با توجه به پیشرفت تکنولوژی و سریع شدن تجهیزات و قطعات کامپیوتر، حتما یکبار هم که شده نام اس اس دی را به عنوان معجزه سرعت بخش سیستم شنیده‌اید، اما آیا تا به حال از خود پرسیده اید که اس اس دی چیست و ساختار و تکنولوژی به کار رفته در آن چگونه است؟ اگر در این باره کنجکاو هستید باید بگوییم که پاسخ سوالات شما همینجاست، با ما همراه باشید.
اس اس دی چیست؟
از آنجایی که مخفف کردن عبارات تکنولوژی بسیار رایج است، واژه SSD نیز مخفف عبارت SOLID STATE DRIVE بوده که اگر آن را ترجمه کنیم معنای درایو حالت جامد می‌دهد. اما چرا درایو حالت جامد؟
همانطور که ممکن است بدانید هارد دیسک‌ها از پلتر و هد تشکیل شده‌اند که با چرخش عملیات خواندن و نوشتن خود را انجام می‌دهند، اما اس اس دی اینگونه نیست و با قطعات الکترونیکی عملیات خود را انجام می‌دهد و چون هیچگونه جابه‌جایی و چرخشی رخ نمی‌دهد و در جای خود ثابت است، مثل جسم جامدی که حرکتی از خود ندارد آن را درایو حالت جامد نامیده‌اند.
تکنولوژی استفاده شده در اس اس دی همان تکنولوژی استفاده شده در فلش مموری‌ها و Micro SDهاست از این رو اس اس دی را حافظه مبتنی بر فلش می‌نامند.
این قطعه بی نظیر که آمده تا جایگزین هارد باشد، علاوه بر این که می‌تواند نقش ذخیره سازی را همانند هارد برای شما ایفا کند، به صورت چشمگیری سبب بالا رفتن سرعت سیستم، برنامه‌ها و حتی لود شدن ویندوز می‌شود.
ساختار اس اس دی چگونه است؟
گفتیم که اس اس دی ساختار مکانیکی از جمله هد و پلتر ندارد و از قطعات الکترونیکی تشکیل شده است یعنی یک برد که قطعات به صورت منسجم در کنار هم قرار گرفته‌اند، از جمله این تراشه‌ها دو بخش حافظه‌های فلش NAND و controller مهمترین بخش اس اس دی هستند که در ادامه به آن‌ها پرداخته‌ایم.
سلول یا Cell در حافظه‌های فلش NAND
اساس و پایه اس اس دی بر ذخیره سازی است، اما واحدهایی که در این قطعه ذخیره سازی اطلاعات را بر عهده دارند حافظه‌های فلش NAND (از جنس ترانزیستور) هستند که به بخش‌های سلول سلول (cell) تقسیم بندی می‌شوند. این تراشه‌‌های ترانزیستوری بار الکتریکی (به آن بیت نیز گفته می‌شود) را در خود ذخیره می‌کنند. این بیت‌ها بسته به نوع سلول به تعداد خاصی در سلول ذخیره شده و با قرارگیری این بیت‌ها کنار هم فایل شما را تشکیل می‌دهند.
گاهی اوقات این داده‌ها در سلول‌های کنار هم ذخیره نمی‌شوند و ممکن است با هم فاصله داشته باشند، در هارد دیسک‌ها اینگونه است که هدر برای رسیدن به تک تک بیت‌ها و کنار هم گذاشتن آن‌ها برای رسیدن فایل کلی اطراف درایو را می‌چرخید که این خود کاری زمانبر است. اما در اس اس دی به این صورت است که کنترلر سیگنال‌های الکتریکی می‌فرستد و با قرار دادن بیت‌ها در کنار هم به سرعت فایل را در اختیار شما قرار می‌دهد.
انواع سلول در اس اس دی
- سلول تک سطحی (SLC): در این نوع سلول تنها یک بیت صفر یا یک ذخیره می‌شود که سریع ترین نوع اس اس دی است.
- سلول چند سطحی (MLC): در این نوع سلول دو بیت به صورت صفر و یک ذخیره می‌شود که ظرفیت بیشتر، قیمت و دقت کمتری در مقایسه با نوع SLC به خود اختصاص می‌دهد.
- سلول سه سطحی (TLC): این سلول نیز سه بیت به صورت صفر و یک ذخیره می‌کند و به نسبت دو نمونه قبلی از ظرفیت بیشتر و دقت کمتر برخوردار است.
کنترلر Controller
انتقال و جابه‌جایی اطلاعات بین سیستم عامل و پایگاه داده اس اس دی بر عهده کنترلر است که بر آن نظارت کرده و کار مبادله را انجام می‌دهد. کنترلر در واقع به عنوان مغز و هسته اس اس دی شناخته می‌شود و هر گونه خواندن، نوشتن، پاک کردن و... را مدیریت و کنترل می‌کند.
منظور از حافظه فلش NAND و NOR در اس اس دی چیست؟
دیدید که بالاتر به حافظه‌های فلش NAND اشاره کردیم، باید بدانید که حافظه‌های اس اس دی فقط به صورت NAND نیستند و به صورت NOR نیز وجود دارند. اما منظور از این دو اصطلاح در اس اس دی چیست و چه تفاوتی با هم دارند؟
در کل اس اس دی ها دو ساختار فلش NAND و NOR دارند، اول ساختار NOR معرفی شد و چیزی نگذشت که به فاصله یک سال ساختار NAND توسط توشیبا روانه بازار شد. امروزه بیشترین درصد اس اس دی‌های تولید شده از نوع NAND هستند و تقریبا یک درصد آمار بازار در دست ساختار NOR است.
اگر کمی در مورد مدارهای منطقی بدانید حتما می‌دانید که NOR و NAND جزو گیت‌های منطقی هستند و اگر این گیت‌ها با هم ترکیب شوند مدارهای مختلف ایجاد می‌شوند. ترانزیستورهایی که در موردشان صحبت شد به صورتی بر روی برد اس اس دی سوار می‌شوند که عملکردی مشابه گیت‌های NAND و NOR داشته باشند. اگر در مورد از بین رفتن اطلاعات خود در زمان قطعی برق و اتفاقات از این قبیل نگران هستید باید بدانید که این ترانزیستورها بار الکتریکی را به صورت طولانی در خود نگه می‌دارند و از این رو اطلاعات شما از بین نمی‌رود. (منظور از مدت طولانی معیاری چون یک روز نیست، ترانزیستورها میتوانند تا چندین سال هم اطلاعات را در خود ذخیره نگه دارند.)
تفاوت NAND و NOR
- ساختار متفاوت در نتیجه ذخیره سازی، رابط کاربری، نوع دسترسی و... متفاوت هستند.
- ظرفیت و حجم‌های بالا با حافظه NAND به آسانی قابل انجام هستند زیرا حافظه فلش NAND به صورت فشرده است.
- عمر حافظه NOR در مقایسه با NAND کمتر است.
- قیمت حافظه NAND از NOR کمتر و به صرفه تر است.
- پایه‌های سخت افزاری برای حافظه NAND کمتر است و میزان فضایی که از لحاظ فیزیکی و شهودی برای ظرفیت‌های بالا استفاده می‌کنند با ظرفیت‌های پایین برابر است به خاطر همین موضوع یک فلش مموری 46 گیگ از 8 گیگ آن بزرگتر نیست.
منظور از Wear Leveling در اس اس دی چیست؟
پیش تر در مورد سلول و ذخیره سازی اطلاعات داخل آن صحبت کردیم، این سلول‌ها طول عمر به خصوصی دارند که بر اساس میزان نوشتن و پاک کردن اطلاعات داخل آن سلول تعیین می‌شود. به صورتی که اگر طول عمر یک سلول 1000 بار نوشتن و پاک کردن باشد، بعد از این 1000 بار آن سلول می‌سوزد.
اما اگر یک سلول پر کاربرد باشد و از طول عمر آن به مرور کاسته شود ولی یک سلول دیگر کاربرد زیادی نداشته باشد چه؟ برای حل این مشکل، کنترلر اس اس دی با استفاده از تکنولوژی Wear Leveling برابری را بین سلول‌ها برقرار می‌کند و با این کار طول عمر کلی اس اس دی به مراتب افزایش می‌یابد.
جمع بندی
در این مقاله در مورد اینکه اس اس دی چیست و ساختار و تکنولوژی‌های به کار رفته در آن چگونه هستند صحبت کردیم. امیدواریم که با خواندن این مقاله به جواب سوالات خود رسیده باشید.
فروشگاه اینترنتی دادبان عرضه کننده انواع اس اس دی با بهترین قیمت و کیفیت در بازار است که می‌توانید در صفحه اس اس دی‌ها محصول مورد نظر خود را بررسی و در آخر برای خرید آن اقدام کنید.
