حافظه SSD چیست و چگونه کار می کند؟و مطالب مربوطه

[omidrock]

 

همانگونه که می دانید فناوری این حافظه ها به گونه ایست که سوزن هارد با قرارگیری بر روی هد عمل آدرس یابی اطلاعات را انجام داده، و پس از پیدا کردن آدرس مورد نظر، داده ها را به رم انتقال داده و سپس برای عمل پردازش به پروسسور ارسال می شوند، با توجه به این که تمامی این مراحل اعم از جابه جایی سوزن، گردش هد و همچنین عمل آدرس یابی در هارد دیسک به صورت مکانیکی انجام می شود، موجب به وجود آمدن گرما، مصرف انرژی و همچنین به وجود آمدن زمان تاخیر در خواندن نوشتن می شود.که تمامی این اتفاقات در کنار یکدیگر موجب به وجود آمدن مشکلاتی از قبیل طولانی شدن زمان بوت سیستم، استهلاک قطعات مکانیکی هارد دیسک، تولید گرمای زیاد توسط هارد و در نهایت موجب کاهش سرعت کلیه ی عملیات پردازشی می شود. علاوه بر مشکلات بالا هارد دیسک ها در برابر ضربه ی فوق العاده حساس هستند، به صورتی که ممکن است با ضربه ای کوچک هارد بسوزد و یا قسمتی از اطلاعات آن از بین برود.

 

 

اما گونه ی دیگری از حافظه ها وجود دارند که به SSD ها معروفند. تاریخ ساخت این نوع حافظه ها به قبل سال ۱۹۹۰ میلادی باز می گردد که در آن زمان استفاده از آن ها به طور فراگیر مرسوم نبود و تنها در مصارف نظامی و فضایی کاربرد داشتند، اما از سال ۱۹۹۵ به بعد کم کم استفاده از این نوع حافظه ها مرسوم شد. به طوری که امروزه نمونه دستگاه هایی مانند تبلت ها ، سرورها، گوشی های هوشمند و همچنین کامپیوترهای قابل حمل از این نوع حافظه ها استفاده می کنند.

 

● اس اس دی ها دارای چه فناورهایی هستند ؟ معایب و مزایای آن ها نسبت به اچ دی دی ها چیست؟

SSD مخفف عبارت Solid state disk، منبع ذخیره سازی است که از نیمه رساناهای حالت جامد تشکیل شده است.این نوع فناوری همچنین در ساخت حافظه های فلش هم کاربرد دارد و به همین دلیل برخی از افراد SSD ها را حافظه های فلش یا EPP Rom می نامند.

 

هارد دیسک های حالت جامد یا همان SSD ها به حافظه هایی گفته می شوند که در آن ها از هیچ قطعه ی متحرکی استفاده نشده باشد، در ساخت آن ها از حافظه های مبتنی بر فلش یا SD Ram ها استفاده می شود. استفاده از حافظه های مبتنی بر فلش در SSD ها باعث می شود تا زمان تاخیر به حداقل برسد و همچنین گرمای تولید شده کاهش یابد که تمامی این مسائل باعث کاهش مصرف انرژی و همچنین سبکتر شدن این حافظه ها نسبت به هارد دیسک ها می شود. اما SSD ها هم همانند هارد دیسک درایوها دارای مشکلاتی می باشند که می توان از مهم ترین آنها به قیمت بالای این حافظه ها در مقابل هارد دیسک اشاره کرد.

 

 

 

شاید مهم ترین نکته در خرید یک حافظه سرعت خواندن نوشتن اطلاعات در آن حافظه باشد. اگر بخواهیم SSD ها را با هارد دیسک درایوها از لحاظ سرعت مقایسه کنیم، شاید به نتیجه درستی نمی رسیم ، علت آن را هم در ادامه بررسی می کنیم :

سرعت خواندن و نوشتن در هارددیسک ها یکسان است در صورتی که در SSD ها بر اساس ترکیب های مختلفی که وجود دارد نتایج متفاوتی در سرعت خواندن و نوشتن به دست می آید.

 

اندازه ی بلوک های داده ای که خوانده یا نوشته می شوند نیز در این ۲ یکسان نیست که به همین علت موجب تغییر نسبت در هر دو مدل حافظه می شود.

شیوه ی مدیریت سیستم ذخیره سازی در سیستم عامل تاثیر زیادی در سرعت SSD ها دارد.به عنوان مثال، هر چه اطلاعات مرتب تر ذخیره شده باشد، اندازه ی بلوک های داده ای بزرگتر می شوند که معمولا این اندازه بین ۳۲ تا ۲۵۶ کیلو بایت است. در نتیجه می توان گفت: سرعت اطلاعات در اس اس دی ها بین ۲ تا ۲۰ برابر بیشتر از هارد دیسک درایوها می باشد.

از طرفی اگر سیستم عامل برای کار با SSD ها بهینه سازی نشده باشد، کاربر افزایش سرعت محصوصی را در استفاده از SSD ها احساس نمی کند، در سیستم عامل های مانند ویندوز اکس پی و ویستا این بهینه سازی به صورت پیش فرض وجود ندارد. و کاربران باید با نصب سرویس پک های موجودی که توسط ماکروسافت عرضه شده است، این امکان را فراهم آورند، اما خوشبختانه این امکان در ویندوز ۷ به صورت پیش فرض وجود دارد و این سیستم عامل با پشتیبانی از سیستم فایل ایEx fat به طور کامل با SSD ها هماهنگ شده است.

 

[gnsorena]

فناوری DirectStorage شرکت مایکروسافت روی SSD های PCIe 3.0 نیز کار می‌کند

خارج از شدن از انحصار PCIe 4.0

شرکت مایکروسافت (Microsoft) به تازگی در رویداد Game Stack Live یا GSL 2021 به صورت رسمی تأیید کرد که فناوری DirectStorage که نوعی API (رابط برنامه‌نویسی کاربردی) محسوب می‌شود و پیش از این نام آن را در جزئیات سخت افزاری کنسو‌ل‌های نسل نهمی این شرکت، یعنی ایکس باکس سری ایکس و ایکس باکس سری اس شنیده بودیم، برای رایانه‌های شخصی و اس اس دی های PCIe 3.0 نیز دردسترس قرار دارد.


تا کنون تصور می‌شد که فناوری دایرکت استورج تنها با درایوهای مدرن و نسل جدید PCIe 4.0 کار می‌کند اما حالا طبق اخبار و اطلاعات جدیدی که شرکت مایکروسافت برای ما به همراه آورده، می‌دانیم که این فناوری برای درایوهای ذخیره ساز PCIe 3.0 بهینه شده و با آن‌ها نیز کار می‌کند. البته فناوری DirectStorage به هیچ عنوان با استفاده از درایوهای ساتا (SATA) کار نمی‌کند چرا که سرعت این رابط در حد انتظارات مایکروسافت برای پیاده‌سازی امکانات DirectStorage نیست.

فناوری DirectStorage در PC

طبق اطلاعاتی که شرکت مایکروسافت منتشر کرده، API فناوری DirectStorage در اصل برای کنسول‌های ایکس باکس سری ایکس و سری اس در نظر گرفته شده بود اما حالا می‌توان از آن در دنیای سخت افزار رایانه‌های شخصی نیز بهره گرفت. دایرکت استورج روی پلتفرم PC با ایجاد ارتباط بهتر و مؤثرتر میان پردازنده گرافیکی و درایو اس اس دی NVMe، میزان عملکرد را به حداکثر خود می‌رساند و انتقال داده و اطلاعات میان فضای ذخیره ساز و قطعات پردازشی را سریع‌تر از گذشته می‌سازد.

تا امروز و پیش از فناوری DS شرکت مایکروسافت، API ها هر درخواست و دستور ورودی و خروجی (I/O) را به صورت انفرادی و سری انجام می‌دادند. حالا API دایرکت استورج به توسعه دهندگان اجازه می‌دهد تا درخواست‌‌های I/O را به صورت گروهی و موازی به انجام برسانند. به صورت خلاصه،‌ این فناوری باعث می‌شود تا نه تنها زمان‌ بارگذاری بازی‌ها کاهش یابد، بلکه بازی‌ها با جزئیات بیشتری نسبت به گذشته ساخته شوند.

[omidrock]

غارت بازار هارد دیسک و اس اس دی توسط ماینرهای چیا

احتمالاً از ظهور یک ارز دیجیتال جدید به نام «چیا» (Chia Cryptocurrency) با خبر هستید که برخلاف بیت کوین و اتریوم، از حافظه ذخیره سازی برای ماین کردن استفاده می‌کند. خبر بد اینکه به نظر می‌رسد ماینرهای چیا در حال وارد کردن یک شوک جدید به بازار هارد دیسک و اس اس دی هستند.

بدیهی است همه ما فکر می‌کنیم باید از حافظه ذخیره سازی برای نگه داری فایل‌ها و اطلاعات استفاده شود. اما ظهور رمز ارز چیا نشان داد می‌توان از هارد دیسک‌ها و اس اس دی‌ها برای یک کار بیهوده استفاده کرد که البته با درآمد همراه است. بنابراین دیگر لزوماً از حافظه ذخیره سازی برای ذخیره کردن داده‌ها و اطلاعات استفاده نمی‌شود و این یک دردسر جدید برای کاربران PC خواهید بود.

ماجرا هنگامی نگران کننده می‌شود که بدانید ظرف تنها یک ماه، حافظه اختصاص یافته به شبکه چیا از 120 پتابایت به 1143 پتابایت افزایش پیدا کرده است. برای درک بهتر این موضوع باید بدانید 1143 پتابایت معادل 1.14 اگزا باید یا 1,140,000 ترابایت یا تعداد 63,333 عدد هارد دیسک 20 ترابایتی است.

ارز رمز چیا برخلاف ارزهایی چون بیت کوین و اتریوم، مبتنی بر اثبات فضا است. این ارز از حافظه ذخیره سازی سیستم ماینرها برای نگه داری مجموعه ای از اعداد رمزنگاری استفاده می‌کند که به آنها plots گفته می‌شود. هنگامی که بلاک چین چیا یک چالش جدید را مخابره می‌کند، سیستم ماینرها باید وجود نزدیک‌ترین هش به چالش را در حافظه‌های متصل به آن بررسی کند. طبیعتاً هرچه که ماینر حجم حافظه بیشتری را به چیا اختصاص بدهد، شانس استخراج ارز بیشتری را خواهد داشت.

استخراج چیا به نسبت بیت کوین و اتریوم برق بسیار کمتری مصرف می‌کند. ماینرها برای اینکه بتوانند ارز بیشتری به دست بیاورند، باید درصد بزرگ‌تری از تمام شبکه را داشته باشند. از همین رو ماینرهایی که هارد دیسک‌ها و اس اس دی‌های بیشتر و پرظرفیت‌تری را به چیا اختصاص بدهند، شانس برنده شدن بلاک‌های بیشتری را دارند.

برای استخراج چیا حداقل به 101 گیگابایت حافظه ذخیره سازی آزاد و 4 گیگابایت حافظه رم نیاز است. طبیعتاً یک ماینر با چنین منابع ناچیزی شانس زیادی در به دست آوردن چیا ندارد و ماینرها باید چندین ترابایت حافظه ذخیره سازی و همچنین چندین گیگابایت حافظه رم در اختیار داشته باشند.

هرچند مصرف انرژی هارد دیسک ها و اس اس دی ها چندان زیاد نیست، اما فارم های بزرگ می توانند انرژی قابل توجهی مصرف کنند. همین اخیراً مادربردهایی با ده ها درگاه SATA برای استخراج چیا معرفی شده است.

[gnsorena]

شاهکار جدید غول ذخیره‌ سازی

سامسونگ تراشه‌های 176 لایه V-NAND را تا پایان سال به بازار می‌فرستد

سامسونگ بار دیگر قدرت خود در تولید وسایل ذخیره سازی را به رخ کشید و گفت که قصد دارد نسل هفتم SSD های دارای تکنولوژی V-NAND خود را در نیمه دوم سال 2021 معرفی کند، تا صاحبان شرکت‌ها بتوانند از آن‌ها در دیتاسنترهای خود استفاده کنند.

 سامسونگ دستیابی به این فناوری را از طریق پستی که به وسیله معاون اجرایی این شرکت منتشر شده بود، اعلام کرد. جای هیوک ادعا می‌کند که این SSD با دارا بودن 176 لایه عمودی NAND، قادر است به سرعت ورودی و خروجی 2 گیگابایت بر ثانیه دست پیدا کرده و به کمک این موضوع نه تنها از استاندارد PCIe 4، بلکه در آینده از استاندارد PCIe 5.0 نیز پشتیبانی کند.

او همچنین در ادامه بیانیه خود اضافه کرده که SSD جدید این شرکت برای کاربردهای بسیار سنگین همزمان مانند شبیه‌سازی سه بعدی و ادیت‌ ویدئو، به بهترین نحو بهینه‌سازی خواهد شد. سایت Tom’s Hardware در گزارشی این موضوع را نشانه‌ای از وجود کنترلری با سرعت بسیار بیشتر نسبت به سریع‌ترین SSD سامسونگ تاکنون، یعنی 980 Pro می‌داند که این دستگاه را به حافظه‌ای ایده‌آل برای طیف گسترده‌ای از کاربردها تبدیل می‌کند.

طبق گفته‌های جای هیوک، حجم سلول‌های SSD جدید نسبت به دستگاه‌های نسل ششمی سامسونگ 35 درصد کاهش یافته و به این شرکت اجازه می‌دهد تا علی رغم اضافه کردن  40 لایه به آن، حجم و ارتفاع آن را ثابت نگه دارد. SSDهای V-NAND نسل هفتمی 176 لایه‌ای جدید سامسونگ، نسبت به نسل قبلی 16 درصد انرژی کمتری مصرف می‌کنند و برای صرفه جویی در مصرف دیتاسنترها بهترین گزینه خواهند بود. 

بر اساس ادعای منابع کره‌ای، سامسونگ خط تولید انبوه این SSD پرقدرت را در کارخانه تولید نیمه‌هادی خود در شهر پیونگ‌تائک به آزمایش گذاشته است تا با ارائه نسل بعدی حافظه‌های ذخیره‌سازی مبتنی بر فناوری V-NAND به بازار، تسلط خود بر دنیای حافظه و ذخیره‌سازی را ادامه دهد.

باید خاطر نشان کرده که سامسونگ از همین الآن کار خود برای ساخت نسل بعدی تراشه‌های دارای بیش از 200 لایه V-NAND را نیز آغاز کرده است.

[gnsorena]

با این برنامه طول عمر و کارایی SSD خود را افزایش دهید

علی رغم اینکه پشتیبانی از حافظه‌های SSD در ویندوز 10 به طرز چشمگیری بهبود یافته است، اما هنوز هم برخی از تنظیمات برای استفاده از SSD مناسب نیستند و می‌توانند به کاهش طول عمر و کارایی آنها منجر شوند. در ادامه به شما می گوییم چگونه تنها با یک کلیک تنظیمات ویندوز را برای استفاده از SSD بهینه‌تر کنید.

در کلیه نسخه‌های فعلی سیستم عامل ویندوز تنظیمات و قابلیت‌هایی وجود دارد که از ابتدا بر اساس هارد دیسک‌های مکانیکی طراحی شده‌اند و همین باعث می‌شود بر روی کارایی و دوام SSD ها تأثیر منفی بگذارند. برای نمونه قابلیت Prefetch ویندوز هنگام استفاده از SSD عملاً بیهوده است اما فعال بودن آن باعث افزایش حجم نوشتن بر روی درایو و کاهش طول عمر و کارایی آن می‌شود. در حقیقت کم نیستند قابلیت‌ها و تنظیمات پیش فرض ویندوز که با SSD ها میانه خوبی ندارند و بهتر است آنها را تغییر دهید.

ترفندهای مختلفی برای بهینه سازی تنظیمات ویندوز برای SSD ها وجود دارد اما غالباً پیچیده هستند و اعمال آنها کار آسانی نیست. خبر خوب اینکه برنامه‌هایی وجود دارند که تنها با چند کلیک، تنظیمات ویندوز را برای به حداکثر رساندن کارایی و دوام SSD ها بهینه سازی می‌کنند. SSD Fresh یکی از این برنامه‌ها است که می‌تواند به شدت به افزایش طول عمر و دوام SSD سیستم یا لپ تاپ شما کمک کند.

افزایش طول عمر اس اس دی با برنامه SSD Fresh

برنامه SSD Fresh نه تنها سیستم عامل را برای استفاده بهینه از SSD تنظیم می‌کند، بلکه باعث کاهش نوشتن‌های غیر ضروری نیز می‌شود که به افزایش طول عمر آن کمک می‌کند. همچنین این برنامه قادر است با غیرفعال کردن سرویس‌ها و قابلیت‌های غیر ضروری ویندوز، بر کارایی SSD بیفزاید.

کافی است برنامه کم حجم Abelssoft SSD Fresh را از یکی از وب سایت‌های دانلود ایرانی یا خارجی دریافت و نصب کنید، سپس در چند گام ساده و با کلیک بر روی دکمه OPTIMIZE AUTOMATICALLY یا START AUTO OPTIMIZATION، تنظیمات ویندوز برای برای استفاده از SSD و به حداکثر رساندن طول عمر و کارایی آن بهینه کنید.

برنامه SSD Fresh افزون بر بهینه سازی تنظیمات ویندوز برای استفاده از SSD، قادر به نمایش اطلاعات درایو و کمک به یافتن برنامه‌هایی است که حجم نوشتن زیادی را به SSD سیستم شما تحمیل می‌کنند. کافی است به سربرگ Live - Analaysis بروید و بر روی دکمه START کلیک کنید، سپس فعالیت‌های معمول خود را از سر بگیرید، با گذشت مدتی مجدداً به پنجره SSD Fresh بروید و بر روی دکمه STOP کلیک کنید. حالا شما می‌توانید به حجم نوشته شده توسط هر برنامه پی ببرید.

در نظر داشته باشید نیاز نیست پس از بهینه سازی برنامه SSD Fresh را حذف کنید. شما می‌توانید با هدف بهینه سازی دوره‌ای خودکار، این برنامه را بر روی سیستم خود باقی بگذارید.

[gnsorena]

افت شدید عملکرد حافظه WD Black SN850 در زمان اتصال به چیپست X570

اگر چه ترکیب یک حافظه WD Black SN850 با یک مادربرد رده بالا با چیپست X570 به نظر فوق‌العاده است اما کاربران باید به نحوه ترکیب این دو توجه داشته باشند. بر اساس گزارشی منتشر شده، سرعت خواندن اطلاعات توسط حافظه SSD شرکت وسترن دیجیتال در زمانی که از اسلات M.2 مادربرد که به چیپست X570 متصل است، به طرز قابل توجهی پائین‌تر از سرعت اسمی این حافظه پرسرعت است. این گزارش از سوی یک وب سایت آلمانی با نام ComputerBase منتشر شده که پس از انتقادات کاربران فروم خود از سرعت این حافظه، شروع به بررسی عملی این مشکل کرد.

داستان از این قرار است که به دلیل مسیرهای PCIe محدود برای CPU، تمام پورت‌های M.2 روی مادربرد به طور مستقیم با پردازنده سیستم در ارتباط نیستند. به همین دلیل برخی اسلات‌ها به جای پردازنده، به چیپست مادربرد متصل شده‌اند. سازندگان مادربرد با اشاره به اینکه به دلیل طولانی‌تر بودن مسیرها در چیپست‌ها، تاخیر بیشتری در مسیرهای PCIe چیپست مادربرد وجود دارد. این مشکل را تائید کرده‌اند اما به گفته سازندگان این موضوع کمتر از 10 درصد بر روی عملکرد دستگاه‌های متصل به اسلات M.2 تاثیر دارد.

اختلال در عملکرد حافظه WD Black SN850 بر روی چیپست X570
اما قضیه در عمل شدت بسیار بیشتری دارد. طبق آزمایش صورت گرفته از سرعت حافظه WD Black SN850 بر روی مادربرد گیگابایت Aorus X570، در زمانی که حافظه بر روی سومین اسلات M.2 این مادربرد که به چیپست X570 متصل است، سرعت تصادفی نوشتن اطلاعات نسخه 1 ترابایتی این حافظه طبق نتیجه نرم افزار CrystalDiskMark کمی بیشتر از 3200 مگابایت بر ثانیه بوده است. این در حالیست که اگر همین حافظه را بر روی اولین اسلات M.2 مادربرد که به CPU وصل است قرار دهیم، سرعت نوشتن اطلاعات به بیش از 5200 مگابایت بر ثانیه می رسد. بسیار نزدیک‌تر از سرعت خواندن 5300 مگابایت بر ثانیه که از سوی وسترن دیجیتال برای این SSD اعلام شده است.  در نتیجه تفاوت در عملکرد حافظه تقریبا 44 درصد است.
اما به نظر می‌رسد این اختلاف شدید صرفا در مورد WD Black SN850 وجود دارد چرا که ComputerBase دیگر حافظه‌های PCIe 4.0 را نیز آزمایش کرده و اختلاف عملکرد در دو حالت کمتر از 10 درصد بوده است. در مورد SSDهای PCIe 3.0 نیز هیچ تفاوتی در سرعت خواندن اطلاعات رویت نشده است. گفته می‌شود وسترن دیجیتال در حال انجام تحقیقات بر سر این موضوع است. احتمال اینکه چیپست X570 حافظه SN850 را به عنوان یک SSD نسل سوم شناسایی کند وجود دارد چرا که سرعت خواندن اطلاعات در اکثر حافظه‌های PCIe 3.0 در حدود 3200 مگابایت بر ثانیه است.