ديسك‌هاي وضعيت جامد

[ماتینا 4434]

ديسك‌هاي وضعيت جامد ‌(

Solid state drives‌

)، نوعي از ديسك‌هاي سخت هستند كه از حافظه وضعيت پايا ‌(

Solid state memory

)‌ براي ذخيره دايم داده‌ها استفاده مي‌كنند. ديسك جامد رابطي مانند ديسك‌سخت را شبيه‌سازي مي‌كند، به همين جهت به‌سادگي مي‌توان در بسياري از نرم‌افزارها آنها را جايگزين كرد. ‌ ‌

در معماري اولين ديسك‌هاي جامد، كه در سرورهاي

‌IBM‌

و

‌Amdahl‌

به‌كار مي‌رفت، از نيمه‌هادي‌ها به‌جاي لامپ‌هاي خلاء الكتروني استفاده شده بود. ديسك‌هاي جامد كه امروزه با حضور نوت‌بوك‌هاي كوچك كاربرد بيشتري پيدا كرده‌اند، مصرف برق كمتري دارند. اما سرعت انتقال اطلاعات‌شان نسبت به ديسك‌هاي سخت پايين‌تر است. اما با توجه به اين‌كه هيچ بخش متحركي همچون ديسك‌هاي سخت ندارند، در هنگام خواندن داده و همچنين سرعت دسترسي و جستجوي داده، سرعت كمتري نسبت به ديسك‌هاي سخت دارند. ‌

‌

امروزه ديسك‌هاي جامد دو نوع معماري دارند: ‌

‌

 

1– معماري برمبناي فلش

ديسك‌هاي مبتني بر اين معماري فضاي كمي را اشغال مي كنند و نيازي به باتري ندارند. فلش‌ديسك‌ها كه امروزه استفاده از آنها بسيار متداول شده است، بر مبناي همين معماري ساخته مي‌شوند. اين نوع ديسك‌ها هنوز از ديسك‌هاي مبتني بر معماري

‌DRAM‌

كندتر عمل مي‌كنند، اما عملكردشان از ديسك‌هاي سخت قديمي بهتر است. ‌ اين نوع ديسك‌هاي جامد از دو مولفه جانبي بهره مي‌برند:

حافظه نهان ‌

cache‌

:

‌

‌فلش ديسك‌ها از ميزان كمي حافظه سريع

‌DRAM‌

به‌عنوان حافظه نهان استفاده مي‌كند. عملكرد اين حافظه نهان مشابه عملكرد حافظه نهان در ديسك‌هاي سخت است. همچنين فهرست دايركتوري‌ها در اين حافظه نگهداري مي‌شود.

‌

‌

منبع تغذيه:‌

‌يك جور منبع ذخيره كننده انرژي است كه براي اطمينان حاصل كردن از يكپارچگي اطلاعات استفاده مي‌شود. به‌عنوان مثال هنگامي كه برق برود، اطلاعات حافظه نهان به‌كمك انرژي ذخيره شده در اين منبع به ديسك منتقل مي‌شود. بسته به‌روش نوشتن و خواندن، سرعت ديسك‌هاي جامد متغير است. ديسك‌هاي جامد توليدي اينتل™ميكرون به‌خاطر توزيع داده به‌روشي مشابه

‌RAID‌

سطح صفر، سرعت بالايي در خواندن و نوشتن داده‌ها، تا 250 مگابايت بر ثانيه دارند. ‌ ‌

 

2– معماري بر مبناي

‌DRAM‌

ديسك‌هاي جامدي كه بر مبناي حافظه‌هاي موقتي چون

‌DRAM‌

ساخته مي‌شوند، سرعت دسترسي داده بالايي (كمتر از يك‌هزارم ميلي‌ثانيه) دارند و براي سرعت بخشيدن به نرم‌افزارهايي به‌كار مي‌روند كه در صورت استفاده از نوع اول اين ديسك‌ها، دچار كندي عملكرد مي‌شود. اين نوع فلش ديسك‌ها، از مولفه‌هايي همچون يك باتري داخلي بهره مي‌برند كه در صورت از بين رفتن برق داده‌ها تا زماني كه از حافظه موقت به ديسك پشتيبان منتقل شود، حفظ خواهد شد و بعد از فراهم شدن مجدد نيروي برق، داده‌ها از ديسك پشتيبان به فلش ديسك مبتني بر حافظه موقت منتقل خواهد شد و عمليات معمول ادامه پيدا خواهد كرد. ‌ ‌

اين نوع فلش ديسك‌ها وقتي به‌كار مي‌آيند كه سيستم مورد استفاده به حداكثر حجم حافظه موقت خود رسيده باشد. براي مثال، در سيستم‌هاي 32‌بيتي

‌x86‌

كه حداكثر حافظه جانبي 4 گيگابايت است، مي‌توان اين حافظه را با كمك ديسك جامد نوع دوم بيشتر كرد و فايل‌هاي

‌Swap‌

يا فايل‌هاي صفحه‌بندي ‌(

Paging

)‌ را روي اين ديسك قرار داد. با توجه به محدوديت گذرگاه انتقال داده‌اي كه ديسك‌هاي جامد به آن متصل‌اند، انتقال اطلاعات نمي‌تواند هم‌اندازه سرعت انتقال اطلاعات در حافظه جانبي باشد، اما اين نوع ديسك‌ها از هر ديسك سخت ديگري سريع‌تر عمل مي‌كنند و بازدهي سيستم‌ها را به‌طور محسوس بالا مي‌برند. ‌

‌

 

ديسك سخت يا ديسك جامد؟

اين نوع ديسك‌ها در مقايسه با ديسك‌هاي سخت از ويژگي‌ها و ضعف‌هايي برخوردارند. سرعت شروع بيشتر، دسترسي تصادفي بهتر، بي‌صدايي، حجم كمتر، مصرف برق پايين‌تر و سازگاري در بازه حرارتي گسترده‌تر از مزيت‌هاي ديسك‌هاي جامد نسبت به ديسك‌هاي سخت به‌شمار مي‌آيند. اما در مقابل، هزينه اين ديسك‌ها نسبت به ديسك‌هاي سخت بيشتر است. افزايش حجم ديسك‌هاي سخت تا حد زيادي پيشرفت كرده است، سرعت نوشتنشان كمتر است و سرانجام اين‌كه در ديسك‌هاي بزرگ‌تر، مصرف برق به‌صورت تصاعدي بيشتر مي‌شود.