حافظه های DRAM-less و تفاوت آن‌ها با حافظه‌های SSD با DRAM

آیا همه SSDها یک عملکرد یکسان دارند و مشخصات آنها شبیه به هم است؟ به صورت کلی دو نوع حافظه SSD داریم که با پیشوند DRAM و DRAM-Less شناسایی می‌شوند. تفاوت اصلی این دو نوع در وجود یا عدم وجود کنترلر DRAM و کنترل حافظه‌های NAND است. در ادامه، به بررسی تفاوت‌های اصلی حافظه‌های SSD با DRAM و حافظه های DRAM-Less (اس اس دی دی رم لس) می‌پردازیم.

فهرست مطالب این مقاله:

- تعریف حافظه های DRAM-Less و DRAM
- تاریخچه انواع حافظه SSD و تکامل آنها
- مقایسه عملکرد اس اس دی بدون DRAM و با DRAM
- مزایا و معایب حافظه های DRAM-Less وDRAM 
- معیارهای انتخاب حافظه SSD با DRAM یا بدون DRAM 
- نتیجه‌گیری و پیشنهادات برای خریداران

مقدمه

حافظه‌های جانبی یا Secondary Storage از جمله اجزای مهم و اساسی یک سیستم کامپیوتری هستند که نقش بسزایی در ذخیره‌سازی و بازیابی اطلاعات دارند. این حافظه‌ها می‌توانند از نوع مغناطیسی مانند هارد دیسک‌ها یا Hard Disk Drives (HDDs) یا از نوع حالت جامد مانند حافظه‌های فلش یا Solid State Drives (SSDs) باشند. در سال‌های اخیر، حافظه‌های SSD به دلیل سرعت و کارایی بالاتر نسبت به HDDها، محبوبیت زیادی پیدا کرده‌اند و در بسیاری از دستگاه‌های الکترونیکی مانند لپ‌تاپ‌ها، تبلت‌ها، گوشی‌های هوشمند و حتی کنسول‌های بازی استفاده می‌شوند. 

​​​​Map Table و نقش آن در اصول کار حافظه SSD

در یک سیستم ذخیره امروزی، سیستم عامل از طریق LBA (آدرس بلوک منطقی) به SSD دسترسی دارد. هر LBA نشان دهنده یک بخش است (به طور کلی با طول 512 بایت) و سیستم عامل به طور کلی به SSD در 4 کیلوبایت (8 بخش) دسترسی دارد. در ارتباط با یک SSD، صفحه میزبان یا HOST Page در واقع واحد اصلی هاست است که دسترسی به SSD را سر و سامان می‌دهد.

به صورت کلی هر SSD شامل یک جدول نقشه (Map Table) داخلی است. هر بار که HOST Page نوشته می‌شود، یک رابطه نگاشت جدید ایجاد می‌شود که به جدول نقشه یا همان Map Table اضافه می‌شود (اول که نوشته می‌شود) یا تغییر می‌کند (بازنویسی می‌شود). هنگام خواندن یک هاست‌پیج، ابتدا اس اس دی صفحه فیزیکی مربوط به HostPage را در جدول نقشه جستجو می‌کند و سپس دسترسی برای خواندن داده‌های Host مربوطه به Flash به آن داده می‌شود.

در بیان ساده‌تر Map Table یا جدول نگاشت، یک ساختار داده‌ای است که کنترلر SSD از آن برای آگاهی از مکان داده‌ها روی سلول‌های فلش استفاده می‌کند. این جدول، نشان می‌دهد که هر بلوک منطقی (LBA) که توسط سیستم‌عامل به SSD ارسال می‌شود، با چه بلوک فیزیکی (PBA) از حافظه فلش متناظر است. Map Table برای حل مشکلاتی مانند نوشتن جایگزین (Overwrite) و سایش یکنواخت (Wear-Leveling) در SSDها ضروری است. نوشتن جایگزین، زمانی رخ می‌دهد که سیستم‌عامل بخواهد داده‌ای را روی یک بلوک منطقی که قبلا داده‌ای روی آن نوشته شده است، بنویسد.

در SSDها، این عملیات مستقیما امکان‌پذیر نیست؛ زیرا قبل از نوشتن داده جدید، باید داده قدیمی از روی سلول حافظه پاک شود. این پاک‌کردن، زمان‌بر و موجب عملیات اضافی است و عمر SSD را کاهش می‌دهد. برای جلوگیری از این مشکل، SSDها از روشی به نام نوشتن جابجایی (Write Amplification) استفاده می‌کنند. در این روش، به جای پاک‌کردن و نوشتن روی همان بلوک فیزیکی، داده جدید روی یک بلوک فیزیکی خالی نوشته می‌شود و بلوک فیزیکی قدیمی به عنوان بلوک خالی در نظر گرفته می‌شود. این کار باعث می‌شود که عملیات نوشتن سریع‌تر و با اعمال فشار کمتری روی بلوک‌های تکراری انجام شود. اما برای این کار، باید Map Table به‌روزرسانی شود تا نشان دهد که بلوک منطقی مورد نظر، با کدام بلوک فیزیکی جدید متناظر است.

سایش یکنواخت، یک روش بهینه‌سازی است که برای افزایش عمر SSDها انجام می‌شود. این روش، سعی می‌کند تا تعداد چرخه‌های P/E را بین تمام سلول‌های فلش توزیع کند، تا هیچ سلولی زودتر از بقیه ساییده یا فرسوده نشود. برای این کار، SSDها از روش‌هایی مانند Garbage Collection و Dynamic Wear-Leveling استفاده می‌کنند. این روش‌ها، داده‌های غیرفعال را از بلوک‌های فیزیکی که داده‌های فعال و غیرفعال را در خود دارند، جمع‌آوری می‌کنند و به بلوک‌های فیزیکی دیگر منتقل می‌کنند. این کار باعث می‌شود که بلوک‌های فیزیکی خالی بیشتری در دسترس باشند و عملیات نوشتن روی آن‌ها سریع‌تر و کارآمدتر انجام شود. اما برای این کار، باید Map Table به‌روزرسانی شود تا نشان دهد که بلوک‌های منطقی، با کدام بلوک‌های فیزیکی جدید متناظر هستند.

پس در نتیجه برای انجام Wear Leveling به صورت بهینه، SSD نیاز به یک نقشه یا Table دارد که نشان دهد که هر داده در کدام صفحه قرار دارد. این نقشه می‌تواند در یک حافظه جانبی یا DRAM ذخیره شود که به عنوان یک حافظه کش یا Cache برای SSD عمل می‌کند. این حافظه از نوع حافظه دسترسی تصادفی پویا، DRAM یا Dynamic Random Access Memory است که می‌تواند به سرعت داده‌ها را خوانده و بنویسد. حافظه‌های SSD که از DRAM برای ذخیره‌سازی نقشه استفاده می‌کنند، معمولاً سرعت خواندن و نوشتن بالاتری دارند و به آن‌ها حافظه‌های SSD با DRAM و به نسخه فاقد آنها که از خود فضای تراشه‌های حافظه برای ذخیره Map Table استفاده می‌کند، حافظه های DRAM-Less می‌گویند.

همانطور که عنوان شد همه حافظه‌های SSD از DRAM برای ذخیره‌سازی نقشه استفاده نمی‌کنند. برخی از حافظه‌ها فاقد کش بافر فیزیکی مجزا یا از نوع حافظه های DRAM-Less هستند که نقشه را مستقیماً در حافظه فلش ذخیره می‌کنند. این حافظه‌ها معمولاً ارزان‌تر و کم‌مصرف‌تر از حافظه‌های SSD با DRAM هستند، اما سرعت خواندن و نوشتن آن‌ها کمتر است. البته در سال‌های اخیر، تکنولوژی‌هایی مانند Host Memory Buffer (HMB) و Intelligent TurboWrite به وجود آمده‌اند که عملکرد حافظه‌ SSD بدون DRAM را بهبود داده‌اند. HMB از حافظه RAM سیستم برای ذخیره‌سازی Map استفاده می‌کند و TurboWrite یک فضای کش موقت را برای نوشتن داده‌ها ایجاد می‌کند.

حال سوال این است که کدام نوع حافظه SSD برای کاربران مناسب‌تر است؟ آیا حافظه‌های SSD با DRAM بهترین گزینه هستند یا حافظه‌های SSD بدون DRAM مزایایی دارند که نمی‌توان نادیده گرفت؟ در این مقاله قصد داریم به این سوالات پاسخ دهیم و حافظه‌های SSD با DRAM و بدون DRAM را از جنبه‌های مختلف مقایسه کنیم. امیدواریم با خواندن این مقاله، بتوانید بهترین حافظه SSD را برای نیازهای خود انتخاب کنید.

تعریف حافظه های DRAM-Less و DRAM

در این قسمت، قصد داریم تعریف و نحوه کارکرد حافظه‌های SSD با DRAM و بدون DRAM را به زبان ساده شرح دهیم. قبل از هر توضیحی در نظر داشته باشید که تمایز انواع حافظه اس اس دی از نوع DRAM-Less و DRAM SSD با توجه به انواع سیستم کشینگ آنهاست. در واقع هر دو نوع SSD از نوع DRAM-Less SSD و DRAM SSD می‌توانند با انواع تراشه‌های حافظه و پروتکل‌های ارتباطی ساخته شوند ولی در سیستم Caching اطلاعات و عملیات بازخوانی و نوشتن سریع با هم متفاوت خواهند بود.

حافظه‌های SSD با DRAM یا DRAM SSD

حافظه‌های SSD با DRAM یا DRAM SSDs از یک حافظه جانبی یا DRAM برای ذخیره‌سازی نقشه یا Map استفاده می‌کنند. این نقشه نشان می‌دهد که هر داده در کدام صفحه یا Page از حافظه فلش یا NAND flash قرار دارد. این حافظه به عنوان یک حافظه کش یا Cache برای SSD عمل می‌کند و می‌تواند به سرعت داده‌ها را خوانده و بنویسد. این حافظه از نوع حافظه دسترسی تصادفی پویا یا Dynamic Random Access Memory است که می‌تواند به سرعت داده‌ها را خوانده و بنویسد. این حافظه نیاز به تغذیه مداوم دارد و در صورت قطع برق، داده‌های آن از بین می‌روند. بنابراین، SSD باید داده‌های آن را به طور منظم در حافظه فلش ذخیره کند.

تصویر زیر یک حافظه SSD با کش بافر از نوع DRAM را نشان می‌دهد:

وقتی کاربر یک داده را بر روی SSD می‌نویسد، ابتدا SSD یک صفحه خالی در حافظه فلش پیدا می‌کند و داده را روی آن می‌نویسد. سپس SSD نقشه را به‌روز‌رسانی می‌کند و مکان جدید داده را در حافظه DRAM ذخیره می‌کند. وقتی کاربر یک داده را از SSD می‌خواند، SSD ابتدا نقشه را از حافظه DRAM می‌خواند و می‌فهمد که داده در کدام صفحه از حافظه فلش قرار دارد. سپس SSD داده را از حافظه فلش می‌خواند و به کاربر می‌دهد.

حافظه‌های SSD با DRAM مزایایی مانند سرعت خواندن و نوشتن بالا، عملکرد پایدار و Wear Leveling بهینه دارند. اما این حافظه‌ها هزینه‌هایی مانند قیمت بالا، مصرف برق زیاد، و نیاز به تغذیه مداوم را نیز دارند.

در همین رابطه بخوانید:

- حافظه SSD چیست؟ 
- حافظه‌ NVMe چیست ؟

حافظه DRAM-Less چیست؟

اکنون به معرفی حافظه SSD بدون دی رم می‌پردازیم. حافظه‌های SSD بدون DRAM یا DRAM-Less SSDs از حافظه DRAM برای ذخیره‌سازی نقشه استفاده نمی‌کنند. بلکه نقشه را مستقیماً در حافظه فلش ذخیره می‌کنند. این حافظه‌ها معمولاً ارزان‌تر و کم‌مصرف‌تر از حافظه‌های SSD با DRAM هستند، اما سرعت خواندن و نوشتن آن‌ها کمتر است. 

تصویر زیر نشان می‌دهد که چگونه یک مموری Dramless کار می‌کند:

وقتی کاربر یک داده را بر روی SSD می‌نویسد، ابتدا SSD یک صفحه خالی در حافظه فلش پیدا می‌کند و داده را روی آن می‌نویسد. سپس SSD نقشه را به‌روز‌رسانی می‌کند و مکان جدید داده را در حافظه فلش ذخیره می‌کند. وقتی کاربر یک داده را از SSD می‌خواند، SSD ابتدا نقشه را از حافظه فلش یا حافظه DRAM سیستم می‌خواند و می‌فهمد که داده در کدام صفحه از حافظه فلش قرار دارد. سپس SSD داده را از حافظه فلش می‌خواند و به کاربر می‌دهد.

حافظه های DRAM-Less مزایایی مانند قیمت پایین‌تر، مصرف برق کمتر، و عدم نیاز به تغذیه مداوم دارند. اما این حافظه‌ها معایبی مانند سرعت خواندن و نوشتن پایین‌تر، عملکرد ناپایدار، و Wear Leveling ناکارآمد را نیز دارند.

تفاوت حافظه های با DRAM و HMB

همانطور که گفتیم، حافظه‌های SSD با DRAM دارای یک ماژول حافظه‌ی اضافی هستند که به عنوان یک کش برای ذخیره‌سازی جدول فهرست‌بندی یا Lookup Table (LUT) استفاده می‌شود. این ماژول باعث افزایش سرعت، کارایی و عمر حافظه می‌شود، اما همچنین باعث افزایش هزینه، کاهش ظرفیت و احتمال از دست رفتن داده‌ها در صورت قطع برق می‌شود.

در این میان نوع دیگری از حافظه‌های اس‌اس‌دی ایجاد شده که تکنیک خلاقانه‌ای را دنبال می‌کند. حافظه‌های SSD با HMB یا Host Memory Buffer به‌جای استفاده از یک تراشه‌ی جداگانه، از بخشی از حافظه‌ی رم (RAM) سیستم میزبان بهره می‌برند. در واقع با یک تکنیک ذخیره نقشه در کنترلر این SSDها روبرو هستیم که به جای استفاده از یک تراشه اضافی، حالتی مانند DRAM SSD را شبیه‌سازی کرده و از بخشی از حافظه RAM اصلی سیستم که به صورت ماژول‌های رم روی مادربرد نصب شده‌اند برای کش و ذخیره‌سازی جدول FTL استفاده می‌کند. طبیعی است که با کاهش قطعات مصرفی در این SSDها، هزینه‌ی تولید آنها کمتر می‌شود و تولید کننده می‌تواند، ظرفیت ذخیره‌سازی بیشتر و امنیت داده‌ها را نیز بالاتر ببرد. اما این SSDها نیز دارای معایبی مانند کاهش سرعت و کارایی در مقایسه با DRAM SSD و اشغال بخشی از حافظه‌ی رم سیستم میزبان هستند.

حافظه‌های SSD از نوع TurboWrite

نوع دیگری از حافظه‌های SSD با فناوری TurboWrite عرضه شده‌اند که آنها نیز تکنیک خلاقانه‌ای را دنبال می‌کنند. حافظه‌های SSD با TurboWrite یا نوشتن توربو نیز به جای استفاده از یک تراشه‌ی DRAM، از یک بخشی از حافظه‌ی NAND خود به عنوان یک کش استفاده می‌کنند. این ماژول نیز مانند DRAM به عنوان یک کش برای ذخیره‌سازی جدول FTL عمل می‌کند. مجدداً کاهش استفاده از یک قطعه اضافی مانند DRAM Buffer موجب می‌شود که هزینه ساخت SSD پایین‌تر بیاید و بتوان از فضای خالی شده در PCB برای نصب تعداد بیشتری تراشه NAND استفاده کرده و ظرفیت ذخیره‌سازی بیشتری ایجاد کرد. در نظر داشته باشید که این تکنیک نیز معایبی را در پس انبوه مزایای خود به همراه دارد که شاید شما نیز حدس زده باشید که بزرگترین آنها کاهش سرعت و کارایی در مقایسه با DRAM و اشغال بخشی از حافظه‌ی NAND به صورت پیش فرض باشد.

تاریخچه انواع حافظه SSD و تکامل آنها

نسل اول SSDها در اواخر دهه ۱۹۸۰ میلادی به‌وجود آمدند و در ابتدا برای کاربردهای نظامی و صنعتی طراحی شدند. این حافظه‌ها از حافظه DRAM برای ذخیره‌سازی نقشه استفاده می‌کردند، زیرا حافظه DRAM سریع‌تر و قابل دسترسی‌تر از حافظه فلش بود. اما این حافظه‌ها مشکلاتی مانند قیمت بالا، مصرف برق زیاد، و نیاز به تغذیه مداوم داشتند. این همان دلیلی بود که خیلی از منتقدان را بر آن می‌داشت که گزاره مناسب نبودن SSDها یا حافظه‌های غیرمکانیکی را برای عموم، مطرح کنند. اما گذر ایام و پیشرفت فناوری نشان داد که این منتقدان در اشتباه بودند.

نسل دوم SSDها در اوایل دهه ۲۰۰۰ میلادی به‌وجود آمدند و با استفاده از تکنولوژی حافظه فلش NAND، نقشه را در حافظه فلش ذخیره کردند. این حافظه‌ها از حافظه DRAM صرفه‌جویی کردند و هزینه، مصرف برق، و حجم آن‌ها را کاهش دادند. اما این حافظه‌ها نیز مشکلاتی مانند سرعت خواندن و نوشتن پایین‌تر، عملکرد ناپایدار، و Wear Leveling ناکارآمد داشتند. بنابراین، این حافظه‌ها برای کاربردهای حساس به سرعت و عملکرد مناسب نبودند.

در همین رابطه بخوانید:

- چگونه SSD اینترنال را به اکسترنال تبدیل کنیم؟
- بهترین SSD برای لپ تاپ

همانطور که در بخش قبل عنوان شد، در سال‌های اخیر، تکنولوژی‌هایی مانند Host Memory Buffer (HMB) و Intelligent TurboWrite به وجود آمده‌اند که عملکرد اس اس دی بدون DRAM را بهبود داده‌اند. HMB از حافظه DRAM سیستم کامپیوتری برای ذخیره‌سازی نقشه استفاده می‌کند و TurboWrite یک فضای کش موقت را برای نوشتن داده‌ها ایجاد می‌کند. این تکنولوژی‌ها باعث شده‌اند که حافظه SSD بدون DRAM سرعت و عملکرد بهتری داشته باشند و با حافظه‌های SSD با DRAM رقابت کنند.

مقایسه عملکرد و کارایی اس اس دی بدون DRAM و با DRAM

در این قسمت، قصد داریم عملکرد و کارایی حافظه‌های SSD با DRAM و اس اس دی بدون DRAM را از منظر معیارهای مختلفی مانند سرعت خواندن و نوشتن، ظرفیت ذخیره‌سازی، مصرف برق، عمر مفید، و قیمت مقایسه کنیم. برای این منظور، از داده‌ها و آزمایش‌هایی که در منابع معتبر انجام شده‌اند استفاده می‌کنیم و نتایج را به صورت جداول و نمودارها نشان می‌دهیم. همچنین، از اصطلاحات تخصصی مربوط به این دو نوع حافظه استفاده می‌کنیم و آن‌ها را توضیح می‌دهیم.

	حافظه های DRAM	حافظه های DRAM-Less SSD
مصرف انرژی	مصرف توان کمی بیشتر	مصرف توان کمتر
عملکرد	سریعتر	کُندتر به صورت نسبی
طول عمر	گارانتی و طول عمر بالاتر	گارانتی و طول عمر پایین‌تر
رده قیمتی	مدل‌های رده بالا گرانتر	ارزان تر برای مدل های رده متوسط و پایین

سرعت خواندن و نوشتن

سرعت خواندن و نوشتن یکی از مهم‌ترین معیارهای انتخاب حافظه SSD است. سرعت خواندن و نوشتن نشان می‌دهد که چقدر زمان لازم است تا یک مقدار داده را از SSD بخوانیم یا بر روی آن بنویسیم. این سرعت معمولاً با واحد مگابایت بر ثانیه یا MB/s اندازه‌گیری می‌شود. سرعت خواندن و نوشتن می‌تواند تحت تأثیر عوامل مختلفی مانند نوع رابط یا Interface، نوع حافظه فلش یا NAND flash، نوع کنترل‌کننده یا Controller، و نوع نرم‌افزار یا Software قرار گیرد.

به طور کلی، حافظه‌های SSD با DRAM سرعت خواندن و نوشتن بالاتری نسبت به حافظه SSD بدون DRAM دارند. این به این دلیل است که حافظه DRAM به عنوان یک حافظه کش برای SSD عمل می‌کند و می‌تواند به سرعت داده‌ها را خوانده و بنویسد. اما حافظه‌های SSD بدون DRAM برای خواندن و نوشتن داده‌ها باید از حافظه فلش استفاده کنند که سریع‌تر از حافظه DRAM نیست.

جدول زیر نشان می‌دهد که سرعت خواندن و نوشتن چند مدل مختلف از حافظه‌های SSD با DRAM و بدون DRAM چقدر است:

مدل SSD	نوع SSD	رابط SSD	سرعت خواندن (MB/s)	سرعت نوشتن (MB/s)
Samsung 970 EVO Plus	با DRAM	NVMe	3500	3300
Crucial MX500	با DRAM	SATA	560	510
WD Blue SN550	بدون DRAM	NVMe	2400	1950
Kingston A400	بدون DRAM	SATA	500	450

به صورت کلی باید گفت، SSD‌های DRAM سرعت خواندن/نوشتن بالاتری نسبت به اس اس دی بدون DRAM ارائه می‌دهند. با استفاده از SSD‌های DRAM، سیتستم شما می‌تواند به جای جستجو در SSD برای داده‌های مرتبط، مستقیماً به حافظه نهان سریعتر DRAM برود. بنابراین، برای بازیابی داده‌های مورد نظر، نیازی نیست خیلی منتظر بمانید.

SSD‌های بدون DRAM نقشه داده ها را مستقیماً در حافظه فلش کندتر NAND (در مقایسه با DRAM) ذخیره می‌کنند. این تکنیک منجر به عملکرد نسبتاً کندتر آنها در مقایسه با SSD‌های DRAM می‌شود. شایان ذکر است که SSD‌های بدون DRAM ساخته شده با تکنیک بافر حافظه میزبان (HMB) می‌توانند عملکردی مانند DRAM SSD اراده دهند. برای مثال در این زمینه می‌توانیم به WD_BLACK SN770 اشاره کنیمک که علی‌رغم عدم استفاده مستقیم از تراشه DRAM روی برد، عملکردی شبیه به SSD‌های DRAM برتر مانند Samsung 980 Pro دارد.

در واقع، تفاوت بین SSD DRAM و اس اس دی دی رم لس چندان هم زیاد نیست. طبق آزمایش یکی از سازندگان، سرعت خواندن/نوشتن SSD های حاوی DRAM بین 560/510 مگابایت بر ثانیه است، در‌حالی‌که سرعت‌های SSD های بدون DRAM 550/500 مگابایت در ثانیه است.

ظرفیت ذخیره سازی در حافظه‌های با رم یا بدون رم SSD

به صورت کلی، ظرفیت ذخیره‌سازی یک SSD بستگی به نوع حافظه فلش، تعداد لایه‌ها، و تعداد بیت‌ها در هر سلول دارد. هر چه این عوامل بیشتر باشند، ظرفیت ذخیره‌سازی SSD بیشتر می‌شود. اما ظرفیت ذخیره‌سازی SSD با DRAM و حافظه SSD بدون DRAM رابطه‌ای مستقیم با نوع حافظه DRAM ندارد. یعنی حافظه DRAM برای ذخیره‌سازی نقشه استفاده می‌شود و نه برای ذخیره‌سازی داده‌ها. بنابراین، حافظه DRAM تأثیری بر ظرفیت ذخیره‌سازی SSD ندارد.

تفاوت میزان خرابی در SSD با رم یا بدون رم

قابلیت اطمینان یک SSD بستگی به معیارهایی مانند عمر مفید یا Endurance، میزان خرابی یا Failure Rate، و گارانتی یا Warranty دارد. عمر مفید نشان می‌دهد که چقدر SSD می‌تواند داده‌ها را بنویسد و پاک کند. این عمر مفید معمولاً با واحد ترابایت نوشته شده یا TBW یا درایو نوشته شده در روز یا DWPD اندازه‌گیری می‌شود. میزان خرابی نشان می‌دهد که چقدر SSD مستعد خراب شدن است. این میزان خرابی معمولاً با درصد خرابی در سال یا AFR یا ساعت میانگین بین خرابی‌ها یا MTBF اندازه‌گیری می‌شود. گارانتی نشان می‌دهد که چقدر تولیدکننده SSD را تضمین می‌کند. این گارانتی معمولاً با سال یا Year یا ترابایت نوشته شده یا TBW اندازه‌گیری می‌شود.

در همین رابطه بخوانید:

- راه های افزایش سرعت و بهبود عملکرد حافظه SSD
- بهترین SSD اکسترنال

عمر مفید یک SSD بستگی به تعداد دفعات نوشتن و پاک کردن بر روی حافظه فلش دارد. هر چه این تعداد دفعات بیشتر باشد، عمر مفید SSD کمتر می‌شود. اما تکنولوژی‌هایی مانند تصحیح فرسودگی (Wear-Leveling) و تصحیح خطا (ECC) به افزایش عمر مفید SSD کمک می‌کنند. همانطور که بالاتر توضیح دادیم، Wear-Leveling با توزیع یکنواخت عملیات نوشتن و پاک کردن روی تمام سلول‌های حافظه فلش، فرسودگی آن‌ها را کاهش می‌دهد و ECC با تشخیص و اصلاح خطاهایی که در زمان نوشتن و خواندن داده‌ها رخ می‌دهند، اطمینان از صحت داده‌ها را افزایش می‌دهد.

به طور کلی، حافظه‌های SSD با DRAM عمر مفید بیشتری نسبت به حافظه SSD بدون DRAM دارند. این به این دلیل است که حافظه DRAM به کاهش تعداد دفعات نوشتن و پاک کردن بر روی حافظه فلش کمک می‌کند و در نتیجه عمر حافظه فلش را افزایش می‌دهد. اما حافظه های DRAM-Less برای نوشتن و پاک کردن داده‌ها باید بیشتر از حافظه فلش استفاده کنند که باعث کاهش عمر حافظه فلش می‌شود. به طور کلی، حافظه‌های SSD با DRAM عمر مفید و میزان خرابی بهتری (کمتر) نسبت به حافظه‌های SSD بدون DRAM دارند. این بدان دلیل است که حافظه DRAM به کاهش تعداد دفعات نوشتن و پاک کردن بر روی حافظه فلش کمک می‌کند و در نتیجه عمر حافظه فلش را افزایش می‌دهد. اما مموری Dramless برای نوشتن و پاک کردن داده‌ها باید بیشتر از حافظه فلش استفاده کند که باعث کاهش عمر حافظه فلش و افزایش میزان خرابی می‌شود.

جدول زیر نشان می‌دهد که عمر مفید، میزان خرابی، و گارانتی چند مدل مختلف از حافظه‌های SSD با DRAM و حافظه SSD بدون DRAM چقدر است:

مدل SSD	نوع SSD	عمر مفید (TBW)	میزان خرابی (MTBF)	گارانتی
Samsung 970 EVO Plus	با DRAM	600	1.5 میلیون ساعت	5 سال یا 600 TBW
Crucial MX500	با DRAM	360	1.8 میلیون ساعت	5 سال یا 360 TBW
WD Blue SN550	بدون DRAM	300	1.7 میلیون ساعت	5 سال یا 300 TBW
Kingston A400	بدون DRAM	80	1 میلیون ساعت	3 سال یا 80 TBW

همانطور که در جدول فوق مشخص است، حافظه‌های SSD با DRAM عمر مفید و میزان خرابی بهتری نسبت به حافظه SSD بدون DRAM دارند. همچنین، گارانتی حافظه‌های SSD با DRAM معمولاً بیشتر از حافظه‌های SSD بدون DRAM است. این به این دلیل است که حافظه DRAM به کاهش فرسایش حافظه فلش کمک می‌کند و در نتیجه عمر و پایداری حافظه فلش را افزایش می‌دهد.

مصرف انرژی مموری Dramless و مموری Dram

مصرف انرژی یک SSD بستگی به نوع حافظه فلش، نوع رابط، و نوع حافظه DRAM دارد. به طور کلی، هر چه نوع حافظه فلش پیچیده‌تر و فناوری رابط پرمصرف‌تر باشد، مصرف انرژی SSD بیشتر می‌شود. در این بخش وجود تراشه حافظه DRAM نیز می‌تواند موثر باشد و مصرف انرژی SSD را بیشتر کند.

جدول زیر نشان می‌دهد که مصرف انرژی چند مدل مختلف از حافظه‌های SSD با DRAM و بدون DRAM چقدر است:

مدل SSD	نوع SSD	نوع حافظه فلش	نوع رابط	نوع حافظه DRAM	مصرف انرژی
Samsung 970 EVO Plus	با DRAM	TLC	NVMe	1 GB LPDDR4	6 وات
Crucial MX500	با DRAM	TLC	SATA	1 GB DDR3	4.5 وات
WD Blue SN550	بدون DRAM	TLC	NVMe	HMB	3.5 وات
Kingston A400	بدون DRAM	TLC	SATA	-	1.5 وات

شاید در یک نگاه ساده بتوان گفت که حافظه‌های با DRAM مصرف انرژی بیشتری دارند ولی این گزاره همیشه صادق نیست. در واقع مصرف انرژی یک SSD بستگی به نوع حافظه فلش، نوع رابط، و نوع حافظه DRAM دارد. هر چه این عوامل بیشتر باشند، مصرف انرژی SSD بیشتر می‌شود. اما مصرف انرژی SSD با DRAM و بدون DRAM رابطه‌ای مستقیم با نوع حافظه DRAM ندارد. یعنی حافظه DRAM تنها یکی از عوامل تعیین‌کننده مصرف انرژی است و نه تنها عامل.

بنابراین، ممکن است حافظه‌های SSD بدون DRAM مصرف انرژی بیشتری از حافظه‌های SSD با DRAM داشته باشند، اگر عوامل دیگری مانند نوع حافظه فلش و نوع رابط بیشتر باشند. اما در شرایط کاملاً یکسان می‌توان گفت حافظه‌های بدون DRAM به دلیل عدم انجام فرایند خواندن و نوشتن روی یکی از تراشه‌های روی برد SSD و به طبع تعداد تراشه کمتر، مصرف برق کمتری از حافظه‌های SSD با DRAM دارند.

قیمت حافظه SSD بدون DRAM و با DRAM

اگر بخواهیم این بخش را به صورت خلاصه توضیح دهیم باید بگوییم که با یک تراشه اختصاصی DRAM روی برد درایو، SSD های DRAM هزینه بیشتری نسبت به SSD های بدون DRAM را برای تولید روی دست تولیدکننده گذاشته و طبعاً در بازار نیز با قیمت بالاتری عرضه خواهند شد. در گذشته، SSD های حاوی DRAM با قیمت قابل توجهی و بسیار گران‌تری به فروش می‌رسیدند. اما بنابر همان اصل کاهش قیمت SSD با گذر زمان، قیمت این دسته از درایوهای حالت جامد نیز کاهش یافته و می‌توان گفت که قیمت امروزه هر دو گروه SSD با یا بدون حافظه DRAM به حدود معقول و مقرون‌به‌صرفه‌ای رسیده است.

در همین رابطه بخوانید:

- بهترین حافظه SSD برای سیستم‌های گیمینگ
- آیا حافظه SSD را پارتیشن بندی کنیم؟

برای مثال در این زمینه حافظه Samsung 980 Pro، یک SSD DRAM، برای مدل 2 ترابایتی حدود 120 دلار هزینه دارد. شما می‌توانید یک SSD بدون DRAM با همان ظرفیت (مانند WD_BLACK SN770) با قیمت 100 دلار خریداری کنید و این اختلاف اندک نشان‌دهنده آن است که شکاف قیمت بین DRAM و SSD‌های بدون DRAM هر سال کمتر می‌شود.

مزایا و معایب حافظه های DRAM-Less وDRAM 

با توجه به توضیحاتی که در بخش‌های قبلی عنوان شد نمی‌توانیم بگوییم که همیشه درایوهای SSD با DRAM در همه زوایا بهتر از انواع مموری Dramless هستند. به همین دلیل در ادامه سعی می‌کنیم مزایا و معایب هر دو گروه را به صورت مستقل از هم مورد بررسی قرار دهیم.

مزایای حافظه‌های DRAM SSD

• سرعت خواندن و نوشتن بالا:SSD  با DRAM دارای سرعت خواندن و نوشتن بالاتری نسبت به SSD بدون DRAM هستند، زیرا حافظه DRAM به کنترلر SSD اجازه می‌دهد که به سرعت به مکان داده‌ها در حافظه فلش پیدا کند و از ایجاد گلوگاه در عملیات نوشتن جلوگیری کند.
• عمر مفید بیشتر:SSD  با DRAM دارای عمر مفید بیشتری نسبت به SSD بدون DRAM هستند، زیرا حافظه DRAM به کاهش تعداد دفعات نوشتن و پاک کردن بر روی حافظه فلش کمک می‌کند و در نتیجه فرسودگی آن‌ها را کاهش می‌دهد.
• گارانتی بیشتر:SSD  با DRAM دارای گارانتی بیشتری نسبت به SSD بدون DRAM هستند، زیرا تولیدکنندگان SSD از کیفیت و پایداری آن‌ها اطمینان بیشتری دارند و در نتیجه مدت زمان تضمین آن‌ها را بیشتر می‌کنند.

معایب حافظه‌های DRAM SSD

• قیمت بالا:SSD  با DRAM دارای قیمت بالاتری نسبت به SSD بدون DRAM هستند، زیرا حافظه DRAM یک قطعه اضافی است که هزینه تولید و خرید آن را افزایش می‌دهد.
• مصرف انرژی بیشتر:SSD  با DRAM دارای مصرف انرژی بیشتری نسبت به SSD بدون DRAM هستند، زیرا حافظه DRAM نیاز به تغذیه مداوم دارد و در نتیجه برق بیشتری مصرف می‌کند.

مزایای اس اس دی دی رم لس

• قیمت پایین:SSD  بدون DRAM دارای قیمت پایین‌تری نسبت به SSD با DRAM هستند، زیرا حافظه DRAM یک قطعه اضافی نیست و در نتیجه هزینه تولید و خرید آن را کاهش می‌دهد.
• مصرف انرژی کمتر:SSD  بدون DRAM دارای مصرف انرژی کمتری نسبت به SSD با DRAM هستند، زیرا حافظه DRAM نیاز به تغذیه مداوم ندارد و در نتیجه برق کمتری مصرف می‌کند.

معایب حافظه های DRAM-Less SSD

• سرعت خواندن و نوشتن پایین:SSD  بدون DRAM دارای سرعت خواندن و نوشتن پایین‌تری نسبت به SSD با DRAM هستند، زیرا کنترلر SSD برای دسترسی به داده‌ها باید از حافظه فلش یا حافظه DRAM سیستم کامپیوتری استفاده کند که سرعت آن‌ها کمتر از حافظه DRAM مخصوص SSD است و همچنین احتمال ایجاد گلوگاه در عملیات نوشتن بیشتر است.
• عمر مفید کمتر:SSD  بدون DRAM دارای عمر مفید کمتری نسبت به SSD با DRAM هستند، زیرا حافظه DRAM به کاهش تعداد دفعات نوشتن و پاک کردن بر روی حافظه فلش کمک نمی‌کند و در نتیجه فرسودگی آن‌ها را افزایش می‌دهد.

معیارهای انتخاب حافظه SSD با DRAM یا بدون DRAM 

با توجه به آنچه در این مقاله عنوان شد شاید حالا برای بسیاری از شما که تا این بخش همراه ما بوده‌اید، زمان انتخاب باشد. DRAM یا SSD بدون DRAM: کدام را انتخاب کنیم؟ بدون تعارف، پاسخ به این سوال نیز مانند همه راهنمایی‌ها در هنگام خرید، بستگی به خواسته های دقیق شما دارد. برای انتخاب یک SSD مناسب می‌توانید به مطالب زیر مراجعه کنید:

راهنمای خرید و بهترین SSD های پیشنهادی شهر سخت افزار

حتی می‌توانید ترکیبی از درایو DRAM و بدون DRAM را برای سیستم خود انتخاب کنید. به صورت کلی SSD DRAM برای برنامه‌های گرافیکی فشرده مانند Adobe Photoshop، AutoCAD، CoreDraw یا نرم‌افزارهای ویرایش ویدیو بهتر هستند. SSD های بدون DRAM کندتر و ارزان‌تر هستند و می‌توانند در رایانه های شخصی محدود به نرم افزارهای بهره وری و مرور وب استفاده شوند.

از سوی دیگر SSD های بدون DRAM برای کاربرانی که محدودیت‌های قابل توجه بودجه داشته و همچنین مراکز داده سازمانی که بیش از هزاران سرور مستقر می‌کنند، مناسب‌تر هستند.

در نظر داشته باشید با تمامی مواردی که در خصوص سرعت عنوان شد، DRAM-Less SSD همچنان سریعتر از هارد دیسک‌های مکانیکی بوده و در معیار سرعت، بسیار جلوتر از آنها هستند.

برای کاربران با کاربری خاص و افرادی که در هر شرایطی سرعت بیشتر را می‌پسندند نیز انتخاب DRAM SSD را پیشنهاد می‌کنیم.

در همین رابطه بخوانید:

- چرا با گذر زمان SSD کُند می‌شود؟
- آیا حافظه های SSD نیاز به دیفرگ کردن Defrag دارند؟

با این حال، افراد/گروه‌های خاص به دلایلی بهتر است از SSD‌های DRAM-Less استفاده نکنند. به عنوان مثال، سازمان‌های رده بالا که مراکز داده در مقیاس بزرگ ایجاد می‌کنند، نباید از SSD با DRAM استفاده کنند. خطر اینترفیس DRAM می‌تواند بر عملکرد کلی سیستم در این موارد تأثیر گذاشته و به برنامه‌های تجاری در چندین سرور آسیب برساند.

کاربران یا کسب‌وکارهایی که برای ایجاد محصولات دیجیتال از طریق رندرینگ، ویرایش ویدیو یا عکس، نرم‌افزار AutoCAD یا نرم‌افزارهای طراحی گرافیک به برنامه‌های پیشرفته نیاز دارند نیز بهتر است از SSD بدون DRAM استفاده نکنند. علت این امر نیاز شدید به خواندن و نوشتن سریع و پیاپی در حافظه است که در DRAM SSDها وضعیت بهتری از DRAM-Less SSD دارد.

نتیجه‌گیری و پیشنهادات برای خریداران

حافظه‌های SSD (Solid State Drive) به سرعت جایگزین حافظه‌های سنتی هارد دیسک (HDD) شده‌اند. این حافظه‌ها مزایای بسیاری نسبت به ‌HDDها دارند، از جمله سرعت بالاتر، مصرف انرژی کمتر، و مقاومت بیشتر در برابر ضربه و لرزش.

حافظه‌های SSD در دو نوع اصلی حافظه های DRAM-Less و دارای DRAM تولید می‌شوند. حافظه‌های DRAM SSD دارای یک کنترلر DRAM هستند که وظیفه مدیریت و کنترل حافظه‌های NAND را بر عهده دارد. این حافظه‌ها سرعت خواندن و نوشتن بالاتری نسبت به حافظه های DRAM-Less SSD دارند، اما قیمت بیشتری نیز دارند.

حافظه های DRAM-Less SSD فاقد کنترلر DRAM هستند. این حافظه‌ها سرعت خواندن و نوشتن پایین‌تری نسبت به حافظه‌های DRAM SSD دارند، اما قیمت کمتری نیز دارند. در ادامه، نتیجه‌گیری و پیشنهادات برای خریداران حافظه SSD ارائه می‌شود.

حافظه‌های SSD با DRAM مزایای زیر را نسبت به حافظه های DRAM-Less SSD دارند:

• سرعت خواندن و نوشتن بالاتر
• کارایی بهتر در کارهایی مانند بارگذاری سیستم عامل، اجرای برنامه‌ها، و بازی‌های کامپیوتری
• پایداری و دوام بیشتر در برابر خرابی

با این حال، حافظه‌های SSD با DRAM معایب زیر را نیز دارند:

• قیمت بالاتر
• مصرف انرژی بیشتر

حافظه های DRAM-Less SSD مزایای زیر را نسبت به حافظه‌های DRAM SSD دارند:

• قیمت پایین‌تر
• مصرف انرژی کمتر

با این حال، حافظه های DRAM-Less SSD معایب زیر را نیز دارند:

• سرعت خواندن و نوشتن پایین‌تر
• کارایی کمتر در کارهایی مانند بارگذاری سیستم عامل، اجرای برنامه‌ها، و بازی‌های کامپیوتری
• پایداری و دوام کمتر در برابر خرابی

پیشنهادها برای خریداران حافظه SSD

انتخاب نوع حافظه SSD به عوامل مختلفی بستگی دارد، از جمله بودجه، نیازهای عملکردی و کاربرد مورد نظر. در ادامه، پیشنهاداتی برای خریداران حافظه SSD ارائه می‌شود:

• برای کاربرانی که به دنبال بالاترین سرعت و عملکرد هستند، حافظه‌های SSD با DRAM بهترین گزینه هستند.
• برای کاربرانی که به دنبال قیمت پایین‌تر هستند، حافظه های DRAM-Less SSD گزینه‌های مناسبی هستند.
• برای کاربرانی که به دنبال حافظه‌ای با دوام و پایداری بالا هستند، حافظه‌های SSD با DRAM گزینه‌های بهتری هستند.

در جدول زیر، مزایا و معایب کلی حافظه‌های SSD با DRAM و DRAM-Less SSD به طور خلاصه ارائه شده است:

ویژگی	حافظه‌های SSD با DRAM	حافظه‌های SSD DRAM-Less
سرعت خواندن و نوشتن	بالاتر	پایین‌تر
کارایی	بهتر	بدتر
پایداری و دوام	بیشتر	کمتر
قیمت	بالاتر	پایین‌تر
مصرف انرژی	بیشتر	کمتر

 

پاسخ به سوالات پرتکرار

تفاوت حافظه‌های SSD با DRAM و DRAM-Less چیست؟

حافظه‌های SSD با DRAM و DRAM-Less دو نوع اصلی حافظه‌های SSD هستند. حافظه‌های SSD با DRAM دارای یک کنترلر DRAM هستند که وظیفه مدیریت و کنترل حافظه‌های NAND را بر عهده دارد. این حافظه‌ها سرعت خواندن و نوشتن بالاتری نسبت به حافظه‌های SSD DRAM-Less دارند، اما قیمت بیشتری نیز دارند.

حافظه‌های SSD DRAM-Less فاقد کنترلر DRAM هستند. این حافظه‌ها سرعت خواندن و نوشتن پایین‌تری نسبت به حافظه‌های SSD با DRAM دارند، اما قیمت کمتری نیز دارند.

آیا حافظه SSD DRAM  عمر کمتری به نسبت DRAM-Less دارد؟

پاسخ کوتاه به این سوال، بله است. حافظه‌های SSD با DRAM عمر کمتری نسبت به حافظه‌های SSD DRAM-Less دارند. این به دلیل وجود کنترلر DRAM در حافظه‌های SSD با DRAM است. کنترلر DRAM یک قطعه الکترونیکی است که وظیفه مدیریت و کنترل حافظه‌های NAND را بر عهده دارد.

باید توجه داشت که تفاوت عمر حافظه‌های SSD با DRAM و DRAM-Less زیاد نیست. در شرایط عادی، حافظه‌های SSD با DRAM می‌توانند تا 10 سال عمر کنند و برای مثال حافظه‌های SSD DRAM-Less نیز می‌توانند تا 8 سال عمر کنند. در نهایت، عمر حافظه SSD به عوامل مختلفی مانند نحوه استفاده از آن، شرایط محیطی، و کیفیت ساخت آن بستگی دارد.

حافظه DRAM SSD بهتره یا بدون DRAM؟

انتخاب نوع حافظه SSD به عوامل مختلفی بستگی دارد، از جمله بودجه، نیازهای عملکردی، و کاربرد مورد نظر.

• برای کاربرانی که به دنبال بالاترین سرعت و عملکرد هستند، حافظه‌های SSD با DRAM بهترین گزینه هستند.
• برای کاربرانی که به دنبال قیمت پایین‌تر هستند، حافظه‌های SSD DRAM-Less گزینه‌های مناسبی هستند.
• برای کاربرانی که به دنبال دوام و پایداری بالا هستند، حافظه‌های SSD با DRAM گزینه‌های بهتری هستند.

تفاوت سرعت خواندن و نوشتن حافظه‌های SSD با DRAM و DRAM-Less چقدر است؟

سرعت خواندن و نوشتن حافظه‌های SSD با DRAM معمولاً دو برابر یا بیشتر از حافظه‌های SSD DRAM-Less است. به عنوان مثال، یک حافظه SSD با DRAM با سرعت خواندن و نوشتن 5000 مگابایت بر ثانیه، معمولاً سرعت خواندن و نوشتن یک حافظه SSD DRAM-Less با سرعت 2500 مگابایت بر ثانیه را دارد.

تفاوت قیمت حافظه‌های SSD با DRAM و DRAM-Less چقدر است؟

حافظه‌های SSD با DRAM معمولاً 20 تا 30 درصد گران‌تر از حافظه‌های SSD DRAM-Less هستند.

تفاوت مصرف انرژی حافظه‌های SSD با DRAM و DRAM-Less چقدر است؟

حافظه‌های SSD با DRAM معمولاً مصرف انرژی بیشتری نسبت به حافظه SSD بدون دی رم دارند. این به دلیل وجود کنترلر DRAM در حافظه‌های SSD با DRAM است.