حافظه ssd ، حافظه hdd ، حافظه ssd یا hdd

حافظه ssd یا hdd کدام بهتر است؟ انجام یک مقایسه بین حافظه ssd و hdd

حافظه ssd یا hdd هر دو از حافظه ها (یا منابع ذخیره سازی) اصلی رایانه ها و سرورهاست. در مقالات پیش از این به شکل های مختلفی درباره این موضوع صحبت کردیم. اما با توجه به پرسش های مشتریان و مخاطبین و همچنین تازه وارد بودن حافظه های SSD تصمیم بر آن گرفتیم که بار دیگر به بررسی و مقایسه بین حافظه ssd و hdd بپردازیم.

حافظه ssd یا hdd

از زمان تماس ادیسون تا همین چند سال پیش، شیوه ذخیره سازی اطلاعات به شکل بسیار ساده ای انجام می گرفت. الگوی انجام عملیات ذخیره سازی بسیار ساده بود. یک شی (سوزن، نور و یا هِد) بر روی یک سطح (کاغذ، پلاستیک، یا فلز) مسیر الگو دار (به صورت برجستگی، تیره شده، سوراخ کردن یا پاک کردن نقاط) را ایجاد می کرد. سپس با استفاده از فرایند معکوس (تماس با هد) این مسیر بازخوانی می شد. این کار از صفحه های گرامافون قدیمی، نوارهای کاست، لوح های فشرده و پلاترهای هارد، به شکل های گوناگون اما با اصول مشابه انجام می شد.

در طول زمان پیشرفت های زیادی در زمینه ذخیره سازی با استفاده از الگوی نگاشت و خوانش  پدید آمد، موارد جدید، فناوری های لیزر و موتورهای توربو (که توان چرخش تا 15 هزار دو بر دقیقه را دارند) همگی سبب شدند که دنیای ذخیره سازی و حافظه های HDD قدرت بسیار زیادی پیدا کند.

حافظه های HDD یا Hard Disk Drive که در بازار به «هارد» نیز مشهور هستند، از جمله حافظه های مهم ذخیره سازی هستند که در بیشتر رایانه ها و سرورها به کار رفته است.

حافظه های HDD مزیت های خود را داشتند اما مشکلاتی هم داشتند.

اصلی ترین مشکل حافظه های HDD آن بود که آن ها باید از پلاترهای چرخان و هد برای خوانش و نگارش اطلاعات استفاده می کردند.

این مشکل شاید در نگاه اول مکشلی را ایجاد نکند اما وقتی که سرعت خوانش و نگارش و همچنین حجم اطلاعات مبادله شده با حافظه HDD بالاتر برود، مشکل اساسی به حساب می آید. زمان زیادی باید صرف شود تا پلاتر و هد با همدیگر منطبق شده و اطلاعات مورد نیاز را بخوانند و یا در مکان مورد نیاز نگارش کنند.

حافظه ssd ، حافظه hdd ، حافظه ssd یا hdd

یکی دیگر از مشکلات  هاردهای HDD چرخان بودن پلاترها است. پلاترها صفحه هایی شبکه به لوح های فشرده هستند، با این تفاوت که امکان نگارش و یا خوانش سریعتری را دارند. این صفحه ها از فلزات و مواد نیمه رسانای با کیفیت ساخته می شوند و در یک فضای کاملا ایزوله به چرخش در می آیند. در هر حافظه HDD چند صفحه پلاتر وجود دارد.  چرخش این دیسک ها انرژی زیادی را صرف می کند و به صورت ناخواسته ، نویز و سروصدا و گرمای ایجاد می کنند.

با توسعه فناوری لب تاپ ها، تب لت ها و سیار رایانه های همراه مشکل چرخش پلاترها جدی تر شد. از سوی دیگر فناوری تبادل اطلاعات و مدارهای الکتریکی نیز پیشرفت های زیادی داشت و سرعت تبادل از 28 کیلوبیت بر ثانیه در ابتدای سال 1960 به 12 گیگابیت بیت در ابتدای سال 2004 رسید.

امکان پشتیبانی از سرعت خواندن و نوشتن اطلاعات با سرعت های بالا (12 گیگابیت بر ثانیه) در هاردهای با پلاترهای چرخان واقعا وجود نداشت. برای مثال شاید در هنگام خوانش امکان خوانش اطلاعات با سرعت چرخش 15 هزار دور بر دقیقه بود، اما نگارش اطلاعات با این سرعت بسیار مشکل بود. در عین حال آدرس دهی در فضاهای بزرگ ذخیره سازی (مانند هاردهای  بالای 1 تا 2 ترابایت) نیز با مشکل جدی روبرو شده بود.

در اینجا باید مسیر ذخیره سازی دیگری ابداع می شد.

حافظه ssd ، حافظه hdd ، حافظه ssd یا hdd

حافظه SSD

اگر اهل دهه شصت بوده باشید و عاشق بازی های ویدئویی مثل آتاری باشید، حتما کارت های بازی الکترونیکی را به خاطر می آورید. این کارت های بازی کیت های الکتریکی و آی سی هایی بودند که در یک جعبه (ده در پانزده سانتیمتری) قرار گرفته بودند و برای بازی کردن باید آن ها را به دستگاه آتاری نصب می کردید. هر بازی حاوی یک کیت بازی مخصوص به خود بود. ظرفیت این کیت ها هم از چند مگابایت بالاتر نمی رفت ولی در زمان خود یکی از پیشرفت های دنیای فناوری (همتراز PS4 و XBOX کنونی) در نظر گرفته می شد.

این حافظه ها مزیت های زیادی داشت. اول آنکه خوانش و نگارش اطلاعات نه بر اساس چرخش دیسک بلکه بر اساس ذخیره سازی اطلاعات بر روی خازن های نیمه هادی انجام می گرفت.

دوم آنکه محدودیتی در سرعت خواندن و نوشتن وجود نداشت و افزایش حجم هم مشکلی در آدرس دهی اطلاعات ایجاد نمی کرد.

سوم آنکه به خاطر آنکه این حافظه ها از مدارهای مجتمع الکترونیکی ساخته شده بودند، بسیار راحت تر می شد، با استفاده از اصول میکروالکترونیک و نانو، به کوچک سازی آن ها پرداخت.

اینجا بود که حافظه های SSD یا Solid State Drive مسیر امیدوار کننده ای را به طراحان نشان داد. اما این مسیر به خاطر به صرفه بودن هاردهای HDD در زمان خودش، تا مدت ها مسکوت مانده بود. با این حال در بسیاری از کالاهای مانند دستگاه های بازی، ماشین آلات صنعتی، گوشی های موبایل و غیره به صورت محدود از آن استفاده می شد.

اتفاقی که سبب توسعه فناوری حافظه های SSD شد نه در دنیای رایانه های و سرورها، بلکه در دنیای مخابرات و ظهور تبلت ها و گوشی های همراه بود. ساخت گوشی های کوچکتر و با حجم ذخیره سازی اطلاعات بیشتر و پشتیبانی از انواع رسانه ها، نیازمند حافظه های ذخیره سازی مناسب بودند نوکیا اولین برندی بود که به صورت جدی بر روی استفاده حافظه های SSD کار کرد، اما اولین شکل صنعتی و تجاری توسط  اپل و بعد از آن سامسونگ انجام شد، گرچه اشکال گوناگون از این نوع حافظه توسط شرکت های ژاپنی نظیر توشیبا هم استفاده می شد.

در این زمان فناوری ساخت رم توسعه زیادی پیدا کرده بود و ساخت مدارهای مجتمع در حد نانو توسعه خوبی یافته بود. در عین حال دلیل بسیار قانع کننده ای برای توسعه این دسته از حافظه ها وجود داشت.

اما هنوز یک مشکل جدی بر سر راه افزایش حجم حافظه های SSD وجود داشت. با اینکه از نظر تئوری محدودیتی در ساخت این گونه از حافظه ها وجود نداشت، اما عملا ساخت آن ها بسیار گران بود. یکی از مشکلات آن بود که تمام فضای حافظه SSD از مدارهای مجتمع مینیاتوری ساخته می شد که باید توانایی انبارش مناسب اطلاعات را داشته باشد، اما ساخت این فضاها ساده نبود و کار تولید به کندی پیش می رفت. پایدار کردن اطلاعات ذخیره سازی شده هم مشکل اساسی بود. اما کشی حافظه های SSD آماده عبور از دریاهای ناآرام بود و مسیر توسعه به زودی طی شد و اولین افق های موفقیت به زودی نمایان شد.

در عرض پنج تا شش سال از سال 2004 تا 2010 بسیاری از مشکلات حافظه های SSD رفع شد و اکنون آنها آماده تجاری سازی بودند. شرکت توشیبا، اپل و سپس ایسوس اولین شرکت هایی بودند که به صورت عملی از حافظه های SSD استفاده کردند. بعد از آن مدل های مختلف رایانه نیز ار حافظه های SSD استفاده کردند.

در سال 2016 عملا رقابت بر سر تجاری سازی بین  حافظه HDD و SSD شکل گرفت و بسیاری از شرکت ها سعی در تبدیل حافظه های HDD خود به SSD کردند.

اما با این حال مشکلات حل نشده ای هنوز باقی مانده است.

حافظه ssd ، حافظه hdd ، حافظه ssd یا hdd

مشکلات حافظه ssd یا hdd

فرض کنید که هردو نمونه هاردهای hdd و ssd  یک انبار برای ذخیره سازی اطلاعات هستند.

در هاردهای HDD شما به راحتی جعبه های کالاها را از آخر انبار بر روی هم ذخیره می کنید و به پیش می روید. در اینجا شما نیاز ندارید که نگران چنیش جعبه ها باشید، بلکه هر گاه به آن نیاز داشتید وارد انبار می شوید، چرخی می زنید و در نهایت جعبه مورد نظرتان را پیدا می کنید. برای راحتی کار می توانید قفسه ها را شماره گذاری کنید و یک دفتر ایندکس از جعبه ها داشته باشید. اما به خاطر آنکه شما در اولین فضای خالی جعبه ها را قرار می دهید شاید این دفتر زیاد کارآمد نباشد.

حالا یک حافظه SSD را به شکل یک انبار فرض کنید. در اینجا شما باید ابتدا یک قفسه با شمار ایندکس مشخص بسازید، سپس جعبه و محتویات آن را نیز ثبت کنید و بعد آن را وارد این قفسه کنید. چینش جعبه ها در قفسه ها باید بر اساس ایندکس قفسه و شماره جعبه و محتویات آن انجام شود. شما در اینجا یک دفتر ثبت کامل دارید و تنها با استفاده از آن می توانید جعبه مورد نظر را بیابید. هیچ فعالیت جستجویی در اینجا انجام نمی شود. و در صورتی که دفتر ثبت از بین برود عملا تمامی جعبه ها گم خواهند شد.

این دو مثال ساختارهای اساسی حافظه ssd  یا hdd را نشان می دهند. در حافظه های hdd شما هر بخش از اطلاعات را بر روی یک قطاع قرار می دهید و از سیستم آدرس دهی ضعیفی استفاده میکنید. اطلاعات به راحتی با استفاده از یک سرنام قابل یافتن است. (همین مورد سبب می شود در هنگامی که یک سی دی و یا دی وی دی خش دار دارید به راحتی به اطلاعات سالم آن دسترسی داشته باشید اما اطلاعات معیوب را از دست بدهید. همین اتفاق ممکن است در هارد hdd معیوب هم بیفتد).

اما در هارد ssd همه اطلاعات شما وابسته به صحت کار یک حافظه NAND است. این حافظه در واقع همان دفتر ثبت اطلاعات انباری است که در بالا به آن اشاره شد. با از دست رفتن این حافظه تقریبا اطلاعات درون حافظه SSD بلااستفاده خواهند شد.

اما چرا سرعت اطلاعات در حافظه SSD به نسبت حافظه hdd بیشتر است.

همانطور که در بالا اشاره شد، در حافظه hdd پلاتر باید دائم چرخش داشته باشند و پس از هر بار عبور از زیر هد بخشی از اطلاعات آن خوانده و یا نوشته شود. این سرعت بسیار زیاد است، اما در دنیای کامپیوتر که با سرعت های میلیارد بر ثانیه (گیگابیت بر ثانیه) روبرو هستیم، شاید 15 هزار دور بر دقیقه سرعت زیادی نباشد. در عین حال آدرس دهی نیز به صورت دقیق انجام نمی شود و همیشه مقداری جستجو برای یافتن مکان دقیق اطلاعات نیاز است.

اما در حافظه های SSD همه اطلاعات ابتدا آدرس دهی و سپس ذخیره می شوند. به محض فراخوان اطلاعات مقدار خواسته شده در دسترس قرار می گیرند و در نهایت اطلاعات به درگاه مورد نظر ارسال می شوند. در اینجا هیچ فرایند مکانیکی صورت نمی گیرد و همه چیز وابسته به سرعت کارکرد مدارهای الکترونیکی است که این سرعت نیز برابر با سرعت نور است.

چرا حافظه های SSD گرانتر از حافظه های HDD هستند؟

یکی از دلایل این امر آن است که در حافظه های SSD تک تک سلولهای ذخیره سازی و خازن های ذخیره سازی باید توسط سازنده ابتدا ساخته و سپس آدرس دهی شوند. در این حالت یعنی هر بیت اطلاعاتی که شما می خواهید ذخیره کنید باید از قبل دارای تدارک لازم باشند. همین امر سرعت ساخت حافظه های SSD را کم می کند. در عین حال مشکل دیگری نیز وجود دارد، افزایش حجم این حافظه ها نیازمند استفاده از ساختار مسیردهی پیشرفته تر و ترانزیستورهای کوچکتر از حافظه های hdd است. این نیز مشکل دیگری است که سبب گرانتر شدن ساخت این دسته از حافظه ها می شود.

در حافظه های HDD ما با این مشکلات روبرو هستیم و ولی با شیوه های ساده تری آن را برطرف می کنیم. در عین حال فناوری ساخت آن ها در طی چندین سال تکامل پیدا کرده اند و به اصطلاح بازاریابان آن ها عمر بلوغ محصولشان را طی کرده اند و تمامی ماشین آلات ساخت آن ها در دوره بازدهی صد در صدی هستند. برای همین در نبرد قیمت و هزینه های توسعه اکنون پرچمدار میدان همان هاردهای HDD است اما زیاد نگران نباشید، زیرا در چند سال آینده قاعده بازی بسیار تفاوت پیدا می کند و همه چیز به نفع حافظه های SSD تمام می شود.

بر طبق روندهای ثبت قیمت انجام شده توسط چندین تولید کننده، تا 5 سال آینده قیمت تولید حافظه های SSD بسیار کمتر از هاردهای HDD می گردد. یکی از این دلایل بهینه تر شدن شیوه های تولید و همچنین افزایش درخواست برای آنهاست. در عین حال هاردهای SSD از مزیتی خاصی برخوردار هستند که رقیب HDD آنها این مزیت را ندارد، و آن ها امکان تولید این دسته از هارد در اندازه های مختلف است. در واقع چون  ما در هاردهای SSD با مدارها روبرو هستیم و نه عضو چرخان به راحتی می توانیم شکل آن را بر اساس دستگاه مورد نظر تغییر دهیم. این مورد به خصوص در ساخت رایانه ها و بسیار از وسایل الکترونیکی هوشمند، بسیار مهم است.

حافظه ssd ، حافظه hdd ، حافظه ssd یا hdd

برتری فنی با حافظه های اس اس دی است یا HDD؟

در اینجا بهتر است کمی مقایسه انجام دهیم.

حافظه های ssd به نسبت hdd نیازمند انرژی کمتری هستند. حافظه های ssd بین 2 تا 3 وات انرژی نیاز دارند، اما این مقدار در حافظه های hdd می تواند بسیار از 6 وات به بالا باشد (بسته به دور موتور هارد).

قیمت حافظه های ssd اکنون نسبت به هاردهای hdd بیشتر است. تقریبا قیمت حافظه های ssd بدون در نظر گرفتن هزینه های گمرک و سود تجاری، 40 درصد بیشتر از حافظه های hdd است. اما این روند به آهستگی در حال تغییر است.

ظرفیت حافظه ها ssd و hdd نیز کمی جای بحث دارند. هر دو امکان ارتقا حافظه تا یک یا دو ترابایت را به راحتی دارند. با این حال ممکن است شما در بازار هارد های hdd با ظرفیت های چند ترابایتی ببینید، موردی که در حافظه های ssd کمتر به چشم می خورد. اما این موضوع جدی نیست زیرا حتی برخی از شرکت ها (مانند HPE و Pure) نسبت به ارائه ذخیره سازهایی با پشتیبانی کامل از حافظه های SSD اقدام کرده اند.

زمان بارگذاری (سیستم عامل و آماده به کار شدن آن) در حافظه های ssd و hdd نیز بسیار قابل توجه است. در اینجا بازی به نفع حافظه های ssd است. به صورت متوسط زمان بارگذاری در حافظه های ssd به 10 تا 13 ثانیه می رسد، این در حالی است که در حافظه های hdd این مقدار بین 30 تا یک دقیقه است.

از نظر لرزش نیز حافظه های ssd هیچ لرزشی را ایجاد نمی کنند (چون اصلا هیچ قطعه مکانیکی ندارند) اما حافظه های hdd به خاطر داشتن قطعه چرخان، کمی لرزش  و صدا دارند.

برحسب ادعای شرکت های سازنده عمر مفید حافظه های ssd به دو میلیون ساعت کار مداوم (228 سال) می رسد. این مقدار در حاظه های hdd برابر با یک و نیم میلیون ساعت (171 سال) می رسد. البته این موضوع ربطی به حفظ قابلیت نگارش و خوانش ندارد و صرفا عمر مدارهای الکتریکی آن را نشان میدهد.

سرعت نگارش و خوانش اطلاعات در حافظه های SSD تا 550 مگابایت بر ثانیه و بیشتر می رسد.(عملا ما در اینجا با محدودیت تئوری روبرو نیستم. اما برخی مشکلات فیزیکی ممکن است سرعت ها را محدود کند)، در حالی که در حافظه های hdd این مقدار برابر با 50 تا در بهترین حالت 120 مگابایت بر ثانیه است.

سرعت باز کردن فایل ها در حافظه های SSD نیز بسیار سریعتر از حافظه های HDD است و حداقل تا 30 درصد سریعتر عمل می کنند.

حافظه های SSD نسبت به میدان مغناطیسی مقاومتر از نوع HDD  هستند و به همین خاطر به راحتی در مدار بسیاری از دستگاه های صنعتی به کار می روند.

سوالات متداول

فرق اصلی حافظه های SSD با HDD در چیست؟

حافظه های HDD از فناوری پلاترهای چرخان و هد (شیوه مکانیکی) استفاده می کنند. در حالی که در حافظه های SSD از مدارهای الکتریکی برای ذخیره و بازیابی اطلاعات استفاده می شوند.

کدامیک از حافظه های ssd یا hdd سریعتر است و چرا؟

حافظه های hdd به خاطر آنکه سرعت آن محدود به تعداد دوران پلاترها و هد است سرعت کمتری نسبت به حافظه های SSD دارند. در حافظه های ssd تنها محدودیت موجود بهینه کردن ارتباطات الکتریکی با فناوری های روز است.

چرا حافظه های ssd از hdd گرانتر است؟

استفاده از مواد با کیفیت بالاتر، فناوری پیچیده تر، تولید پایین تر و همچنین مسیرهای توسعه ای همگی سبب شده است که حافظه های ssd به نسبت حافظه های hdd گرانتر باشند. اما این روند در پنج سال آینده تغییر خواهد کرد.

مهمترین برتری های حافظه های ssd نسبت به hdd چیست؟

مصرف انرژی پایین تر، سرعت بیشتر در خوانش و نگارش اطلاعات، فرم پذیری، راه اندازی سیستم عامل سریعتر، عدم تولید صدا و نویز و ایجاد گرمای کمتر از جمله مهمترین مزایای آن نسبت به حافظه های hdd است.

Rating: 2.0/5. From 1 vote.
لطفا صبر کنید...

2 دیدگاه

  1. سلام خیلی ممنون بابت مقایسه کاملتون. سوالی که دارم اینه در کیس حداکثر چند ssd و hdd میتوان با هم نصب کرد؟ در صورتی که بخوایم هم ssd و هم hdd داشته باشیم.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

منو اصلی

question