بستن فهرست
کانال آموزشی تلگرام

حافظه SSD چیست ، تکنولوژی درایو اس اس دی

تاریخ انتشار : 25 فروردین 1395

حافظه SSD یکی از قطعاتی هست که اگه به سیستم اضافه بشه می تونه عملکرد دستگاه رو به طرز چشمگیری افزایش بده . من تو این پست می خوام بگم که حافظه اس اس دی چیه ، یعنی شما با یه سری مفاهیم اولیه در حافظه SSD آشنا بشید تا پست های بعدی که در مورد SSD ها می خوام بنویسم رو راحت تر متوجه بشید . پس با من همراه باشید .

حافظه SSD اس اس دی

حافظه SSD اس اس دی

حافظه SSD اس اس دی چیست ؟

SSD مخفف عبارت Solid State Drive هست که تو فارسی به معنی ” درایو حالت جامد ” معنی شده . متاسفانه تو زبان فارسی ، معانی خیلی از تکنولوژی ها درست از آب در نمیاد و معمولا خنده دار میشه . حالا بگذریم ! حافظه SSD مبتنی بر حافظه فلش هست ، حافظه فلش همون تکنولوژی هست که باهاش مموری کارت ( کارت حافظه Micro SD ) و فلش مموری می سازن . در واقع حافظه اس اس دی یه جورایی یه فلش مموریه اما در ابعاد بزرگتر و حجم بیشتر . هر چند تکنولوژی ساخت حافظه SSD شبیه به فلش مموری هست اما کیفیت ساخت و همینطور نوع قطعاتی که استفاده میشه ، بین حافظه SSD و فلش مموری ها تفاوت ایجاد می کنه . حتما پست ” قطعات داخلی SSD ” رو بخونید .

حافظه SSD قطعه مکانیکی نداره

حافظه SSD قطعه مکانیکی نداره

یکی از اشتباهات خنده داری که بین مردم اتفاق میفته اینه که میگن ” هارد SSD ” ! در صورتی که واژه هارد مختص دیسک های گردان یا HDD هستش . SSD نوعی از حافظه های فلش هست یعنی باید بگید حافظه SSD ، نه هارد SSD !

حافظه SSD تقریبا اومده که جایگزین همین هاردهای معمولی HDD بشه . برخلاف HDD ها ، هیچ قسمت متحرکی داخل SSD وجود نداره و تماما الکترونیکی طراحی شده . رابط کاربری SSD ها مثل HDD همون ساتا SATA هست و تقریبا تو شکل و اندازه همین HDD ها طراحی میشن تا به سادگی مورد استفاده قرار بگیرن . البته شکل ها و رابط های مختلفی برای SSD وجود داره که در ادامه بهشون اشاره می کنم .

حافظه SSD در ابعاد هارد HDD

حافظه SSD در ابعاد هارد HDD

SSD بیشتر برای دستگاه های قابل حمل مثل لپ تاپ طراحی شد چون نسبت به هارد درایو ها مصرف برق کمتری دارن . هر چند این مسئله برای کامپیوتر های رومیزی خیلی مهم نیست اما برای لپ تاپ که از باتری استفاده می کنه ، حتی کوچکترین تغییر در مصرف برق ، می تونه تاثیر گذار باشه . ضمن اینکه حافظه اس اس دی در برابر لرزش ، ضربه و افتادن خیلی مقاوم تر از هارد درایو هست . حتما شنیدید که میگن هارد رو نباید تکونش داد ، چون قطعات مکانیکی داخل هارد ممکنه آسیب ببینن . اما در حافظه SSD دیگه این نگرانی وجود نداره .

تکنولوژی NAND و NOR در حافظه SSD

تو حافظه فلش و به طور کلی در حافظه SSD ما دو تا ساختار داریم . یکی ساختار فلش NAND و  یکی هم ساختار فلش NOR . شرکت اینتل در سال 1988 اولین حافظه فلش بر پایه NOR رو طراحی کرد و یک سال بعد شرکت توشیبا اولین حافظه فلش NAND رو ساخت . در حال حاضر در 99 درصد حافظه های SSD از ساختار فلش NAND استفاده می کنن اما خوبه که تفاوت بین NAND و NOR در حافظه SSD رو بدونید . من اینجا به صورت مقدماتی توضیح میدم اما تو یه پست جداگونه حرفه ای تر توضیح میدم .

NAND و NOR دو تا از گیت های منطقی یا دیجیتالی هستن که با صفر و یک کار می کنن . با ترکیب این گیت ها با همدیگه میشه مدارات مختلفی رو ساخت . خود این گیت های منطقی توسط ترانزیستور طراحی میشن مثلا 2  یا 3 تا ترانزیستور رو جوری طراحی می کنن که شبیه به گیت NAND یا NOR عمل بکنه . ساختار اون ترانزیستور ها جوریه که می تونن بار الکتریکی یا الکترون رو برای مدت طولانی ( مثلا چند سال ) داخل خودشون نگه دارن حتی اگه برق هم بهشون نرسه . پس میشه با این گیت ها حافظه فلش ساخت .

ساختار حافظه SSD بر اساس NAND و NOR

ساختار حافظه SSD بر اساس NAND و NOR

حالا NAND یه جور طراحی میشه و NOR هم یه جور دیگه یعنی چون از نظر ساختاری با هم فرق دارن ، نهایتا توی ذخیره سازی ، نوع دسترسی ، نوع رابط کاربری و … هم اختلاف دارن .

■ حافظه NAND می تونه فشرده باشه ، پس می تونیم حجم های بالا رو با NAND به سادگی طراحی کنیم .

■ قیمت NOR گرون تر در میاد .

■ NAND عمر مفید بیشتری داره .

■ حافظه NAND تعداد پایه های سخت افزاری کمتری نسبت به NOR نیاز داره و از طرفی شرکت سازنده می تونه یه فضای فیزیکی مشخص واسه حجم های مختلف در نظر بگیره . واسه همینه که اندازه یه فلش 2 گیگ با یه فلش مموری 32 گیگ برابره .

نهایتا نتیجه میگیریم که تکنولوژی NAND در حافظه SSD بسیار بهتر و به صرفه تر از NOR هست . از تکنولوژی NOR در موارد خاصی استفاده میشه که احتیاج به دسترسی تصادفی و مسائل پیچیده تر برنامه نویسی میشه که بعدا انشالا بیشتر توضیح میدم . اکثر مایکروکنترلر ها دارای حافظه فلش از نوع NOR هستن چون برای کدنویسی بسیار مناسبه .

SLC و MLC در حافظه SSD

بالاتر توضیح دادم که اطلاعات چجوری توی خونه های حافظه ذخیره میشه . اگه یه خونه یا سلول از حافظه فقط یک بیت از دیتا رو توی خودش ذخیره کنه میگن SLC یا Single-Level Cell هست و اگه یک خونه از حافظه 2 تا بیت یا بیشتر رو ذخیره کنه میگن MLC یا Multiple-Level Cell .

SLC و MLC در حافظه SSD

SLC و MLC در حافظه SSD

تا همینجا میشه فهمید که تکنولوژی MLC به صرفه تره چون میشه با تعداد ترانزیستور های کمتر ، اطلاعات بیشتری رو ذخیره کرد . اینجوری هم اندازه فیزیکی حافظه SSD کوچیکتر میشه و هم هزینه طراحی SSD میاد پایین . اما در عوض چون تو هر خونه حافظه بیشتر از یک بیت نگهداری میشه ، تراکم اطلاعات زیاده و همین مسئله باعث تداخل اطلاعات و بروز خطا ( ارور ) میشه . البته با مکانیزم اصلاح خطا یا واحد Error Correction این خطا ها اصلاح میشن و کاربر هم هیچ وقت متوجه این خطاها نمیشه . اما اصلاح این خطاها زمان میگیره ، به همین دلیل حافظه اس اس دی با تکنولوژی MLC یه مقدار کند تر از حافظه SSD با تکنولوژی SLC هست . البته تکنولوژی TLC هم وجود داره که باید جداگونه توضیح بدم . سرعت TLC به مراتب کمتره و قیمتش هم پایین تره .

در حال حاضر اکثر حافظه های SSD موجود در بازار از MLC استفاده کردن و فقط حافظه های SSD گرون قیمت و حرفه ای که برای سرورها و موارد خاص طراحی شدن با SLC کار می کنن . دلیل اختلاف قیمت بعضی از حافظه های SSD می تونه همین مسئله باشه .

■ جالب اینجاست که بعضی از سایت های معروف فارسی ( خیلی معروف ) تو توضیحات حافظه SSD که می خوان بفروشن ، می نویسن که : ” به دلیل وجود تکنولوژی MLC در این حافظه ، سرعت بسیار بالا و عمر زیاد داره ” . آدم واقعا خندش میگیره که از سادگی مردم چجوری سوء استفاده می کنن 🙂

Wear Leveling در حافظه SSD چیست ؟

همونطور که قبلا هم گفتم ، حافظه SSD تعداد زیادی سلول و بلاک ( Block ) داره که داخل شون دیتا ذخیره میشه . هر کدوم از این بلاک ها یه عمر مشخصی دارن یعنی می تونیم مثلا تا 5000 بار داخل این بلاک ها اطلاعات بنویسیم و پاک کنیم و بعد از این 5000 بار دیگه اون بلاک از حافظه می سوزه . توی حافظه اس اس دی بعضی از بلاک ها خیلی استفاده میشن یعنی هر چی میگذره ، از عمرشون کم میشه ، این درحالیه که بعضی از بلاک های حافظه SSD شاید 5 بار هم نوشته و پاک نشن . تکنولوژی Wear Leveling که توسط کنترل کننده حافظه فلش مدیریت میشه ، در واقع عدالت رو بین خونه های حافظه رعایت می کنه یعنی با استفاده از بلاک هایی که خیلی استفاده نشدن ، عمر کلی حافظه اس اس دی رو افزایش میده . Wear Leveling با متدهای مختلفی قابل اجراست که باید جداگونه توضیح بدم وگرنه سرگیجه میگیرید !

انواع حافظه SSD

به طور کلی حافظه SSD از نظر ظاهر در سه نوع مختلف تولید میشه . یعنی همشون حافظه SSD هستن اما بنا به محدودیت های فیزیکی مثل حجم ، شکل ظاهریشون و رابط شون فرق می کنه .

■ حافظه SSD استاندارد

اگه الان بخواین واسه کامپیوتر رومیزی تون یه حافظه SSD بخرید ، می بینید که شکل و اندازه ظاهری اون SSD مثل هارد های HDD هستش  دلیلش اینه که باید یه جوری طراحی کنن که به سادگی جایگزین HDD بشه . از اونجایی که رابط هارد HDD ساتا هست ، رابط حافظه SSD مخصوص کامپیوتر رومیزی رو هم ساتا می زنن که به سادگی جایگزین HDD بشه . البته بعضی از حافظه های SSD جدید از رابط ساتا اکسپرس استفاده می کنن که سرعت بسیار بالایی داره . حتما پست ” ساتا اکسپرس چیست ” رو بخونید .

حافظه SSD با رابط ساتا اکسپرس

حافظه SSD با رابط ساتا اکسپرس

■ حافظه SSD با رابط m.SATA

m.SATA یا دقیق تر mini SATA در واقع همون رابط ساتا هست اما برای دستگاه های کوچک تر مثل لپ تاپ و مینی لپ تاپ ها طراحی شده . شکل ظاهری یکی از حافظه های SSD با رابط m.SATA رو در شکل زیر ببینید .

حافظه SSD با رابط m.SATA ام ساتا

حافظه SSD با رابط m.SATA ام ساتا

■ حافظه SSD با رابط M.2

رابط M.2 از تکنولوژی PCI Express استفاده می کنه و می تونه خیلی کوچیکتر از m.SATA طراحی بشه . معمولا از M.2 در تبلت ها و آلترابوک ها استفاده میشه که فضا بسیار محدوده . حتما پست ” PCI Express چیست ” رو بخونید .

مقایسه حافظه SSD از نوع M.2 و m.SATA

مقایسه حافظه SSD از نوع M.2 و m.SATA

مزایای حافظه SSD

■ سر و صدا نداره چون تماما الکترونیکی طراحی شده .

■ در برابر ضربه و لرزش مقاومه چون قطعه مکانیکی و چرخشی نداره که بخواد آسیب ببینه .

■ در حافظه SSD ، سرعت انتقال اطلاعات و کلا سرعت دسترسی به اطلاعات بسیار بالاست . سرعت بوت سیستم ، اسکن ویروس ، انتقال اطلاعات ، اجرای بازی و … بالا میره .

■ توان مصرفی کمی داره به همین دلیل برای استفاده در لپ تاپ ها و تبلت ها بسیار مناسبه .

■ حافظه SSD وزن کمتری داره و می تونه فضای کمتری رو اشغال کنه پس واسه دستگاه های کوچیک بسیار مناسبه .

معایب حافظه SSD

■ قیمت بالایی دارن . البته قیمت حافظه SSD کم کم داره میاد پایین اما بازهم نسبت به هارد درایو ها یا همون HDD ها ، قیمت بالایی دارن .

■ حافظه SSD محدودیت نوشتن اطلاعات داره . یعنی عمر مفید مشخصی داره . مثلا میگن این حافظه SSD می تونه 50000 بار اطلاعات رو داخل سلول های خودش بنویسه و پاک کنه و بعد از اون دیگه اون سلول می سوزه .

خب دوستان این پست بیشتر برای آشنایی با حافظه SSD بود که بدونید با چی طرف هستید ، انشال در پست های بعدی در مورد ابعاد دیگه حافظه SSD هم صحبت می کنم .

این مطلب رو برای دوستان تون هم بفرستین

با کلیک روی دکمه +1 به این مطلب امتیاز بدین .
راهنمای خرید اینترنتی - ابراهیم درویش
دسته بندی
موضوعات مرتبط
محمد امین زاده

محمدرضا امين زاده هستم ، مهندس الكترونيك و سردبير مجله علم فردا . علاقه زیادی به سخت افزار و طراحی مدارهای الکترونیکی دارم ، اگه فرصتی بمونه در زمینه ادیت فیلم و تصویر و طراحی رابط کاربری وب و اندروید مطالعه و تمرین می کنم .

حتما مطالب زیر رو هم بخونید

حمایت از علم فردا

نوشتن مطالب آموزشی به زبان ساده و قابل فهم برای همه ، کار بسیار سختیه . از طرفی ، نگهداری یک وب سایت آموزشی خرج داره ! اگر براتون امکان داره لطفا با پرداخت مبلغ کمی در هزینه های سایت سهیم باشید تا ما هم بتونیم با خیال راحت براتون بنویسیم و به سوال ها تون پاسخ بدیم . حمایت مالی از علم فردا

آداب نظر دادن در علم فردا

■ دوستان علم فردا به هیچکسی توهین نمیکنن !
■ اگر سوالی دارید در یک مطلب کاملا مرتبط بپرسید ! برای پیدا کردن مطلب مرتبط حتما از فرم جستجو استفاده کنید .
■ اگر مطلب مرتبطی پیدا نکردین ، می تونید سوال تون رو ایمیل کنید . اگر زمان داشته باشیم حتما پاسخ میدیم .
■ اول سوال ها و دیدگاه های کاربرای دیگه رو بخونید ، اگر پاسخ سوال تون رو پیدا نکردین بپرسید . سوال های تکراری پاسخ داده نمیشن !

پاسخ دهید

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

سوال امنیتی *

28 دیدگاه

  • احمدرضا 19 آبان 1395

    با سلام و درود به شما آقای امین زاده
    شرمنده ام شاید فاصله زمانیه این نظر با پست شما زیاد باشه ولی یک سوال داشتم و امیدوارم جواب بدید
    استفاده از حافظه های ssd برای cash یک سرور با وجود محدودیت در نوشتن و پاک شدن مشکلی داره یا نه ؟ ممنونم .

  • مقتدری 07 آبان 1395

    سلام خدا قوت .
    بسیار از مطلب کامل و مفیدتون استفاده کردم . این اطلاعات رو حتی تو سایتای انگلیسی ندیدم . خیلی بدردم خورد .
    برای موفقیت بیشترتون دعا می کنم .

  • تشکر میکنم از تیم زحمت کش علم فردا
    مطالب تون بسیار مفید و همچنین کاربردی در زمان حاضر

  • من m2 ssd 256gb سامسونگ خریدم با قیمت 700.000 تومان تصور کنید اگر یک ترابایت بیاد قیمتش چه قدر میشه 😕😕😕😕😕

  • ادریس 28 مهر 1395

    سلام عالی بود.به خصوص اینکه خیلی روون و خودمونی

  • فوق العاده خوب

  • آقای امین زاده سایت تون بهترین سایت علمی ایران و همچنین کمی ازtomshardware نداره بلکه بهتره ولی یک سوال دارم . این محدودیت 50000 بار برای ssd یعنی اینکه 50000 بار میتونیم یک بازی یا نرم افزار رو نصب کنیم یا اینکه 50000 بار باید کل یک حافظه ssd پر و سپس خالی بشه تا اینکه بسوزه حقیقتا فکر کنم سوال مهمی هستش خیلی متشکر از مطالب عالی تون .

    • سلام
      ممنون از لطف شما دوست عزیز
      نه منظور 50000 بار روشن و خاموش شدن خونه های حافظه هستش . هر خونه حافظه رو مثل دیود یا ترانزیستور یا ترکیبی از چندتا دیود و ترانزیستور در نظر بگیرید .

  • سلام و سپاس از سایت بسیار خوبتون
    ببخشید من یک هاردssd 500 G
    جایگزین هارد لپ تاپ کردم بخاطر افزایش سرعت اما تغییر محسوسی مشاهده نکردم ممکنه خواهش کنم راهنمایی بفرمایید باید چکار کنم؟ متشکرم

  • با عرض سلام و خسته نباشین میخواستم بدونم ایا میشه به جای استفاده از یک هارد hdd 256 و یک حافظه ssd 120
    من تنها از یک ssd 512 گیگابایتی برای کامپیوترم استفاده کنم

  • پريسا 23 تیر 1395

    با عرض سلام
    من ی سوال فوری و واجب داشتم
    من ی سری عکس و فیلم و ویس تو لپ تاپم داشتم و پاک کردم و میخوام دیگه برنگردن ایا قابلیت ریکاوری دارن ؟ اگه بخوام هیچوقت برنگردن چیکار باید بکنم لطفا راهنماییم کنید

  • سلام.
    نوشتید: «جالب اینجاست که بعضی از سایت های معروف فارسی ( خیلی معروف ) تو توضیحات حافظه SSD که می خوان بفروشن ، می نویسن که : ” به دلیل وجود تکنولوژی MLC در این حافظه ، سرعت بسیار بالا و عمر زیاد داره ” . آدم واقعا خندش میگیره که از سادگی مردم چجوری سوء‌استفاده می کنن.»
    خب، شاید منظورشون این هست که از تکنولوژی TLC استفاده نشده.
    به نظر شما این برداشت درستی نیست؟

    در هرصورت از مقاله فوق‌العاده‌اتون متشکرم

    • سلام
      بله حق با شماست اما 99 درصد SSD های بازار از نوع MLC هستن و این حرف فروشگاه ها یه حرف الکیه و بیشتر جنبه تبلیغاتی و فریبکاری داره . من وظیمه که بگم چون اساس کار علم فردا ” صداقت با مردم ” هستش .

    • درسته و با شما موافقم جناب امین‌زاده !
      نوشتن این مورد بیش‌از هرچیزی برای اون بود که بدونم آیا تلقی من خیلی پرت بوده یا منطقاً امکانش هست.
      دوباره از شما تشکر می‌کنم بابت مقاله‌های همه‌گیر و همه‌فهمی که می‌نویسید.

    • قربان شما
      موفق باشید

  • سلام.
    با توجه به محدودیت نوشتن در SSD ها، لطفا بفرمایید که:

    1- آیا عمر HDD از SSD بیشتره؟
    2- عمر مفید SSD چند سال هست تقریبا؟ (با توجه به محدودیت فوق)
    3- اگر سلول SSD بسوزد، آیا کل اطلاعات مون از بین می رود؟
    4- آیا 50000 بار نوشتن در SSD، مشکل حادی بحساب میاد؟ یعنی این محدودیت باعث صرفه نظر کردن از خرید SSD میشه در کل؟
    ممنون

    • سلام
      1 – خیر لزوما اینجوری نیست . بستگی به استفاده شما داره . یه SSD میتونه تا قبل از رسیدن به آستانه خرابی ، کار کنه . این آستانه می تونه تو یه یه ماه اتفاق بیفته ، می تونه تو 10 سال باشه .
      2 – بین 2 تا 10 سال تخمین می زنن . بستگی به کیفیت ساخت داره
      3 – بستگی داره ، داخل SSD پر از بلاک های دیتا هست . شاید یه بلاک بسوزه و بقیه سالم باشن
      4 – خیر مشکلی نداره . مخصوصا SSD های جدید یه مقدار محدودیت کمتری دارن و با استفاده از ترفندهای نرم افزاری و سخت افزاری زمان محدودیت رو عقب میندازن .

  • با عرض سلام و خسته نباشید خدمت شما دوستان عزیز و تشکر فراوان به خاطر زحمتی که برای بالا بردن سواد علمی ما می کشید،یه سوال برام پیش اومده و اون اینه که اطلاعاتی رو که در حافظه های فلش ذخیره می کنیم چند سال باقی می مونند یا اصلا احتمال پاک شدن خود به خودیشونم هست!؟
    در ضمن زبان فارسی یکی از غنی ترین زبان های جهان از نظر واژه‌ها و دایره لغات به شمار میره برای معادل سازی واژه های بیگانه فکر نکنم فقط ما مشکل داشته باشیم و این مشکل رو شاید چینی ها ژاپنی‌ها عرب ها و خیلی دیگه از کشورها داشته باشند 😁😁😁

    • سلام
      بله پاک میشن از 2 سال تا 10 سال موندگاری دارن . بسته به کیفیت حافظه SSD می تونه متغیر باشه .
      بله موافقم ، هر کی که تکنولوژی رو معرفی می کنه بهترین اسم رو روش میذاره و مردم با بقیه زبون ها به دردسر میفتن .

    • جناب امین‌زاده ؛ این ماندگاری / طول عمر / عمرمفیدی که درباره حافظهٔ اس‌ اس‌ دی بِهِش اشاره شد آیا درباره فلش‌ مموری‌ ها ( از هر نوعش ) هم صدق می‌کنه ؟ اونها همین‌ طورند و بسته به کیفیت‌ شون با محدودیت دفعات استفاده ، مواجه‌اند ؟ آیا ویر لِوِلینگ در اونها بی‌معناست یا صادقه ؟ چطور این آیتم ماندگاری را در حین خرید بررسی یا به اون توجه کنیم ؟ (چه حین خرید اس‌ اس‌ دی چه حین خرید یک فلش سادهٔ 16 گیگی )
      بسیار متشکرم .

    • بله همینطوره ، اساس SSD و فلش مموری روی همین حافظه NAND هست و تمام مشکلات و مزایا در مورد جفتشون صدق میکنه . دلیل تفاوت قیمت بعضی SSD ها و فلش مموری ها همینه .

  • درووووووووووود
    مانند همیشه عالیه عالی
    دمتون گرم
    فقط یه چیزی از دید من اینکه برخی از برابر سازی های واژه های فناوری خنده دار در میاد ایراد از زبان فارسی نیست مشکل از کسایی که این برابرسازی ها رو انجام میدن!
    بازم دمتون گرم

    • سلام رضا جان
      قربون مرامت
      آخه اون بناده ی خدا هم تقصیر ندارن ، فارسی زبان خوبی واسه معرفی تکنولوژی نیست چون تکنولوژی مال ایرانی ها نیست . زبان فارسی برای شعر و شاعری خیلی خوبه 🙂

  • محمد امیری 26 فروردین 1395

    سلام خیلی تشکر بابت این اطلاعات مفیدتون.

  • محسن صبری 25 فروردین 1395

    سلام مهندس جان
    واااااقعا خسته نباشید مطالب فوق العادس بخدا من به شخصه بسییییییار تبلیغ کردم واستون یعنی کل خوابگاه ما دنبال میکنن مطالب تون اصن وب سایت تون رو سیو کردن همه

    • سلام محسن جان
      آقا ممنون بابت این همه انرژی و لطف و محبت شما ، دم شما گرم .
      انشالا با مطالب بهتر و سطح بالاتر ، لطف شما دوستان فهیم رو جبران کنیم .

خبرنامه علم فردا
علم فردا در شبکه های اجتماعی علم فردا در جی پلاس کانال تلگرام علم فردا علم فردا در اینستاگرام
هر گونه کپی برداری از مطالب علم فردا ممنوعه ! در ضمن ، وب سایت علم فردا بر روی سرور های قدرتمند پارس پک میزبانی میشه .