فرهنگ و تاريخ | سرگرمي | نيازمنديها | مذهبي | اقتصادي | خانواده و اجتماع | هنر | اخبار | ورزش | کامپيوتر | گردشگري | صنعت و دانشگاه | صفحه اصلي

آموزش کارکردن با نرم افزارها
دانلود نرم افزارهاي کاربردي
آموزش سخت افزار کامپيوتر
آخرين قيمت قطعات کامپيوتر
آموزش ويندوز و ترفندهاي آن
معرفي انواع سيستم عاملها
آموزش کار با اينترنت و شبکه
مبارزه با ويروسهاي کامپيوتري
رده بندي سايتهاي کامپيوتري
نشريات و کتابهاي کامپيوتري
 
 

عنوان: ساختار هاردديسک هاي جامد يا هاردهاي SSD

نويسنده: نويد رفعتي                  ايميل: Navid@ICTNews.ir

منبع اطلاعاتي: www.asreertebat.com           تاريخ نگارش: 10/11/1388

عکس
 

 

گالري تصاوير

 

- - - -

   
 
 

هاردديسک‌هاي جامد (SSD)، دسته‌اي از ذخيره‌کننده‌ها هستند که برخلاف هاردديسک‌هاي معمولي که از ديسک‌هاي مغناطيسي براي ذخيره کردن اطلاعات استفاده مي‌کنند، از چيپ‌هاي حافظه فلش در درون خود استفاده مي‌کنند. محبوبيت هاردديسک‌هاي جامد روز به روز و با کاهش قيمت آن‌ها، بيشتر مي‌شود. سرعت انتقال اطلاعات در اين نوع هاردديسک‌ها بسيار بالا بوده و بسته به ساختار و فناوري به‌کار گرفته شده در آن‌ها مي‌تواند بين ۱۰۰ تا ۷۰۰ مگابايت بر ثانيه باشد. سريع‌تر بودن‌ هاردديسک‌هاي جامد نسبت به هاردديسک‌هاي معمولي مکانيکي دو دليل عمده مي‌تواند داشته باشد، اول نبود هيچگونه تبديل براي برگرداندن اطلاعات مغناطيسي به شکل الکترونيکي و دوم اين‌که در اين نوع هاردديسک‌ها هيچ جز مکانيکي وجود نداشته و براي دسترسي به اطلاعات نياز به هيچ عمل مکانيکي نيست. در ادامه قصد داريم شما را وارد يک هاردديسک جامد کرده و با اجزاي اصلي آن آشنا کنيم.

 

 

◄   اندازه و سيم رابط:
هاردديسک‌هاي جامد در ابعاد مختلفي طراحي و ساخته مي‌شوند. اين ابعاد و اندازه‌هاي استاندارد را Form factor نيز مي‌نامند. رايج‌ترين اندازه مورد استفاده ۵/۲ و ۸/۱ اينچ است که سايز مورد استفاده براي اکثر هاردديسک‌هاي لپ‌تاپ نيز است.
دليل اين موضوع نيز کاملا مشخص است. سازندگان در ابتدا اين نوع هاردديسک‌ها را براي بازار لپ‌تاپ هدف قرار داده بودند. چرا که در درجه اول هاردديسک‌هاي جامد بسيار کم مصرف‌تر از هاردديسک‌هاي معمولي هستند و براي لپ‌تاپ، حتي يک وات مصرف کم‌تر توان، مطلوب بوده و موجب افزايش مدت شارژ باتري خواهد شد.

 


به علاوه، اين نوع هاردديسک‌ها در مقابل ضربه و شوک فيزيکي، مقاومت بيشتري دارند و به عنوان مثال مي‌توانيد آن‌ها را تکان بدهيد يا پرتاب کنيد بي‌آنکه به هاردديسک‌ و محتواي آن آسيبي برسد. چنانچه شما اين کارها را با يک هاردديسک معمولي انجام دهيد به احتمال زياد آسيب ديد و اطلاعات روي آن‌را نيز از دست خواهيد داد.
براي کامپيوترهاي دسکتاپ، سرعت بسيار بالاتر هاردديسک‌هاي جامد، مهم‌ترين فاکتور و مزيتي است که کاربر را به انتخاب اين نوع هاردديسک ترغيب مي‌کند. هاردديسک‌هاي جامد از رابط‌هاي مختلفي استفاده مي‌کنند ولي SATA، متداول‌ترين رابط به کار گرفته شده است.
 


شکل شماره ۱ يک هاردديسک جامد با رابط SATA را نمايش مي‌دهد.


◄   داخل هاردديسک جامد:
در شکل شماره ۲، داخل يک هاردديسک جامد نمايش داده شده است. داخل اين هاردديسک سه قسمت اصلي وجود دارد: حافظه فلش، کنترلر و حافظه بافر.

◄   حافظه فلش (Flash Memory)
اطلاعات درون حافظه فلش ذخيره و نگهداري مي‌شود. اين حافظه همانند حافظه‌هاي به‌کار گرفته شده در فلش ديسک‌هاي USB يا حافظه‌هاي جانبي براي تلفن‌همراه و دوربين ديجيتالي است. اطلاعات موجود روي اين نوع حافظه‌ها با قطع جريان برق از بين نمي‌روند. اصولا قيمت بسيار بالاي هاردديسک‌هاي جامد، به خاطر ماهيت حافظه‌هاي فلش استفاده شده روي آن‌ها است.
 


حافظه‌هاي فلش تحت دو تکنولوژي مختلف با نام‌هاي NAND و NOR ساخته مي‌شوند. هاردديسک‌هاي جامد از انواع NAND استفاده مي‌کنند. حافظه‌هاي فلش NOR معمولا در تلفن‌هاي همراه به کار گرفته مي‌شوند.
درون هر چيپ حافظه فلش بسته به ظرفيت آن، تعداد زيادي مدار داخلي وجود دارد که اطلاعات را در خود نگه مي‌دارند. بسته به ساختار اين مدارها، حافظه‌هاي فلش را به دو دسته SLC و MLC تقسيم مي‌کنند. در انواع (Single level cell (SLC هر مدار ذخيره‌کننده داخلي، تنها يک بيت اطلاعات را در خود نگه مي‌دارد، در حالي‌که در انواع (Multi Level Cell) MLC هر مدار بيشتر از يک بيت اطلاعات را ذخيره مي‌کنند. به همين دليل يک چيپ MLC توانايي نگهداري حجم بيشتري از اطلاعات را نسبت به يک چيپ SLC دارد. استفاده از چيپ‌هاي MLC در هاردديسک‌هاي جامد ارزان قيمت‌تر نيز به همين موضوع برمي‌گردد.
اصولا چيپ‌هاي SLC قيمت بالاتري داشته و در دستگاه‌هاي گران قيمت‌تر و لوکس‌تر به کار گرفته مي‌شوند. از آنجايي‌که در چيپ‌هاي MLC، اطلاعات به يکديگر نزديک‌تر هستند درصد خطا نيز در اين نوع چيپ‌ها بيشتر است. به همين دليل است که گفته مي‌شود هاردديسک‌هاي جامد SLC ضريب اطمينان بيشتري نسبت به انواع ارزان قيمت‌تر MLC دارند.

 


البته اصلاح اين گونه خطاها به عهده کاربر نبوده و کنترلر قرار گرفته درون هاردديسک اين کار را انجام مي‌دهد. درون اين چيپ کنترلر، يک مکانيسم براي پيدا کردن و اصلاح خود‌کار خطاهاي موجود وجود دارد. پيدا کردن و اصلاح اين خطاها، خود فرايندي زمان‌بر است و باعث پايين آمدن سرعت هاردديسک‌ها مي‌شود. به همين دليل گفته مي‌شود که هاردديسک‌هاي جامد SLC، سرعت بيشتري نسبت به نوع MLC آن‌ها دارند.
چيپ‌هاي MLC عمر مفيد کم‌تري نسبت به چيپ‌هاي SLC دارند. بد نيست بدانيد که حافظه‌هاي فلش در تعداد دفعات خواندن و نوشتن اطلاعات داراي محدوديت هستند. طبق اطلاعات منتشر شده از سوي توشيبا، عمر مفيد چيپ‌هاي MLC، ده برابر کم‌تر از چيپ‌هاي SLC است.

◄   حافظه بافر Buffer Memory
حافظه بافر درون هاردديسک‌هاي معمولي و اکثر ذخيره‌کننده‌ها نيز وجود دارد. اين حافظه، يک چيپ حافظه بسيار کم مصرف از نوع SDRAM است که بسته به مدل هاردديسک مي‌تواند ظرفيت‌هاي مختلفي داشته باشد. حافظه بافر تاثير قابل ملاحظه‌اي در بهبود سرعت ارتباط ميان رابط SATA و کنترلر دارد.

◄   کنترلر Controller
قلب يک هاردديسک جامد، کنترلر آن است که مشخص مي‌کند هاردديسک تا چه اندازه مي‌تواند سريع باشد. چيپ کنترلر توسط چند توليدکننده محدود توليد مي‌شود که معروف‌ترين آن‌ها، اينتل، سامسونگ، Indilinx و JMicron هستند. کنترلر، واحدهاي ذخيره‌کننده در حافظه فلش را به صورت چندين کانال دسته بندي مي‌کند.
از لحاظ تئوري، اين کانال‌ها به صورت مستقل قابل دسترسي هستند. بنابراين کنترلري‌ با ۱۰ کانال احتمالا از کنترلري که چيپ حافظه را به ۸ کانال تقسيم مي‌کند سريع‌تر خواهد بود. ما از واژه احتمالا استفاده کرديم چرا‌که سرعت هاردديسک‌هاي جامد، همان‌طور که پيش‌تر گفتيم، به فاکتورهاي ديگري نيز وابسته است. چيپ کنترلر در هاردديسک‌هاي جامد با SOC يا System On a Chip نيز خوانده مي‌شود.

 

 

 

 

 

گروه علمي فدک

کليه مطالب ارسالي با نام اشخاص و ذکر منبع در اين سايت درج مي شود

راهنما  |  آمار سايت  |  درباره ما  |  تماس با ما  |  نظر خواهي  | آرشيو  |  عضويت در سايت