تفاوت هاردهای HDD ،SSD و NVMe
میتوانید خلاصهای کوتاه از محتوای مقاله را با استفاده از هوش مصنوعی دریافت نمایید.
هارد دیسک یکی از قطعات مهم سخت افزاری سیستمها است، که اطلاعات در آن ذخیره میشود. در جهان فناوری اطلاعات و ارتباطات امروز SSD و HDD در ذخیره سازی دادهها نقش مهم و اساسی را ایفا میکنند. از این دو هارد میتوان به عنوان غولهای ذخیره سازی دنیای امروز نام برد و رقابت زیادی بین این دو وجود دارد. تفاوت هارد SSD ،HDD و NVMe چیست؟
هاردهای NVMe هم که یکی از انواع هاردهای SSD هستند کاربردهای زیادی به دلیل سرعت بالا و عملکرد خوبشان در حوزههای مختلف دارند. امروزه این هاردها هم در بین کاربران محبوبیت زیادی یافتهاند.
از حافظه SSD بیشتر برای نصب و راه اندازی ویندوز و سیستم عامل استفاده میشود و در مقابل از حافظه HDD برای ذخیره کردن اطلاعات استفاده میشود.
هر کدام از این سه هارد به نوعی معایب و مزایایی دارند.
- کدام یک از این دو هارد بهتر است؟
- کدام یک سرعت بهتری دارد؟
- کدام یک فضای ذخیره سازی بیشتری در اختیار شما قرار میدهد و مقرون به صرفهتر است؟
اینها سوالاتی هستند که در مواجه با این هاردها در ذهنها ایجاد میشود.
اگر بخواهیم بین دیسکهای سخت (HDD) و درایو حالت جامد (SSD) یکی را انتخاب کنیم، نباید تنها معیار ما فضای ذخیره سازی و هزینه باشد. عملکرد سیستم شما به هاردی که استفاده میکنید مربوط است و این مورد تاثیر زیادی بر سیستم شما میگذارد. میزان انرژی مصرفی، میزان پایایی و اطمینان پذیری، توان و سرعت، از جمله مواردی هستند که باید در نظر گرفت.
حال بیایید به مفهوم و تفاوت هارد SSD ،HDD و NVMe بپردازیم.
هارد HDD چیست؟
هارد Hard Disk Drive (HDD) که به آن درایو سخت هم میگویند یکی از مهمترین و کاربردیترین اجزای رایانه است. وظیفه این دیسک ذخیره سازی دائم اطلاعات است. هر هارد فضای ذخیره سازی مشخصی دارد که قسمتی از این حافظه به نصب سیستم عامل اختصاص دارد و فضای باقی مانده به اطلاعات شما اختصاص داده میشود. واحدهای اندازه گیری ظرفیت حافظه گیگابایت (GB) و ترابایت (TB) بوده و سرعت چرخش هارد را با واحدهایی مانند چرخش در دقیقه (RPM) اندازه میگیرند.
تاریخچه هارد HDD
سال 1956 میلادی این هاردها توسط IBM و رینالد جانسون ساخته و ارائه شدند، این تیم روش ذخیره سازی دادهها بر روی نوار مغناطیسی را میدانستند و از همین طریق راه ذخیره کردن اطلاعات بر روی دیسک فلزی را یافتند. آن زمان اندازه این هاردها بسیار بزرگ بود و فضای ذخیره سازی آنها بسیار کم بود (کمتر از 4 مگابایت). در طول زمان این دیسکها تغییرات زیادی داشتند، اندازه آنها کوچکتر شد و ظرفیت آنها افزایش یافت.
انواع هارد HDD
این هاردها را میتوان به دسته بندیهای مختلفی تقسیم کرد مانند شکل ظاهری، سرعت، فضای ذخیره سازی، اکسترنال و اینترنال.
- SATA drives این مدل هارد در سال 2003 عرضه شد و رابط کاربری پیش فرض بیشتر درایوهای سخت افزاری است.
- PATA این مدل از هارد دیسکها جزو اولین هاردهای توسعه یافته بودند و رابط استاندارد Parallel ATA برای اتصال به سیستم استفاده میکردند.
امروزه از این هاردها به دو صورت اکسترنال (20 ترابایت ظرفیت) و اینترنال (2 ترابایت ظرفیت) در سیستمها و رایانهها استفاده میشود.
در کل این هاردها فناوری قدیمیای حساب میشوند. دیسک HDD به دو قالب زیر در دسترس همگان است:
- 2.5 اینچ
- 3.5 اینچ
هارد HDD چه گونه کار میکند؟
HDD به فضای ذخیره سازی پایدار گفته میشود که با استفاده از چرخش یک دیسک سخت، دادهها را ذخیره میکند. این هارد از یک دیسک فلزی (آلومینیوم)، شیشه یا سرامیک ساخته شده که روی سطح آن با پوشش مغناطیسی یا پلاتر پوشیده شده است. این دیسک به دور یک محور قرار میگیرد و به وسیله یک موتور شروع به چرخش میکند. دیسک با سرعت زیادی میچرخد و از یک سمت دیسک دادهها خوانده شده و از سمت دیگر دادهها بر روی دیسک نوشته میشود.دادهها بر روی سطوح مغناطیسی هارد به شکل دودویی ذخیره میشوند.
نکات مثبت و منفی HDD
نکات مثبت
- هزینه کمتر
- فضای ذخیره سازی بالا
- دوام بالا
- انعطاف پذیری
نکات منفی
- سرعت پایین
- مقاومت کم
- میزان انرژی مصرفی بالا
- صدای هارد زیاد
- ایجاد گرمای زیاد
- مقاومت به میدان مغناطیسی کم
- توان مصرفی زیاد
SSD چیست؟
Solid State Drive (SSD) که درایو حالت جامد نیز نام دارد دسته دیگری از حافظه ذخیره سازی مورد استفاده در سیستمها هستند که به گفته خیلیها جایگزینی برای هاردهای HDD هستند. در این دیسکها دیگر از قطعات مکانیکی استفاده نمیشود و دلیل اصلی کاربرد گسترده این هاردها همین است.
تاریخچه هارد SSD
اولین هاردهای حالت جامد در سال 1978 میلادی توسط شرکت Intel به بازار آمدند. در آن سالها به دلیل ظرفیت ذخیره سازی کم و قیمت بالا خیلی مورد استقبال و استفاده قرار نگرفتند. با گذشت زمان تکنولوژی ساخت این هاردها بهتر شد و قیمت مطلوبتری پیدا کرد و توانست با هاردهای نسل قدیمی مثل HDD رقابت کند.
در سال 2007 بود که اولین لپ تاپ از سری ایسوس از حافظه 2 گیگابایتی SSD استفاده کرد که این هارد به صورت دائم به مادربرد متصل بودند. درحال حاضر این هاردها کاربردهای بسیاری در وسایل بسیاری از جمله لپ تاپها، گوشیها و… دارند.
انواع هارد SSD
درایوهای حالت جامد انواع مختلفی با ظرفیتهای مختلفی دارند، آنها در حجم نگهداری اطلاعات هم متفاوت هستند. همین موضوع باعث شده درایوهای حالت جامد برای وسایل کوچک مثل لپ تاپهای باریک گزینه مناسبتری باشند.
- رایجترین نوع این هاردها SSDهای 2.5 اینچی SATA هستند که از نظر ظاهری مانند دیسکهای معمولی هستند اما کوچکتر.
- مدل دیگر از این هاردها که در لپ تاپها بسیار مورد استفاده است SSDهای M.2 است که از رابطهای SATA یا NVMe استفاده میکند.
هارد SSD چگونه کار میکند؟
SSD، از مجموعهای از تراشه حافظه فلش بهره میبرد. که هر یک از اینها قسمتی از دادهها را در خود جای میدهند. هر یک از این قسمتها شامل یک گیت شناور هستند که الکترونها را به دام میاندازد. برای نوشتن اطلاعات در این دیسک کنترلر SSD ولتاژی را به آن قسمت که دادهها جای گرفتند وارد میکند که این موضوع باعث میشود الکترونها به داخل گیت شناور رفته و در آن قسمت باقی بمانند. برای خواندن اطلاعات هم کنترلر به آن قسمت ولتاژ وارد میکند تا بررسی کند الکترونها در گیت شناور آن قسمت وجود دارند یا نه.
اساس ساخت SSDها، فلش مموریها هستند که دلیل آن حفظ و ذخیره اطلاعات بدون نیاز به برق است. در این هاردها کلیه دادهها در تراشههای الکتریکی نگهداری میشوند و همین اصلیترین تفاوت هارد HDD و SSD را رقم میزند.
SSD را به عنوان هارد میشناسید اما هیچ قسمتی از این دیسک متحرک نیست و فرآیند خواندن و نوشتن دادهها تماما با کنترل الکتریکی انجام میشود. این دیسکها در بهبود عملکرد سیستم بسیار موثر هستند.
- دلیل درایو حالت جامد نامیدن SSD استفاده آنها در دستگاههای حالت جامد در زیر پوشش داخلی است.
- حافظه فلش به نوعی حافظه غیر فرار است یعنی بدون نیاز به برق دادهها را حفظ میکند.
نکات مثبت و منفی SSD
نکات مثبت
- سرعت بالا
- مقاومت بالا
- میزان انرژی مصرفی کم
- صدای هارد کم
- وزن پایین هارد
- ایجاد گرمای کمتر
- مقاوم به میدان مغناطیسی بالا
- توان مصرفی پایین
نکات منفی
- قیمت بالاتر
- فضای ذخیره سازی کمتر
NVMe چیست؟
NVMe مخفف non-volatile memory express که به آن رابط کنترل کننده میزبانی غیر فرار هم میگویند، پروتکل جدیدی است برای نگهداری و انتقال دادهها بر روی حافظههای SSD. در حال حاضر این درایوها بیشترین سرعت و عملکرد را دارند. به دلیل این که سرعت انتقال دادهها در این حافظه بسیار به مراتب بیشتر از درایوهای دیگر مانند SATA و SAS محبوبیت بالایی پیدا کردهاند. این درایوها میتوانند در کم کردن زمان عملیات تاثیر بسیاری بگذارند و راندمان کاری را بالا ببرند.
- اما به این نکته توجه داشته باشید که NVMe یک تکنولوژی جدید برای حافظههای SSD است و سرعت درایوهای حالت جامد را بیشتر کرده است.
تاریخچه هارد NVMe
با پیشرفت تکنولوژی و به روی کار آمدن درایوهای SATA انقلاب بزرگی در بین فضاهای ذخیره سازی رخ داد؛ اما این درایوها معایبی هم دارند مانند سرعت محدود و پهنای باند کم که این موضوع مانع از انتقال اطلاعات حجیم میشود. همچنین این درایوها برای تعداد سیستمهای ذخیره سازی قابل اتصال به سیستم محدودیت دارند.
در سال 2011 میلادی اولین نسخه از حافظههای NVMe به بازار آمدند. در سالهای بعد نسخههای دیگر این هارد هر ساله وارد بازار میشود و آخرین نسخه آن در سال 2021 روانه بازار شد.
انواع هارد NVMe
هاردهای NVMe نسلهای مختلف دارد که اینها از نطر سرعت و ظاهر تفاوتهایی دارند.
- NVMe نسل 4: این نسل از این هاردها در سال 2017 معرفی شدند و سرعت بالاتری نسبت به نسلهای 3 داشتند. این هاردها به سیستمها این امکان را میدهند به دستگاههای PCIe متصل شوند و همچنین سرعتی تا حدود 8 گیگابایت در ثانیه را دارند.
- NVMe نسل 5: این هاردها هم در سال 2023 وارد بازار شدند و با سرعت بسیار بالا همه را شگفت زده کردند. سرعت این هاردها به حدود 16 گیگابایت در ثانیه هم میرسد.
هارد NVMe چه گونه کار میکند؟
NVMe برای درایوهای حالت جامد این امکان را ایجاد میکند که مستقیما از طریق PCIe به پردازنده (CPU) متصل شوند. این کار باعث میشود تا دادهها از طریق خطوط پرسرعت انتقال پیدا کنند. این خطوط پر سرعت به طوری هستند که یک خط PCIe نسل 4 این توانایی را دارد که تا 2000 مگابایت بر ثانیه اطلاعات انتقال دهد. این سرعت در مقابل درایوهای SATA که فقط تا 600 مگابایت در ثانیه توانایی این را داشتند بسیار بیشتر و باور نکردنی است.
فضای ذخیره سازی NVMe از یک تکنولوژی جدید به نام Queue Management هم استفاده میکند. این فناوری به پردازنده این اجازه را میدهد تا چند در خواست I/O را به این حافظه به صورت هم زمان ارسال کند. همین موضوع نیز باعث میشود این قیمت این حافظه بسیار بالا باشد.
NVMe با استفاده از تکنولوژی فلش طراحی و ساخته شده است. به طور کلی این درایو هم سریعتر است و هم عملکرد بهتری دارد.
نکات مثبت و منفی NVMe
نکات مثبت
- سرعت بسیار بالا
- مقاومت بالا
- صدای کم
- وزن کم
- مقاوم در برابر میدان مغناطیسی
- توان مصرفی پایین
نکات منفی
- قیمت بالا
- ظرفیت کمتر نسبت به قیمت
تفاوت هارد اکسترنال و اینترنال
در لغت اینترنال به معنی داخلی است. این هارد در داخل دستگاه جای میگیرد و به طور مستقیم به مادربرد وصل میشود. تعویض و ارتقای این هارد در سیستمهای دسکتاپی به مراتب راحتتر است. به این صورت که هارد قبلی را از مادربرد جدا میکنیم و هارد جدید را وصل میکنیم. اما در لپ تاپها به این آسانی نیست و باید به تولید کنند لپ تاپ مراجعه کنیم تا به درستی تعویض را انجام دهیم.
اکسترنال به معنی خارجی است. این هارد در خارج از سخت افزار سیستم است و توسط USB یا کابل Thunderbolt میتوان آن را به سیستم وصل کرد. سرعت این هارد به دلیل خارج بودن از سخت افزار پایین است اما به راحتی میتوان آن را متصل و قطع کرد.
تفاوت هارد SSD ،HDD و NVMe (بررسی 9 تفاوت مهم برای انتخاب بهتر)
در اینجا چند مورد از تفاوتهای مهم این دو هارد را میگوییم تا شما بتوانید انتخابی که برایتان مناسب است را داشته باشید.
قیمت
به طور کلی SSD گران قیمتتر از HDD است و NVMe از همه هارد ها در بازار قیمت بالاتری دارد.
HDD نسبت به فضای ذخیره سازی که در اختیار کاربران قرار میدهد قیمت مناسبتری دارد، هر چند در طول زمان این اختلاف قیمت بین این دو هارد رو به کاهش رفته است. این به این دلیل است که قیمت SSDها در طول زمان با سرعت بالایی رو به کاهش است. به دلیل این موضوع، ممکن است در تفاوت بین این دو هارد قیمت و هزینه دیگر خیلی مورد اهمیت نباشد. باز هم اگر بخواهیم انواع درایوهای SSD را مقایسه بکنیم، درایوهای حالت جامد نسل جدید به دلیل ظرفیت، قدرت و سرعتی که دارند قیمت بالاتری هم دارند. اما NVMe نسبت به فضای ذخیره سازی که در اختیار شما قرار میدهد قیمت بالایی به نسبت همه هاردها دارد.
سرعت
مهمترین تفاوت بین این هاردها میتواند سرعت آنها باشد.
در سرعت SSDها از HDDها بهتر هستند اما NVMeها در سرعت بی همتا هستند. SSDها از مدار الکتریکی برای حفظ و ذخیره اطلاعات استفاده میکنند. همین ویژگی باعث ایجاد زمان کوتاهتر در هنگام روشن کردن سیستم میشود، باعث تاخیر کمتر در هنگام راه اندازی برنامهها میشود و با سرعت بیشتری میتواند کارهای محاسباتی را انجام دهد. NVMe با توانایی اتصال روی PCIe میتواند سرعتی دو برابر سرعت هاردهای دیگر داشته باشد.
ذخیره سازی
در زمینه ظرفیت ذخیره سازی HDDها بهتر عمل میکنند و میتوانند فضای ذخیره سازی زیادی را در اختیار شما قرار دهند. فضای ذخیره سازی SSDها محدود است حدود 120 گیگابایت تا حدود 10 ترابایت در مقابل HDD فضایی حدود 250 گیگابایت تا حدود 20 ترابایت در اختیار شما قرار میدهند. NVMeها فضای ذخیره سازی تا حدود 8 ترابایت در اختیار شما قرار میدهند.
مقاومت در برابر لرزش و ضربه
هاردهای HDD به دلیل داشتن قطعات مکانیکی و متحرک در برابر ضربه و لرزش حساس هستند. ضربه به این هاردها ممکن است باعث خرابی فیزیکی و حتی از بین رفتن دادههای شما شود.
SSDها به دلیل نداشتن قطعات مکانیکی در برابر ضربات بسیار مقاوم هستند و به همین دلیل در لپ تاپها توصیه میشود از این هارد استفاده شود.
NVMeهم یک نوع SSD هستند و مقاومت خوبی در برابر ضربه و لرزش دارند.
مصرفه انرژی
در HDDها به دلیل چرخیدن صفحه فلزی، ما مصرف انرژی بیشتری و تولید گرمای زیادی را شاهد هستیم. در مقابل در SSDها و NVMeها به دلیل استفاده از تراشههای حافظه فلش، مصرف انرژی کمتر و تولید گرمای کمتر اتفاق میافتد.
وزن
میتوان گفت هاردهای HDD به دلیل داشتن قطعات فلزی وزن بیشتری دارند و وزن SSDها و NVMeها تقریبا نصف آنها است.
توان مصرفی
توان مصرفی در واقع مقدار انرژی است که در طول زمان مصرف میکند. باز هم هاردهای HDD به دلیل قطعات مکانیکی توان مصرفی بالاتری دارند. توان مصرفی HDDها حدود 6 وات و SSDها 2 وات است. NVMeها هم با متوان مصرفی 3 تا 7 وات مصرف کمتری نسبت به HDDها دارند.
تاثیر دما بر هارد
HDDها در برابر سرما و گرما نیز به خاطر قطعات فلزی بسیار حساس هستند. اما هاردهای SSD و NVMeها به دلیل نداشتن این قطعات بسیار در برابر دما مقاوم هستند. اما NVMeها در صورت نبود خنک کننده ممکن است داغ شوند و سرعت آنها کاهش یابد.
تاثیر میدان مغناطیسی
دیسک HDD در برابر میدان مغناطیسی آسیب پذیر است و اگر یک میدان مغناطیسی به این هاردها نزدیک شود امکان از دست رفتن دادهها وجود دارد. اما SSDها و NVMeها به خاطر استفاده از تراشه حافظه فلش، در برابر میدان مغناطیسی هم مقاوت خوبی نشان میدهند.
تفاوت هارد SSD ،HDD و NVMe به طور خلاصه:
| معیار مقایسه | HDD | SSD | NVMe |
|---|---|---|---|
| قیمت | ارزانتر نسبت به ظرفیت ذخیرهسازی | گرانتر از HDD | گرانترین، مخصوصا در ظرفیتهای بالا |
| سرعت | کمترین سرعت | سریعتر از HDD | بسیار سریعتر از هر دو، با اتصال PCIe |
| ظرفیت ذخیرهسازی | تا ۲۰ ترابایت | تا حدود ۱۰ ترابایت | معمولا تا ۸ ترابایت |
| مقاومت در برابر ضربه | حساس به ضربه | مقاوم به دلیل نداشتن قطعات مکانیکی | مقاوم، مانند SSD |
| مصرف انرژی | مصرف بالا | مصرف کمتر | مصرف کمتر از HDD، اما بیشتر از SSD |
| وزن | سنگینتر به دلیل قطعات فلزی | سبکتر | سبکتر مانند SSD |
| توان مصرفی | حدود ۶ وات | حدود ۲ وات | حدود ۳ تا ۷ وات |
| تأثیر دما | حساس به دما | مقاوم در برابر دما | مقاوم است، ولی در نبود خنککننده ممکن است داغ شود |
| تأثیر میدان مغناطیسی | آسیبپذیر | مقاوم | مقاوم مانند SSD |
SSD ،HDD و NVMe، کدام حافظه برای شما ساخته شده؟
اگر حجم زیادی از دادهها دارید و میخواهید با هزینه کمتر آنها را ذخیره کنید، HDD بهترین گزینه برای شماست. چون ظرفیت بالا را با قیمت مناسب ارائه میدهد.
اگر سرعت و عملکرد بالا برایتان اولویت دارد و میخواهید سیستم شما عملکرد سریع داشته باشد و برنامهها روان اجرا شوند، SSD انتخاب بهتری خواهد بود.
اما اگر علاوه بر سرعت، به بالاترین سطح عملکرد و سرعت انتقال بسیار بالا نیاز دارید NVMe گزینه بیرقیب است.
میتوان از هارد SSD و HDD به صورت همزمان استفاده کرد؟
تفکر بسیاری این طور است که با توجه به تفاوت این دو هارد نمیتوان از این دو به صورت هم زمان استفاده کرد. اما این طور نیست.
خیلی از سیستمها از این دو هارد به صورت هیبریدی استفاده میکنند و میشود گفت این کار بسیار بهینه است چرا که با استفاده از یک هارد SSD عملکرد سیستم را افزایش میدهیم و با یک HDD فضای ذخیره سازی زیادی ایجاد میکنیم.
در نهایت
هم هارد SSD، هم هارد HDD و هارد NVMe نقاط قوت و ضعفی دارند که افراد باید نسبت به استفاده خود و نکات مورد اهمیت خود این هاردها را بررسی کرده و تصمیم بگیرند کدام بهتر است. اگر سرعت و عملکرد بالا مد نظر شماست میتوان گفت که هارد SSD انتخاب بهتری برای شما است اما اگر فضای ذخیره سازی بالایی نیاز دارید پیشنهاد ما به شما HDD است.
سوالات متداول
چون این هاردها از ابزارهای مکانیکی استفاده نمیکنند، مصرف انرژی پایینتری دارند در نتیجه باعث افزایش طول عمر باتری لپ تاپ میشوند.
هاردهای HDD نسبت به هاردهای SDD قیمت پایینتری دارند اما هر ساله هاردهای SSD با کاهش قیمت زیادی رو به رو هستند و در حال حاضر تفاوت قیمت چشم گیری ندارند.
منابع
- https://aws.amazon.com/compare/the-difference-between-ssd-hard-drive
