درایو جامد (SSD) چیست و آیا به آن نیاز دارم؟

درایوهای حالت جامد (SSD) مشابه هارد دیسک سنتی با قطعات متحرک نورپردازی سریع هستند. اما آیا آنها برای شما مناسب هستند؟ به ادامه مطلب بروید و در حال ابهام زدایی از SSD ها هستیم.

در چند سال اخیر شاهد افزایش قابل توجهی در دسترسی به SSD ها بوده ایم. آنها همچنین کاهش چشمگیری در قیمت نشان داده اند، حتی اگر هنوز هم گرانتر از درایوهای سنتی به ازای هر گیگابایت فضای ذخیره سازی هستند. SSD چیست؟ از چه راه هایی از پرداخت حق بیمه SSD بیشترین سود را می برید؟ در هر صورت، چه کاری باید با یک SSD انجام دهید؟ همانطور که از مه اطراف درایوهای حالت جامد عبور می کنیم، ادامه دهید.

درایو حالت جامد چیست؟

شاید باورش سخت باشد، اما درایوهای حالت جامد در واقع فناوری نسبتاً قدیمی هستند. SSD ها برای چندین دهه در اشکال مختلف وجود داشته اند. اولین ها مبتنی بر رم بودند و آنقدر مقرون به صرفه بودند که فقط در رایانه های فوق پیشرفته و فوق العاده ظاهر می شدند. در دهه 1990، SSD های مبتنی بر فلش ظاهر شدند، اما هنوز برای بازار مصرف کننده بسیار گران بودند و به سختی در خارج از محافل محاسباتی تخصصی اتفاق افتادند. در طول دهه 2000، قیمت فلش مموری به کاهش خود ادامه داد و در پایان این دهه، درایوهای حالت جامد مصرفی در بازار رایانه های شخصی نفوذ کردند.

بنابراین، درایو حالت جامد دقیقاً چیست؟ ابتدا اجازه دهید به این بپردازیم که هارد دیسک سنتی (HDD) چیست. هارد دیسک در ساده ترین حالت خود مجموعه ای از صفحات فلزی است که با مواد فرومغناطیسی پوشانده شده اند. این بشقاب‌ها روی یک دوک می‌چرخند (مثل چرخش رکورد روی میز چرخشی). سطح صفحات مغناطیسی توسط یک بازوی مکانیکی کوچک (بازوی محرک) با نوک بسیار ظریف (سر) نوشته می شود. داده ها با تغییر قطبیت بیت های مغناطیسی روی سطح صفحات ذخیره می شوند. البته کمی پیچیده‌تر از آن است، اما کافی است بگوییم که تشبیه یک بازوی ضبط خودکار که به دنبال آهنگی روی یک رکورد است، از بازوی محرک و سر یک HDD که به دنبال داده است دور نیست. . هنگامی که می خواهید داده ها را از یک هارد دیسک مغناطیسی بنویسید یا بخوانید، صفحات می چرخند، هد جستجو می کند و داده ها قرار می گیرند. این به همان اندازه که یک فرآیند دیجیتالی است، یک فرآیند مکانیکی است.

درایوهای حالت جامد، برعکس، هیچ قطعه متحرکی ندارند. اگرچه مقیاس متفاوت است و اندازه فضای ذخیره سازی به طور قابل توجهی بزرگتر است، یک SSD اشتراکات بسیار بیشتری با یک فلش مموری ساده و قابل حمل دارد تا با یک هارد دیسک مکانیکی (و مطمئناً بسیار بیشتر از همیشه با یک پخش کننده ضبط! ). اکثریت قریب به اتفاق SSD های موجود در بازار از نوع NAND هستند، یک نوع حافظه غیر فرار که برای حفظ ظرفیت ذخیره سازی اطلاعات به برق نیاز ندارد (برخلاف رم در رایانه شما که به محض برق، داده های ذخیره شده خود را از دست می دهد. خاموش می شود). حافظه NAND همچنین سرعت قابل توجهی را نسبت به هارد دیسک های مکانیکی افزایش می دهد، زیرا زمان تلف شده برای چرخش و جستجو از معادله حذف می شود.

NVMe در مقابل SATA SSD

دو نوع SSD وجود دارد که شما اغلب در بازار مصرف خواهید دید: NVMe SSD و SATA SSD. آنها داده ها را تقریباً به روشی مشابه ذخیره می کنند، اما نحوه ارتباط آنها با رایانه شما کاملاً متفاوت است، و این تفاوت ها منجر به تفاوت سرعت بسیار زیادی شده است.

SATA SSD از SATA 3 برای ارتباط با کامپیوتر شما استفاده می کند. حداکثر سرعت تئوری آن ها حدود 600 مگابایت بر ثانیه است. آنها از طریق پورت SATA به مادربرد شما متصل می شوند.

SSD های NVMe از رابط PCI Express (PCIe) برای تبادل اطلاعات با رایانه شما استفاده می کنند. نسخه های متعددی از رابط PCIe وجود دارد، اما در زمان نگارش، رابط های PCIe 4.0 رایج ترین هستند. سرعت خواندن برخی از درایوهای PCIe 4.0 NVMe نزدیک به 7 گیگابایت در ثانیه است – بیش از ده برابر سریع‌تر از SATA 3. بیشتر SSD‌های NVMe موجود در بازار از یک اسلات M.2 ویژه برای اتصال به رایانه شما استفاده می‌کنند، اما برخی از آنها از یک اسلات معمولی استفاده می‌کنند.

استانداردهای جدیدتر PCIe، مانند PCIe 5.0، حتی سریعتر هستند – از نظر تاریخی، هر استاندارد جدید سرعت نسل قبلی را دو برابر کرده است. این بدان معناست که شما می‌توانید انتظار داشته باشید که یک SSD PCIe 5.0 دارای سرعت انتقال 13، 14 یا حتی 15 گیگابایت در ثانیه باشد.

دستگاه‌های آماده PCIe 5.0 اخیراً با عرضه پردازنده‌های نسل دوازدهم اینتل و مادربردهای مربوط به آن‌ها راه خود را به بازار مصرف آغاز کرده‌اند، و پردازنده‌های جدید سری Ryzen 7000 AMD همگی از PCIe 5.0 نیز پشتیبانی خواهند کرد، بنابراین گاهی به دنبال درایوهای SSD PCIe 5.0 NVMe باشید. در سال 2022 یا اوایل سال 2023.

و PCIe 5.0 پایان کار نیست. می دانیم که استاندارد PCIe 6.0 سرعت PCI Express را دو برابر می کند و SSD ها مطمئناً از آن بهره خواهند برد. فقط قبل از سال 2024 روی خرید آن حساب نکنید.

مقایسه درایوهای حالت جامد با هارد دیسک های سنتی

همه چیز خوب و خوب است که در مورد نحوه کار SSD ها اطلاعات داشته باشید، مقایسه آنها با هارد دیسک های سنتی که سال ها از آن استفاده می کنید مفیدتر است. بیایید به چند تفاوت کلیدی در مقایسه نقطه به نقطه نگاه کنیم.

1. زمان چرخش: SSD ها زمان چرخش ندارند، زیرا درایو فاقد قطعات متحرک است. هارد دیسک‌ها زمان‌های چرخش متفاوتی دارند – معمولاً چند ثانیه – هنگامی که هنگام بوت کردن رایانه یا دسترسی به یک درایو کم استفاده برای یک یا دو لحظه صدای کلیک-whirrrrrr را می‌شنوید.
2. زمان دسترسی به داده و تأخیر: SSD ها سریع روشن می شوند و به طور کلی 80 تا 100 برابر سریعتر از HDD ها جستجو می کنند. با پرش از چرخش مکانیکی و جستجوی روال، SSDها تقریباً بلافاصله به داده‌ها در هر کجای دیسک دسترسی دارند. هارد دیسک ها با حرکت فیزیکی آرمیچر و چرخش صفحات با مشکل مواجه می شوند.
3. نویز: SSD ها بی صدا هستند. بدون قطعات متحرک به معنای بدون سر و صدا است. هارد دیسک‌ها از سطوح صدای بسیار بی‌صدا و بی‌صدا گرفته تا سطح صدای بسیار ناشیانه با کلیک سوسک متغیر است.
4. قابلیت اطمینان: جدای از مشکلات تولید فردی (درایوهای بد، مشکلات سیستم عامل و غیره)، درایوهای SSD در بخش قابلیت اطمینان فیزیکی پیشرو هستند. اکثریت قریب به اتفاق خرابی هارد دیسک نتیجه خرابی مکانیکی است. در برخی مواقع، پس از ده ها هزار ساعت کارکرد، یک درایو مکانیکی به سادگی فرسوده می شود. با این حال، از نظر عمر خواندن/نوشتن، هارد دیسک ها برنده می شوند (هیچ محدودیتی برای نوشتن روی دیسک مغناطیسی وجود ندارد، می توانید قطبیت و تعداد نامحدودی را تغییر دهید).

برعکس، SSD ها دارای تعداد محدودی چرخه نوشتن هستند. این مشکل چرخه نوشتن محدود توسط افرادی که SSD ها را تقبیح می کنند بسیار مورد انتقاد قرار می گیرد، اما واقعیت این است که کاربر معمولی کامپیوتر به سختی می تواند سقف چرخه های خواندن و نوشتن را در یک SSD بزند. برای مثال، SSDهای مدرن مانند Samsung EVO 850 (یکی از محبوب‌ترین خطوط SSD)، می‌توانند صدها TiB از داده‌های نوشته‌شده در چند دهه استفاده را مدیریت کنند – بیشتر از آنچه که اکثر مردم درایو برای آن استفاده می‌کنند.

علاوه بر این، درایوهای SSD دارای یک ویژگی بسیار منظم هستند. وقتی بخش‌های ماژول‌های NAND به پایان چرخه نوشتن خود می‌رسند، فقط خواندنی می‌شوند. سپس درایو داده ها را از بخش شکست خورده می خواند و آن را در بخش جدیدی از دیسک بازنویسی می کند. این معمولاً به شما زمان زیادی می دهد تا از اطلاعات خود نسخه پشتیبان تهیه کنید و یک درایو جدید تهیه کنید.

5. مصرف برق: درایوهای SSD 30 تا 60 درصد انرژی کمتری نسبت به HDD های سنتی مصرف می کنند. صرفه جویی در 6 یا 10 وات عجیب و غریب در اینجا و آنجا زیاد به نظر نمی رسد، اما در طول یک یا دو سال در یک ماشین پرکاربرد، افزایش می یابد.

6. هزینه: SSD به اندازه هارد دیسک ارزان نیست. از زمان به‌روزرسانی این مقاله (تابستان 2022)، قیمت‌های سنتی HDD به کمتر از یک نیکل در هر گیگابایت داده کاهش یافته است. در فروش، آنها را می توان با کمتر از دو سنت در هر گیگابایت داشت! این به طرز شگفت انگیزی از نظر معیارهای تاریخی ارزان است. درایوهای SSD بسیار ارزان‌تر از چند سال گذشته هستند. بسته به اندازه و مدل، انتظار دارید بین 0.7 تا 0.15 دلار به ازای هر گیگابایت (دوباره از تابستان 2022) برای SATA SSD بپردازید. SSD های NVMe که از PCIe 4.0 استفاده می کنند کمی گران تر هستند – هر گیگابایت بین 0.10 تا 0.20 دلار کار می کنند. اگرچه گران تر از هارد دیسک است، اما انتخاب یک SSD برای استفاده به عنوان درایو اصلی شما به سختی گزاف است.

نکته ای که باید به آن توجه کرد این است که قیمت SSD ها در ظرفیت های بالاتر به طور چشمگیری افزایش می یابد. به همین دلیل، بسیاری از مردم یک SSD کوچکتر را برای استفاده به عنوان درایو سیستم (محل نصب ویندوز و بسیاری از برنامه ها و بازی ها) همراه با یک هارد دیسک بزرگتر و ارزان تر برای ذخیره سازی فایل انتخاب می کنند.

نحوه نگهداری و بهینه کردن SSD

تا آنجا که اجرای سیستم عامل، صرفه جویی در داده ها و تعامل با کامپیوتر شما ادامه دارد، تنها تفاوتی که در هنگام اجرای درایو SSD متوجه خواهید شد افزایش سرعت و کاهش نویز است. با این حال، وقتی صحبت از مراقبت از درایو شما می شود، چند قانون مهم وجود دارد.

• درایو خود را یکپارچه سازی نکنید. یکپارچه سازی در SSD بی فایده است و طول عمر را کاهش می دهد. Defragmentation تکنیکی است که قطعات فایل‌ها را به هم نزدیک‌تر می‌کند و قرار دادن آنها را روی صفحات HDD بهینه می‌کند تا زمان جستجو و ساییدگی دیسک را کاهش دهد. درایوهای SSD هیچ صفحه‌ای ندارند و زمان جستجوی آنی دارند. تنها کاری که یکپارچه سازی آنها انجام می دهد این است که چرخه های نوشتن بیشتری را بجوید. به طور پیش فرض، یکپارچه سازی برای SSD در ویندوز غیرفعال است.
• خدمات نمایه سازی را غیرفعال کنید: اگر سیستم عامل شما هر نوع ابزار تکمیلی جستجو را مانند یک سرویس نمایه سازی (ویندوز انجام می دهد) را تکان می دهد، آن را خاموش کنید. زمان خواندن در SSD ها به قدری سریع است که واقعاً نیازی به ساخت فهرست فایل ندارید و روند واقعی ایندکس کردن درایو و نوشتن ایندکس روی SSD ها کند است.

• سیستم عامل شما باید از TRIM پشتیبانی کند. دستور TRIM به سیستم عامل شما اجازه می دهد تا با درایو SSD شما ارتباط برقرار کند و به آن بگوید که کدام بلوک ها دیگر استفاده نمی شوند (و بنابراین برای پاک کردن واضح هستند). بدون اینکه دستور TRIM مراقب خانه داری در SSD شما باشد، عملکرد به سرعت کاهش می یابد. نسخه های مدرن ویندوز (7 و بالاتر)، macOS (10.6.6 و بالاتر)، و اکثر پیاده سازی های لینوکس (Linux Kernel 2.6.33+)، از دستور TRIM پشتیبانی می کنند. در حالی که هک‌های رجیستری و برنامه‌های تکمیلی برای اصلاح نسخه‌های قبلی سیستم‌عامل مانند ویندوز XP برای نیمه‌پشتیبانی از فرمان TRIM وجود دارد، هیچ پشتیبانی بومی وجود ندارد. SSD شما باید با یک سیستم عامل مدرن برای حداکثر کارایی جفت شود.
• بخشی از دیسک را خالی بگذارید. برای جزئیات، مشخصات درایو خود را بررسی کنید. اکثر سازندگان توصیه می کنند 10-20٪ از درایو را خالی نگه دارید. این فضای خالی برای کمک به الگوریتم‌های تراز کردن وجود دارد (آنها داده‌ها را در ماژول‌های NAND توزیع می‌کنند تا سایش کل درایو را به حداقل برسانند و از عمر طولانی و عملکرد بهینه درایو اطمینان حاصل کنند). فضای بسیار کم و الگوریتم‌های تراز کردن در طول زمان کار می‌کنند و زودرس روی درایو فرسوده می‌شوند.
• ذخیره رسانه در یک درایو دوم: تا زمانی که SSD ها به شدت قیمت خود را کاهش دهند و قیمت آن قابل رقابت با هارد دیسک های معمولی نباشد، ذخیره فایل های رسانه ای عظیم خود بر روی SSD گران قیمت معنی ندارد. اگر چندین ترابایت داده را ذخیره می کنید، یک هارد دیسک سنتی بزرگ را انتخاب کنید تا در صورت امکان از آن به عنوان درایو ثانویه استفاده کنید.
• سرمایه گذاری روی رم: در مقایسه با هزینه SSD ها، RAM ارزان است. هرچه رم بیشتری داشته باشید، میزان نوشتن روی دیسک کمتری روی SSD خود خواهید داشت. با اطمینان از نصب رم کافی، عمر SSD گران قیمت خود را افزایش خواهید داد.

آیا یک درایو حالت جامد برای من مناسب است؟

در این مرحله، شما یک درس تاریخ، یک مقایسه نقطه به نقطه، و چند نکته برای حفظ وضعیت SSD خود دارید، اما آیا SSD برای شما مناسب است؟ همه موارد مربوطه را بررسی کنید و برای از بین بردن کارت اعتباری خود آماده شوید:

• شما زمان‌های راه‌اندازی تقریباً فوری را می‌خواهید: می‌توانید در عرض چند ثانیه با یک SSD از حالت بوت سرد به مرور وب بروید. همان پنجره اغلب چند دقیقه با هارد دیسک سنتی است.
• شما می‌خواهید دسترسی بسیار سریعی را برای برنامه‌های عمومی و بازی داشته باشید: قبلاً بارها این را گفته‌ایم اما SSD‌ها به سرعت در حال پخش شدن هستند. برای هر چیزی که نیاز به بارگیری از دیسک دارد، افزایش چشمگیری سرعت مشاهده خواهید کرد. این بدان معناست که شروع برنامه‌ها و بازی‌ها، بارگیری فایل‌های بزرگ و بارگذاری سطوح جدید در یک بازی، همگی بسیار سریع‌تر انجام می‌شوند.
• شما یک کامپیوتر ساکت‌تر و کم‌تر می‌خواهید: همانطور که در بالا مشخص شد، SSD‌ها بی‌صدا هستند و به میزان قابل توجهی انرژی کمتری مصرف می‌کنند.
• شما می توانید از دو درایو استفاده کنید. یکی برای سیستم عامل خود و دیگری برای رسانه شما: مگر اینکه تعداد انگشت شماری از عکس های خانوادگی و یک یا دو ریپ سی دی را ذخیره کنید، برای ذخیره فایل های بزرگ خود به یک هارد دیسک سنتی مقرون به صرفه تر نیاز دارید.
• شما مایلید برای مزایای تکان دادن SSD هزینه بیشتری بپردازید: SSD ها ارزان تر از همیشه هستند و به هیچ وجه خارج از دسترس حتی سیستم های اقتصادی نیستند. اما، آنها هنوز هم هزینه بیشتری نسبت به SSD های سنتی دارند.

اگر در حال خرید فضای ذخیره‌سازی برای درایو بوت هستید، پاسخ کاملاً مثبت است. شما به یک SSD نیاز دارید. بحث اصلی این است که آیا به NVMe SSD یا SATA SSD نیاز دارید یا خیر. قیمت درایوهای NVMe در چند سال اخیر به طور چشمگیری کاهش یافته است و اغلب می توان آنها را تقریباً با همان قیمت SATA SSD خریداری کرد.

اگر به جای اجرای یک درایو بوت، برای افزایش فضای ذخیره‌سازی خود خرید می‌کنید، و چک لیست شما پر به نظر می‌رسد تا خالی و پرداخت مقداری اضافی مشکل بزرگی نیست، به شما تبریک می‌گوییم – به نظر می‌رسد یک SSD در آینده شما وجود دارد.