تبیان، دستیار زندگی

اوایل سال 2009 مقاله‌ای در خصوص درایو‌های SSD در سایت Hardocp منتشر شد. این مقاله شامل یک سری از سوالات متداولی است که توسط یکی از کارشناسان اینتل پاسخ داده شده است.

سوال: SSD چیست؟
پاسخ: SSD یا به عبارت دیگر Solid State Disk، منبع ذخیره‌سازی اطلاعات است که از نیمه رساناهای حالت جامد ساخته می‌شود. از این فناوری در ساخت حافظه‌های Flash نیز استفاده می‌شود و به همین دلیل برخی SSD ‌را حافظه Flash نیز می‌نامند.

سوال: تفاوت‌های عمده بین SSD و هارددیسک معمولی در چیست؟
پاسخ:‌ به هر حال این جا نیز مسئله اصلی، هزینه و ظرفیت است. البته SSD مزایای زیادی دارد؛ مثلا کم‌مصرف‌تر است و در نتیجه طول عمر باتری نوت‌بوک و کاهش هزینه انرژی در دیتاسنترها را به همراه دارد. از نظر فیزیکی و مکانیکی نیز SSD مقاوم‌تر بوده و استفاده از آن در دستگاه‌های قابل ‌حمل آسان‌تر است. هزینه تولید SSD نیز بسیار کمتر از هارددیسک است و برای بازار رو به رشد نوت‌بوک انتخاب مناسب‌تری محسوب می‌شود. حجم و وزن کمتر SSD نیز باعث می‌شود نوت‌بوک‌هایی سبک‌تر و کوچک‌تر طراحی و ساخته شوند.
در مورد عملکرد نباید تنها به اندازه‌گیری‌های علمی معمول بسنده کرد. به عنوان مثال یک X25-M توانایی خواندن 250 مگابایت دیتا در ثانیه دارد و یک هارددیسکSATA حدود 100 مگابایت دیتا در ثانیه می‌تواند بخواند. با توجه به این مقایسه، SSD دو و نیم برابر سریع‌تر از هارددیسک است. اما قدرت اصلی SSD در بخش جستجوی تصادفی (Random Access) خودنمایی می‌کند.
یک درایو معمولی که روی آن سیستم عامل نصب شده است، بیشتر وقت خود را صرف خواندن تصادفی دیتا می‌کند (بوت، اجرای برنامه‌های کاربردی، بارگذاری فایل‌های DLL و غیره). بنابراین در این زمینه نیز SSD بسیار برتر از هارددیسک عمل می‌کند.
SSD برای اجرای برنامه‌هایی که نیاز به خواندن فایل‌های بزرگ و سنگین دارند، سرعت فوق‌العاده‌ای ارائه می‌دهد. البته در مورد نوشتن دیتا ممکن است درایو
( X25-M (MLC با سرعت 70 مگابایت بر ثانیه، کند به نظر برسد. بنابراین می‌توان از درایو(X25-E (SLC استفاده کرد که توانایی نوشتن 170 مگابایت دیتا را در ثانیه دارد (شکل 1).



سوال: لطفاً میزان مصرف انرژی SSD را با هارددیسک مقایسه کنید.
پاسخ: البته در این مورد اختلاف نظر بسیاری وجود دارد. در کل هر دو در هنگام کار سنگین، انرژی زیادی مصرف می‌کنند. اما دو فاکتور وجود دارد که برتری SSD را در این زمینه رقم می‌زند: اول از همه این که SSD موتور چرخشی ندارد و دوم آن که SSD سریع‌تر بوده و عملیات را در زمان کمتری انجام می‌دهد.

سوال: طول عمر SSD چقدر است؟
پاسخ:‌ این موضوع بحث گسترده‌ای همراه دارد. حافظه‌های فلش فناوری‌های برتری هستند كه پس از تحقیقات و آزمایش‌های فراوان به بازار معرفی شدند، اما از سرعت خواندن و نوشتن محدودی برخوردارند و به همین دلیل تا به حال زیاد محبوب نشده‌اند. خوشبختانه پیشرفت این صنعت و گسترش مرزهای آن تا حدی است كه كاربران دغدغه كمتری برای كار با SSD داشته باشند. محصولات SSD شركت اینتل حداقل تا 5 سال كارایی خود را حفظ می‌كنند.


سوال: چرا این همه به نوع MLC توجه می‌شود؟ آیا SLC سریع‌تر نیست؟
پاسخ: همانطور که می‌دانید در شرایط یکسان، حافظه‌های SSD (بطور مثال فلش) که فناوری ساخت آنها از نوع (SLC(Single Level Cell است از حافظه‌هایی که فناوری ساخت آنها (MLC(Multi Level Cell است، سریع‌ترند. در عوض هزینه تولید MLC در حجم‌های مساوی، کمتر از SLC است.
همچنین در ابعاد مساوی، حافظه‌های MLC ظرفیت به مراتب بیشتری نسبت به SLC ارایه می‌دهند. به هر حال باز هم مسئله هزینه و ظرفیت مطرح می‌شود و حافظه‌های MLC از این نظر محبوب‌تر است.

سوال: چرا SSDهای 3.5 اینچی تولید نمی‌شوند؟
پاسخ: بیشتر به این دلیل كه حافظه‌های SSD از لحاظ اندازه كوچك هستند و اندازه‌های 1،8 اینچی یا 2،5 اینچی آنها برای ذخیره دیتا مناسب‌تر است. این گونه حافظه‌ها قیمت مناسب‌تری نیز برای خریداران دارند. در حالی كه قرار دادن چیپ‌های فلش در درایو 3،5 اینچی، قیمت آن را به طور سرسام‌آوری افزایش می‌دهد. با توجه به این‌که SDD در ابعاد 1.8 و 2.5 اینچی تولید می‌شود، برخی آن را تنها منحصر به نوت‌بوك‌ می‌دانند که این تفکر اصلا صحیح نیست.

سوال: آیا درایو SSD به مرور زمان كندتر می‌شود؟
پاسخ: بحث پیچیده‌ای است. با گذشت زمان عوامل متفاوتی بر سرعت SSD تاثیر می‌گذارند. مهم‌ترین نكته، چندپارگی (Defragment) داده‌های ذخیره‌ شده روی SSD است. متاسفانه در حال حاضر ابزاری برای اندازه‌گیری دقیق این امر وجود ندارد. از سوی دیگر File System نیز باید بهینه شود و این مشكل را مرتفع‌تر سازد.

سوال: فناوری ساخت اینتل در SSDهایی که خود تولید می‌کند چیست؟
پاسخ: درایوهای X25-M و X18-M از حافظه‌های فلش 50 نانومتریMLC استفاده می‌كنند و درایو X25-E از فلش 50 نانومتری SLC سود می‌برد.

سوال: اگر ظرفیت یک SSD كاملا پر شود، مشکلی برایش به وجود می‌آید؟ مثلا آیا سرعت آن كاهش می‌یابد؟
پاسخ: سوال خوبی است. مهم نیست چه مقدار دیتا روی SSD ذخیره كرده‌اید. الگوریتم‌های مدیریتی SSD بدون توجه به این مسئله كار خود را انجام خواهند داد. البته ممكن است File Systemهای مشابه (NTFS و FAT32 و غیره) نیز در این شرایط عملكرد بهینه‌ای نداشته باشند، هر چند این مسئله نرم‌افزاری‌ است و مختص محصولات SSD نیست. تنها تفاوت بین عملكرد یك SSD كاملا پر و یك SSD كاملا خالی در File Systemهایی است كه SSD-aware هستند،‌ یعنی می‌توانند از SSDها استفاده بهینه کنند.

سوال: نوع File System مناسب برای كار با SSD کدام است؟
پاسخ: همه File Systemهای كنونی برای محصولات SSD مناسب نیستند. چون صنعت كامپیوتر چند دهه‌ تلاش كرده تا از الگوهای دسترسی بهینه و File Systemهای كلاسیك برای ذخیره مغناطیسی و چرخشی دیتا استفاده كند، اما محصولات SSD با فناوری متفاوتی آمده‌اند و همه ‌چیز را تغییر داده‌اند. البته سرعت SSD به راحتی می‌تواند با سرعت هارددیسک رقابت كند. در آینده نزدیك باید شاهد توجه بیشتر این صنعت به توسعه File Systemهای SSD-aware باشیم كه نیازمند بلند نظری تولیدكنندگان است. در حال حاضر شركت مایكروسافت تلاش می‌كند ویندوز 7 خود را طوری طراحی كند كه هماهنگی بهینه‌ای با SSD داشته باشد.
اگر از لینوكس استفاده می‌كنید، بهترین راه استفاده بهینه از SSD غیرفعال كردن برنامه‌ریز Kernel Disc IO است. چون SSD برخلاف هارددیسک، از هد استفاده نمی‌كند و این بخش تنها سرعت كار را كاهش می‌دهد. البته امكان دارد مایكروسافت هم تصمیم مشابهی در این زمینه برای ویندوز 7 گرفته باشد. آنها به طور رسمی اعلام كرده‌اند که ویندوز 7 یكپارچه‌سازی خودکار SSD را غیرفعال خواهد كرد. بنابراین اگر از ویندوز ایکس‌پی یا ویستا استفاده می‌كنید، بهتر است این تغییر را خودتان اعمال كنید.

سوال: استفاده از RAID-0 در محصولات SSD چگونه است؟ آیا می‌توان از RAID-0 در داخل درایو استفاده كرد؟
پاسخ: ابتدا به سوال دوم می‌پردازم؛ SSDها به خودی خود معمولا به صورت موازی عمل می‌كنند. در حال حاضر SSDهای اینتل از 10 كانال موازی برای ارتباط با فلش مدیا استفاده می‌كنند، بنابراین می‌توان آنها را نوعی RAID-0 ده كاناله نامید. البته اگر در انتخاب RAID دقت شود، استفاده از آنها در كنار SSDها بسیار مفید است.


سوال: چگونه می‌توان عملکرد یک SSD را ارزیابی کرد؟
پاسخ: عملکرد یک SSD به عملکرد پهنای باند فلش، کارایی Firmwareها و نوع ارتباط با سیستم میزبان (SATA، PCIe و ...) بستگی دارد. مهندسین این صنعت باید تلاش کنند سطح تمام این فاکتورها را به سطح بهینه رسانده و بهترین محصول را با پایین‌ترین قیمت به بازار ارائه دهند. عملکرد SSD مانند سایر بخش‌های صنعت کامپیوتر، روز به روز بهبود یافته و این محصولات، با فراگیر شدن استفاده از SATA-III نقش مهم‌تری در دنیای فناوری اطلاعات ایفا خواهند کرد.

سوال: آیا حافظه‌های فلش طبقه‌بندی‌های متفاوتی دارند؟ چرا بعضی فلش‌ها با ظرفیت یکسان تفاوت قیمت زیادی دارند؟
پاسخ: بله، انواع مختلف این حافظه‌ها با قیمت‌های متفاوت در بازار وجود دارند. برای ساخت حافظه‌های USB، از فلش‌هایی با پایین‌ترین کیفیت استفاده می‌کنند که اگر به عنوان هارددیسک به کار روند، دچار مشکل خواهند شد.
مسئله تنها سرعت نیست. بلکه چیپ‌های گران‌تر در طول انجام عملیات دل‌خواه، کمتر دچار خطا می‌شوند. بنابراین ریسک از دست دادن دیتا در SSD بسیار پایین است. البته توجه داشته باشید، بعضی از این حافظه‌های فلش، زیادی ارزان هستند!!!

سوال: شرایط محیطی چه تاثیری بر SSD دارد؟
پاسخ: تمامی قسمت‌های SSD یکپارچه است و به همین دلیل در مقایسه با هارددیسک استاندارد، در برابر لرزش‌های احتمالی مقاوم‌تر است. از سوی دیگر چون نحوه ذخیره‌سازی SSD مغناطیسی نیست، ریسك از بین رفتن دیتا در اثر تداخل مغناطیسی نیز وجود ندارد. به همین دلیل است که از در موبایل‌ها و پخش‌كننده‌های MP3 از حافظه‌های فلش استفاده می‌شود. در صنعت نوت‌بوك، هارددیسک بیشتر مورد استقبال است ولی من معتقدم SSDهایی كه برای نوت‌بوك طراحی شده‌اند، می‌توانند عملكرد بهتری ارائه دهند. البته SSD سبك‌تر نیز است و در صورتی که جایگزین هارددیسک شود، می‌تواند وزن كلی نوت‌بوك را نیز كاهش دهد.