โซลิดสเตตไดรฟ์ (SSD) คืออะไร?

ขณะซื้อแล็ปท็อปเครื่องใหม่ คุณอาจเคยเห็นคนคุยกันว่าอุปกรณ์ที่มี HDD ดีกว่าหรืออันที่มี SSD. HDD ที่นี่คืออะไร? เราทุกคนต่างตระหนักถึงฮาร์ดดิสก์ไดรฟ์ เป็นอุปกรณ์เก็บข้อมูลขนาดใหญ่ที่ใช้โดยทั่วไปในพีซี แล็ปท็อป มันเก็บระบบปฏิบัติการและโปรแกรมแอปพลิเคชันอื่น ๆ ไดรฟ์ SSD หรือ Solid-State เป็นทางเลือกใหม่สำหรับฮาร์ดดิสก์ไดรฟ์แบบเดิม ได้เข้าสู่ตลาดเมื่อเร็ว ๆ นี้แทนที่จะเป็นฮาร์ดไดรฟ์ซึ่งเป็นอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลหลักเป็นเวลาหลายปี

แม้ว่าฟังก์ชั่นจะคล้ายกับของฮาร์ดไดรฟ์ แต่ก็ไม่ได้ถูกสร้างมาเหมือน HDD หรือทำงานเหมือนมัน ความแตกต่างเหล่านี้ทำให้ SSD มีเอกลักษณ์เฉพาะตัวและให้ประโยชน์กับอุปกรณ์มากกว่าฮาร์ดดิสก์ แจ้งให้เราทราบเพิ่มเติมเกี่ยวกับ Solid-State Drives สถาปัตยกรรม การทำงาน และอื่นๆ อีกมากมาย

โซลิดสเตตไดรฟ์ (SSD) คืออะไร?

เรารู้ว่าหน่วยความจำสามารถเป็นสองประเภท - ระเหยและไม่ระเหย. SSD เป็นอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลแบบไม่ลบเลือน ซึ่งหมายความว่าข้อมูลที่จัดเก็บบน SSD จะยังคงอยู่แม้หลังจากที่แหล่งจ่ายไฟหยุดทำงาน เนื่องจากสถาปัตยกรรม (ประกอบด้วยตัวควบคุมแฟลชและชิปหน่วยความจำแฟลช NAND) ไดรฟ์โซลิดสเทตจึงเรียกว่าแฟลชไดรฟ์หรือดิสก์โซลิดสเตต

SSD – ประวัติโดยย่อ

ฮาร์ดดิสก์ไดรฟ์ถูกใช้เป็นอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลเป็นเวลาหลายปี ผู้คนยังคงทำงานบนอุปกรณ์ที่มีฮาร์ดดิสก์ อะไรเป็นแรงผลักดันให้ผู้คนค้นคว้าเกี่ยวกับอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลทางเลือกอื่น? SSD เกิดขึ้นได้อย่างไร? ให้เราดูประวัติเล็กน้อยเพื่อทราบแรงจูงใจเบื้องหลัง SSD

ในปี 1950 มี 2 เทคโนโลยีที่ใช้คล้ายกับวิธีการทำงานของ SSD ได้แก่ หน่วยความจำแกนแม่เหล็กและที่เก็บข้อมูลแบบอ่านอย่างเดียวของตัวเก็บประจุแบบการ์ด อย่างไรก็ตาม ในไม่ช้าพวกเขาก็หายไปจากการถูกลืม เนื่องจากมีหน่วยจัดเก็บแบบดรัมที่ราคาถูกกว่า

บริษัทต่างๆ เช่น IBM ใช้ SSD ในซูเปอร์คอมพิวเตอร์ในยุคแรกๆ อย่างไรก็ตาม SSD ไม่ได้ใช้บ่อยเพราะมีราคาแพง ต่อมาในทศวรรษ 1970 อุปกรณ์ที่เรียกว่า Electrically Alterable รอม ถูกสร้างโดยเครื่องมือทั่วไป สิ่งนี้ก็ไม่นานเช่นกัน เนื่องจากปัญหาด้านความทนทาน อุปกรณ์นี้จึงไม่ได้รับความนิยม

ในปี 1978 SSD ตัวแรกถูกใช้ในบริษัทน้ำมันเพื่อรับข้อมูลแผ่นดินไหว ในปี 1979 บริษัท StorageTek ได้พัฒนา RAM SSD ตัวแรกที่เคยมีมา

แกะ-SSD ที่ใช้อยู่เป็นเวลานาน แม้ว่าจะเร็วกว่า แต่ก็กินทรัพยากร CPU มากกว่าและค่อนข้างแพง ในช่วงต้นปี 1995 ได้มีการพัฒนา SSD แบบแฟลช นับตั้งแต่เปิดตัว SSD แบบแฟลช แอพพลิเคชั่นในอุตสาหกรรมบางอย่างที่ต้องการคุณสมบัติพิเศษ MTBF (เวลาเฉลี่ยระหว่างความล้มเหลว) อัตราแทนที่ HDDs ด้วย SSD ไดรฟ์โซลิดสเทตสามารถทนต่อการกระแทกที่รุนแรง การสั่นสะท้าน การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ จึงสามารถรองรับได้อย่างเหมาะสม อัตรา MTBF

โซลิดสเตทไดรฟ์ทำงานอย่างไร

SSD ถูกสร้างขึ้นโดยการซ้อนชิปหน่วยความจำที่เชื่อมต่อถึงกันในกริด ชิปทำจากซิลิกอน จำนวนชิปในสแต็กเปลี่ยนไปเพื่อให้ได้ความหนาแน่นต่างกัน จากนั้นจึงติดตั้งทรานซิสเตอร์เกทลอยเพื่อเก็บประจุ ดังนั้น ข้อมูลที่เก็บไว้จะถูกเก็บไว้ใน SSD แม้ว่าจะไม่ได้เชื่อมต่อจากแหล่งพลังงานแล้วก็ตาม

SSD ใด ๆ สามารถมีหนึ่งใน หน่วยความจำสามประเภท – เซลล์ระดับเดียว หลายระดับ หรือสามระดับ

1. เซลล์ระดับเดียว เป็นเซลล์ที่เร็วและทนทานที่สุดในบรรดาเซลล์ทั้งหมด ดังนั้นพวกเขาจึงมีราคาแพงที่สุดด้วย สิ่งเหล่านี้สร้างขึ้นเพื่อเก็บข้อมูลหนึ่งบิตในเวลาใดก็ตาม

2. เซลล์หลายระดับ สามารถเก็บข้อมูลได้สองบิต สำหรับพื้นที่ที่กำหนด พวกเขาสามารถเก็บข้อมูลได้มากกว่าเซลล์ระดับเดียว อย่างไรก็ตาม มีข้อเสียคือ ความเร็วในการเขียนช้า

3. เซลล์สามระดับ ถูกที่สุดในล็อต มีความทนทานน้อยกว่า เซลล์เหล่านี้สามารถเก็บข้อมูลได้ 3 บิตในเซลล์เดียว ความเร็วในการเขียนนั้นช้าที่สุด

เหตุใดจึงใช้ SSD

ฮาร์ดดิสก์ไดรฟ์ เป็นอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลเริ่มต้นสำหรับระบบมาเป็นเวลานาน ดังนั้น หากบริษัทต่างๆ เปลี่ยนไปใช้ SSD อาจมีเหตุผลที่ดี ให้เรามาดูกันว่าทำไมบางบริษัทถึงชอบ SSD สำหรับผลิตภัณฑ์ของตน

ใน HDD แบบเดิม คุณมีมอเตอร์สำหรับหมุนจาน และหัว R/W จะเคลื่อนที่ ใน SSD ที่เก็บข้อมูลจะได้รับการดูแลโดยชิปหน่วยความจำแฟลช ดังนั้นจึงไม่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหว นี้ ช่วยเพิ่มความทนทานของอุปกรณ์

ในแล็ปท็อปที่มีฮาร์ดไดรฟ์ อุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลจะใช้พลังงานมากขึ้นในการหมุนถาด เนื่องจาก SSD ไม่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหว แล็ปท็อปที่มี SSD จึงใช้พลังงานค่อนข้างน้อยกว่า ในขณะที่บริษัทต่างๆ กำลังทำงานเพื่อสร้างไฮบริด HDD ที่ใช้พลังงานน้อยลงขณะหมุน อุปกรณ์ไฮบริดเหล่านี้อาจใช้พลังงานมากกว่าไดรฟ์โซลิดสเทต

ดูเหมือนว่าการไม่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวมีประโยชน์มากมาย อีกครั้ง การไม่มีจานหมุนหรือหัว R/W ที่กำลังเคลื่อนที่ หมายความว่าสามารถอ่านข้อมูลจากไดรฟ์เกือบจะในทันที สำหรับ SSD เวลาแฝงจะลดลงอย่างมาก ดังนั้นระบบที่มี SSD จึงสามารถทำงานได้เร็วขึ้น

ที่แนะนำ: Microsoft Word คืออะไร?

ต้องจัดการ HDD อย่างระมัดระวัง เนื่องจากมีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวได้ จึงมีความละเอียดอ่อนและเปราะบาง บางครั้ง แม้แต่การสั่นเล็กน้อยจากการตกหล่นก็สามารถทำลาย HDD. แต่ SSD มีความเหนือกว่าที่นี่ สามารถทนต่อแรงกระแทกได้ดีกว่า HDD อย่างไรก็ตาม เนื่องจากมีจำนวนรอบการเขียนที่จำกัด จึงมีอายุการใช้งานที่ตายตัว ใช้ไม่ได้เมื่อรอบการเขียนหมดลง

ประเภทของ SSD

คุณสมบัติบางอย่างของ SSD ขึ้นอยู่กับประเภทของ SSD ในส่วนนี้ เราจะพูดถึง SSD ประเภทต่างๆ

1. 2.5” – เมื่อเทียบกับ SSD ทั้งหมดในรายการ ถือว่าช้าที่สุด แต่ก็ยังเร็วกว่า HDD ประเภทนี้มีจำหน่ายในราคาที่ดีที่สุดต่อ GB เป็น SSD ชนิดที่ใช้กันมากที่สุดในปัจจุบัน

2. เอ็มซาต้า – m ย่อมาจาก mini mSATA SSD เร็วกว่า 2.5” นิยมใช้กันในอุปกรณ์ต่างๆ (เช่น แล็ปท็อปและโน้ตบุ๊ก) ที่พื้นที่ไม่หรูหรา พวกเขามีฟอร์มแฟคเตอร์ขนาดเล็ก ในขณะที่แผงวงจรขนาด 2.5” ถูกปิดอยู่ แต่แผงวงจรใน mSATA SSD นั้นว่างเปล่า ประเภทการเชื่อมต่อของพวกเขาก็แตกต่างกันเช่นกัน

3. SATA III –มีการเชื่อมต่อที่สอดคล้องกับทั้ง SSD และ HDD สิ่งนี้ได้รับความนิยมเมื่อผู้คนเริ่มเปลี่ยนจาก HDD เป็น SSD ความเร็วช้า 550 MBps ไดรฟ์เชื่อมต่อกับเมนบอร์ดโดยใช้สายที่เรียกว่าสาย SATA เพื่อให้สามารถเกะกะได้เล็กน้อย

4. PCIe –PCIe ย่อมาจาก Peripheral Component Interconnect Express นี่คือชื่อที่มอบให้กับสล็อตซึ่งมักจะมีการ์ดกราฟิก การ์ดเสียง และอื่นๆ ที่คล้ายคลึงกัน PCIe SSD ใช้สล็อตนี้ พวกมันเร็วที่สุดและเป็นธรรมชาติและมีราคาแพงที่สุดด้วย พวกเขาสามารถเข้าถึงความเร็วที่สูงกว่า a. เกือบสี่เท่า ไดรฟ์ SATA.

5. ม.2 – เช่นเดียวกับไดรฟ์ mSATA พวกเขามีแผงวงจรเปล่า ไดรฟ์ M.2 มีขนาดเล็กที่สุดในบรรดา SSD ทุกประเภท สิ่งเหล่านี้วางอย่างราบรื่นกับเมนบอร์ด พวกเขามีพินตัวเชื่อมต่อขนาดเล็กและใช้พื้นที่น้อยมาก เนื่องจากขนาดที่เล็กจึงร้อนได้อย่างรวดเร็ว โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อความเร็วสูง ดังนั้น จึงมาพร้อมกับฮีทซิงค์/ตัวกระจายความร้อนในตัว M.2 SSD มีทั้งแบบ SATA และ ประเภท PCIe. ดังนั้นไดรฟ์ M.2 อาจมีขนาดและความเร็วต่างกัน แม้ว่าไดรฟ์ mSATA และ 2.5” จะไม่รองรับ NVMe (ซึ่งเราจะเห็นในครั้งต่อไป) ไดรฟ์ M.2 ก็สามารถทำได้

6. เอ็นวีมี – NVMe ย่อมาจาก หน่วยความจำไม่ลบเลือน ด่วน. วลีนี้หมายถึงอินเทอร์เฟซผ่าน SSD เช่น PCI Express และ M.2 แลกเปลี่ยนข้อมูลกับโฮสต์ ด้วยอินเทอร์เฟซ NVMe คุณสามารถบรรลุความเร็วสูงได้

SSD สามารถใช้กับพีซีทุกเครื่องได้หรือไม่

หาก SSD มีข้อเสนอมากมาย เหตุใดจึงไม่เปลี่ยน HDD เป็นอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลหลักโดยสมบูรณ์ อุปสรรคสำคัญสำหรับเรื่องนี้คือค่าใช้จ่าย แม้ว่าราคาของ SSD ในตอนนี้จะต่ำกว่าที่เคยเป็น แต่เมื่อเข้าสู่ตลาด HDD ก็ยังเป็นตัวเลือกที่ถูกกว่า. เมื่อเทียบกับราคาของฮาร์ดไดรฟ์ SSD อาจมีราคาสูงกว่าเกือบสามหรือสี่เท่า นอกจากนี้ เมื่อคุณเพิ่มความจุของไดรฟ์ ราคาก็จะพุ่งสูงขึ้นอย่างรวดเร็ว ดังนั้นจึงยังไม่เป็นตัวเลือกทางการเงินสำหรับทุกระบบ

ยังอ่าน:ตรวจสอบว่าไดรฟ์ของคุณเป็น SSD หรือ HDD ใน Windows 10

อีกสาเหตุหนึ่งที่ SSD ไม่ได้เปลี่ยน HDD ทั้งหมดคือความจุ ระบบทั่วไปที่มี SSD สามารถมีกำลังไฟได้ตั้งแต่ 512GB ถึง 1TB อย่างไรก็ตาม เรามีระบบ HDD ที่มีพื้นที่เก็บข้อมูลหลายเทราไบต์อยู่แล้ว ดังนั้นสำหรับผู้ที่กำลังมองหาความจุขนาดใหญ่ HDDs ยังคงเป็นตัวเลือกของพวกเขา

ข้อจำกัด

เราได้เห็นประวัติศาสตร์เบื้องหลังการพัฒนา SSD แล้ว วิธีสร้าง SSD ประโยชน์ที่ได้รับ และเหตุใดจึงยังไม่มีการใช้งานบนพีซี/แล็ปท็อปทุกเครื่อง อย่างไรก็ตาม นวัตกรรมทางเทคโนโลยีทุกอย่างย่อมมีจุดอ่อนของมัน ข้อเสียของไดรฟ์โซลิดสเทตคืออะไร?

1. ความเร็วในการเขียน - เนื่องจากไม่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหว SSD จึงสามารถเข้าถึงข้อมูลได้ทันที อย่างไรก็ตาม เวลาแฝงจะต่ำเท่านั้น เมื่อต้องเขียนข้อมูลลงในดิสก์ ข้อมูลก่อนหน้าจะต้องถูกลบก่อน ดังนั้น การเขียนบน SSD จึงช้า ผู้ใช้ทั่วไปอาจมองไม่เห็นความแตกต่างของความเร็ว แต่มันค่อนข้างเสียเปรียบเมื่อคุณต้องการถ่ายโอนข้อมูลจำนวนมาก

2. การสูญเสียข้อมูลและการกู้คืน –ข้อมูลที่ถูกลบในโซลิดสเตทไดรฟ์จะสูญหายอย่างถาวร เนื่องจากไม่มีสำเนาข้อมูลสำรอง จึงเป็นข้อเสียอย่างใหญ่หลวง การสูญเสียข้อมูลที่ละเอียดอ่อนอย่างถาวรอาจเป็นอันตรายได้ ดังนั้น ความจริงที่ว่าเราไม่สามารถกู้คืนข้อมูลที่สูญหายจาก SSD จึงเป็นข้อจำกัดอีกประการหนึ่งที่นี่

3. ค่าใช้จ่าย - นี่อาจเป็นข้อ จำกัด ชั่วคราว เนื่องจาก SSD เป็นเทคโนโลยีที่ค่อนข้างใหม่กว่า จึงเป็นเรื่องธรรมดาที่จะมีราคาแพงกว่า HDD แบบเดิม เราเห็นแล้วว่าราคาลดลง บางทีในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า ค่าใช้จ่ายจะไม่เป็นอุปสรรคต่อการเปลี่ยนมาใช้ SSD

4. อายุขัย - ตอนนี้เราทราบแล้วว่าข้อมูลถูกเขียนลงดิสก์โดยการลบข้อมูลก่อนหน้า SSD ทุกตัวมีจำนวนรอบการเขียน/การลบที่กำหนดไว้ ดังนั้น เมื่อคุณใกล้ถึงขีดจำกัดรอบการเขียน/ลบ ประสิทธิภาพของ SSD อาจได้รับผลกระทบ SSD โดยเฉลี่ยมีรอบการเขียน/ลบประมาณ 1,00,000 รอบ จำนวนจำกัดนี้ทำให้อายุการใช้งานของ SSD สั้นลง

5. พื้นที่จัดเก็บ - เช่นเดียวกับค่าใช้จ่าย นี่อาจเป็นข้อจำกัดชั่วคราวอีกครั้ง ณ ตอนนี้ SSD มีให้ในความจุเพียงเล็กน้อยเท่านั้น สำหรับ SSD ที่มีความจุสูงกว่านั้น เราต้องใช้เงินเป็นจำนวนมาก เวลาเท่านั้นที่จะบอกได้ว่าเราสามารถมี SSD ราคาไม่แพงพร้อมความจุที่ดีได้หรือไม่