چرا با گذر زمان SSD کند می شود؟
هیچ بعید نیست که شما هم یک SSD پرسرعت تهیه کرده باشید اما با گذر زمان متوجه کاهش سرعت و افت کارایی آن شده باشید. اما چرا با گذر زمان SSD کند می شود؟ در این صورت چه چیزی باعث افت کارایی آنها می شود؟ در نوشتار پیش رو به این پرسش شما پاسخ می دهیم.
همانطور که احتمالاً می دانید، تعداد دفعات (چرخه) نوشتن/پاک سازی (P/E) تراشه های NAND مورد استفاده در SSDها کاملاً محدود است و دوام آنها به تعداد چرخه های نوشتن/پاک سازی تراشه های حافظه بکار رفته وابسته است. مطمئناً هرچه تعداد چرخه های نوشتن/ پاکسازی بیشتر باشد مطلوب تر است.
تنزل شدید کارایی در یک SSD با گذر زمان
در سال های ابتدایی معرفی SSD به صنعت کامپیوترهای شخصی، شاهد تراشه های حافظه NAND با دوام 5000 چرخه نوشتن/پاک کردن بودیم، کمی که گذشت دوام تراشه هایی که تولید می شدند به 3000 چرخه کاهش پیدا کرد. ظرف یک الی دو سال دوام تراشه های حافظه به 1000 چرخه کاهش پیدا کرد و کمی بیشتر که گذشت، این مقدار به تنها 500 چرخه رسید. با مهاجرت از تراشه های MLC NAND به TLC NAND تعداد چرخه های نوشتن/پاک سازی از این هم بدتر شد و دوام تراشه های بکار رفته در بسیاری از SSDهای ارزان قیمت امروزی از 100 چرخه فراتر نمی رود!
پیشرفت ها در فناوری تصحیح خطا (error correction) کنترلرها این امکان را به سازندگان SSD بخشید تا از تراشه های حافظه ارزان تر و کم دوام تر در SSDهای مقرون به صرفه تر استفاده کنند. در حقیقت هرچه که فناوری ساخت (لیتوگرافی) تراشه های حافظه NAND مورد استفاده SSDها کوچکتر می شود، تعداد چرخه های نوشتن/ پاک کردن آنها نیز کاهش می یابد، اما پس چه دلیلی برای اصرار به کوچکتر کردن فناوری ساخت وجود دارد؟ فناوری ساخت کوچکتر این امکان را فراهم می کند تا تراشه های حافظه با چگالی بالاتر تولید کرد که در نهایت به کاهش تعداد تراشه های حافظه مورد نیاز برای ساخت SSDها می انجامد. برای نمونه به جای استفاده از چهار تراشه 40 نانومتری 256 گیگابیتی در یک SSD با ظرفیت 128 گیگابایت، می توان از تنها دو تراشه 15 نانومتری 512 گیگابیتی استفاده کرد که به وضوح به کاهش هزینه تمام شده کمک می کند.
تاثیر فناوری تصحیح خطای NANDXtend کنترلرهای Silicon Motion
احتمالاً اکنون می پرسید چگونه سازندگان با استفاده از تراشه های حافظه NAND کم دوام تر مشکلی ندارند، مگر به کاهش دوام محصولات آنها نمی انجامد؟ خب پاسخ به این پرسش فراتر از تنها یک کلمه است.
آنچه که باعث شده تا سازندگان با بکارگیری تراشه های NAND با دوام پایین تر مشکلی نداشته باشند، ظهور فناوری های افزایش دهنده دوام در سمت کنترلرها است. سازندگان کنترلرها روش هایی ابداع کرده اند که به افزایش دوام تراشه های با دوام پایین تر کمک می کند، البته این روش ها چیزی فراتر از الگوریتم های معمول کاهنده حجم نوشتن است. اغلب سازندگان کنترلرها با نام اختصاصی خود از این فناوری ها یاد می کنند اما در کنترلرهای امروزی اغلب مبتنی بر تکنیک تصحیح خطا Low-Density Parity-Check code (LDPC) است که از کسر کوچکی از حافظه برای نگه داری کد تصحیح خطا استفاده می شود.
اگر بخواهیم کارکرد LDPC را به دور از پیچیدگی های فنی بیان کنیم، به ازای داده هایی که در تعداد مشخصی از سلول های حافظه نوشته می شوند، یک کد اطمینان تولید می کند که رابطه منطقی با مقدار همان سلول ها دارد، کد اطمینان در یک جدول اختصاصی نگه داری می شود تا موقع خواندن اطلاعات از آن برای پی بردن به بروز خطا و تصحیح آن استفاده کرد. در موقع خواندن داده ها، در صورتی داده های یک یا چند بیت به هر علتی خراب شده باشد، موتور تصحیح خطا ضمن متوجه شدن، با تکیه بر کد اطمینان تولید شده مختص به همان سلول ها، مقدار سلول یا سلول های معیوب را محاسبه و جایگذاری می کند. بدین ترتیب به رغم خراب شدن بخشی از داده های سلول های حافظه، داده های اصلی بدون مشکل خوانده می شوند و بروز خطا در سطح سلول های حافظه به خرابی داده ها منجر نمی شود. وجود موتور تصحیح خطا باعث می شود تا به رغم بروز خطا بتوان از SSD استفاده کرد که نهایتاً به افزایش دوام آنها می انجامد. معمولاً موتورهای تصحیح خطا قدرتمند دوام نهایی SSD را بین 1.5 تا 3 برابر افزایش می دهند. برای مثال ممکن است دوام تراشه های حافظه از 1000 چرخه نوشتن/پاک کردن به 1500 و حتی 2000 چرخه افزایش یابد.
افزایش دوام ناشی از بکارگیری فناوری تصحیح خطا
در وجود کنترلرهای مجهز به موتور تصحیح خطا، سازندگان SSD می توانند از تراشه های NAND با دوام پایین تر (که مطمئناً ارزان تر نیز هستند) بدون اینکه دوام اسمی محصول را کاهش دهند، استفاده کنند.
اغلب کنترلرهای امروزی از کد BCH برای تصحیح بیت های معیوب موقع خواندن داده ها استفاده می کنند. با این حال سازندگان کنترلرها تغییراتی را در الگوریتم ها اعمال می کنند که به افزایش کارایی و دوام هرچه بیشتر SSD کمک می کند، برخی سازندگان نیز چندین روش تصحیح خطا مختلف را به طور هم زمان به خدمت می گیرند که به دوام هرچه بیشتر کمک می کند.
در حالی که پیاده سازی تکنیک های تصحیح خطا مفید به نظر می رسد اما هنگامی که یک بیت خراب می شود، کنترلر باید عملیات تصحیح خطا را اجرا کند که باعث بروز تاخیر و افزایش مصرف انرژی می شود و این همان راز کُندی SSDها با گذر زمان است.
با گذر زمان و خرابی هرچه بیشتر سلول های حافظه، کار تصحیح خطا شدت می گیرد و روز به روز SSD کندتر می شود، چراکه در کنار کارهای معمول خواندن، باید عملیات تصحیح خطا نیز اجرا شود. با این حال کُند شدن تنها نگرانی موجود نیست و میزان خطای قابل تصحیح توسط کنترلر محدود است که با عبور از آن دیگر کنترلر قادر به تصحیح خطا نیست و داده ها به طور برگشت ناپذیر خراب می شوند، اینجاست که دیگر SSD به پایان عمر خود نزدیک می شود. در این زمان ممکن است کنترلر تلاش کند بلاک های دارای سلول معیوب را نادیده بگیرد و از آنها استفاده نکند یا بلاک های یدک را جایگزین کند اما هنگامی که تعدادی زیادی سلول حافظه بمیرند، دیگر SSD به پایان راه خود رسیده است.
منبع:شهرسخت افزار
مانیتور ارزان قیمت 4K لنوو L32p-30 با ویژگیهای جذاب معرفی شد

شرکت چینی لنوو که سابقهای طولانی در تولید محصولات فناوری موفق دارد، به تازگی از یک مانیتور ارزان قی...
وزیر ارتباطات: نمودارهای منتشر شده از وضعیت پهنای باند بینالملل کشور فیک هستند

وزیر ارتباطات که طی هفتههای گذشته با انتقادات بسیاری به دلیل سرعت پایین اینترنت روبرو شده، نمودارها...
پروژکتور گیمینگ بنکیو با قابلیت پخش 4K HDR معرفی شد

BenQ، برندی نام آشنا در بازار که اغلب با مانتیورهای گیمینگ خود شناخته میشود، این بار محصولی عجیب و...
ادعای بوئینگ و ایرباس: شبکه 5G امنیت پروازها را تهدید می کند

شرکتهای هواپیمایی اعلام کردهاند که شبکه 5G امنیت پروازها را تهدید می کند و میتواند عملکرد صنعت هو...
سامسونگ تراشه ساز برتر جهان شد

شرکت سامسونگ با بدست آوردن سود بسیار از تولید و فروش نیمه هادی توانست جایگاه نخست این بازار را از ای...
منتظر آپدیت MIUI 13 برای گوشی شیائومی باشید

با وجود برخی مشکلات در آپدیتهای جدید شیائومی، اما کاربران همواره از نسخههای جدید رابط کاربری MIUI...
پشتیبانی بازی God of War از DLSS و FSR تایید شد

در یک خبر خوب برای PC گیمرها و عاشقان بازی God of War ، حالا می دانیم این بازی از فناوریهای گرافیکی...
سهم AMD از بازار پردازنده های x86 رکورد زد

این روزها AMD در بازار پردازنده در وضعیت بسیار خوبی به سر میبرد و حتی کمبود تراشه هم نتوانسته مانع...
گوشی اقتصادی موتو E30 موتورولا با دوربین 48 مگاپیکسلی معرفی شد

موتورولا امروز یک گوشی اندرویدی جدید به نام Moto E30 معرفی کرد که میتوان آن را Moto E40 با اندروید...
مشخصات ظاهری و نمایشگر گوشی گیمینگ Black Shark 4S شیائومی لو رفت

گوشی گیمینگ Black Shark 4S شیائومی جدیدترین گوشی گیمینگ این شرکت است که در نظر دارد 13 اکتبر (21 مهر...
برند ردمی رابط کاربری MIUI را کنار میگذارد

بر اساس گزارشات منتشر شده بهنظر میآید برند ردمی رابط کاربری MIUI را کنار میگذارد و به دنبال توسعه...
چرا با گذر زمان SSD کند می شود؟

هیچ بعید نیست که شما هم یک SSD پرسرعت تهیه کرده باشید اما با گذر زمان متوجه کاهش سرعت و افت کارایی آ...
برنامه نوت پد ویندوز با طراحی جدید و ظاهری جذاب از راه میرسد

پس از مدتها سرانجام مایکروسافت تصمیم گرفته تا دستی به سر و گوش برنامه نوتپد بکشد و برنامه نوت پد و...
چگونه گرمای گوشی خود را در حین اجرای بازی کاهش دهیم

اگر از افراد علاقهمند به بازی موبایل یا همان موبایل گیمر باشید حتماً میدانید که یک گوشی هر چقدر هم...
معرفی AirDroid و جایگزین های آن: انتقال آسان اطلاعات

در گذشته، ما برای انتقال اطلاعات، همگامسازی لیست مخاطبان و پشتیبانگیری از اطلاعات حساسمان از روش...
سیستم عامل HarmonyOS 3 هواوی بهزودی معرفی میشود

شایعات حاکی از آن است که هواوی در حال کار بر روی نسخه بعدی سیستمعامل اختصاصی خود، یعنی سیستم عامل H...