بررسی حافظه SSD و فناوری های استفاده شده در آن

حافظه SSD (Solid State Drive)که در فارسی اصطلاحا به آن درایو حالت جامد گفته می‌شود، یک نوع حافظه غیر متحرک و الکترونیکی است که برای ذخیره‌سازی و دسترسی به داده‌ها بکار برده می‌شود. علاوه بر PC های خانگی در سرورها هم از حافظه SSD برای ذخیره‌سازی استفاده می‌شود به عبارتی می‌توان گفت که SSD یکی از قطعات سرور است و از تکنولوژی‌های متفاوتی استفاده می‌کند. قبل از اینکه علاقه‌مند به استفاده از حافظه اس اس دی سرور شوید، باید با فناوری و عملکرد این نوع حافظه آشنا شوید.

خوب است ابتدا یک مقایسه کوتاه بین HDD و SSD داشته باشیم با ما همراه باشید.

 در هاردهای سنتی یا HDD، یک دیسک و یک بازو به نام هد (head) وجود دارد که همیشه در حال چرخش است.  و هنگامی که یک داده از روی هارد دیسک خوانده می‌شود، بخشی از دیسک که داده‌ها در آن قرار دارند، زیر head قرار می‌گیرد و داده‌ها از طریق  head خوانده شده و به برنامه پاسخ داده می‌شود. سرعت چرخش هارد دیسک ها (HDD) با واحد دور در دقیقه (RPM) نمایش داده می‌شود. به عبارت دیگر، تعداد دور در دقیقه تعیین کننده سرعت هارد دیسک است. به عنوان مثال، در هارد سرور HP، سرعت حداکثر 15000 دور در دقیقه است.

اما در حافظه‌های SSD بر خلاف هاردهای HDD هیچ قطعه متحرکی داخل SSD وجود ندارد و به صورت کاملا الکترونیکی طراحی شده است. SSD ها از لحاظ عملکرد هم کاملا متفاوت هستند در واقع ذخیره‌سازی داده‌ بر روی چیپست‌هایی از نوع فلش به نام NAND انجام می‌شود. می‌توان گفت تقریباً همان فناوری استفاده شده در حافظه‌های  RAM را دارند، با این تفاوت که اگر برق قطع شود، اطلاعات موجود در DRAM از بین می‌روند، اما فلش NAND می‌تواند در صورت قطع برق، داده‌ها را حفظ کند.

سرعت حافظه‌های SSD نسبت HDD بیشتر است زیرا حافظه‌های SSD از سلول‌های برقی تشکیل شده‌اند تا سرعت بالایی را در خواندن و نوشتن داده‌ها فراهم کنند. این سلول‌ها در جداولی به نام "صفحه" یا "page" قرار می‌گیرند و اطلاعات در آن‌ها ذخیره می‌شود. صفحات با هم ترکیب شده‌ و به "بلوک" تبدیل می‌شوند. هر بلوک قادر است بین 256 کیلوبایت تا 4 مگابایت اطلاعات را ذخیره کند. کنترلر SSD دارای آدرس دقیق بلوک‌ها است، بنابراین وقتی کامپیوتر درخواست فایلی را می‌دهد، دسترسی به آن به صورت فوری انجام می‌شود و شما به فایل‌ها به سرعت دسترسی خواهید داشت. به همین دلیل، زمان دسترسی SSD به واحد نانوثانیه اندازه‌گیری می‌شود.

بررسی انواع تکنولوژی‌های بکار رفته در حافظه‌های SSD

قبل از بحث درباره مدل‌های حافظه SSD، ابتدا نکاتی در مورد آن باید مورد توجه قرار گیرند. حافظه‌های SSD  برای محل‌هایی که نیاز به دسترسی تصادفی به خواندن و نوشتن دارند، مناسب هستند. به این معنی که در هر زمان به داده‌های خاصی نیاز است و فرآیند خاصی برای این دسترسی وجود ندارد. این حافظه‌ها برای مکان‌هایی که خواندن/ نوشتن متوالی دارند استفاده نمی‌شوند.

 حافظه‌های SSD به چهار دسته زیر تقسیم می‌شوند:

SLC (سلول تک سطح)

در مدل‌های  SLC، ظرفیت ذخیره‌سازی کمتر است اما سرعت آن‌ها بیشتر از سایر مدل‌ها است. یکی از مشکلات اصلی این نوع از SSD‌ها، مقاومت ضعیف آن‌ها در برابر دما و شرایط محیطی است.

TLC (سلول سه سطح)

مدل TLC کندتر از SLC ها است اما ظرفیت بیشتری دارد.

MLC (سلول چند سطحی)

مدل MLC که 90 درصد این مدل در سرورها استفاده می‌شود سرعت کمتری نسبت به TLC و SLC دارد اما ظرفیت آن از این دو بیشتر است

QLC (سلول چهار سطح)

مهم ترین نکته این است که در مدل  QLC، سرعت نوشتن و خواندن داده‌ها کمتر از سایر مدل‌هاست. این به این معنی است که عملکرد آن در برخی کاربردها ممکن است کمی کندتر باشد. اما از طرفی، حجم ذخیره‌سازی بالاتری دارد، به این معنی که می‌تواند حجم بیشتری از داده‌ها را در خود ذخیره کند.

 یک نکته‌ی مهم درباره‌ی حافظه‌های SSD سرور، وجود استانداردی به نام DWPW است که مخفف عبارت Drive Writes Per Day است. این معیار به این معنی است که هر 5 سال یک SSD را می‌توان به طور کامل پاک کرد و سپس به طور متوسط ​​چندین بار بازنویسی کرد. هر چه مقدار این عدد بیشتر باشد، عمر حافظه SSD بیشتر می‌شود.

اکنون که با معیار DWPD آشنا شدید، سه قابلیت زیر را به خاطر داشته باشید از این سه قابلیت در SSD سرورهای اچ پی استفاده شده است.

نوشتن فشرده(Write Intensive)

مدل Write Intensive(WI) همانطور که از نام آن‌ بر می‌آید، برای برنامه‌هایی استفاده می‌شود که در آن، عمل نوشتن از اهمیت بیشتری برخوردار است، به این معنی که داده‌ها همیشه در SSD ذخیره می‌شوند و پاک نمی‌شوند، این مدل دارای IOPS بسیار بالا است.

خواندن فشرده(Read Intensive)

مدل Read Intensive(RI) به معنای یک الگوی برنامه نویسی است که برای برنامه‌هایی که انتظار دارند اطلاعات بیشتری از هارد دیسک خوانده شود، استفاده می‌شود. در این مدل، IOPS کمتر از مدل WI است.

Mixed Used

مدل Mixed Used مدلی است که در آن فعالیت خواندن و نوشتن در هارد دیسک به نسبت 50-50 انجام می‌شود و حافظه IOPS کمتری نسبت به مدل‌های WI و RI دارد.

انواع حافظه‌های SSD

حافظه‌های SSD در ابعاد، رابط و نوع تراشه‌های فلش متفاوتی تولید می‌شوند. برخی از انواع رایج آنها عبارتند از:

•  SSD 2.5 اینچ SATA: این نوع حافظه شبیه به هارد دیسک‌های 2.5 اینچ است و از رابط SATA برای اتصال به سیستم استفاده می‌کند. این حافظه مناسب برای کامپیوترها و لپ‌تاپ‌های قدیمی است که پشتیبانی از رابط‌های جدیدتر را ندارند. سرعت خواندن و نوشتن این حافظه حدود 500 مگابایت بر ثانیه است.

•  SSD M.2 SATA: این نوع حافظه به شکل یک تخته کوچک با پین‌های الکترونیکی است و به گیرنده M.2 در مادربرد وصل می‌شود. این حافظه همچنان از رابط SATA استفاده می‌کند و سرعت آن با SSD 2.5 اینچ SATA تقریباً یکسان است.

•  SSD M.2 NVMe: این نوع حافظه شباهت زیادی به SSD M.2 SATA دارد، با این تفاوت که از رابط NVMe (Non-Volatile Memory Express) استفاده می‌کند و سرعت خواندن و نوشتن بالاتر و پایدارتری را فراهم می‌کند. سرعت خواندن و نوشتن این حافظه ممکن است تا7  گیگابایت بر ثانیه برسد.

•  SSD PCIe: این نوع حافظه به شکل یک کارت PCI Express است و به درگاه PCIe در مادربرد متصل می‌شود. این حافظه همچنین از رابط NVMe پشتیبانی می‌کند و سرعت خواندن و نوشتن بالاتر و پایدارتری را فراهم می‌کند. سرعت خواندن و نوشتن این حافظه ممکن است تا 7 گیگابایت بر ثانیه برسد.

•  SSD U.2: این نوع حافظه شبیه به SSD 2.5 اینچ SATA است، اما از رابط U.2 برای اتصال به سیستم استفاده می‌کند. این رابط همانند NVMe سرعت بالاتری را ارائه می‌دهد و معمولاً در سیستم‌ها و سرورهای  حرفه‌ای کاربرد دارد.

•  SSD eMMC: این نوع حافظه به شکل یک تراشه فلش است و به طور مستقیم روی برد مدار چاپی قرار می‌گیرد. این حافظه در دستگاه‌های کوچک و سبک مانند تبلت‌ها، لپ‌تاپ‌های اقتصادی و کرومبوک‌ها استفاده می‌شود. سرعت خواندن و نوشتن این حافظه کمتر از SSDهای دیگر است و معمولاً ظرفیت کمی دارد.

اگر در زمینه خرید حافظه اس اس دی سرور نیاز به راهنمایی دارید می‌توانید از طریق تماس با شماره‌های 021-43629 یا کلیک روی لینک (https://dap.co.ir/shop/3713-server-ssd/) با کارشناسان فنی شرکت دالمن افزار پارسه در ارتباط باشید و از مشاوره‌های رایگان این تیم بهره‌مند شوید.