پرونده ویژه «به دوران پساهارددیسک خوش آمدید»

SSD یا HDD؛ تفاوت آن‌ها در چیست؟

02/04/1395 - 16:25

تا چندی پیش، برای کسانی که قصد خرید کامپیوتر شخصی اعم از لپ‎تاپ، اولترابوک یا دسکتاپ را داشتند، گزینه‎های بسیار کمی‎ در انتخاب نوع ابزار ذخیره‌سازی اطلاعات وجود داشت. اگر الترابوک یا لپ‎تاپ فوق‌باریک می‌خریدند، احتمال داشت درايو اصلی دستگاه _ (C) در ویندوز و Macintosh HD در کامپیوتر‌های مک‌‌درایو - حالت جامد (SSD) باشد. سایر کامپیوترهای دسکتاپ و لپ‎تاپ‎ها نیز به طور پیش‌فرض از هارددیسک درایو (HDD) استفاده می‎کردند. در حال حاضر، می‎توان به‌راحتی سیستم را به HDD یا SSD و در برخی موارد به هر دو آن‌ها مجهز کرد. اما کدام‌یک از آن‌ها برای استفاده شما مناسب‎تر است؟ در ادامه، تفاوت بین هارددیسک‎ها و درایوهای حالت جامد را توضیح خواهیم داد و به مزایا و معایب هر یک اشاره می‌کنیم تا با دید بازتری دستگاه ذخیره‌سازی مورد نیاز خود را انتخاب کنید.

این مطلب یکی از مجموعه مقالات پرونده ویژه «به دوران پساهارددیسک خوش آمدید» است. برای دریافت کل پرونده ویژه می‌توانید به این لینک مراجعه کنید.

معرفی HDD و SSD
هارددرایوهای سنتی چرخان، اساس فضای ذخيره‌سازی غیرفرار در کامپیوتر را تشکیل می‎دهند. به عبارت دیگر، داده‎هایی که روی آن ذخیره می‎شوند، مثل داده‎های ذخيره‌شده روی حافظه اصلی سیستم، بعد از خاموش کردن کامپیوتر از بین نمی‎روند. هارددرایوها از صفحات گرد فلزی با روکش مغناطيسی ساخته می‎شوند. این روکش، داده‎ها را در خود ذخیره می‎کند. هد خواندن و نوشتن متصل به یک بازوی متحرک، در حالی که صفحات درون محفظه هارددرایو در حال چرخش هستند، به داده‎ها دسترسی خواهد داشت. درايو حالت جامد (SSD) نیز شبیه به هارددرایو، کاربردهای یکسانی دارد؛ برای مثال از آن برای ذخیره‌سازی دائم اطلاعات استفاده می‎شود، می‎توان سیستم‌عامل را از طریق آن راه‌اندازی کرد و مواردی نظیر این. اما به جای استفاده از صفحات گرد فلزی با روکش مغناطيسی، داده‎ها روی تراشه‎های حافظه فلش، ذخیره می‎شود.

در برخی از ایستگاه‎های کاری طرازاول می‌توان آن را به شکل کارت‎های PCI/PCIe درآورد. همچنین می‌توان آن‌ها را شبیه به هارددرایوها در محفظه‎هایی در شکل و اندازه‎های متفاوت که به اسلات‎های موجود در کامپیوترهای دسکتاپ و لپ‎تاپ متصل می‎شوند، تولید کرد که رایج‎ترین نوع استفاده از آن است. این نوع از تراشه‎های حافظه فلش با حافظه‎های فلش به‌کاررفته در درایوهای بندانگشتی USB که با نوع و سرعت‎های مختلف عرضه می‎شوند، تفاوت دارد. به همین دلیل این دو فناوری در دو شاخه فنی کاملاً متفاوت قرار می‎گیرند. برای جدا کردن این دو از یکدیگر، تنها کافی است به این نکته اشاره کنیم که حافظه فلش به‌کاررفته در SSD سریع‎تر و باثبات‎تر از حافظه فلش درایوهای USB است. در نتیجه درايوهای جامد گران‎‎تر از نمونه‎های درایو USB با ظرفیت یکسان هستند.

تاریخچه‎ای از هارددرایوها و درايوهای حالت جامد
اگر به تاريخچه ظهور کامپیوتر نگاهی بیندازیم، متوجه خواهیم شد که فناوری هارددرایو تقريباً قدیمی‎ شده است. هنوز خاطرات هارددرایو ناموفق IBM 350 RAMAC که در سال 1956 ارائه شد، در اذهان عمومی‎ باقی است. این هارددرایو از پنجاه صفحه 24 اینچی برای نگهداری تنها 3.75 مگابایت داده استفاده می‎کرد. این حجم از فضای عظیم ذخیره‌سازی تنها برای نگهداری از یک فایل MP3 متوسط 128 کیلوبایت در ثانیه کافی است؛ آن هم در یک فضای فیزیکی اشغال‌شده که می‎تواند دو یخچال صنعتی را در خود جای دهد. IBM 350 تنها در سازمان‎های دولتی و توسط کاربران صنعتی استفاده شده و در سال 1969 منسوخ شد. اما پیشرفت این فناوری به‌سرعت رشد کرد و در اوایل سال‎های 1980 در قالب دیسک‎های 5.25 اینچی به استانداردی برای هارددرایوهای کامپیوتر شخصی تبدیل شد. بعد از آن به‌سرعت به شکل دیسک‎های 3.5 اینچی برای کامپیوترهای دسکتاپ و کمی‎ بعد به شکل درایوهای 2.5 اینچی برای نوت‌بوک‎ها روانه بازار شد. طی این سال‎ها، رابط کابل داخلی نیز از Serial به IDE و سپس به SCSI و در نهایت به SATA تغییر پیدا کرد. در حال حاضر حداکثر ظرفیت یک هارددرایو 3.5 اینچی 10 ترابایت است و درایوهای 2.5 اینچی تا حداکثر سه ترابایت عرضه می‎شوند.

تاریخچه درايوهای حالت جامد بسیار کوتاه‎تر است. از آغاز عرضه کامپیوترهای شخصی و با ظهور فناوری‎هایی نظیر حافظه فلش حبابی که بین سال‎های 1970 تا 1980 رواج پیدا کرد، همیشه علاقه خاصی به ابزار ذخیره‌سازی حرکت‌ناپذیر وجود داشته است. تراشه‎های حافظه فلش، داده‎ها را ذخیره‌سازی می‎کنند و برای نگهداری از آن نیاز به انرژی دائمی‎ ندارند. اولین درایوهایی که از آن به‌عنوان درايو جامد یاد می‎کنیم، مربوط به اواخر سال 2000 است که با فراگير شدن نوت‌بوک‎ها رواج پیدا کرد. در سال 2007، دستگاه OLPC XO-1 از درايو جامد یک گیگابایتی استفاده می‎کرد و سری لپ‎تاپ‎های Eee PC 700 ایسوس از درايو حالت جامد دو گیگابایتی برای فضای ذخيره‌سازی اصلی خود بهره بردند. با استفاده از درايو حالت جامد در نوت‌بوک‎ها، اولترابوک‎ها و لپ‎تاپ‎های فوق‌سبک، کارایی آن‌ها نیز به طور محسوسی بیشتر شد، ظرفیت درايوهای جامد افزایش پیدا کرد و سرانجام به صورت درايوهای 2.5 اینچی در نوت‌بوک به استاندارد تبدیل شد. با این کار، کاربر می‌توانست هارددرایوهای قدیمی‎ 2.5 اینچی خود را از لپتاپ یا کامپیوتر دسكتاپ خارج کرده و به‌راحتی آن را با درايو حالت جامد جایگزین کند. به مرور زمان استانداردهای دیگری مثل mSATA miniPCIe SSD card، M.2 SSD و DIMM-like SSD در MacBook Air اپل رواج پیدا کردند، اما امروزه بسیاری از درايوهای حالت جامد همچنان با همان استاندارد 2.5 اینچی تولید می‎شوند.

مزایا و معایب
با وجود وظیفه یکسان، اما هر کدام از این دو نوع ابزار ذخیره‌سازی، قابلیت‎های منحصربه‌فرد خود را دارد. حال سؤال اینجا است که تفاوت بین آن‌ها در چیست و چرا کاربر در نهایت یکی از آن‌ها را به دیگری ترجيح می‌دهد؟

قیمت: اگر بخواهیم ارزش هر گیگابایت فضای ذخيره‌سازی را به ریال در نظر بگیریم، درايوهای حالت جامد از هارددرایوها گران‎‎تر هستند. برای درايو یک ترابایت 2.5 اینچی، اگر از نوع HDD باشد، 180 تا 200 هزار تومان پرداخت خواهد شد، اما درایو از نوع SSD با همین ظرفیت، بیش از یک میلیون تومان هزینه خواهد داشت.

حداکثر ظرفیت: حداکثر ظرفیت حال حاضر درايوهای جامد چهار ترابایت است و با توجه به جدید بودن آن، بسیار گران است و تهیه ظرفیت‌های بالا هنوز صرفه اقتصادی ندارد.

سرعت: درایوهای حالت جامد سیستم عامل کامپیوتر شخصی مجهز به درایو حالت جامد، ظرف چند ثانیه بارگذاری می‌شود. یک هارددرایو برای سرعت گرفتن و رسیدن به حداکثر توان خود، به زمان نیاز دارد و ادامه روند کاری آن در شرایط استفاده عادی، کندتر از درایو حالت جامد است.

تکه‌تکه شدن: به دلیل دوار بودن سطوح ذخیره داده در هارددرایو، کار با فایل‎های حجیم روی آن‌ها بهتر انجام می‎شود؛ زیرا هد خواندن و نوشتن نیاز به جابه‌جایی کمتری دارد. وقتی هارددرایو شروع به پر شدن می‎کند، فایل‎های حجیم ممکن است شروع به پراکنده شدن (Fragmentation) در سطوح مختلف صفحه دیسک کنند. با وجود اینکه الگوريتم‎های خواندن و نوشتن به گونه‎ای بهینه‌سازی شده است تا این تأثیر منفی به حداقل برسد، واقعیت این است که اطلاعات در هارددرایوها به مرور تکه‌تکه می‎شوند. این در حالی است که برای درایو حالت جامد تفاوتی نمی‎کند که داده‎ها در کجای تراشه‎ها ذخیره شده است و به همین دلیل، درایوهای حالت جامد ذاتاً سریع‎تر هستند.

دوام: درایو حالت جامد هیچ بخش متحرکی ندارد و در صورتی که به هر دلیلی ضربه فیزیکی به کامپیوتر وارد شود، اطلاعات در SSD امن‎تر باقی می‎ماند.

میزان فراوانی: هارددرایوها بیشتر از درایوهای جامد در دسترس هستند. با نگاهی به فهرست محصولات شرکت‎های وسترن دیجیتال، توشیبا، سیگیت، سامسونگ و هیتاچی، مشاهده خواهید کرد كه مدل‎های موجود هارددرایوها بسیار بیشتر از درایوهای حالت جامد است.

استانداردهای کارخانه‎ای: از آنجا که هارددرایوها به صفحات دوار متحرک متکی هستند، کوچک کردن ابعاد آن‌ها در زمان تولید با محدودیت مواجه است. درایوهای حالت جامد با چنین محدودیت فیزیکی مواجه نیستند و به مرور زمان می‎توان آن‌ها را کوچک و کوچک‎تر ساخت.

تولید صدا و نویز: حتی بی‎صداترین هارددرایوها نیز در زمان استفاده، به دلیل چرخش صفحات دیسک یا حرکت بازوی خواندن و نوشتن، کمی‎ صدا تولید می‎کنند؛ اما درایوهای حالت جامد به دلیل نداشتن قطعات مکانیکی، تقريباً هیچ صدایی تولید نمی‎کنند.

جمع بندی: هارددرایوها از لحاظ قیمت، ظرفیت و میزان فراوانی برتر هستند. در حالی که درایوهای حالت جامد از لحاظ سرعت، دوام، ابعاد و وزن، سروصدا و جلوگیری از تکه‌تکه شدن فایل‎ها که از لحاظ فنی به بخش سرعت مربوط می‎شود، عملکرد بهتری دارند.

درایوهای حالت جامد به مرور زمان فرسوده می‎شوند؛ هر سلول در بانک حافظه فلش تنها می‎تواند تعداد دفعات محدودی داده را در خود نوشته و پاک کند، اما به لطف فناوری فرمان TRIM گنجانده‌شده در خود درايو حالت جامد که به صورت پویا، چرخه‎های خواندن و نوشتن را بهینه‌سازی می‎کند، به احتمال زیاد تا قبل از اینکه با مشکلات خواندن و نوشتن روی درايو مواجه شوید، به تعویض سیستم منسوخ‌شده خود نیاز پیدا خواهید کرد. ممکن است برای کاربران حرفه‎ای چندرسانه‎ای که با ویرایش ویدیو و فایل‎های سنگین سروکار دارند و دائماً مشغول نوشتن و خواندن داده روی دیسک هستند، استثنا وجود داشته باشد، اما این کاربران نیز در هر صورت به هارددرایوهای پرظرفیت‎تر نیاز پیدا خواهند کرد. از آنجا که هارددرایوها از شیوه‎های مکانیکی برای ذخیره داده استفاده می‎کنند، در نهایت در اثر استفاده دائمی،‎ آن‌ها نیز خراب خواهند شد. وقتی صحبت از دوام و امنیت داده‎ها در حین جابه‌جایی در میان باشد، طول عمر چندان مهم نخواهد بود.
ابزار ذخیره‌سازی مناسب برای شما
با تمام این اوصاف، کدام‌یک بیشتر نیازهای شما را پوشش می‎دهد؛ SSD یا HDD یا ترکیبی از هر دو؟

هارددیسک درايوها (HDD)

کاربران چندرسانه‎ای: کسانی که از فایل‎های ویدیویی زیادی استفاده می‎کنند، به فضای بیشتری نیاز دارند و می‌توانند با هزینه کمی، هارددرایوی با حجم بالای چهار ترابایت تهیه کنند.

کسانی که بودجه محدودی برای خرید دارند: قیمت درایو حالت جامد با ظرفیت متوسط بسیار گران است، بنابراین این کاربران نیز باید به هارددرایوها بسنده کنند.

گرافیست‌ها: ویرایشگران عکس و ویدیو به مرور زمان به فضای ذخيره‌سازی بیشتری نیاز پیدا خواهند کرد. اضافه کردن هارددرایو یک ترابایتی به‌مراتب ارزان‌تر از تهیه درایو حالت جامد 500 گيگابايتی است.

درایوهای حالت جامد (SSD)

کسانی که دائما در حال رفت‌و‌آمد هستند: کسانی که همیشه لپ‎تاپ به همراه دارند، باید مراقب ضربه‎های ناگهانی به دستگاه باشند و برای حفظ داده‎ها از این ضربات، باید به سراغ درایوهای حالت جامد بروند. کاربرانی هم که در محیط‎های سخت و خشن کار می‎کنند یا مجبور هستند لپ‎تاپ خود را همیشه در حال حرکت همراه داشته باشند نیز بهتر است از SSD استفاده کنند.

شیفتگان سرعت: برای راه‌اندازی سیستم، اجرای بازی‌های ویدئویی و اپلیکیشن‎ها، بهتر است از مزیت سرعت بالاتر درایوهای حالت جامد بهره ببرید. روش ایده‎ال این است که از هر دو درایو SSD و HDD در کنار هم استفاده کرده و از هر دو قابلیت سرعت بالاتر و فضای ذخيره‌سازی بیشتر در کنار هم استفاده کنید. در ادامه توضیحات بیشتری در این باره خواهیم داد.

هنرمندان گرافیست و مهندسان: درست است که این گروه از کاربران به هارددرایو نیاز دارند، اما سرعت درایو حالت جامد می‎تواند روند کاری این دسته از کاربران را به‌ویژه در پروژه‎های حجیم تسریع بخشد. به این کاربران توصیه می‎شود که از سیستمی با درایو دوگانه استفاده کنند.

متخصصان موسیقی: اگر مشغول ساخت و ضبط موزیک هستید، ممکن است سروصدای ناشی از کارکرد زیاد هارددرایو، در روند کارتان اخلال ایجاد کند. بنابراین باید ساکت‎ترین گزینه یعنی درايو حالت جامد را انتخاب کنید.

درایوهای ترکیبی و سیستم‎هایی با درایوهای دوگانه
اگر نگاهی به اواسط دهه 2000 بیندازیم، مشاهده خواهیم کرد كه بعضی از تولیدکنندگان هارددرایو مثل سامسونگ و سیگیت، این استدلال را داشتند که اگر چند گیگابایت از حافظه فلش را به هارددرایو چرخان اضافه کنید، به درايوی به اصطلاح ترکیبی یا Hybrid دست خواهید یافت که عملکرد آن به درایو حالت جامد نزدیک شده و هزینه تمام‌شده آن نیز کمی‎ با هارددرایو معمولی تفاوت دارد. تمام این مجموعه در فضای معمول یک هارددرایو قرار می‌گیرد، به علاوه همچنان به ظرفیت بالای فضای ذخيره‌سازی هارددرایو دسترسی خواهید داشت. حافظه فلش در این بین نقش بافر را برای فایل‎هایی مثل اپلیکیشن‎ها یا فایل‎های بوت که چندین بار استفاده می‌شوند، ، ایفا می‎کند؛ با این کار سیستم ظرفیت بوت سریع‎تر و اجرای تندتر برنامه‌ها را به دست خواهد آورد. در عمل درایوهایی مثل Momentus XT سیگیت همچنان گران‎تر و پیچیده‎تر از هارددرایو‌های معمولی هستند. این نوع از درایوها بیشتر برای کسانی مناسبند که علاوه بر ظرفیت بالا، سرعت بیشتری نیاز دارند و می‎خواهند زمان بارگذاری سیستمشان سریع‎تر انجام شود.

هنوز مشخص نیست که آیا درایوهای حالت جامد می‎توانند روزی کاملاً جایگزین هارددرایوهای چرخان سنتی شوند یا خیر؛ به‌ویژه در خدمات‌دهندگان فضای ذخیره‌سازی ابری که سرعت دسترسی به اطلاعات از اهمیت بالایی برخوردار است.

در سیستمی با درايو دوگانه، تولیدکننده، درایو حالت جامد کم‌ظرفیت را به‌عنوان درایو اصلی (C) برای سیستم‌عامل و اپلیکیشن‎ها در نظر می‎گیرد و هارددرایو پرظرفیت را برای سایر درایوهای نگهداری از فایل‎ها (مثل D یا E) به سیستم اضافه می‎کند. به نظر می‎رسد در شرایط نسبتاً ایده‎ال، بهتر است ظرفیت درايو C حداقل 80 گیگابایت باشد. استفاده از یک درایو 120 گيگابايتی نیز خیال شما را برای نصب تمام نرم‌افزارهایی که نیاز دارید، آسوده می‎کند. فضای مورد نیاز برای چند درايو داخل یک سیستم نیز موضوعی است که نباید آن را نادیده گرفت. برای نصب دو یا چند درايو به فضای فیزیکی کافی درون کیس کامپیوتر نیاز خواهید داشت. نکته آخر اما مهم اینکه، درایو حالت جامد و هارددرایو می‎توانند از طریق فناوری‎هایی مثل فناوری پاسخ هوشمند (SRT) اینتل نیز با یکدیگر ترکیب شوند. SRT برای کمک به بارگذاری سریع‎تر سیستم و اجرای سریع‎تر اپلیکیشن‎ها از درايو حالت جامد استفاده می‎کند. شبیه به یک درایو ترکیبی، درايو حالت جامد به طور مستقیم توسط خود کاربر قابل دسترس نیست و به جای آن، این درايو نقش حافظه نهان را برای فایل‎هایی که سیستم دائماً به آن‌ها نیاز دارد بازی می‎کند. شایان ذکر است به جای دو درایو تنها یکی را مشاهده خواهید کرد. SRT به درایوهای حالت جامد واقعی مثل مدل‎های مرسوم 2.5 اینچی نیاز دارد، اما ظرفیت ذخیره‌سازی این درایوها می‎تواند به اندازه ناچیز 8 تا 20 گیگابایت باشد و همچنان باعث افزایش عملکرد سیستم شود. از آنجا که سیستم‌عامل مستقیماً روی درایو حالت جامد نصب نمی‎شود، با مشکل کمبود جا مواجه نخواهید شد. موضوع مهم دیگر درباره استفاده از این روش، این است که مادربورد سیستم باید توانایی پشتیبانی از SRT را داشته باشد. در مجموع، استفاده از این فناوری می‎تواند راه حل جالب توجه‌ای باشد.

هنوز مشخص نیست که آیا درایوهای حالت جامد می‎توانند روزی کاملاً جایگزین هارددرایوهای چرخان سنتی شوند یا خیر؛ به‌ویژه در خدمات‌دهندگان فضای ذخیره‌سازی ابری که سرعت دسترسی به اطلاعات از اهمیت بالایی برخوردار است. قیمت درایوهای حالت جامد در حال کاهش است، اما هنوز به حدی نرسیده است که بتوان آن را در ظرفیت‎های ترابایتی در کامپیوترهای شخصی استفاده کرد. فضاهای ذخیره‌سازی ابری نیز رایگان نیستند. صرف‌نظر از هزینه اینترنت و پهنای باند استفاده‌شده برای نقل و انتقال فایل‎ها به فضای ذخيره‌سازی ابری، تا زمانی که قصد داشته باشید فایل‎های شخصی خود را در اینترنت نگهداری کنید، باید هزینه آن را نیز پرداخت کنید. NAS درایوهای خانگی و فضای ذخيره‌سازی ابری در اینترنت می‎توانند تا حدودی دغدغه‎های ذخيره‌سازی اطلاعات را برطرف کنند و مزیت مهم دیگری که دارند این است که برخلاف ابزار ذخیره‌سازی محلی، از هر جایی که باشید قابل دسترس هستند. با این سرعت پیشرفت در فناوری آی‎تی، احتمالاً تا چندی دیگر روش جایگزین بهتری معرفی خواهد شد.

==============================

شاید به این مقالات هم علاقمند باشید: