تفاوت بین SSD و HDD

تفاوت بین SSD و HDD چیست؟ درایوهای حالت جامد و درایو دیسک های سخت از نظر مشخصات فیزیکی مشابه هستند، اما داده‌ها را بسیار متفاوت ذخیره می‌کنند. هر نوع درایو مزایا و معایبی دارد و تصمیم گیری در مورد اینکه کدام نوع برای شما مناسب است به نحوه استفاده از رایانه بستگی دارد. راهنمای ما در مورد HDD در مقابل SSD به شما نشان می‌دهد که هر نوع درایو ذخیره‌سازی چگونه کار می‌کند و چه کارایی و کارکردی دارد و به شما در خرید هاردسرور کمک شایانی خواهد کرد.

HDD چیست؟

فناوری پشت درایوهای دیسک سخت شناخته شده و به خوبی آزمایش شده است. درایوهای هارد دیسک بیش از 50 سال است که وجود دارند و به طور پیوسته ظرفیت ذخیره سازی خود را افزایش داده و اندازه فیزیکی آنها را کاهش می دهند. هارد دیسک‌ها برای خواندن و نوشتن داده‌ها به دیسک‌های چرخان یا پلاترها متکی هستند.

نحوه کار درایو دیسک های سخت (HDD)

درایوهای دیسک سخت از یک یا چند صفحه حساس مغناطیسی، یک بازوی محرک با یک سر خواندن/نوشتن روی آن برای هر صفحه، و یک موتور برای چرخاندن صفحات و حرکت بازوها تشکیل شده‌اند. همچنین یک کنترلر I/O و سیستم عامل وجود دارد که به سخت افزار می گوید چه کاری انجام دهد و با بقیه سیستم ارتباط برقرار می کند.

هر پلاتر به صورت دایره های متحدالمرکز به نام ترک سازماندهی شده است. تِرَک ها به واحدهای منطقی به نام سکتور تقسیم می شوند. هر شماره ترک و سکتورمنجر به یک آدرس منحصر به فرد می شود که می تواند برای سازماندهی و مکان یابی داده ها استفاده شود. این داده ها در نزدیکترین منطقه موجود نوشته می شوند. الگوریتمی وجود دارد که داده ها را قبل از نوشتن پردازش می کند و به سیستم عامل اجازه می دهد تا خطاها را شناسایی و تصحیح کند.

صفحات با سرعت از پیش تنظیم شده می چرخند (5300 دور در دقیقه تا 15000 دور در دقیقه برای هارد های SSF سرورها). این سرعت ها با نرخ خواندن/نوشتن مرتبط هستند. هرچه سرعت از پیش تنظیم شده بیشتر باشد، هارد دیسک سریع‌تر می‌تواند داده‌ها را بخواند و بنویسد.

خواندن و نوشتن

هر بار که از سرور خود می‌خواهید داده‌ها را بازیابی یا به‌روزرسانی کند، کنترل‌کننده ورودی/خروجی به بازوی محرک می‌گوید که آن داده‌ها در کجا قرار دارند و هِد خواندن/نوشتن داده‌ها را با خواندن وجود یا عدم وجود شارژ در هر آدرس جمع‌آوری می‌کند. اگر درخواست به‌روزرسانی داده‌ها بود، هد خواندن/نوشتن، شارژ را در مسیر و بخش آسیب‌دیده تغییر می‌دهد. مدت زمانی که طول می‌کشد تا پلاتر بچرخد و بازوی محرک مسیر و بخش صحیح را پیدا کند، به عنوان تأخیر شناخته می‌شود.

ایرادات

معایب هارد دیسک‌ها نتیجه قطعات مکانیکی است که برای خواندن و نوشتن داده‌ها استفاده می‌شود، زیرا یافتن و بازیابی فیزیکی داده‌ها به زمان بیشتری نسبت به یافتن و بازیابی الکترونیکی داده‌ها نیاز دارد. قطعات مکانیکی اگر به طور ناصحیح حمل شود یا بیفتد ممکن است یا از کار بیفتند یا حتی از بین بروند. هارد دیسک ها نیز نسبت به SSD های مشابه، هم سنگین تر هستند و هم انرژی بیشتری مصرف می کنند.

مزایای هارد دیسک

مزایای درایوهای هارد دیسک در این است که از یک فناوری اثبات شده استفاده می کنند و اغلب از درایوهای حالت جامد برای همان مقدار فضای ذخیره سازی ارزان تر هستند. در حال حاضر هاردهای HDD با فضای ذخیره سازی بیشتری نسبت به SSD در دسترس هستند.

SSD چیست؟

درایوهای حالت جامد از حافظه فلش برای ارائه عملکرد و دوام برتر استفاده می کنند. از آنجایی که قطعات کوچک و متحرک زیادی در داخل هارد دیسک شما وجود دارد – سرهای مغناطیسی، دوک ها و صفحات چرخان – به راحتی ممکن است همه چیز اشتباه شود و ممکن است اطلاعات مهم خود را از دست بدهید. ، SSD ها بدلیل عدم استفاده از قطعات متحرک، بادوام تر هستند، خنک تر کار می کنند و انرژی کمتری مصرف می کنند.هارد سرور ssd جزو محبوب ترین فضاهای ذخیره سازی نیز به حساب می آیند.

درایوهای حالت جامد (SDD) چگونه کار می کنند؟

SSD ها را می توان به عنوان درایوهای USB بزرگ در نظر گرفت که از همان فناوری پایه استفاده می کنند. NAND، فناوری درایوهای حالت جامد، نوعی فلش مموری است. در پایین ترین سطح، ترانزیستورهای دروازه شناور ، شارژ (یا کمبود شارژ) را برای ذخیره داده ها ثبت می کنند. دروازه ها در یک الگوی شبکه ای سازماندهی شده اند که بیشتر به صورت یک بلوک سازماندهی شده است. اندازه بلوک می تواند متفاوت باشد، اما هر ردیفی که شبکه را تشکیل می دهد یک صفحه نامیده می شود.

یک کنترلر SSD چندین عملکرد از جمله پیگیری محل قرارگیری داده ها را انجام می دهد.

خواندن و نوشتن

به روز رسانی داده ها برای SSD پیچیده تر است. تمام داده های یک بلوک باید زمانی که هر بخشی از آن به روز می شود، به روز شوند. داده‌های بلوک قدیمی در بلوک دیگری کپی می‌شود، بلوک پاک می‌شود و داده‌ها با تغییرات به یک بلوک جدید بازنویسی می‌شوند.

هر بار که از دستگاه (در اینجا سرور) خود می‌خواهید داده‌ها را بازیابی یا به‌روزرسانی کند، کنترلر SSD به آدرس داده‌های درخواستی نگاه می‌کند و وضعیت شارژ را می‌خواند. هنگامی که درایو غیرفعال است، فرآیندی به نام جمع‌آوری زباله طی می‌شود و اطمینان حاصل می‌کند که اطلاعات موجود در بلوک قدیمی پاک شده و بلاک برای نوشتن مجدد آزاد است.

فرآیند دیگری به نام TRIM وجود دارد که به SSD اطلاع می‌دهد که می‌تواند در صورت پاک کردن بلوک‌ها، از بازنویسی برخی از داده‌ها صرف نظر کند. از آنجایی که تعداد محدودی از دفعات بازنویسی هر بلوک وجود دارد، این فرآیند مهم تلقی می شود چرا که از سایش زودرس درایو ذخیره سازی جلوگیری می کند.

برای جلوگیری از سایش بیشتر درایو، الگوریتمی وجود دارد که اطمینان حاصل کند که هر بلوک در درایو دارای مقدار مساوی از فرآیندهای خواندن/نوشتن است. این فرآیند تسطیح سایش نامیده می شود و به طور خودکار با کارکرد درایو اتفاق می افتد.

از آنجایی که فرآیند خواندن/نوشتن نیاز به جابجایی داده ها دارد، SSD ها معمولاً بیش از حد با فضای ذخیره سازی تامین می شوند. همیشه مقدار مشخصی از درایو وجود دارد که به سیستم عامل گزارش نمی شود و برای کاربر قابل دسترسی نیست. این به درایو اجازه می‌دهد تا بدون تأثیر بر ظرفیت کلی ذخیره‌سازی، موارد را جابجا و حذف کند.

ایرادات

SSD ها فناوری جدیدتری هستند و به همین دلیل گرانتر از HDD ها هستند. اگرچه در حال پیشرفت هستند، اما یافتن درایوهای حالت جامد با ظرفیت بالا دشوارتر است در صورتی که در حال حاضر هارد دیسک ها می توانند تا 2.5 برابر بزرگتر باشند.

مزایای SSD

چرا یک درایو حالت جامد را انتخاب کنید؟ SSD ها زمان بارگذاری سریع تری را برای کارهای محاسباتی سنگین ا، برنامه ها و فیلم ها ارائه می دهند. SSD ها به دلیل فناوری استفاده شده، سبک تر هستند و بهتر در برابر حرکت و سقوط مقاومت می کنند. علاوه بر این، درایوهای حالت جامد انرژی کمتری مصرف می‌کنند و به سرور‌ها اجازه می‌دهند خنک‌تر کار کنند.

تفاوت بین SSD و HDD چیست؟

SSD ها دستگاه های ذخیره سازی اطلاعات جدیدتر و سریعتر هستند که همچون هارد دیسک ها، می توانند حجم بالای داده تا حد ترابایت را در خود نگه دارند، اما بر خلاف هارد دیسک ها، می توان به تمام داده های موجود در یک SSD فوراً دسترسی داشت. این بدان معناست که با یک SSD، می‌توانید فایل‌های حجیم را به جای چند دقیقه در چند ثانیه بارگذاری کنید.

حافظه های SSD نسبت به هارد دیسک ها پیشرفت چشمگیری دارند. اما آنها چگونه کار میکنند؟ چه تفاوتی بین SSD و HDD وجود دارد که باعث چنین سرعت بالایی در آن ها شده؟

درایوهای هارد دیسک(HDD) دارای سطح بزرگی هستند که روی آن نوشته شده یا خوانده می شود. هنگام خواندن یا نوشتن داده ها بر روی هارد دیسک، یک حسگر فیزیکی باید به مکان صحیح روی دیسک حرکت کند، مشابه انچه در گذشته در صفحه گردان گرامافون مشاهده می شد.

در مقابل، درایوهای حالت جامد (SSD) از تریلیون‌ها «خانه» تشکیل شده‌اند که هر کدام حاوی یک بیت داده است. همه این خانه‌ها مستقیماً به یک تراشه متصل هستند که می‌تواند بارهای الکتریکی مربوط به آنها را بخواند، به این ترتیب داده‌ها ارتباط برقرار می‌کنند. فلش مموری نیز اینگونه عمل می کند و به یک تجربه محاسباتی سریع باورنکردنی تبدیل می شود – آنقدر سریع که ممکن است هرگز نتوانید به عقب برگردید!

سرعت SSD در مقابل HDD

یک درایو حالت جامد تا 10 برابر سریعتر از یک هارد دیسک می خواند و تا 20 برابر سریعتر می نویسد. این اعداد دور از دسترس نیستند، بلکه سرعت درایوهای میان رده در هر کلاس هستند و انتظار می رود تفاوت در سرعت، تنها با پیشرفت مادربردهایی که از کانکتورهای PCIe 3.0 به 4.0 محقق شود.

SSD ها بسیار سریعتر از HDD ها کار می کنند که باید یک رابط جدید – اتصال بین درایو و مادربرد – اختراع شود تا قدرت کامل آنها آزاد شود. پیشتر از رابط SATA استفاده میشد. این به افراد اجازه داد تا به راحتی هارد دیسک های خود را با SSD جایگزین کنند، که یک گام ضروری در انتقال به درایوهای حالت جامد بود.

این روزها، درایوهای حالت جامد به لطف درایو NVMe که نوع جدیدی از رابط SSD است که توسط اینتل، ساندیسک، سامسونگ و سایر سازندگان پیشرو توسعه یافته است، می توانند با سرعت بهینه تری جهت انتقال اطلاعات بکار گرفته شوند. در حالی که درایوهای SATA قدیمی تر امکان انتقال اطلاعات را تنها در یک کانال می دهند، NVMe از چندین کانال استفاده می کند که می توانند همزمان بخوانند و بنویسند. این به درایوهای NVMe اجازه می دهد تا داده ها را سریعتر از همتایان SATA خود بخوانند و بنویسند.

در یک هارد دیسک معمولی، کپی کردن یک فایل بزرگ، مانند یک فیلم یا پروژه طراحی گرافیکی، با سرعت نسبتاً 15 تا 30 مگابایت بر ثانیه اتفاق می افتد. یک SATA SSD می‌تواند همان فایل را با سرعت 500 مگابایت بر ثانیه کپی کند، در حالی که یک SSD جدیدتر NVMe به سرعت 3500 مگابایت بر ثانیه می‌رسد ؛ یعنی 3.5 گیگابایت در ثانیه. اگر از اطلاعات خود از یک درایو به درایو دیگر نسخه پشتیبان تهیه می کنید، کار با SSD سریعتر پیش می رود.

درایوهای SSD همچنین عملیات خواندن/نوشتن کوچک‌تری را با سرعت‌های بسیار سریع‌تر انجام می‌دهند که باعث می‌شود سرور شما بسیار پاسخگوتر باشد. به زبان ساده SSD ها در حال حاضر حتی با استفاده از یک پروتکل انتقال منسوخ بسیار سریعتر از HDD ها عمل می کنند.

عملکرد و ظرفیت SSD در مقابل HDD

SDD معمولاً با فضای ذخیره‌سازی کمتری نسبت به HDD عرضه می‌شوند، اما افزایش عملکرد آنها ممکن است بسته به نیاز شما، آنها را انتخاب بهتری کند. با توجه به سرعت خواندن فوق العاده سریع 4K، SSD ها در عرض چند ثانیه سیستم عامل (OS) شما را بوت می کنند.

قابلیت اطمینان SSD در مقابل HDD

آیا درایوهای SSD قابل اعتمادتر از HDD هستند؟ در واقع، فناوری SSD اکنون تقریباً به همان اندازه هارد دیسک معمولی قابل اعتماد است. درایوهای SSD به جای پر شدن از فایل‌هایی که سال‌ها در یک زمان دست نخورده باقی می‌مانند، به‌گونه‌ای ساخته شده‌اند که بارهای کاری روزانه را با خواندن و نوشتن مکرر انجام دهند. به عبارت دیگر، قابلیت اطمینان مفیدترین دارایی SSD است.

SSD ها راه درازی را پیموده اند. تکنیک‌های بهینه‌سازی جدید مانند TRIM و wear-leveling (سایش سطح)، عملکرد را در اولویت قرار می‌دهند و سلول‌های ذخیره‌سازی منفرد را از فرسودگی محافظت می‌کنند. اگر به هارد دیسک عادت دارید، هنگام انتقال به SSD جز مزایای آن متوجه هیچ مشکلی در قابلیت اطمینان نخواهید شد .

همچنین برای کسانی که دارای سرور hp میباشند و میخواهند هارد سرور تهیه کنند مسئله ی امنیت بسیار مهم تر میباشد.

طول عمر SSD در مقابل HDD

با استفاده منظم، SSDها معمولاً حدود ده سال دوام می‌آورند، عمری که با هارد دیسک معمولی شما رقابت می‌کند. همیشه اینطور نبود، زیرا سلول‌های موجود در SSD را می‌توان به تعداد محدودی بار نوشت و خواند. در مقابل، هارد دیسک‌ها از نظر تئوری قابلیت خواندن/نوشتن نامتناهی دارند، با این فرض که بازوی مکانیکی داخلی هنوز به درستی کار می‌کند.

فناوری جدید مانند سایش سطح طول عمر SSD را تا جایی که امروز می بینیم، بهبود داده است. در حالی که حافظه SSD هنوز توسط تعداد محدودی از عملیات ها محدود می شود، دستگاه ها به قدری پیشرفت کرده اند که قبل از رسیدن به محدودیت ظرفیت، کل دستگاه نیاز به تعویض دارد. مهمتر از همه، SSD ها فاقد قطعات متحرک هستند، بنابراین لازم نیست نگران خرابی های مکانیکی باشید.

در واقع، SSD ها در حال حاضر 25 درصد کمتر از HDD ها تعویض می شوند، که به این معنی است که طول عمر دستگاه شما فقط در مقایسه با آنچه که به آن عادت کرده اید بهبود می یابد (البته تا زمانی که درایورهای خود را به روز نگه دارید و سایر تعمیرات لازم را انجام دهید)؛ این یک دلیل خوب برای تغییر به SSD است.

قیمت SSD در مقابل HDD

درایوهای SSD گران‌تر از HDD‌ها هستند – تقریباً دو برابر گران‌تر به ازای هر گیگابایت – و احتمالاً به این زودی تغییر نخواهد کرد، اگرچه قیمت SSD در سال‌های اخیر کاهش یافته است. مواد اولیه SSD برای سازنده هزینه بیشتری دارد و ساخت دستگاه بسیار پیچیده تر است.

هارد دیسک‌ها حاوی یک صفحه فلزی یکنواخت هستند که فضای ذخیره‌سازی آن تنها به میزان بزرگی یا کوچکی سطحی که می‌نویسید محدود می‌شود. به یاد دارید که گفتیم SSD ها حاوی تریلیون ها “خانه” هستند؟ یکی باید آن خانه ها را بسازد. دیگر نمی توان یک تکه فلز را با نوار مغناطیسی پوشاند. وقتی در نظر بگیرید که این ترانزیستورها به اندازه‌های میکروسکوپی کوچک‌تر می‌شوند، بسیار باورنکردنی است که SSD‌ها تنها دو برابر گران‌تر از هارد دیسک‌ها در هر گیگابایت هستند.

یکی دیگر از عواملی که قیمت ها را افزایش می دهد تقاضا است: بسیاری از مردم به سادگی به SSD نیاز ندارند. وقتی تقاضا کم است، تولیدکنندگان مجبور نیستند برای تامین عرضه مورد نیاز یا قیمت رقابتی‌تر آن رقابت کنند. بنابراین، قیمت SSD در مقابل HDD به ازای هر گیگابایت تقریباً ثابت است.

به خاطر داشته باشید که SSD های ارزان قیمت اغلب ضعیف ساخته می شوند. از تولیدکنندگان نامعتبر یا غیرقابل اعتماد دوری کنید تا با یک SSD نامرغوب مواجه نشوید.

آیا SSD یک هارد دیسک است؟

به زبان ساده، SSD با هارد دیسک یکسان نیست. هارد دیسک‌ها از صفحات حساس مغناطیسی استفاده می‌کنند که توسط یک موتور حرکت می‌کنند، در حالی که SSD از فلش مموری بدون هیچ قطعه متحرک استفاده می‌کند، به این معنی که سریع‌تر هستند.

نتیجه گیری

درایوهای حالت جامد از نظر سرعت از درایوهای دیسک سخت بهتر عمل می کنند در حالی که در سایر موارد – به جز قیمت – مطابقت دارند. از این نظر SSD ها بهتر از HDD ها هستند. اما، اگرچه قیمت هاردهای SSD رو به کاهش است، اما همچنان گران تر از هارد دیسک های سنتی هستند. اگر هارد دیسک بتواند نیازهای شما را به خوبی برآورده کند، شاید نیازی نباشد که بخواهید برای SSD هزینه کنید. درایوهای SSD حدود دو برابر هر گیگابایت قیمت دارند و فقط در موقعیت‌های خاص (موقعیت‌هایی که ممکن است هرگز با آنها مواجه نشوید) تجربه متفاوتی را ارائه می‌دهند، آیا واقعاً به چنین چیزی نیاز دارید؟ اگر به طور منظم با فایل های حجیم سروکار ندارید، SSD ها ممکن است یک به عنوان یک کالای لوکس غیر ضروری به حساب آیند.

قابل درک است، اگر عکس ها یا فایل های ویدیویی را ویرایش می کنید و یا برای انجام محاسبات سنگین از سرور استفاده می کنید، احتمالاً باید به دنبال یک SSD باشید. اما بسیاری از افراد از سرور برای مصارف ذخیره سازی اطلاعات استفاده می کنند.  بنابراین، با وجود این تذکر، بیاییم نوع تجربه ای را که از یک SSD به دست می آوریم را بررسی کنیم.

هارد دیسک ها ارزان تر هستند و می توانید فضای ذخیره سازی بیشتری داشته باشید. با این حال، SSD ها فوق العاده سریع تر، سبک تر، بادوام تر هستند و انرژی کمتری مصرف می کنند. نیازهای شما تعیین می کند که کدام درایو ذخیره سازی برای شما بهتر کار می کند.

پیشنهاد می شود پس از مطالعه ی این مقاله، مقاله ی  تفاوت هاردهای SAS با SATA را نیز مطالعه نمایید.

دانلود PDF