بستن فهرست
کانال آموزشی تلگرام

قطعات داخلی SSD ، کالبد شکافی حافظه SSD

تاریخ انتشار : 27 فروردین 1395

تو پست قبلی یه مقدمه ای در مورد حافظه SSD گفتم تا با کلیت SSD و همینطور اصطلاحاتی که در مورد SSD به کار می برن آشنا بشید . حالا تو این پست می خوام کالبد شکافی SSD رو انجام بدم و بگم که درون حافظه SSD چه قطعاتی وجود داره . پس تا انتهای پست همراه من باشید .

قطعات داخلی SSD - کالبد شکافی SSD

قطعات داخلی SSD – کالبد شکافی SSD

قطعات داخلی SSD – حافظه NAND

حافظه NAND دقیقا همونجایی هست که اطلاعات ذخیره میشه . حافظه NAND پر از سلول های حافظه است که بیت های منطقی ( صفر و یک ) رو داخل خودشون جا میدن . چند عدد چیپ حافظه با همدیگه تشکیل یه حافظه بزرگ تر رو میدن و کنترل این حافظه ها تو این شرایط راحت تره . به همین دلیل روی بورد الکترونیکی حافظه SSD ، چند تا از این چیپ های حافظه می بینیم . شکل زیر رو نگاه کنید :

کالبد شکافی SSD - حافظه های فلش NAND

کالبد شکافی SSD – حافظه های فلش NAND

حافظه فلش NAND که در تصویر بالا می بینید از همون حافظه NAND ای هست که توی فلش مموری هم استفاده میشه ( البته با کیفیت و حجم متفاوت ) . حافظه NAND حتی بدون برق هم می تونه اطلاعات رو توی خودش ذخیره کنه . حافظه NAND از ترانزیستور ساخته میشه ، هر ترانزیستور می تونه صفر و یک رو داخل خودش به مدت زیاد ، نگه داره . حافظه فلش داخل SSD می تونه از NAND و یا NOR ساخته بشه ( پست حافظه SSD رو بخونید )

قطعات داخلی SSD – کنترل کننده حافظه فلش

همونطور که از اسمش مشخصه ، مغز حافظه SSD هست . هرگونه عملیات نوشتن ، خواندن ، پاک کردن و … توسط کنترل کننده حافظه SSD ، مدیریت میشه . کار اصلی کنترلر فلش ، اجرای کدهایی هست که توسط فرمور Firmware  تولید میشه . یه جورایی مثل CPU میمونه حتی یه حافظه کش Cache از نوع SRAM هم براش در نظر میگیرن تا سریع تر دستورات رو پردازش بکنه . در واقع کنترل حافظه اطلاعات رو بین خونه های حافظه و رابط سخت افزاری منتقل می کنه .

کنترل کننده حافظه فلش NAND در SSD

کنترل کننده حافظه فلش NAND در SSD

کارهایی که کنترل کننده فلش انجام میده : خواندن ، نوشتن ، پاک کردن ، چک کردن ارور ، wear leveling ، RAISE ، Garbage Collection ، رمزنگاری و Over-provisioning .

یکی از مزایای کنترل کننده فلش SSD نسبت به HDD اینه که کانال بندی شده است ، یعنی اگه 16 تا ماژول حافظه روی بورد باشه و کنترل کننده 8 کاناله باشه ، برای هر 2 تا ماژول یه کانال ارتباطی در نظر گرفته میشه که اینجوری سرعت پردازش و انتقال اطلاعات بیشتر میشه .

شرکت های سازنده کنترل کننده فلش NAND :

شرکت هایی مثل SandForce ، سامسونگ ، اینتل ، مارول ( Marvell) ، شرکت تایوانی jMicron ، توشیبا و … لیست کامل سازندگان کنترل کننده حافظه فلش رو ببینید .

قطعات داخلی SSD – بافر Buffer

بالا گفتم که حافظه کش درون کنترل کننده از نوع SRAM هست که سرعت خیلی زیادی داره . حالا برای اینکه اطلاعات بین پورت ساتا و کنترل کننده با سرعت و هماهنگی بیشتری انجام بشه ، یه حافظه از نوع DRAM میذارن بین کنترل کننده و پورت ساتا ( یا هر پورت ورودی دیگه ای ) . به این حافظه میگن بافر Buffer که احتمالا زیاد شنیدین !

قطعات داخلی SSD - حافظه بافر

قطعات داخلی SSD – حافظه بافر

حافظه بافر SSD مثل حافظه بافر HDD عمل می کنه . اصولا بافر ها هدف مشخصی دارن . عملیاتی مثل Wear leveling و فهرست قرار گیری بلاک ها در حافظه کش SSD قرار میگیرن تا زمانی که پردازنده عملیات دیگه ای رو انجام میده . البته شرکت SandForce که سازنده کنترلر SSD هست ، از حافظه بافر استفاده نمی کنه اما با این وجود باز هم سرعت پردازش خوبی داره .

داخل SSD - کنترلر SandForce بدون بافر

داخل SSD – کنترلر SandForce بدون بافر

پست مرتبط : فرق حافظه DRAM و SRAM چیست ؟

قطعات داخلی SSD – خازن یا باتری

یکی از قطعاتی که می تونه توی قیمت نهایی حافظه SSD تاثیر گذار باشه ، باتری و یا خازن های نگهدارنده برق هستش . اگر بنا به هر دلیلی ، برق رسانی در حافظه کش یا حافظه های NAND دچار مشکل بشه ، باتری و یا خازن های نگهدارنده ، تا زمانی که مشکل برق رسانی حل بشه ، برق رسانی رو انجام میدن . کار باتری که مشخصه دیگه ، اما خازن ها رو جوری می سازن که ظرفیت بالایی داشته باشن تا شارژ زیادی رو بتونن نگه دارن . مثلا در شکل زیر 6 عدد خازن موازی رو می بینید که هر کدوم 470 مایکروفاراد هستن که مجموعا حدود 2.8 میلی فاراد ظرفیت دارن ( مقدار خازن ها در حالت موازی با هم جمع میشه ) .

درون SSD - خازن های مخصوص برای نگهداری برق اضطراری

درون SSD – خازن های مخصوص برای نگهداری برق اضطراری

یا مثلا در شکل زیر دو تا خازن الکترولیت رو می بینین که برای همین کار طراحی شدن .

کالبد شکافی SSD - خازن های الکترولیت

کالبد شکافی SSD – خازن های الکترولیت

اکثر حافظه های SSD موجود در بازار ، بدون خازن یا باتری ارائه میشن به جز یه سری از SSD های گرون قیمت اینتل و یا Crucial .

قطعات داخلی SSD – رابط سخت افزاری

قبلا هم گفتم که حافظه های SSD بنا به محدودیت های فیزیکی و همینطور دست پیدا کردن به سرعت بیشتر ، با رابط های سخت افزاری مختلفی طراحی میشن . ساتا ، PCI Express و ساتا اکسپرس سه تا از رابط های سخت افزاری هستن که در ساخت SSD استفاده میشن . البته رابط های دیگه ای هم هستن اما واسه کاربردهای خاصی طراحی شدن .

در شکل زیر رابط ساتا در حافظه SSD رو می بینید :

قطعات داخلی SSD -درگاه ساتا

قطعات داخلی SSD -درگاه ساتا

در شکل زیر حافظه SSD با رابط PCI Express رو می بینید :

حافظه SSD با رابط PCI Express

حافظه SSD با رابط PCI Express

در شکل زیر حافظه SSD با رابط ساتا اکسپرس رو می بینید :

حافظه SSD با درگاه ساتا اکسپرس

حافظه SSD با درگاه ساتا اکسپرس

قطعات داخلی حافظه SSD سرفیس پرو 4

تو شکل زیر می بینید که ساختار کلی حافظه SSD یکسانه ، حالا چه با رابط ساتا باشه ، چه با رابط M.2 و هر چیز دیگه ای .

قطعات داخلی SSD سرفیس پرو 4

قطعات داخلی SSD سرفیس پرو 4

در شکل بالا :

■ قرمز : کنترل کننده فلش سامسونگ با شماره  S4LN058A01 

 نارنجی : حافظه های فلش 64 گیگابایتی سامسونگ

■ زرد : حافظه بافر DRAM با حجم 512 مگابایت – سامسونگ

 سبز : سوئیچ دو کاناله – Texas Instruments ( این قطعه برای کاهش مصرف برق و توزیع توان استفاده میشه ) 

ضمنا رابط سخت افزاری حافظه SSD سرفیس پرو 4 از نوع M.2 هست که مدلی از PCI Express هست .

خب دوستان امیدوارم که این پست واستون مفید بوده باشه .

 

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 *

4 دیدگاه

  • با سلام ، نظرتان راجع به کنترل کننده های SSD سامسونگ چیست ؟! ( MEX , MGX , MHX )
    می خواهم یک SSD سامسونگ بگیرم ولی سردرگم هستم.
    موتورهای MGX ارزان تر از MEX هستند ولی نمی دانم از چه لحاظ و چقدر تفاوت دارند.
    سری های Evo سامسونگ ارزان تر ولی با موتور MGX.
    سری های Pro گران تر ولی با موتور MEX.
    هیچ مقاله ای در این زمینه وجود ندارد.
    لطفا مرا راهنمایی کنید.

    • سلام
      دو تا نکته رو در نظر بگیرید
      1 – سری Pro از فلش مموری MLC استفاده می کنه ، سری Evo از فلش مموری TLC . همونطور که در پست حافظه SSD هم گفتم ، فلش MLC قدیمی تره اما سرعت و موندگاریش بیشتره بنابراین گرون تر و بهتره . پس سری Pro رو بخرید .
      2 – MCX و MEX و … یه جور نامگذاری انحصاری سامسونگه و به ترتیب حروف الفباس . معمولا حرف وسط هرچی جلوتر باشه ، کنترلر بهتره . مثلا MCX پردازنده 3 هسته ای 300 مگاهرتزی داره اما MEX پردازنده 3 هسته ای 400 مگاهرتزی داره . مثلا MHX اگه بگیرید خوبه یا UBX .

  • خیلی جالب و آموزنده بود
    من چند ماه قبل Samsung 850 Pro خریدم , سرعت لپ تاپ به حدی سریع شد که گاهی وقتها فکر می کنم یک لپ تاپ نو خریدم.
    یک سؤال هم داشتم , من فیلم زیاد دانلود می کنم شاید هر ماه حدود 1 ترابایت یا بیشتر , به نظر شما SSD با این حجم دانلود آسیب نمیبینه یا به مرور سرعتش کم نمیشه ؟
    با تشکر

  • لطفاً مقاله رو کمی گسترش دهید و جایی که مختصراً به ماژول حافظه اشاره کردید را بسط دهید که اصلاً منظور از “ماژول حافظه” چیست؟ یا مفهوم ماژول -اگر مفهومی رایج و کلی است- به چه معناست.
    ارادتمند

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 .