SSD یا HDD؟ کدامیک برای شما انتخاب مناسب تری است؟

تفاوت میان SSDها و HDDها در چیست؟ درایوهای حالت جامد (SSD)  و درایوهای دیسک سخت (HDD) از نظر خواص فیزیکی تقریبا مشابه یکدیگرند؛ اما اطلاعات را به شیوه‌های کاملا متفاوتی ذخیره می‌کنند. هر یک از آن‌ها مزایا و معایب خاص خود را دارند و این که کدام یک از آن‌ها برای شما مناسب‌تر است، بستگی مستقیم به نوع استفاده شما از کامپیوتر دارد. این نوشتار به شما نشان خواهد داد که هر یک از این انواع درایو چگونه کار می‌کند و به چه کار شما خواهد آمد.

HDD

فناوری مورد استفاده در HDD کاملا شناخته‌شده و جوابش را پس داده است. فناوری درایوهای دیسک سخت عمری در حدود پنجاه سال دارد و تنها ظرفیتشان طی این سال‌ها بیشتر و بیشتر شده است. عملکرد HDDها مبتنی بر گردش صفحه برای خواندن و نوشتن اطلاعات است.

حافظه HDD

HDD چگونه کار می‌کند؟

HDDها دارای یک یا چند صفحه حساس مغناطیسی یا همان platter، یک بازوی فعال‌کننده به ازای هر platter به همراه یک هد برای خواندن و نوشتن اطلاعات و یک موتور برای چرخاندن صفحه و تکان دادن بازو هستند. همچنین، یک کنترل‌گر I/O و فریموری که به سخت‌افزار بگوید چه کند و با سایر اعضای سیستم چگونه در ارتباط باشد نیز روی آن قرار دارد.

هر platter از دایره‌هایی متحدالمرکز ساخته شده است که به آن‌ها شیار می‌گوییم. شیارها به واحدهایی منطقی به نام سکتور تقسیم می‌شوند. عدد مربوط به هر شیار و سکتور باعث ایجاد یک آدرس می‌شود که برای مدیریت محل ذخیره دیتا مورد استفاده قرار می‌گیرد. دیتا معمولا در نزدیک‌ترین فضای در دسترس نوشته می‌شود. الگوریتمی وجود دارد که اطلاعات را پیش از نوشته شدن مورد پردازش قرار می‌دهد تا فریمور بتواند خطاها را شناسایی و تصحیح کند.

این platter ها می‌توانند در رایانه‌های شخصی سرعتی برابر با 4200 تا 7200 دور در دقیقه داشته باشند. سرعت چرخش این صفحات رابطه مستقیمی با سرعت خواندن و نوشتن اطلاعات دارند. هرچه سرعت چرخش بالاتر باشد، هارد درایو می‌تواند با سرعت بالاتری اطلاعات را بخواند و بنویسد.

خواندن و نوشتن

هر بار که شما از سیستم خود می‌خواهید اطلاعات را بازیابی یا به‌روزرسانی کند، کنترل‌گر I/O به بازوی فعال‌کننده فرمان می‌دهد که دیتا را کجا قرار دهد. هد در بازو می‌تواند اطلاعات هر آدرس را با توجه به داشتن یا نداشتن بار الکتریکی بخواند. اگر درخواست شما به‌روزرسانی اطلاعات باشد، هد بازو بار الکتریکی سکتور را تغییر می‌دهد. مدت زمانی که طول می‌کشد تا صفحه بچرخد و بازوی فعال‌گر شیار و سکتور مربوطه را پیدا کند را «تاخیر» می‌نامیم.

معایب

یکی از بزرگ‌ترین معایب HDDها این است که در آن‌ها، بخش‌های مکانیکی وجود دارد که وظیفه دارند اطلاعات را بخوانند و بنویسند و این کار نسبت به روش الکترونیکی، نیازمند زمان بیشتری است. بخش‌های مکانیکی ممکن است در صورت وارد شدن فشار فیزیکی مانند ضربه، آسیب ببینند و نتوانند وظایف خود را به درستی انجام دهند یا خراب شوند. این مسئله در لپتاپ‌ها موجب نگرانی است؛ اما در کامپیوترها چندان مورد توجه قرار نمی‌گیرد؛ زیرا دسکتاپ‌ها کمتر در معرض فشارهای فیزیکی هستند. HDDها همچنین وزن بیشتری نسبت به SSDها دارند و مصرف انرژی آن‌ها نیز بیشتر است.

مزایا

یکی از مزایای استفاده از HDD این است که فناوری مورد استفاده در آن طی سالیان دراز، توانایی خود را به همگان اثبات کرده است. مسئله دیگر این است که در ظرفیت‌های مشابه، نسبت به SSDها قیمتی به مراتب کمتر دارند. علاوه بر این HDDهای فعلی نسبت به SSDها از ظرفیت نهایی بالاتری برخودارند.

SSD

درایوهای حالت جامد از فناوری جدیدتری بهره می‌برند و این فناوری سریعا در حال پیشرفت است. این پیشرفت باعث شده است هر سال شاهد معرفی درایوهایی با ظرفیت بیشتر نسبت به سال قبل باشیم. SSD بر پایه ذخیره‌سازی الکترونیک روی حافظه غیرفرار توسعه یافته است؛ و این مسئله به این معنی است که وقتی کامپیوتر خاموش است، اطلاعات از بین نمی‌روند.

حافظه SSD

نحوه کار NAND

می‌توان SSD را به یک درایو USB بزرگ تشبیه کرد؛ زیرا فناوری پایه مورد استفاده در هر دو مشابه است. فناوری مورد استفاده در SSDها یعنی NAND، نوعی حافظه فلش است. در پایین‌ترین مرحله، ترانزیستورهای سیال ورودی، وجود یا عدم وجود بار الکتریکی را برای ذخیره اطلاعات بررسی می‌کنند. این ورودی‌ها دارای یک الگوی توری هستند که در مراحل بعدی بلاک‌ها را تشکیل می‌دهند. اندازه بلاک می‌تواند متغیر باشد؛ اما هر ردیف که توری بسازد را یک صفحه می‌نامیم.

هر SSD دارای یک کنترل‌گر است که چندین وظیفه دارد. یکی از این وظایف، ردیابی محل ذخیره اطلاعات است.

خواندن و نوشتن

هر بار که شما از کامپیوتر خود می‌خواهید اطلاعات را بازیابی یا به‌روزرسانی کند، کنترل‌گر SSD به آدرس اطلاعات خواسته شده توجه می‌کند و وضعیت بار الکتریکی آن را می‌خواند.

به‌روزرسانی اطلاعات در SSDها کمی پیچیده‌تر است. برای به‌روزرسانی هر بخش از بلاک، تمام اطلاعات آن بلاک باید ریفرش شوند. اطلاعات بلاک قبلی در یک بلاک دیگر کپی می‌شوند، اطلاعات از مکان اولیه پاک می‌شوند و در بلاکی جدید با تغییرات لازم بازنویسی می‌شوند.

وقتی بلاک بلااستفاده است، فرآیندی به نام جمع‌آوری اضافات (garbage collection) صورت می‌گیرد که طی آن، از پاک شدن اطلاعات از بلاک پیشین اطمینان حاصل می‌شود تا برای نوشتن اطلاعات جدید آماده باشد.

فرآیند دیگری به نام TRIM نیز وجود دارد که در آن، SSD می‌فهمد که می‌تواند از بازنویسی برخی از دیتاها هنگام پاک کردن بلاک، صرف نظر کند. از آن‌جا که هر بلاک برای دفعات محدودی می‌تواند بازنویسی شود، این فرآیند از خراب شدن پیش از موعد درایو جلوگیری می‌کند.

یکی دیگر از راه‌کارهای درایو برای جلوگیری از خراب شدن این است که با الگوریتم خاصی، کاری می‌کند که هر یک از بلاک‌ها برای دفعاتی مساوی با سایر بلاک‌ها برای خواندن و نوشتن مورد استفاده قرار بگیرد. نام این فرآیند Wear Leveling است و به صورت خودکار و حین کار کردن درایو انجام می‌شود.

از آن‌جا که فرآیند خواندن و نوشتن اطلاعات نیازمند جابجایی اطلاعات است، SSDها همیشه مقداری فضای ذخیره‌سازی دارند که نه به اطلاع سیستم‌عامل می‌رسد و نه در دسترس کاربر قرار می‌گیرد. این فضا به SSD اجازه می‌دهد که دیتا را بدون ایجاد تغییر در فضای ذخیره‌ساز کلی، حذف یا جابجا کند.

معایب

SSD یک فناوری جدید بوده و نسبت به HDD گران‌تر است. جدا از آن، پیدا کردن یک SSD با ظرفیت بالا سخت تر از پیدا کردن یک هارددیسک با همان ظرفیت است. بزرگ‌ترین HDDها می‌توانند فضایی تا دو و نیم برابر بزرگ‌ترین SSDها داشته باشند. همچنین، SSDها انرژی کمتری مصرف می‌کنند و در نتیجه، رایانه شما را خنک‌تر نگه می‌دارند.

تصمیم‌گیری

تفاوت میان هارد درایوها و درایوهای حالت جامد در فناوری مورد استفاده در آن‌ها برای ذخیره و بازیابی اطلاعات است. جدول زیر برخی از این تفاوت‌ها را نشان می‌دهد.

HDDها ارزان‌تر هستند و روی آن‌ها می‌توانید فضای بیشتری در اختیار داشته باشید. با این حال، SSDها سریع‌تر، سبک‌تر و مقاوم‌تر هستند و انرژی کمتری مصرف می‌کنند. با توجه به این اطلاعات، می‌توانید تصمیم بگیرید که کدام یک از آن‌ها برای شما گزینه مناسب‌تری است.

بیشتر بخوانید: راهنمای خرید درایو SSD ای دیتا 

مقایسه هارددیسک و SSD