس‌دی با دسترسی سریع‌تر به داده‌ها، گزینه مناسبی برای تجربه یک بازی روان و بدون نقص می‌باشد.

به کدام نوع از SSD نیاز دارید؟

حافظه‌های اس‌اس‌دی در انواع مختلفی عرضه شده‌اند و از طریق پورت‌های متعددی عمل می‌کنند. این که شما به چه نوع درایوی برای سیستم خود احتیاج دارید به مدل دستگاه شما بستگی دارد. اگر دستگاه شما از مادربورد‌های میان‌رده تا پیشرفته‌ای برخوردار است، به احتمال زیاد اکثر SSDهای مدرن را می‌تواند پشتیبانی کند.

در طرف دیگر، اکثر لپ‌تاپ‌های مدرن اولترابوک و تبدیل‌شونده (کانورتیبل) به علت فقدان فضای کافی، توانایی استفاده از درایو‌های ۲.۵ اینچی سنتی اس‌اس‌دی را ندارند و به جای آن می‌توانند خود را با نوع M.2 حافظه‌های اس‌اس‌دی که به نازکی یک ورقه آدامس هستند، تطبیق دهند.

حافظه‌‌‌‌های SSD به طور معمول در مدل‌های زیر قابل دسترسی هستند:

۱‍. مدل ۲.۵ اینچی با سریال ATA موسوم به SATA

متداول‌ترین نوع اس‌اس‌دی که بسیار شبیه هارد دیسک‌ لپ‌تاپ‌های قدیمی بوده و می‌تواند از طریق همان کابل‌های SATA به سیستم متصل شود. اگر دستگاه شما دارای محفظه هارد دیسک ۲.۵ اینچی و یک کانکتور SATA یدکی باشد، شما می‌توانید به سادگی حافظه اس‌اس‌دی را به سیستم خود متصل کنید.

۲. SSD از نوع کارت الحاقی (AIC)

به این علت که می‌توانند از طریق شیار ارتباطی PCIe (اتصال سریع قطعات جانبی) متصل شوند از سرعت بالایی برخوردار هستند. این SSDها می‌توانند به انواعی از شیارهای مادربورد کامپیوتر متصل شوند که معمولا برای اتصال کارت‌گرافیک به کار می‌روند. در ادامه باید گفت که اگر مادربورد کامپیوتر شما از شیار اتصال x4 و x16 از نوع PCIe برخوردار باشد، به راحتی می‌توانید از این نوع SSDها بهره کافی ببرید.

۳. SSD از نوع M.2

این نوع SSDها با ظاهری شبیه چیپ‌های RAM، از نظر اندازه مانند یک ورقه آدامس هستند. امروزه درایوهای M.2 را می‌توان به عنوان استانداردی برای نصب حافظه‌های اس‌اس‌دی بر روی لپ‌تاپ‌ها محسوب کرد.

چرا حافظه‌های SSD شرکت سامسونگ در نوع خود بهترین هستند؟

شرکت سامسونگ از مدت‌ها پیش، متعهد شده است تا مسئولیت و رهبری صنایع ذخیره‌سازی را با نوآوری‌های خود در بخش اس‌اس‌دی بر عهده بگیرد. سامسونگ به تنهایی توانسته با هدف توسعه هر یک از اجزای حیاتی حافظه‌های اس‌اس‌دی، به هدف‌های خود جامه عمل بپوشاند. این استراتژی باعث شده شرکت سامسونگ به عنوان یک پیشگام در مارکت جهانی حافظه‌های اس‌اس‌دی شناخته شود. جایگاهی که از سال ۲۰۰۶ تا به امروز توسط سامسونگ گرفته شده است.

نحوه عملکرد سامسونگ در جهت تولید محصولات نوآورانه خود به گونه‌ای می‌باشد که مولفه‌هایی مثل پایداری و اعتبار آنها در طولانی مدت دچار لطمه‌ای نشوند. این شرکت در حال حاضر حافظه‌های SSD خود را در انواع مختلف و متناسب برای تمام رایانه‌ها روانه بازار کرده است.

سامسونگ به لطف قابلیت‌های تولید داخلی خود، توانسته نسبت عملکرد به قیمت حافظه‌های اس‌اس‌دی خود را متعادل سازد و محصولات خود را مناسب تمام اقشار جامعه و صرف‌نظر از بودجه آنها عرضه کند.

داشتن خط تولید اختصاصی، به سامسونگ اجازه می‌دهد تا تامین‌کننده اصلی تمام اجزای حافظه‌های اس‌اس‌دی خود باشد. این مسئله، سامسونگ را در موقعیتی قرار داده تا بتواند از یکپارچه‌سازی تمام مراحل تولید و کیفیت بالای محصولات خود اطمینان حاصل نماید. قطعات سازنده حافظه اس‌اس‌دی از جمله کنترل‌کننده سفارشی Elpis، حافظه فلش V-NAND و همینطور حافظه DRAM تماما به صورت درون شرکتی طراحی شده‌اند.

این مزیت، سامسونگ را که با نوآوری‌های برتر خود به عنوان رتبه اول مارکت شناخته می‌شود، در موقعیتی دست‌نیافتنی قرار می‌دهد. محصول جدید این شرکت موسوم به SSD 980 پرو که به تازگی معرفی شده است، نمونه بارز استفاده سامسونگ از مزایای خود در جهت ارائه یک محصول منحصر به فرد برای مصرف‌کنندگان می‌باشد.

حافظه SSD 980 پرو برای برنامه‌های پرمصرفی مانند بازی‌های با گرافیک بالا بهینه شده است. این نوع اس‌اس‌دی همچنین مختص افراد حرفه‌ای و کاربرانی طراحی شده است که خواهان عملکردی فوق‌العاده برای رایانه‌های شخصی پیشرفته، محل کار و سیستم‌های بازی خود می‌باشند.

امروزه سامسونگ علاوه بر فناوری نوآورانه و سراسر یکپارچه اس‌اس‌دی، دارای بزرگترین ظرفیت تولید و سهم مارکت حافظه‌های NAND flash در دنیا می‌باشد. شرکت سامسونگ همراه با بهترین کنترل‌کننده‌ها و سیستم‌عامل در صنعت، از بهترین عوامل تعیین‌کننده عملکرد و اعتبار اس‌اس‌دی برخوردار است. همه این موارد نام‌برده باعث‌شده تا این شرکت بتواند طیف گسترده‌ای از حافظه‌‌های اس‌اس‌دی را متناسب با نیازهای کاربران تولید کند و سهمی در ارتقا سیستم آنها داشته باشد.

منبع: techradar.com