در این مقاله، SSD ها چیست، SSD ها چگونه کار می کنند، چرا SSD ها بسیار مفید هستند و یکی از نقاط ضعف اصلی SSD ها. این روزها، چه در حال خرید یک کامپیوتر جدید و چه در حال ارتقاء یک کامپیوتر قدیمی باشید، به جای هارد دیسک سنتی (HDD) می خواهید یک درایو حالت جامد (SSD) بخرید. در واقع، تغییر از HDD به SSD یکی از بهترین ارتقاء عملکرد رایانه شخصی است که می توانید انجام دهید. اما چگونه؟ و چرا؟ چه چیزی باعث می‌شود SSD چنین فناوری موفقی باشد؟ همچنان با بیا تو اینجا همراه باشید .
درک کامپیوتر و حافظه
برای درک نحوه کار SSD ها و دلیل مفید بودن آنها، بهتر است بدانید که حافظه کامپیوتر چگونه کار می کند. معماری حافظه یک کامپیوتر به سه جنبه تقسیم می شود:
- حافظه پنهان
- خاطره
- درایو داده
هر یک از این جنبه ها عملکرد مهمی را ایفا می کنند که نحوه عملکرد آنها را تعیین می کند. کش داخلی ترین واحد حافظه است. هنگام اجرا، رایانه شما از حافظه پنهان به عنوان نوعی زمین بازی برای محاسبات و رویه های داده استفاده می کند. مسیرهای الکتریکی به کش کوتاه ترین هستند و دسترسی به داده ها را تقریباً آنی می کند. با این حال، حافظه پنهان بسیار کوچک است، بنابراین داده های آن به طور مداوم بازنویسی می شوند.
حافظه حد وسط است. ممکن است آن را به عنوان RAM (حافظه دسترسی تصادفی) بشناسید. این جایی است که رایانه شما داده های مربوط به برنامه ها و فرآیندهایی را که به طور فعال در حال اجرا هستند ذخیره می کند. دسترسی به RAM کندتر از دسترسی به حافظه نهان است، اما بسیار ناچیز است. درایو داده جایی است که هر چیز دیگری برای دائمی ذخیره می شود. اینجا جایی است که همه برنامه‌ها، فایل‌های پیکربندی، اسناد، فایل‌های موسیقی، فایل‌های فیلم و هر چیز دیگری نگهداری می‌شوند. هنگامی که می خواهید به فایلی دسترسی داشته باشید یا برنامه ای را اجرا کنید، کامپیوتر باید آن را از درایو داده و در RAM بارگذاری کند.
تفاوت سرعت
نکته مهمی که باید بدانید این است که تفاوت سرعت زیادی بین این سه وجود دارد. در حالی که حافظه کش و رم با سرعت نانو ثانیه کار می کنند، یک هارد دیسک سنتی با سرعت در میلی ثانیه کار می کند. در اصل، درایو داده گلوگاه است: مهم نیست که همه چیز چقدر سریع باشد، یک کامپیوتر فقط می‌تواند داده‌ها را با همان سرعتی که درایو داده قادر به مدیریت آن است بارگیری و ذخیره کند. این جایی است که SSD ها وارد عمل می شوند. در حالی که هاردهای HDD سنتی نسبت به حافظه نهان و رم بسیار کندتر هستند، SSD ها بسیار سریعتر هستند و زمان بارگذاری برنامه ها و فرآیندهای مختلف را به میزان قابل توجهی کاهش می دهند. به عبارت ساده، یک SSD باعث می شود رایانه شما بسیار سریعتر احساس شود.
درایوهای حالت جامد چگونه کار می کنند ؟
SSD ها همان هدف هارد دیسک ها را دارند: داده ها و فایل ها را برای استفاده طولانی مدت ذخیره می کنند. تفاوت این است که SSD ها از نوعی حافظه به نام “فلش مموری” استفاده می کنند که شبیه به رم است. اما برخلاف RAM که هر زمان که کامپیوتر خاموش می‌شود اطلاعات خود را پاک می‌کند، داده‌های موجود در SSD حتی در صورت قطع برق باقی می‌مانند.
قبل از اینکه سوزن بتواند داده ها را بخواند یا بنویسد، صفحات باید در محل مناسب بچرخند. در حالی که SSD ها از شبکه ای از سلول های الکتریکی برای ارسال و دریافت سریع داده ها استفاده می کنند. این شبکه ها به بخش هایی به نام “صفحات” جدا می شوند و این صفحات محل ذخیره داده ها هستند. صفحات در کنار هم قرار می گیرند تا “بلوک” را تشکیل دهند. علاوه بر این، SSD ها به دلیل اینکه فاقد قطعات متحرک هستند، “حالت جامد” نامیده می شوند.
چرا دانستن این امر ضروری است؟ زیرا SSD ها فقط می توانند در صفحات خالی در یک بلوک بنویسند. در هارد دیسک‌ها، داده‌ها را می‌توان در هر مکانی روی صفحه در هر زمانی نوشت و این بدان معناست که داده‌ها به راحتی قابل بازنویسی هستند. SSD ها نمی توانند مستقیماً داده ها را در صفحات جداگانه بازنویسی کنند. آنها فقط می توانند داده ها را در صفحات خالی در یک بلوک بنویسند .
بنابراین، SSD ها چگونه حذف داده ها را مدیریت می کنند ؟
هنگامی که تعداد زیادی صفحات در یک بلوک به عنوان بلااستفاده علامت‌گذاری می‌شوند، SSD کل داده‌های بلوک را به حافظه اختصاص می‌دهد، کل بلوک را پاک می‌کند، سپس داده‌ها را از حافظه به بلوک بازمی‌گرداند در حالی که صفحات استفاده نشده را خالی می‌گذارد. توجه داشته باشید که پاک کردن یک بلوک لزوما به این معنی نیست که داده ها به طور کامل از بین رفته اند، اما همچنان می توانید به طور ایمن داده ها را در یک SSD حذف کنید.
نحوه عملکرد SSD
با این حال، پیامد نحوه عملکرد SSD ها به این معنی است که SSD شما در طول زمان کندتر می شود. وقتی یک SSD تازه دارید، به طور کامل با بلوک های پر از صفحات خالی بارگذاری می شود. وقتی داده‌های جدیدی را روی SSD می‌نویسید، می‌تواند فوراً روی آن صفحات خالی با سرعت فوق‌العاده بنویسد. از آنجایی که یک SSD نمی‌تواند مستقیماً یک صفحه را بازنویسی کند، هر بار که می‌خواهید داده‌های جدیدی را از آن نقطه به بعد بنویسید، SSD باید :
- بلوکی را با صفحات کافی با علامت “استفاده نشده” پیدا کنید
- یادداشت کنید که کدام صفحات در آن بلوک هنوز ضروری هستند
- هر صفحه در آن بلوک را به حالت خالی بازنشانی کنید
- صفحات لازم را در بلوک تازه تنظیم مجدد بازنویسی کنید
- صفحات باقیمانده را با داده های جدید پر کنید
بنابراین، در اصل، هنگامی که تمام صفحات خالی خرید SSD جدید را مرور کردید، درایو شما باید هر زمان که بخواهد داده جدید بنویسد، این فرآیند را طی کند. بیشتر فلش مموری ها اینگونه کار می کنند. همانطور که گفته شد، هنوز هم بسیار سریعتر از یک HDD سنتی است، و افزایش سرعت کاملاً ارزش خرید یک SSD را نسبت به یک HDD دارد.
نکات منفی درایوهای حالت جامد
اکنون که می دانیم یک درایو حالت جامد چگونه کار می کند، می توانیم یکی از بزرگترین معایب آن را نیز درک کنیم: فلش مموری فقط می تواند تعداد محدودی از نوشتن ها را قبل از مرگ نگه دارد. علم زیادی وجود دارد که چرا این اتفاق می‌افتد، اما کافی است بگوییم که با استفاده از SSD، بارهای الکتریکی درون هر یک از سلول‌های داده آن باید به طور دوره‌ای تنظیم مجدد شوند. متأسفانه، مقاومت الکتریکی هر سلول با هر تنظیم مجدد کمی افزایش می یابد، که ولتاژ لازم برای نوشتن در آن سلول را افزایش می دهد. در نهایت، ولتاژ مورد نیاز آنقدر بالا می‌رود که نوشتن روی سلول خاص غیرممکن می‌شود. بنابراین سلول های داده SSD دارای تعداد متناهی نوشتن هستند. با این حال، این بدان معنا نیست که یک SSD برای مدت طولانی دوام نمی آورد!
آیا باید به SSD ارتقا دهید ؟
درایوهای حالت جامد در مقایسه با هارد دیسک‌های معمولی دارای مزایای قابل توجهی هستند. حتی با این احتمال که SSD شما در طول زمان کند شود، اکثر SSD ها برای سال ها و سال ها استفاده رتبه بندی می شوند و از سایر اجزای سخت افزاری در رایانه شما دوام بیشتری خواهند داشت. در حالی که یک SSD جدید ممکن است کمی بیشتر از یک هارد دیسک هزینه داشته باشد، قیمت هارد درایو حالت جامد به طور قابل توجهی کاهش یافته است، به طوری که بسیاری از کاربران ترجیح می دهند از SSD به عنوان درایو بوت برای افزایش سرعت سیستم عامل خود استفاده کنند.
نظرات کاربران