سیر تکامل اس اس دی های سامسونگ

در این مقاله قصد داریم مروری بکنیم به سیر تکامل اس اس دی های سامسونگ از ابتدا تا به امروز و همچنین نگاهی بندازیم به آینده ی پیش رو و اینکه چه نوع تکنولوژی در انتظار ماست.

سیر تکامل اس اس دی های سامسونگ-ssdbazar

اس اس دی ها بیش از نیم قرن پیش اختراع شدند. سپس به طور گسترده در دسترس قرار گرفتند. اثر آنها دگرگون کننده بود. این فناوری نقش مهمی در تکامل ذخیره سازی، بازی، تجارت و محاسبات داشته است. اما با بررسی SSD ها، می توانید متوجه شوید که در آینده چه چیزهایی برای اجزا، مزایا و کاربردهای آن ها رقم خواهد خورد.

حافظه SSD چیست؟

ذخیره سازهای درایو حالت جامد (SSD) از تراشه های حالت جامد غیر فرار استفاده می کند. دارای سلول های حافظه فلش هستند تا داده ها را به صورت طولانی مدت ذخیره کنند. بر خلاف هارد دیسک‌های سنتی (HDD) که از صفحات مغناطیسی که با سرعت بالا می‌چرخند و از بازوی محرکی که یادآور دستگاه پخش ضبط است استفاده می‌کنند، SSD‌ها نیازی به قطعات متحرک ندارند. در عوض، راه حل ذخیره سازی کاملاً به حافظه فلش برای ذخیره داده ها بستگی دارد. آنها را در خواندن و نوشتن داده ها، چه موقت و چه در عملیات پایدار، بسیار سریع تر می کند.

با استفاده از شبکه سلول های الکتریکی در NAND – نوعی حافظه فلش غیر فرار – برای ذخیره داده ها، SSD ها شامل یک پردازنده تعبیه شده به نام کنترلر هستند. کدهای سطح سیستم عامل را اجرا می کند تا به درایو کمک کند عملیات را اجرا کند و رسانه را از طریق گذرگاه رابط به رایانه میزبان متصل کند. SSD های امروزی به منبع تغذیه اضافی نیاز ندارند که جریان الکتریکی را همیشه در دستگاه نگه دارد تا داده ها را حفظ کند. این باعث می شود که آنها به طور فزاینده ای قابل اعتمادتر از HDD های سنتی (از نقطه نظر مکانیکی و یکپارچگی داده) باشند.

در ادامه…

SSD ها همچنین دارای فناوری داخلی هستند که سرعت خواندن/نوشتن را بیشتر بهبود می بخشد و آنها را سریعتر از HDD های سنتی می کند. هارد دیسک‌ها مقداری حافظه را در خود سخت‌افزار درایو (معمولاً 8 یا 16 مگابایت) برای افزایش عملکرد خواندن/نوشتن دریافت شده در نظر می‌گرفتند. اگر داده‌هایی که کاربر می‌خواهد بخواند یا بنویسد را بتوان در حافظه کش با عملکرد بالا ذخیره کرد، درایو به طور موقت داده‌ها را در ماژول‌های حافظه سریع ذخیره می‌کند. سپس پس از تکمیل این کار، به سیستم عامل گزارش می دهد. درایو را فعال می کند تا داده ها را از حافظه پنهان به رسانه مغناطیسی بسیار کندتر منتقل کند. این همیشه کار نمی کند. زیرا تنها بخش کوچکی از کل داده های درایو در هر زمان ذخیره می شود، و اگر داده ها در حافظه پنهان نیستند، باید از رسانه فیزیکی کندتر خوانده شوند.

SSDها از همان مفهومی استفاده می کنند که شامل Cache است. به جز اینکه شامل تراشه های حافظه با دسترسی تصادفی پویا (DRAM) – نوعی حافظه نیمه هادی که معمولاً در رایانه های شخصی و سرورها استفاده می شود – در سخت افزار کنترل کننده روی خود SSD است. از 64 مگابایت بر ثانیه تا گیگابایت، درخواست‌ها را بافر می‌کنند تا عمر درایو را بهبود بخشند. سریع‌تر از آنچه که حافظه معمولی درایو اجازه می‌دهد، درخواست‌های خواندن/نوشتن کوتاه ارائه می‌کنند. این کش ها در برنامه های ذخیره سازی سازمانی، از جمله سرورهای فایل و سرورهای پایگاه داده بسیار مورد استفاده قرار می گیرند.

SSD ها برای اولین بار چه زمانی عرضه شدند؟

استفاده از حافظه های فلش برای ذخیره سازی طولانی مدت از دهه 1950 وجود داشته است. اما این راه حل ها عموماً در مین فریم یا مینی کامپیوترهای بزرگتر بودند. آنها همچنین به پشتیبان گیری باتری نیاز داشتند تا محتویات حافظه را زمانی که دستگاه توسط میزبان تغذیه نمی شد حفظ کند. زیرا این راه حل ها از حافظه فرار استفاده می کردند. از آن زمان، این فناوری کوچک‌تر و سریع‌تر شده است و دیگر نیازی به پشتیبان‌گیری از باتری ندارد. عملکرد نیز سر به فلک کشیده است! زیرا رابط‌های رایانه شخصی جدید این امکان را فراهم کرده‌اند که نرخ انتقال داده به مراتب بیشتر از نرخ استانداردی باشد که رسانه‌های چرخشی سنتی اشباع می‌کنند. آنها همچنین امروزه حتی در مقایسه با اولین درایو SSD که در سال 1991 منتشر شد – یک SSD 20 مگابایتی که به قیمت 1000 دلار فروخته شد، گرانتر هستند.

Samsung SSD Technology Evolution-ssdbazar

 کاربردهای SSD

مزایای متعددی برای استفاده از SSD برای برنامه های ذخیره سازی تولید وجود دارد. از آنجایی که SSD ها اجزای مکانیکی متحرک ندارند، انرژی کمتری مصرف می کنند، در برابر افتادن یا برخورد مقاوم تر هستند، تقریباً بی صدا کار می کنند. به سرعت و با تأخیر کمتر خوانده می شوند. علاوه بر این، از آنجایی که هیچ بشقاب چرخشی یا بازوهای محرک وجود ندارد، نیازی نیست منتظر بمانید تا قطعات فیزیکی به سرعت عملیاتی برسند. این ویژگی عملکردی را که دیسک های سخت نمی توانند از آن فرار کنند را حذف می کند. SSDها همچنین سبک وزن هستند، که آنها را برای لپ‌تاپ‌ها، ماشین‌های کوچک و شبکه‌های فضای ذخیره‌سازی با ظرفیت بالا در فضای کوچک‌تر ایده‌آل می‌کند.

به دلیل این مزایا، SSD ها برای کاربردهای زیر محبوب هستند:

• میزبانی موتور پایگاه داده و خود پایگاه داده برای دسترسی سریع.
• به عنوان یک لایه “مهم” در یک آرشیو ذخیره سازی شبکه طبقه بندی شده، که در آن داده های با دسترسی مکرر می توانند خیلی سریع بازیابی و بازنویسی شوند.
• در شرایطی که احتمال شوک فیزیکی است و هارد دیسک ها خطری غیرقابل دفاع برای قابلیت اطمینان سیستم ایجاد می کنند.
• در بازی ها، جایی که کاربر اغلب در محیط های جدید حرکت می کند.
• در تنظیمات تجاری که نیاز دارید سیستم عامل و برنامه های خود را سریع بارگیری کنید.

چگونه یک SSD مناسب برای نیاز خود انتخاب کنید

در چند سال گذشته، تغییرات زیادی در SSD ها ایجاد شده است. یکی از جدیدترین به‌روزرسانی‌ها، استفاده از رابط PCIe (یک گذرگاه توسعه رایانه با تأخیر کم که به عنوان اتصال اکسپرس بین اجزای جانبی نیز شناخته می‌شود) به جای فناوری‌های رابط دیگر، مانند پیوست فناوری پیشرفته سریال (SATA) است. SSD های PCIe از طریق اسلات PCIe با سیستم ارتباط برقرار می کنند. (همان اسلاتی که برای کارت های ویدئویی، حافظه و تراشه های پرسرعت استفاده می شود.) PCIe 1.0 در سال 2003 با نرخ انتقال 2.5 گیگاترانسفر در ثانیه (GT/s) و پهنای باند کلی 8 گیگابیت بر ثانیه راه اندازی شد. GT/s تعداد بیت‌هایی را که رابط می‌تواند جابه‌جا یا منتقل کند، اندازه‌گیری می‌کند.

چندین سال بعد، PCIe 2.0 معرفی شد که هم پهنای باند و هم سرعت انتقال گیگا را دو برابر کرد. به ترتیب به 16 گیگابیت بر ثانیه و 5 گیگابیت بر ثانیه رسید. نسل‌های بعدی پهنای باند و سرعت انتقال گیگا را با هر تکرار جدید دو برابر کردند. به عنوان مثال، PCIe 3.0 دارای پهنای باند 32 گیگابیت در ثانیه و 8 GT/s است.

آخرین نسل PCIe

اخیراً، SSD ها شروع به استفاده از  PCIe 4.0 کردند که دارای پهنای باند 64 گیگابیت بر ثانیه و نرخ 16 GT/s است. PCIe اکنون با مشخصات رابط کنترل کننده میزبان حافظه غیر فرار (NVMe)، یک پروتکل ارتباطی برای سیستم های ذخیره سازی پرسرعت که در بالای PCIe اجرا می شود، جفت می شود.

این توسعه به این معنی است که کاربرانی که به دنبال سرعت‌های فوق‌العاده و قابلیت اطمینان بالا هستند، می‌توانند از SSD‌هایی استفاده کنند که دارای اتصال PCIe 4.0 هستند. Samsung 980 PRO، که با PCIe 4.0 سازگار است، از این آخرین پیشرفت ها استفاده می کند. سرعت خواندن این درایو تا 7000 مگابایت در ثانیه است که دو برابر سریع‌تر از PCIe 3.0 SSD و 12.7 برابر سریع‌تر از برخی از SSD‌های SATA است. PCIe از نظر رابط پهنای باند بالا جای SATA را می گیرد.

با این حال، همه افراد دارای سیستم PCIe فعال نیستند، و برخی ممکن است دارای اسلات PCIe در ارتباط با سایر افزونه های سیستم باشند مانند حافظه یا کارت گرافیک. در این موارد، SSD های دیگر مانند Samsung 870 EVO یک گزینه ایده آل برای تولیدکنندگان محتوا، متخصصان فناوری اطلاعات و کاربران روزمره هستند. یک 870 EVO از رابط استاندارد SATA برای دستیابی به حداکثر محدودیت سرعت متوالی 560/530 مگابایت بر ثانیه استفاده می کند. Samsung 870 QVO همچنین با ارائه تنظیمات فرم فاکتور 2.5 اینچی ساتا  1، 2، 4 و 8 ترابایتی به حداکثر حد رابط SATA دست می یابد.

سیر تکامل اس اس دی های سامسونگ-ssdbazar

در آینده چه چیزی در انتظار شماست؟

در کوتاه مدت، ظرفیت ها همچنان افزایش می یابد، در حالی که هزینه هر گیگابایت برای SSD ها همچنان کاهش می یابد. فرم فاکتورهای جدیدی که تعداد خطوط انتقال داده موازی بین ذخیره سازی و گذرگاه میزبان را افزایش می دهد، ظاهر می شود تا سرعت و کیفیت رسانه ذخیره سازی NAND را افزایش دهد. لایه فیزیکی سلول‌ها که بلوک‌ها و صفحات را در خود نگه می‌دارد بهبود می‌یابد و قابلیت اطمینان و عملکرد بهتری را ارائه می‌دهد.

فرم فاکتور نیز به کاهش ادامه خواهد داد. در سال 2021، سامسونگ اعلام کرد که حجم سلولی را تا 35 درصد کاهش داده است و نسل هفتم 176 لایه SSD V-NAND خود را شبیه به نسل قبلی خود کرده است.

منبع: Samsung

ترجمه و ویرایش: اس اس دی بازار