SSD چیست و چه تفاوتی با NVMe دارد؟

از گوشی‌های موبایل گرفته تا کامپیوترهای شخصی و اَبَرکامپیوترهایی که با عنوان سرور می‌شناسیم، همگی برای ذخیره‌سازی و نگهداری از اطلاعات، به فضایی نیاز دارند که به آن هارد می‌گویند.

هاردها هم از پیشرفت تکنولوژی بی‌نصیب نمانده‌اند و چند سالی است که انواع جدیدتر، با مزایا و کاربردهای بیشتر و بهتر به بازار عرضه شده‌اند.

تا همین یکی دو دهۀ پیش، انواع هاردهای HDD یکه‌تاز بودند و بدون رقیب؛ ولی حالا انواع جدیدتری به نام ssd و nvme عرضه شده‌اند و هاردهای HDD کم‌کم می‌روند که در موزه‌های تکنولوژی قرار بگیرند و برای همیشه بازنشسته شوند!

در این مقاله، می‌خواهیم ببینیم هارد ssd چیست و همچنین، تفاوت هارد ssd با nvme را زیر ذره‌بین ببریم.

اول اجازه دهید نگاهی داشته باشیم به تعریف هاردهای SSD.

SSD چیست؟

SSD مخفف Solid State Drive است و در مقایسه با هاردهای HDD (مخفف Hard Disk Drive)، بسیار پیشرفته‌تر و کارآمدتر محسوب می‌شود.

اگر موافق باشید، برای تعریف SSD، یک سرور هاست را در نظر بگیریم که قبلاً از HDD روی آن استفاده می‌شد و حالا به SSD مجهز شده است.

هاردهای سنتی یا همان HDDها، مشکلاتی برای کاربران ایجاد می‌کردند که از جملۀ آن‌ها، می‌توان به پایین آمدن گاه‌وبیگاه سرور اشاره کرد. به همین خاطر، متخصصان امر سراغ ساخت هاردهایی رفتند که با نیازهای جدید کاربران سازگاری داشته باشد و خروجی این تلاش‌ها و اقدامات، همین هارد SSD است که می‌خواهیم اینجا آن را کنکاش کنیم.

اگر بخواهیم وارد مباحث فنی شویم و نحوۀ عمکلرد هاردهای SSD را بررسی کنیم، مقاله بی‌جهت سنگین می‌شود و شاید خیلی‌ها کار آسانی برای در درک مفاهیم نداشته باشند.

فقط همین‌قدر بگوییم که در هاردهای قدیمی و سنتی، یعنی HDD، از دیسک‌های چرخان (Spinning Disks) برای ذخیره‌سازی اطلاعات استفاده می‌شد؛ ولی هاردهای SSD که به‌عنوان جایگزین معرفی شدند، از flash memory به این منظور استفاده می‌کنند؛ یعنی برای ذخیره‌سازی و دسترسی به اطلاعات، ssd چیپست‌های الکترونیکی که روی آن قرار دارند را به کار می‌گیرد.

در نتیجۀ این تفاوت بزرگ، اندازۀ هاردهای SSD بسیار کوچک‌تر از هاردهای HDD است. البته علی‌رغم به‌روزرسانی‌ها و تغییرات چشمگیر، اتصالات SAS و SATA همچنان روش‌های انتقال داده‌ها در این نوع هاردها به حساب می‌آیند. در تصویر زیر کابل SATA و پورت اتصال آن را می‌بینید:

حالا بیایید کمی عمیق‌تر شویم و ببینیم این نوع هاردها چه مزایایی در مقایسه با انواع قدیمی هاردها، یعنی HDDها دارند.

مزایای SSD را بشناسید

تفاوت بسیار است و به همین دلیل، هاردهای امروزی‌تر (SSD) مزیت‌های زیادی در مقایسه با هاردهای قدیمی دارند؛ ولی به‌طور کلی، این ۳ مورد، ۳ نقطه قوت اصلی هاردهای SSD در مقایسه با هاردهای HDD هستند.

سرعت بیشتر

همان‌طور که بالاتر گفتیم، یکی از اصلی‌ترین معایب هاردهای قدیمی، سرعت پایین آن‌ها بود که مخصوصاً با پیشرفت باقی ادوات کامپیوترها، خیلی توی ذوق می‌زد! به بیانی دیگر، یکی از اصلی‌ترین انگیزه‌هایی که باعث ساخت یا اختراع هاردهای SSD شد، بالا بردن سرعت پردازشی فضاهای ذخیره‌سازی بود.

در مقایسه با هاردهای HDD، انواع SSD سرعت خیلی بیشتری دارند. مثل این می‌ماند که بخواهیم پراید را با تویوتا GT مقایسه کنیم!

اگر دنبال آمار دقیق‌تر هستید، باید بگوییم هاردهای SSD تا ۱۰ برابر سریع‌تر از پدربزرگ‌های خود هستند و می‌توانند اطلاعات را با سرعت ۱۰ برابری نسبت‌به هاردهای HDD ذخیره و به آن‌ها دسترسی پیدا کنند.

مصرف انرژی بهینه‌تر

انواع امروزی هاردها، انرژی خیلی کمتری مصرف می‌کنند؛ یا بهتر است بگوییم، به منابع خیلی کمتری برای عملکرد بهینه نیاز دارند.

به‌علاوه، چون برخلاف هاردهای HDD که دیسک‌های چرخان داشتند، در هاردهای SSD خبری از قطعات متحرک نیست، صدای تولیدی آن‌ها هم به میزان چشمگیری کمتر از اجدادشان است. همین تولید صدای کمتر، یک مزیت بسیار بزرگ است که شاید خیلی به چشم نیاید.

این نکته را هم در نظر بگیرید که چون پردازش اطلاعات با سرعت خیلی بالا انجام می‌گیرد، خبری از دریافت ناقص اطلاعات که در انواع هاردهای HDD رواج داشت نخواهد بود.

پایداری بهتر

یکی دیگر از نقاط قوت هاردهای موسوم به SSD، مقاومت بالای آن‌ها در برابر ضربه و جابه‌جایی‌های ناگهانی است!

هاردهای قدیمی‌ و سنتی، با توجه به ساختاری که داشتند، در برابر ضربه یا حتی تکان خوردن در هنگام فعالیت شدیداً آسیب‌پذیر بودند. در حدی که با خرابی‌های گوناگون مواجه می‌شدند و در بدترین حالت ممکن، کلاً اطلاعات از روی آن‌ها پاک می‌شد.

ولی این مشکلات در هاردهای جدیدتر و به‌طور مشخص SSD دیده نمی‌شود. اینجا هم تغییر ساختار به خلق خروجی بهتر منجر شده و در نتیجۀ حذف قطعات متحرک، مقاومت هاردهای SSD به‌طرز چشمگیری افزاییش پیدا کرده است.

حالا می‌دانید ssd چیست و شاید فکر کنید که با نهایت تکنولوژی در فضاهای ذخیره‌سازی آشنا شده‌اید؛ ولی این‌طور نیست! بعد از عرضۀ SSD، نسخۀ پیشرفته‌تری از آن معرفی شد که هارد NVMe نام دارد.

NVMe چیست؟

عبارت NVMe مخفف Non-volatile Memory Express است. این نوع هاردها نسخۀ کامل‌تر هاردهای SSD محسوب می‌شوند.

در سال ۲۰۱۳ بود که کمپانی نام‌آشنای سامسونگ، با اعمال برخی تغییرات، هاردهای SSD را ارتقاء داد. خروجی این کار، با نام NVMe شناخته می‌شود.

بالاتر گفتیم که هاردهای SSD علی‌رغم تغییرات بسیار، همچنان برای انتقال داده‌ها از اتصالات SATA و SAS استفاده می‌کنند! طی این ارتقا، سامسونگ تصمیم گرفت این اتصالات کهنه را کلاً حذف کند و با وصل کردن مستقیم هارد به CPU، فرایند جابه‌جایی داده‌ها را به‌شکلی کاملاً متفاوت و الحق انقلابی تغییر دهد.

اگر بخواهیم خیلی کوتاه به مباحث فنی بپردازیم، باید بگوییم هاردهای NVMe با اتصال مستقیم به PCIe BUS، سرعت انتقال اطلاعات را بسیار بیشتر می‌کنند؛ چون این پروتکل در مقایسه با SATA خیلی سریع‌تر است!

به‌دنبال بالا رفتن سرعت انتقال اطلاعات، عملکرد هم بهبود پیدا می‌کند و میزان Latency یا تأخیر به حداقلی‌ترین حالت ممکن می‌رسد. در تصویر زیر پورت متصل‌کنندۀ هارد NVMe به سیستم را می‌بینید:

پس به‌طور کلی، انواع NVMe هاردها از انواع SSD بهتر هستند؛ در ادامۀ مقاله، بخشی را به بررسی فرق ssd و nvme اختصاص خواهیم داد؛ ولی قبل از آن، همان‌طور که مزایای هاردهای SSD را بررسی کردیم، لازم می‌بینیم راجع‌به نقاط قوت هاردهای NVMe هم صحبت کنیم.

هارد NVMe چه مزایایی دارد؟

بالاتر که به سوال مزایای ssd چیست پاسخ می‌دادیم، گفتیم این نوع فضای ذخیره‌سازی در مقایسه با انواع قدیمی‌تر، یعنی HDD، مزایای بسیاری دارد؛ اما خب هاردهای NVMe ورژن پیشرفته‌تر SSD هستند و به‌خاطر حذف اتصالات SATA، در مقایسه با آن فواید بیشتری از خود نشان می‌دهند.

در این بخش، راجع‌به مزیت‌های هارد NVMe در مقایسه با هاردهای SSD صحبت می‌کنیم.

سرعت بارگذاری زیاد

فهمیدیم که سرعت انتقال و بارگذاری داده‌ها در هارد ssd بسیار بیشتر از هاردهای سنتی‌تر موسوم به HDD است؛ منتهی هاردهای NVMe SSD از نسخۀ قدیمی‌تر خود سرعت خیلی بیشتری دارند.

گفتیم که این نوع هاردها از طریق PCI Express bus، مستقیماً به CPU وصل می‌شوند؛ نوعی اتصال که پهنای باند خیلی بیشتری از اتصالات SATA و SAS دارد؛ اتصالاتی که در هاردهای HDD و SSD مورد استفاده قرار می‌گرفتند.

در نتیجه، NVMeها می‌توانند از نهایت پتانسیل هارد SSD بهره ببرند و سرعت خیلی بیشتری از خود نشان دهند.

کلاً این نوع هاردها در مقایسه با انواع قبلی مزایای زیادی دارند؛ ولی چشمگیرترین نقطه قوت، همین سرعت بسیار بیشتر در بارگذاری و پردازش اطلاعات است.

امنیت بالا

بعد از اینکه استفاده از SSD فراگیر شد و سرورها پس از حذف هاردهای HDD، این انواع جدید را جایگزین کردند، خیال کاربران هاست‌ها و البته ارائه‌دهندگان، از بابت امنیت اطلاعات راحت شد.

این نوع هاردها به‌خاطر ساختاری که دارند، از تمام داده‌هایی که روی آن‌ها ذخیره‌ شده‌اند به بهترین شکل نگهداری می‌کنند و احتمال از دست رفتن ناخواستۀ اطلاعات، ناشی از اتفاقات غیرمنتظره تا حد خیلی زیادی کم می‌شود.

به‌علاوه، هاردهای SSD از تمام استانداردهای امنیتی تعیین‌شده پیروی می‌کنند و باعث می‌شوند کاربر و هاستینگ از تأمین نهایت امنیت برای داده‌ها مطمئن شود.

بعد از اینکه هاردهای NVMe وارد گود شدند، وضعیت ایمنی از قبل هم بهتر شد! در حدی که حالا پیدا کردن رخنه‌های امنیتی احتمالی تقریباً محال است.

مصرف بهینه‌تر و عملکرد بهتر

تغییر ساختاری که در SSD به وجود آمد و به اختراع NVMe منجر شد، امکان بهره‌وری حداکثری از پتانسیل این نوع هاردها را فراهم کرد. به‌دنبال این موضوع، انواع پیشرفته‌تر، یعنی هارد NVMe SSD، عملکرد خیلی بهتری در مقایسه با SSD دارد؛ هاردهای HDD که اصلاً در حد مقایسه با آن نیستند!

NVMeها می‌توانند تعداد دستورات و درخواست‌هایی بیشتری در به‌صورت هم‌زمان هندل و مدیریت کنند؛ بدون اینکه سرعت پایین بیاید و در عملکرد کلی سیستم خللی ایجاد شود. به زبان ساده، یعنی کاربر زمان کمتری صبر می‌کند و در عین حال، سیستم بهتر از همیشه کار می‌کند.

همچنین، این نوع هاردها، انرژی خیلی کمتری در مقایسه با انواع سنتی‌، یعنی HDDها مصرف می‌کنند؛ میزان انرژی لازم برای فعالیت هاردهای NVMe، حتی از نیاز SSDها هم به میزان قابل‌توجهی کمتر است.

در مقایسه‌هایی که بین مصرف انرژی هارد SSD و NVMe صورت گرفته، مشخص شده که سرورهای مجهز به NVMe، تا 97 درصد انرژی کمتری مصرف می‌کنند!

بنابراین، این نوع هاردها هم هزینه‌ها را کاهش می‌دهند و هم به‌خاطر تخریب بسیار کمتر محیط زیست، نظر مثبت دغدغه‌مندان این حوزه را جلب می‌کنند.

نکتۀ اضافی خیلی مهم: همه باید دغدغۀ حفظ این سیارۀ زیبا را داشته باشیم!

حالا وقت مقایسه است. در بخش بعدی فرق هارد ssd و nvme را زیر ذره‌بین می‌بریم.

تفاوت هارد ssd با nvme در یک نگاه 🔍

تا اینجا هم فهمیدیم ssd چیست و هم پاسخ پرسش هارد nvme چیست را دادیم. از آنجایی که مزایای هرکدام را جداگانه بررسی کردیم، احتمالاً خودتان متوجه تفاوت‌ها شده باشید؛ ولی خب بد نیست در قالب مقایسه هم این تفاوت‌ها را ببینیم.

اجازه دهید اول در قالب یک جدول، نگاهی کلی به تفاوت‌ها داشته باشیم. بعد در هر مورد عمیق می‌شویم و ریز جزئیات تفاوت هارد ss با nvme را توضیح می‌دهیم.

حالا وقت آن است که به عمق موضوع برویم و تفاوت هارد ssd با nvme را از جنبه‌های مختلف، با عینکی موشکافانه ببینیم.

هزینه

همین اول کار باید بگوییم که هاردهای قدیمی، یعنی HDDها، بسیار ارزان‌تر از مدل‌های جدیدتر هستند. کاملاً هم طبیعی است. در همه‌جای دنیا، ماشین سال ۲۰۰۲ ارزان‌تر از ماشین‌های تولید ۲۰۲۲ فروخته می‌شوند. (مگر در ایران و در موارد استثنایی!)

ولی از آنجایی که می‌خواهیم تفاوت nvme با ssd را بررسی کنیم، اجازه دهید نگاهمان را روی قیمت‌های این دو نوع هارد متمرکز کنیم.

چون ssd معمولی (که با نام SATA SSD هم شناخته می‌شود) مدل قدیمی‌تر است، می‌توان پیش‌بینی کرد که از انواع جدید SSDها، یعنی هاردهای NVMe قیمت کمتری دارد.

در نظر داشته باشید که کمپانی‌های متعدد و گوناگونی در زمینۀ ساخت فضاهای ذخیره‌سازی فعالیت می‌کنند و ممکن است هارد SSD معمولی ساخت یک کمپانی شناخته‌شده، از هارد NVMe یک سازندۀ گمنام گران‌تر باشد! ولی خب چنین چیزی نادر است و مگر در مواقع استثنایی رخ نمی‌دهد.

برای تهیۀ یک هارد NVMe با توان متوسط، تقریباً باید ۲۰ دلار بیشتر از زمانی که می‌خواهید هارد SSD بخرید هزینه کنید. ولی هرچقدر هارد NVMe مد نظر شما قدرتمندتر باشد، این تفاوت قیمت هم به‌صورت تصاعدی افزایش پیدا می‌کند!

سازگاری

با اینکه بدون شک NVMe از نسخۀ قدیمی‌تر خود، یعنی SATA SSD تواناتر و قوی‌تری است، ولی در رابطه با سازگاری، نسخه‌های قدیمی‌تر دست بالاتر را دارند.

بسیاری از سیستم‌های قدیمی نمی‌توانند به هاردهای NVMe SSD متصل شوند و به همین خاطر، SSDهای اولیه که با همان اتصالات SATA و SAS کار می‌کنند، بهترین گزینه‌هایی هستند که می‌توانند این کامپیوترهای کهن‌سال را کمی به‌روزتر کنند.

برای نصب هاردهای NVMe روی سیستم‌ها، به دستگاه‌هایی نیاز خواهید داشت که از اسلات SSD برخوردار باشند و خب این نوع اسلات‌ها فقط روی دستگاه‌های امروزی وجود دارند!
تازه اگر این مشکل هم وجود نداشته باشد، ممکن است سیستم برخی لازمه‌های دیگر که برای استفاده از هاردهای NVMe ضروری هستند را نداشته باشد.

در کل، با اینکه هارد SSD هم ممکن است محدودیت‌های اندکی داشته باشد، ولی از نظر سازگاری قطعاً بهتر از نسخۀ پیشرفته‌تر خود عمل می‌کند.

منتهی یادآور می‌شویم که اگر سیستم جدید است، برخورداری از هاردهای NVMe می‌تواند تجربه‌ای برایتان رقم بزند که به معنای واقعی کلمه لذت‌بخش است!

زیرساخت‌ها و ساختار

ناچاریم این بخش را کمی فنی بنویسیم!

باورهای غلطی راجع‌به هاردهای NVMe SSD و SATA SSD وجود دارند. مثلاً اغلب آن‌هایی که دستی بر آتش دارند، فکر می‌کنند هاردهای SATA SSD فقط در انواع ۲.۵ اینچی، یعنی آن‌هایی که در لپ‌تاپ‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند عرضه می‌شوند؛ همچنین، خیلی‌ها به غلط باور دارند که هاردهای NVMe SSD فقط با پورت‌های M.2 قابل استفاده هستند.

در صورتی که هر دو نوع هارد، در اندازه‌های مختلفی عرضه می‌شوند و قابلیت اتصال به پورت‌های گوناگونی را دارند!

ولی خب تفاوت‌هایی هم در ساختار وجود دارند که باید از آن‌ها مطلع باشید. در SATA SSDهای M.2، کلیدهای M و B به‌صورت هم‌زمان استفاده می‌شوند؛ درحالی‌که هاردهای NVMe M.2، فقط از کلید M برخوردار هستند.

به‌خاطر همین تفاوت، هارد SATA M.2 SSD را می‌توان در تمام انواع سوکت‌های M.2 جا زد؛ اما این گزاره برای هاردهای NVMe M.2 SSD صادق نیست؛ یعنی امکان قرار دادن این نوع هاردها در در هر نوع سوکتی وجود ندارد و فقط می‌توانید سراغ سوکت‌هایی بروید که از این انواع فضاهای ذخیره‌سازی پشتیبانی می‌کنند.

به‌علاوه، همان‌طور که همۀ پورت‌های NVMe U.2 SSD مشابه هم نیستند، پورت‌های قرار گرفته روی SSDهای معمولی ۲.۵ اینچی هم با یکدیگر تفاوت دارند؛ چون همان‌طور که بالاتر هم گفتیم، تفاوت اصلی در ساختار این دو نوع هارد، در کلیدهای آن‌ها است.

انواع اولیۀ SSD از دو کلید M و B به‌صورت هم‌زمان استفاده می‌کنند و NVMeها کلاً فاقد کلید B هستند!

سرعت

بدون شک، مهم‌ترین و بارزترین تفاوت بین هارد SSD و هارد NVMe مربوط به سرعت آن‌ها است. بالاتر گفتیم که هاردهای SSD با ساختار جدیدشان، تا ۱۰ برابر سریع‌تر از هاردهای HDD قدیمی عمل می‌کنند؛ اما خب، نسخۀ به‌روزتر آن‌ها، یعنی NVMeها، سرعت را به‌طرز حیرت‌انگیزی بالا برده‌اند.

اجازه دهید اعداد و ارقام را دخیل کنیم تا بفهمید از چه سرعتی صحبت می‌کنیم. میانگین سرعت پردازش داده‌ها در حرفه‌ای‌ترین هاردهای SSD، چیزی حدود ۶۰۰ مگابایت بر ثانیه است؛ ولی میانگین سرعت در انواع معمولی هاردهای NVMe به 4 گیگابایت در ثانیه می‌رسد و انواع پیشرفته‌تر آن حتی سرعتی بیشتر از این هم ارائه می‌کنند؛ تا عدد باورنکردنی ۷ گیگابایت بر ثانیه!

اگر قرار باشد به‌تفکیک بگوییم: سرعت read در هاردهای SSD معمولی حوالی ۲۰۰ مگابایت بر ثانیه است و در هاردهای NVMe به ۷.۳ گیگابایت بر ثانیه هم می‌رسد. سرعت write هم در هاردهای SATA SSD تقریباً ۵۵۰ مگابایت بر ثانیه است و  هاردهای NVMe SSD سرعت write بیشتر از ۶ گیگابایت را هم نشان داده‌اند.

بالاتر به دلیل این تفاوت سرعت اشاره کردیم. هاردهای SSD با وجود همۀ تغییراتی که داشتند، همچنان از پروتکل‌های قدیمی اتصالات استفاده می‌کنند که مخصوص هاردهای HDD طراحی شده بودند؛ این موضوع مانع از آن می‌شود که این نوع هاردها بتوانند نهایت توان و پتانسیل خود را نشان دهند.

ولی انواع NVMe، با حذف پروتکل‌های قدیمی SATA و SAS، امکان بهره‌برداری از تمام قدرت این نوع هاردها را فراهم کردند.

کارایی و عملکرد

با توجه به سرعت خیلی بیشتر هاردهای NVMe SSD نسبت‌به هاردهای SATA SSD، می‌توان گفت عملکرد این نوع هاردها هم از انواع اولیه خیلی بهتر است؛ چون به‌روزتر هستند و پایداری بیشتری دارند.

استفاده از اتصالات SATA و SAS، علاوه‌بر ممانعت از دستیابی به نهایت توان هاردهای NVMe، پهنای باند را کاهش می‌دهد و وضعیت تأخیرها را بدتر می‌کند.

حتی هاردهای NVMe میان‌رده و ابتدایی‌تر هم از بهترین هاردهای SATA SSD سرعت بیشتر و به‌دنبال آن، عملکرد بهتری دارند. ضمن اینکه کلاً انواع جدیدتر تأخیر کمتری هم از خود نشان می‌دهند و می‌توانند تا ۲۰۰۰ دستور بیشتر را به‌صورت هم‌زمان مدیریت و رسیدگی کنند.

خب این هم از تفاوت هارد ssd با nvme از جهات مختلف. موافقید برویم سراغ جمع‌بندی مقاله؟

بالاخره کدام بهتر است؛ NVMe یا SSD؟

در این مقاله فهمیدیم ssd چیست و راجع‌به ماهیت NVMe هم صحبت کردیم؛ فهمیدیم دومی نسخۀ پیشرفته‌تر اولی است و طبیعتاً، به‌خاطر قابلیت‌ها و مزایای بیشتری که دارد، انتخاب بهتری به حساب می‌آید.

هاردهای NVMe SSD عملکرد و سرعت بهتری از هاردهای SSD معمولی دارند و در بخش بررسی تفاوت هارد ssd با nvme کامل به این موضوع پرداختیم.

اگر قرار است به هر منظوری سرور تهیه کنید، برای اطمینان از بهینه بودن حداکثری عمکلرد و دستیابی به بالاترین سرعت و بیشترین پایداری ممکن، سراغ هاستینگ‌هایی بروید که سرورهای خود را به هاردهای NVMe SSD مجهز کرده‌اند.

تمام سرویس‌هایی که ما در لیموهاست ارائه می‌کنیم، از این نوع هاردهای پیشرفته و به‌روز استفاده می‌کنند و به همین خاطر، توانسته‌ایم رضایت حداکثری کاربران را جلب کنیم.

امیدواریم بعد از خواندن این مقاله، پاسخ تمام سؤالات خود را گرفته باشید. اگر همچنان ابهامی در این رابطه دارید، حتماً در قسمت کامنت‌ها با ما ارتباط بگیرید.

منابع: Rose Hosting | IBM