هارد SSD (Solid State Drive)
کارت‌های حافظه SSD (Solid-State Drives) انقلاب بزرگی در ذخیره‌سازی داده‌ها ایجاد کرده‌اند. سرعت دسترسی بیشتر و مصرف انرژی کارآمدتر نسبت به هاردهای سنتی (HDDs) آنها را به سخت افزاهایی محبوب تبدیل کرده است. کارت های SSD در انواع دسکتاپ، لپ‌تاپ، سرور، سیستم‌های نظارت تصویری، ذخیره‌سازی سازمانی، مراکز داده، سرویس‌های ابری، گیمینگ و گرافیک استفاده می‌شوند و از حافظه فلش NAND برای ذخیره داده‌ها استفاده می‌کنند، اما در بازار ۴ نوع SLC ،MLC، TLC و QLC وجود دارد. حرف C در اصطلاحاتی مانند QLC ، TLC، MLC و SLC مخفف سلول حافظه در SSD است که داده‌ها در آن ذخیره می‌شوند. این سلول‌ها بیت‌های داده (۰ و ۱) را ذخیره می‌کنند.
تفاوت SLC ،MLC ،TLC و QLC در SSD
انواع اصلی حافظه SSD عبارت‌اند:
- SLC : (Single-Level Cell) سلول تک سطحی ، هر سلول یک بیت را ذخیره می‌کند.
- MLC: (Multi-Level Cell) سلول چند سطحی ، هر سلول دو بیت را ذخیره می کند.
- TLC : (Triple-Level Cell) سلول سه سطحی، هر سلول سه بیت را ذخیره می کند.
- QLC : (Quad-Level Cell) سلول چهار سطحی، هر سلول چهار بیت را ذخیره می‌کند.
تفاوت در ظرفیت
تفاوت اصلی بین SLC ، MLC، TLC و QLC در تعداد بیت‌هایی است که می‌توان در هر سلول فلش ذخیره کرد. ذخیره بیت‌های بیشتر در هر سلول مزایایی مانند افزایش چگالی ذخیره‌سازی و کاهش هزینه در هر گیگابایت دارد. ذخیره بیت‌های بیشتر در هر سلول یعنی امکان ظرفیت بیشتر و تراکم داده بالاتر. از نظر ظرفیت ذخیره داده به ترتیب QLC ، TLC ، MLC ، SLC از بیشتر به کمتر است. یک SSD QLC می‌تواند داده‌های بیشتری نسبت به یک درایو TLC یا MLC با اندازه فیزیکی یکسان در خود جای دهد. به همین ترتیب MLC و TLC می‌توانند داده‌های بیشتری در واحد فضا نسبت به فناوری قدیمی SLC ذخیره کنند.
تفاوت قیمت انواع هارد SSD
عوامل اصلی تفاوت هزینه بین انواع حافظه SSD شامل SLC، MLC، TLC و QLC به شرح زیر است:
- تعداد بیت ذخیره شده در هر سلول حافظه
- پیچیدگی ساخت و کنترل ولتاژ سلول‌ها
- سرعت و عملکرد
- طول عمر و دوام
- ظرفیت و تراکم داده
از نظر قیمتSLC ،MLC ،TLC ، QLC به ترتیب بالاترین تا پایین‌ترین هزینه را شامل می‌شوند. براین‌اساس یکSSD QLC ارزان‌تر از یک SSD TLC خواهد بود. همین‌طور تولید TLC به دلیل تراکم ذخیره‌سازی بالاتر و ساختار سلولی ساده‌تر، ارزان‌تر از MLC است و SSD SLC هم به عنوان گران‌ترین نوع سلول حافظه به شمار می‌رود.
تفاوت SLC ، MLC، TLC و QLC در عملکرد
یکی از بزرگ‌ترین تفاوت‌های این ۴ نوع حافظه SSD در سرعت آنها است. هر بیت اضافی ذخیره شده در هر سلول، نیاز به پردازشی پیچیده‌تر برای خواندن و نوشتن دقیق داده‌ها دارد که به معنای تأخیر بیشتر است. بر این اساس SSDهای نوع MLC سریع‌ترین هستند و پس از آن TLC قرار دارد و رتبه QLC از نظر سرعت خواندن و ثبت داده در آخر این فهرست قرار می‌گیرد. نوشتن داده‌ها در سلول‌هایی که چندین بیت را ذخیره می‌کنند پیچیده‌تر و کندتر از نوشتن در سلول SLC است. استقامت نیز با افزایش تعداد بیت در هر سلول کاهش می‌یابد. به‌خاطر داشته باشید که هر چرخه داده در حافظه باعث فرسودگی سلول شده و سلول‌هایی که بیت‌های بیشتری را ذخیره می‌کنند، سریع‌تر فرسوده می‌شوند. براین‌اساس SLC با ۱ بیت در هر سلول دارای بالاترین استقامت و QLC با ۴ بیت در هر سلول کمترین استقامت را دارد. SSDهای MLC با تنها دو بیت در هر سلول، می‌توانند داده‌ها را سریع‌تر از TLC و QLC بخوانند و بنویسند که برای کارهایی که نیاز به ذخیره‌سازی پرسرعت دارند، ایده آل هستند.
مقایسه طول عمر در SLC، MLC، TLC و QLC در SSD
SSDطول عمر محدودی دارد که با چرخه خواندن، ثبت و پاک‌کردن داده اندازه‌گیری می‌شود. این چرخه‌ها نشان می‌دهند که چند بار می‌توان داده‌ها را قبل از اینکه شروع به فرسودگی و تخریب کند و توانایی خود را برای ذخیره مطمئن داده‌ها از دست بدهد، در یک سلول نوشت و پاک کرد. اگر از زاویه دیگر این موضوع را ببینیم، درایوهایی که حاوی بیت‌های بیشتری در هر سلول هستند، برای ذخیره همان مقدار داده به ثبت بیشتری در هر سلول نیاز دارند که طول عمر آنها را کوتاه می‌کند. براین‌اساس به ترتیب SLC (100,000 چرخه) عمر طولانی‌تری نسبت به هر نوع فلش مموری دارد و سپس MLC ، TLCو در انتها نیز QLC (1000 چرخه) در این فهرست قرار می گیرند.
تفاوت SLC ،MLC ،TLC و QLC در SSD در قابلیت اطمینان
ذخیره بیت‌های بیشتر در هر سلول یعنی هر سلول باید سطوح ولتاژ بیشتری را برای نمایش ترکیبات مختلف بیت‌ها تشخیص دهد که کار را دشوارتر می‌کند. به‌خصوص با فرسودگی سلول‌ها که باعث افزایش احتمال خطا می‌شود. SSDهای QLC با داشتن شانزده سطح ولتاژ مختلف در مقایسه با هشت سطح ولتاژ TLC ، از قابلیت اعتماد کمتری برخوردارند زیرا تفاوت ولتاژ کمتر، فرایند خواندن داده را نسبت به نویز حساس‌تر می‌کند و به نرخ خطای بیت بالاتری منجر می‌شود. نوع MLC اما قابلیت اطمینان و یکپارچگی داده بالاتری را در مقایسه با TLC ارائه می‌دهد که بخشی از آن به دلیل ولتاژ آستانه بالاتر MLC است. همین امر این نوع را مستعد خطاهای ناشی از نویز یا تداخل می‌کند. می‌توان گفت که SLC دقت و قابلیت اطمینان بهتری نسبت به سایر انواع هارد SSD ارائه می‌دهد.
چطور نوع مناسب SSD را انتخاب کنیم؟
انتخاب نوع مناسب حافظه فلش NAND برای یک SSD بستگی به هزینه، ظرفیت، عملکرد و دوامی دارد که بر اساس کاربرد و استفاده تعیین می‌کنید، پس:
- SLC: مناسب برای کاربردهای سنگین و سازمانی (سرور و NAS ) با اولویت عملکرد، سرعت، دقت و طول عمر بالا (تا ۱۰۰,۰۰۰ چرخه نوشتن). SLC ها هزینه بالا و ظرفیت پایین‌تری دارند و برای مصرف‌کنندگان عمومی مناسب نیستند.
- MLC: بین دوام، قابلیت اطمینان و قیمت تعادل خوبی برقرار می‌کنند و برای کاربردهای سازمانی و اداری که نیاز به عملکرد بالا، قابلیت اطمینان و دوام ثبت داده‌ها دارند عالی است.
- TLC: مقرون به صرفه‌ترین گزینه با ظرفیت بالا از میان سه نوع دیگر است. برای کاربران عمومی و کارهای محاسباتی روزمره، فلش مموری‌های USB و کارت‌های حافظه انتخاب ایده‌آلی است. توجه داشته باشید که این نوع SSD دوام کمتری نسبت به MLC و SLC دارد؛ اما برای اکثر کاربران متوسط کافی است.
- QLC: بالاترین ظرفیت حافظه را با کمترین قیمت دارد. با اینکه عملکرد کندتری در خواندن و ثبت داده نسبت به TLC و MLC دارد؛ اما همچنان سریع‌تر از HDD است. برای ذخیره‌سازی انواع داده از نوع رسانه، کارهای سبک روزمره مناسب و جایگزین خوبی برای HDD است، اما برای کارهای سنگین توصیه نمی‌شود.
