تفاوت دیسکهای سخت و جامد

در امدی بر دیسک سخت (HDD) و دیسک حالت جامد (SSD)

(البته شاید "درایو حالت جامد" و "درایو دیسک سخت" ترجمه درست تری باشه)

 

معرفی دیسک سخت HDD

2 Terabyte Western Digital Hard Disk Drive HDD

دیسک سخت وسیله ای است با یک یا چند صفحه انعطاف پذیر که سطح آنها با موادی پوشش داده شده که بتوان دادهها را به طور مغناطیسی بر روی آنها ضبط نمود. بعلاوه حاوی هدهای خواندن/ نوشتن، سازوکار تعیین محل هد، و موتوری است که در محفظه ای جای داده میشود تا از آلودگی های خارجی در امان باشد. این محیط محافظت شده به هدها امکان میدهد تا به اندازه ۱۰ تا ۲۵ میلیونیم اینچ از سطح صفحهای که عموماً ۳۶۰۰ تا ۲۷۰۰ دور در دقیقه میزند فاصله داشته باشد.. در دیسکهای سخت جدید که به آنها دوربالا نیز گفته می شود، سرعت چرخش دیسک به ۱۰۰۰۰ دور در دقیقه می رسد. در دیسکهای سخت چند صفحه دیسک جای داده میشود تا دیسک گردان بتواند به بیش از یک صفحه دستیابی داشته باشد.


نقاط ضعف دیسک سخت

برای ذخیره یک فایل روی سطح دیسک سخت، فایل به قطعه های کوچکی به نام کلاستر (Cluster) تقسیم می شود. این کلاسترها به ترتیب (Sequential) بر روی سکتورهای خالی روی دیسک سخت ذخیره می شوند. نحوه قرارگیری کلاسترها هم به هیچ عنوان نظم خاصی ندارند، یعنی اینطور نیست که کلاسترها بر روی سکتورهای مجاور هم ذخیره شوند. به همین دلیل برای افزایش سرعت دسترسی به فایل ها از نرم افزارهای یکپارچه ساز "Defragmenter" استفاده میشود، این نرم افزارها تا جایی که امکان دارد کلاسترهای مربوط به یک فایل را در سکتورهای مجاور هم قرار میدهند.

دیسک سخت برای خواندن اطلاعات دو کار انجام می دهد که موجب تاخیر در خواندن و نوشتن می شود:

اول: هد باید بر روی سطح دیسک حرکت کند تا به نقطه مورد نظر برسد. به مدت زمان لازم برای دسترسی به فایل seek گویند.

دوم: صفحه هارد دیسک نیز باید بچرخد تا نقطه مورد نظر زیر هد قرار بگیرد.

دیسک جامد SSD

Toshiba SSD Solid State Drive

تاریخچه دیسک جامد SSD

دیسک های جامد سابقه هاي طولانی دارند، ولی عملا از سال 1995 به معناي امروزی به کار گرفته شدند و از سال 2007 رواج پیدا کردند، استفاده از آنها در ابتدا محدود به صنایع نظامی و هوا فضا بود، ولی امروزه در اختیار کاربران معمولی نیز هستند.

دیسک جامد، منبع ذخیره سازی است که از نیمه رساناهای حالت جامد تشکیل شده،
در دیسک جامد هیچ قطعه متحرکی وجود ندارد، به همین دلیل زمان تاخیر بسیار کمتري نسبت به دیسک سخت دارد. به جای آنها از حافظه هاي فلش و حافظه هاي SDRAM در دیسک های جامد استفاده میشود.

از نظر ابعاد و شکل ظاهري مشابه دیسک سخت هست.


مزیت های دیسک جامد

در ساختار دیسک های جامد از تراشه های حافظه nand بجای سیستم ذخیره سازی مکانیکی استفاده شده است. استفاده از این فناوری باعثصرفه جویی در مصرف انرژي و تولید حرارت در کامپیوتر میشود ، و نرخ ذخیره سازی داده در آنها را نیز افزایش می دهد. که از این جهت استفاده آنها در کامپیوتر هاي لپ تاپ بسیار به صرفه است.
میزان برق استفاده شده در آنها تنها 5 درصد دیسک سخت است، دیسک جامد از نظر وزن از دیسک سخت سبکتر است.

برتری دیگر مقاومت بیشتر در برابر شرایط نا مساعد محیطی و شوک های الکتریکی است. علت آن هم عدم استفاده از قطعات جدا شونده است. چنین مزیتی موجب می شود تا این حافظه برای استفاده در زمینه های صنعتی و نظامی – که ممکن است در آنها شرایط عادی کاری وجود نداشته باشد- بسیار کارا باشد. از دیگر مزیت های دیسک سخت بی صدا بودن آنها در زمان کار است.
شاید بتوان اختلاف قیمت بین دیسک سخت وجامد را با اختلاف قیمت بین نمایشگرهای lcd و crt (قدیمی) در سال های نه چندان دور مقایسه کرد که به مرور زمان و با کاهش اختلاف آنها کاربران به سوی استفاده از مانیتور های lcd جذب شدند.


انواع دیسک جامد

pqi 256GB SSD Solid State Disk

بر دو نوع اند: یکی از آنها بر پایه حافظه های FLASH تولید میشود و دیگری بر پایه DRAM نوع اول برای حفظ اطلاعات نیاز به انرژی ندارد، در حالی که دومی اینچنین نیست

دیسک های سخت نوع DRAM معمولا با نوعی باتری، خازن یا تغذیه کننده دیگری تولید میشوند تا دچار مشکل نشوند.

آنچه امروزه به عنوان دیسک سخت شناخته میشود، عمدتاً دیسک ها مبتنی بر حافظه های فلش هستند، امتیاز دیسک سختهای مبتنی بر DRAM سرعت بالاترشان است.


نقاط ضعف دیسک جامد

قیمت دیسک جامد (فعلا) بیشتر از دیسک سخت هست.
1- عدم امکان بازیابی اطلاعات،زمانیکه دیسک سخت از کار می افتد کارشناسان اغلب قادرند حداقل مقداری از داده ها را بازیابی کنند که این امکان دردیسک جامد وجود ندارد.
2- تعداد دفعات نوشتن: عمر مفید دیسک جامد از نظر تعداد دفعات نوشتن " "Write Cycle نسبت به دیسک سخت عمر کمتری دارد.
3- در حال حاضر دیسک جامد از لحاظ ظرفیت توانایی رقابت با دیسک سخت را ندارد اما این محدودیت موقتی است و در آینده رفع خواهد شد.

 

تصویری از آینده

این احتمال وجود دارد که دیسک جامد جایگزین دیسک سخت در نوت بوك ها و کامپیوترهای شخصی شود، کاهش مداوم قیمت دیسک جامد این احتمال رو زیادتر میکنه.

اینکه آیا دیسک جامد جایگزین دیسک سخت در تمامی کاربردها خواهد شد یا نه هنوز مشخص نیست! اگرچه در برخی کاربردها دیسک جامد به جای دیسک سخت به فروش می رسد ( مثل حافظه های قابل حمل usb با ظرفیت 40 و 80 گیگا بایت که در ساختار آنها از دیسک جامد استفاده شده است) اما در برخی از ابزارها هنوز دیسک سخت به عنوان ذخیره اصلی کاربرد دارد.

 

دیسک جامد در کامپیوتر های قابل حمل (لپ تاپ)

از عوامل مهم استفاده از دیسک جامد در کامپیوترهای قابل حمل در نسل آینده، می توان به موارد زیر اشاره کرد:
مقاومت بیشتر: به دلیل اینکه دیسک جامد هیچ قسمت متحرکی ندارد پس درصد خرابی آن در اثر ضربه کمتر است. اگر یک کامپیوتر قابل حمل به زمین بیفتد احتمال صدمه دیدن دیسک سخت بسیار زیاد است زیرا ممکن است که هد با صفحه تماس پیدا کند.


تفاوت های دیسک سخت و جامد

مقایسه هارد سخت و هارد جامد SSD vs. HDD

دیسک جامد برای افزایش فضای ذخیره سازی، مشکلات دیسک سخت را ندارد. چرا که دردیسک سخت برای افزایش حجم، سازنده ها ناگزیرند از صفحات بیشتری استفاده نمایند و وقتی تعداد صفحات زیاد می شود، به دلیل اینکه فضای داخل دیسک سخت کاملا ایزوله است و هوای داخل آن نیز محدود است، با چرخش سریع صفحات، گرمای بیشتری نیز تولید می شود که برای استفاده در نوت بوک این مشکل بزرگی است و این همان چیزی است که شرکت های سازنده سعی در بهبود اجرا و سرعت آن دارند.

تاخیرات مکانیکی بوجود آمده برای دیسک سخت تقریبا 95 درصد کل زمان انتقال اطلاعات است و این در صورتی است که دیسک جامد هیچگونه تاخیر مکانیکی ندارد که این امر باعث افزایش سرعت دیسک جامد نسبت به دیسک سخت می شود.
محاسبه زمان انتقال داده ها در مورد دیسک سخت کار مشکلی است زیرا هد اطلاعات لبه خارجی صفحه را سریع تر از لبه داخلی آن می خواند به دلیل آنکه دیسک جامد هیچ بخش حرکتی ندارد در هنگام خواندن ونوشتن داده ها نیز تاخیری ندارد. اگر چه در مجموع این دو تاخیر در هارد دیسک کسری از ثانیه است اما قابل چشم پوشی نیست.

شاخصه IOPS (نرخ ورودی/ خروجی در هر ثانیه) یکی از معیارهای اندازه گیری سرعت دسترسی به داده ها است که برای دیسک جامد در حدود 7000 است که و در دیسک سخت به میزان 100 میرسد.
دیسک جامد از نظر نرم افزاری کاملا با دیسک سخت سازگاری دارد بطوری که می تواند در هر کاری جایگزین دیسک سخت شود، در بخش مدیریت فایل نیز تفاوت هایی جزئی بینشان وجود دارد.
در حال حاضر ویندوز تفاوتی میان دیسک سخت و دیسک جامد قائل نمی شود اگرچه گفته شده که سعی در استفاده بهینه از ان را دارد.

 

برای اطلاعات بیشتر:

مقایسه سرعت انواع هارد SSD HDD

 

مقایسه سرعت انواع هارد در کامپیوتر

منابع: ايران رايانه، قصر شیرین رایانه، ویکی پدیا، برگرفته از : http://forum.gerdoo.net/G48/solid-state-drive-hard-disk-drive-1768.html
(قسمت هایی از نوشته به خاطر خلاصه کردن و پاسداری زبان فارسی ویرایش شدن)
ویرایش وگردآوری: Axon