بررسی حافظه SSD و تکنولوژی بکار رفته در آن .

در ابتدا و پیش از آنکه بخواهیم به بررسی حافظه SSD بپردازیم ، باید بدانیم که تکنولوژی این حافظه های جدید و نحوه کارکرد آنها چگونه است. در هارد دیسک های معمولی یک دیسک و یک بازو که آن به اصطلاح Head گفته می شود وجود دارد که این دیسک همواره در حال چرخش است.

زمانی که یک دیتا قرار است از روی هارد دیسک ها خوانده شود، قسمتی از دیسک که در آن دیتا قرار دارد باید به زیر Head بیاید و از طریق Head دیتا خوانده شود و به اپلیکیشن پاسخ دهد.

به سرعت چرخش این دیسک در هر دقیقه RPM گفته می شود که مخفف عبارت Revolutions per Minute است. یعنی در واقع تعداد چرخش های دیسک در هر دقیقه مشخص کننده سرعت آن هارد دیسک می باشد.

به عنوان مثال در هارد های سرورهای اچ پی این سرعت حداکثر ۱۵۰۰۰ دور در دقیقه است. در حالی که در حافظه های Solid State Drive یا همان SSD ها تکنولوژی دیسک دیگر وجود ندارد. نحوه کارکرد SSD ها بر اساس ذخیره سازی بر روی چیپست های فلش مانندی به نام NAND می باشد.

در واقع می توان گفت تقریباً تکنولوژی مشابه DRAM ها در حافظه های رم را دارند با این تفاوت که اگر جریان برق از DRAM ها خارج شود دیتای داخل آن نیز از بین خواهد رفت اما فلش های NAND بدون جریان برق نیز می توانند دیتای خود را حفظ کنند.

حافظه های SSD دارای بلوک هایی است که به ترتیب شروع به پر شدن می شوند؛ با وجود سرعت بالای ذخیره سازی در این بلوک ها، هر چه تعداد این بلوک ها کمتر می شود این حافظه زمان بیشتری را لازم دارد تا بلوک خالی را پیدا کند، لذا هر چه به سمت تکمیل شدن ظرفیت این حافظه ها میرویم، سرعت آنها نیز نسبت به بلوک های اول کمتر می شود.

بررسی حافظه SSD

بررسی انواع حافظه های SSD

پیش از آنکه بخواهیم راجع به مدلهای این حافظه ها صحبت کنیم؛ این نکته را در نظر داشته باشید که حافظه های SSD در جاهایی مناسب است که Random Read/Write داشته باشند یعنی هر لحظه به دیتای خاصی احتیاج باشد و روند خاصی برای این دسترسی وجود نداشته باشد.

این حافظه ها برای جاهایی که Sequential Read/write دارند به کار نمی آید. حافظه های SSD به چهار دسته زیر تقسیم می شوند:

SLC (Single Level Cell)

در مدل های SLC ظرفیت ذخیره سازی کمتر است اما سرعت آن از همه مدل ها بالاتر است. مشکل اساسی که این سری از اس اس دی ها دارند مقاومت کم آنها در برابر دما و شرایط محیطی است.

TLC (Triple Level Cell)

مدل TLC سرعت کمتری نسبت به SLC ها دارد اما ظرفیت بیشتر.

MLC (Multi Level Cell)

مدل MLC که ۹۰ درصد از این مدل در سرورها استفاده می شود سرعت کمتری نسبت به TLC و SLC دارد اما ظرفیت آن نسبت به این دو بیشتر است.

QLC (Quad Level Cell)

در مدل QLC سرعت نسبت به سه مدل دیگر کمتر اما حجم بالاتر است اما با سری MLC کار داریم و این مدل را بررسی خواهیم کرد.

ابتدا باید بدانید که در حافظه های SSD یک معیار وجود دارد به نام DWPD که مخفف عبارت Drive Writes Per Day می باشد. این معیار به این معنی است که هر ۵ سال یک حافظه SSD چند مرتبه می تواند به طور میانگین به طور کامل Erase و سپس write شود. هر چه مقدار این عدد بالاتر باشد عمر حافظه SSD نیز بیشتر می شود.

مطالعه بیشتر : معرفی و بررسی خرید سرور HPE ProLiant ML150 G9

حال که با معیار DWPD آشنا شدیم، به سه مورد مقابل توجه کنید:

Write Intensive

ما در حافظه های HPE SSD این سه مدل را داریم. همانطور که از نام آنها پیداست مدل SSD های write intensive برای اپلیکیشن هایی به کار می رود که عمل Write در آنها بیشتر است یعنی همواره روی SSD قرار است دیتا ریخته و پاک شود، این مدل IOPS بسیار بالایی دارد.

Read Intensive

مدل Read Intensive برای اپلیکیشن هایی هستند که از روی آنها قرار است عمل Read از روی هاردها بیشتر انجام شود، در این مدل IOPS نسبت به مدل WI کمتر است .

Mixed Used

در نهایت مدل Mixed Used که عمل Read و write به نسبت ۵۰-۵۰ در هاردها انجام می پذیرد و IOPS در این مدل از حافظه ها نسبت به مدل های WI و RI کمتر می باشد.

در جدول زیر مشخصات برخی از حافظه های SSD مدل Read Intensive مشخص شده است.

در جدول زیر مشخصات برخی از حافظه های SSD مدل Mixed Used مشخص شده است.

در جدول زیر مشخصات برخی از حافظه های SSD مدل Write Intensive مشخص شده است.

همانطور که در سه جدول بالا مشخص است، IOPS در مدل Write Intensive بسیار بالاتر از دو مدل دیگر است. تفاوت دیگری که این سه مدل با یکدیگر دارند، تفاوت در عدد DWPD آنهاست. معیار DWPD در مدل حافظه های WI بین عدد ۱۰ تا ۲۵ می باشد؛ یعنی در طول ۵ سال روزی ۲۵ مرتبه می تواند به طور کامل Erase شده و دوباره Write شود که این عدد نشان دهنده عمر و مقاومت بالای این حافظه ها می باشد. در مدل RI مقدار این معیار کمتر از ۱ می باشد؛ یعنی مقاومت و عمر کوتاه تر. در مدل MU این معیار بین ۱ تا ۳ است.

به دو نکته زیر توجه کنید:

• در حافظه های SSD برندهای دیگری چون سامسونگ معیار DWPD نسبت به اچ پی بسیار کمتر است.

• قیمت مدل Write Intensive نسبت به دو مدل دیگر به دلیل IOPS بسیار بالاتر و طول عمر بیشتر بسیار بالاتر از دو مدل دیگر می باشد؛ در جاهایی تا دو برابر قیمت مدل های دیگر را دارد.