تفاوتهای اس اس دی m.2 و NVMe و SATA چیست؟ به‌همراه مقایسه SSD ها
1401/04/01
بدون نظر
تفاوت اس اس دی m.2 , و NVMe و SATA چیست؟
حافظه‌های ذخیره سازی کامپیوتر و لپ تاپ، امروزه به صورت عمده به دو دسته حافظه هارد دیسک (HDD) و حافظه حالت جامد (SSD) تقسیم می‌شوند. حافظه‌های هارددیسک، فضای ذخیره سازی بیشتری را با قیمت ارزان در اختیار شما قرار می‌دهند؛ اما سرعت بالای انتقال اطلاعات حافظه‌های SSD در مقایسه با حافظه‌های هارد دیسک سنتی، سبب محبوبیت بسیار زیاد این نوع حافظه شده است. حافظه‌های اس اس دی در سایزها و استانداردهای مختلف، با رابط‌های گوناگون به بازار عرضه شده اند که سبب پیدایش اصطلاحاتی مانند حافظه اس اس دی SATA، حافظه اس اس دی M.2، حافظه اس اس دی NVMe و ... در بازار این قطعات شده است. در ادامه قصد داریم ضمن بررسی ساختار حافظه‌های اس اس دی، انواع رابط ها، سایز حافظه‌های اس اس دی و فرق بین SSDها را مورد بررسی قرار دهیم و یاد بگیریم که چطور SSDها را تشخیص دهیم.
آشنایی با ساختار حافظه اس اس دی
ساختار حافظه اس اس دی، کاملا با حافظه‌های هارد دیسک متفاوت است و همین امر، امکان دستیابی به سرعت نقل و انتقالات بالاتر را در این حافظه‌ها فراهم کرده است. حافظه SSD داده‌ها را روی تراشه‌های حافظه فلش متصل به هم که از سیلیکون ساخته شده اند، می‌خواند و می‌نویسد. این تراشه‌ها از ترانزیستورهای دروازه شناور (FGT) برای نگه داشتن شارژ الکتریکی استفاده می‌کنند، که SSD را قادر می‌سازد تا داده‌ها را حتی زمانی که به منبع تغذیه متصل نیست، ذخیره کند. هر FGT حاوی یک بیت داده است که به عنوان 1 (برای یک سلول شارژ شده) یا 0 (برای سلول بدون شارژ) تعیین می‌شود.
حافظه‌های SSD از سه نوع حافظه اصلی استفاده می‌کنند: سلول‌های تک سطحی، سه سطحی و چند سطحی. سلول‌های تک سطحی می‌توانند یک بیت داده را در هر زمان نگه دارند (یک یا صفر). سلول‌های تک سطحی (SLC) گران‌ترین شکل SSD و سریع‌ترین و بادوام‌ترین آن‌ها نیز هستند. سلول‌های چند سطحی (MLCs) می‌توانند دو بیت داده در هر سلول را در خود نگه دارند و فضای ذخیره سازی بیشتری در همان مقدار فضای فیزیکی SLC دارند. در مقابل، MLCها سرعت نوشتن پایین تری دارند. سلول‌های سطح سه گانه (TLC) می‌توانند سه بیت داده را در یک سلول نگه دارند. اگرچه TLCها ارزان‌تر هستند، اما سرعت نوشتن پایین‌تری نیز دارند و نسبت به سایر انواع حافظه دوام کمتری دارند.
ساختار حافظه‌های اس اس دی به گونه ای است که ضمن افزایش سرعت انتقال داده ها، مقاومت بهتری را برای این حافظه‌ها در برابر ضربه و افتادن از ارتفاع در مقایسه با هارد دیسک‌ها به وجود آورده است. همچنین با توجه به اینکه هیچ قطعه متحرکی در حافظه‌های اس اس دی وجود ندارد، احتمال خرابی آن ها کمتر است و سر و صدای کمتری نیز ایجاد می‌کنند.
آشنایی با انواع رابط حافظه‌های اس اس دی
حافظه‌های اس اس دی، رابط‌های مختلفی دارند. در ادامه به ارائه توضیحاتی برای تشخیص انواع رابط SSD می‌پردازیم.
رابط SATA
رابط SATA یک رابط کامپیوتری است که دستگاه‌های ذخیره‌سازی انبوه مانند درایوهای HDD، درایوهای نوری و درایوهای SSD را به کامپیوتر متصل می‌کند. این رابط برای اتصال مستقیم این درایو‌ها به مادربرد کامپیوتر استفاده می‌شود. SATA 3 جدیدترین نسل رابط SATA با حداکثر سرعت 600 مگابیت بر ثانیه است. حافظه SSD SATA یکی از پرکاربردترین انواع حافظه اس اس دی است که در کامپیوتر‌های رومیزی کاربرد بیشتری دارد.
رابط PCIe
نام رابط PCIe مخفف عبارت Peripheral Component Interconnect Express است و یک رابط مدرن برای اتصال قطعات کامپیوتر به شمار می‌آید. رابط PCIe بسیار سریعتر از SATA است و به همین دلیل امروزه بسیار مورد توجه قرار گرفته است. این رابط‌ها سرعت 1 گیگابیت بر ثانیه را در مقابل SATA (با سرعت 0.6 گیگابیت بر ثانیه) دارند. این رابط‌ها دارای حداکثر 16 کانال با سرعت 128 گیگابیت بر ثانیه برای نقل و انتقال داده‌ها هستند. حافظه‌های اس اس دی PCIe سینک‌های حرارتی بهتری دارند، اما تنها زمانی کاربرد آن‌ها اهمیت دارد که سرعت انتقال بالایی مدنظر باشد.
سایز اس اس دی‌ها (انواع فرم فکتور حافظه‌های اس اس دی)
تشخیص فرم فکتور SSDها از روی شکل این حافظه‌ها امکان پذیر است. پس از اینکه مشخص کردید به چه عملکردی نیاز دارید و چه مقدار فضای ذخیره سازی مورد نیاز است، زمان آن می‌رسد که فرم فاکتوری را پیدا کنید که با سیستم شما سازگار باشد. درایوهای SSD با سه فرم فکتور رایج عرضه می‌شوند. در ادامه نکاتی برای تشخیص فرم فکتور SSD را ارائه می‌دهیم.
حافظه اس اس دی 2.5 اینچی
فرم فاکتور استاندارد حافظه‌های اس اس دی، سایز 2.5 اینچی است که در داخل درایو اکثر کامپیوتر‌های لپ تاپ یا رومیزی قرار می‌گیرد. از آنجایی که بسیاری از کاربران هارد دیسک‌های خود را با درایوهای SSD جایگزین می‌کنند، درایو 2.5 اینچی به گونه ای طراحی شده است که برای سیستم‌های کسانی که قصد ارتقا حافظه خود را دارند، سازگاری داشته باشد.
حافظه اس اس دی mSATA
یک SSD با سایز کوچک تر، دارای فرم فکتور mSATA است. حافظه‌های SSD mSATA یک هشتم اندازه یک درایو 2.5 اینچی هستند و برای اتصال به سوکت mSATA در مادربرد سیستم طراحی شده اند. درایوهای mSATA در دستگاه‌های بسیار نازک و مینی یا به عنوان درایو ثانویه در رایانه‌های رومیزی استفاده می‌شوند. امروزه حافظه‌های اس اس دی mSATA به تدریج جای خود را به حافظه‌های M.2 داده اند.
حافظه اس اس دی M.2
کوچکترین فرم فکتور SSD ها، فرم فکتور M.2 نام دارد که برای جای‌گیری بهتر حافظه اس اس دی در کامپیوترها و لپ تاپ‌ها طراحی شده است. اس اس دی‌های M.2 از طریق سوکت M.2 به مادربرد متصل می‌شوند و برای کامپیوترها و اولترابوک‌های دارای فضای محدود طراحی شده اند. به این ترتیب، اس اس دی M.2 گزینه ای عالی به عنوان یک حافظه SSD برای لپ تاپ است. حافظه اس اس دی M.2 از طریق رابط‌های مبتنی بر SATA و PCIe، به درگاه M.2 که در برخی از مادربردها وجود دارد، متصل می‌شود. در حالتی که از استاندارد PCIe استفاده شود، اس اس دی M.2 دارای پروتکل NVMe بوده و به آن SSD M.2 NVMe گفته می‌شود؛ همچنین در حالتی که از رابط SATA استفاده شود، اس اس دی دارای استاندارد AHCI است.
حافظه اس اس دی U.2
سایز فرم فکتور U.2 مشابه درایو 2.5 اینچی به نظر می‌رسد، اما کمی ضخیم‌تر است. این فرم فکتور از یک کانکتور متفاوت استفاده می‌کند و داده‌ها را از طریق رابط PCIe ارسال می‌کند. فناوری U.2 SSD معمولا برای ایستگاه‌های کاری پیشرفته، سرورها و برنامه‌های سازمانی که به فضای ذخیره‌سازی بیشتری نیاز دارند، اختصاص دارد. این اجازه می‌دهد تا دمای عملیاتی بالاتری داشته باشد و برای انتقال گرما نسبت به فرم فکتور M.2 مطلوب‌تر است.
آشنایی با انواع حافظه‌های اس اس دی
اکنون که با انواع رابط‌ها و فرم فکتور‌های حافظه اس اس دی آشنا شدیم، به بررسی انواع حافظه اس اس دی موجود در بازار بر اساس این رابط‌ها و فرم فکتورها می‌پردازیم. همواره عباراتی مانند SATA، M.2، PCIe و NVMe را در زمینه حافظه‌های اس اس دی می‌شنویم. اما تفاوت حافظه‌های اس اس دی PCIe، NVMe، M.2 و SATA چیست؟ در ادامه به بررسی این موارد می‌پردازیم.
حافظه اس اس دی SATA
حافظه‌های اس اس دی سنتی که از رابط SATA استفاده می‌کنند، حافظه اس اس دی SATA نامیده می‌شوند. رابط SATA، رابط سنتی و اولین رابط معرفی شده حافظه‌های اس اس دی است. این رابط، در هارد دیسک‌ها هم مورد استفاده قرار می‌گیرد و به همین دلیل، برای جایگزینی آسان اس اس دی با هارد دیسک گزینه مناسبی است. در هنگام استفاده از رابط SATA برای اس اس دی، به کانکتور برق جداگانه نیز نیاز است که برق را از پاور به اس اس دی منتقل کند.
حافظه اس اس دی PCIe
حافظه اس اس دی که از رابط PCIe استفاده می‌کند، حافظه اس اس دی PCIe نامیده می‌شود. مزیت رابط PCIe نسبت به رابط SATA، سرعت بالاتر آن است. رابط PCIe مثل رابط ساتا از طریق مادربرد با سی پی یو ارتباط برقرار نمی کند و ارتباط مستقیم با CPU در این گذرگاه، سرعت انتقال داده بالاتری را فراهم می‌سازد. همچنین برق اس اس دی PCIe به صورت مستقیم از طریق همین رابط تامین می‌شود و نیازی به سیم برق جداگانه نیست.
حافظه اس اس دی NVMe
استاندارد Non-volatile Memory express یک پروتکل ذخیره سازی است. توجه داشته باشید که این استاندارد، یک فرم فاکتور (مانند M.2) یا یک رابط (مانند SATA) نیست؛ بلکه حافظه اس اس دی M.2 که از رابط PCIe استفاده می‌کند، حافظه SSD NVMe نامیده می‌شود. NVMe استانداردی است که به SSDهای مدرن اجازه می‌دهد تا با سرعت خواندن و نوشتن حافظه فلش خود کار کنند. اساسا، به حافظه فلش اجازه می‌دهد تا به عنوان یک SSD، مستقیما از طریق رابط PCIe (به جای SATA)، به عنوان یک حافظه مستقل عمل کند. این قابلیت می‌تواند تا 5 یا 6 برابر سریعتر از استاندارد مبتنی بر SATA (پروتکل AHCI) باشد.
درایوهای اس اس دی NVMe سرعت نوشتن تا 3500 مگابایت بر ثانیه برای نسل 3 و 5000 مگابایت بر ثانیه برای نسل 4 ارائه می‌کنند. این سرعت 7 برابر بیشتر از اس اس دی SATA (با سرعت 0.6 گیگابیت برثانیه) و 35 برابر بیشتر از هارد دیسک‌های معمولی است. با سرعت‌های انتقال داده چندین برابر درایوهای سنتی 7200 RPM و حتی 10000 RPM، به پروتکل محبوب تبدیل شده است.
می توان یک درایو M.2 را به کانکتور NVMe وصل کرد. بسته به مدل مادربرد می‌توان این کار را انجام داد، اما آیا همه درایوهای M.2 NVMe هستند؟ باید گفت خیر، برخی مادربردها فقط NVMe را پشتیبانی می‌کنند و برخی هر دو را انجام می‌دهند.
حافظه اس اس دی M.2
استاندارد M.2 یک فرم فاکتور است و باید توجه شود که با یک پروتکل مانند NVMe یا یک رابط مانند PCIe اشتباه گرفته نشود. حافظه‌های اس اس دی M.2 می‌توانند در نسخه‌های SATA و نسخه‌های NVMe (که از رابط PCIe استفاده می‌کنند) موجود باشند. در پاسخ به سوال احتمالی تفاوت اس اس دی M.2 با NVMe، باید گفت که M.2 یک فرم فکتور و NVMe یک پروتکل ارتباطی است و این دو با یکدیگر قابل مقایسه نیستند، بلکه اس اس دی M.2 می‌تواند با پروتکل NVMe یا پروتکل‌های دیگر عرضه شود.
تفاوتهای اس‌اس‌دی M.2، NVMe، و SATA در مورد نوع و اداء این دستگاه‌های حافظه اساسی هستند. در ادامه توضیحاتی در مورد هرکدام ارائه داده شده است:
1.M.2 (NGFF - Next Generation Form Factor):
- M.2 یک استاندارد فیزیکی برای اتصال دستگاه‌های ذخیره‌سازی به مادربرد است. این استاندارد از یک شکل فیزیکی بسیار کوچک بهره می‌برد که به نام M.2 یا NGFF شناخته می‌شود. این اس‌اس‌دی‌ها در اندازه‌ها و اشکال مختلفی عرضه می‌شوند.
- M.2 از اتصال SATA و NVMe پشتیبانی می‌کند. بنابراین، M.2 می‌تواند به عنوان یک واسط برای هر دو نوع اس‌اس‌دی SATA و NVMe استفاده شود.
2.SATA (Serial ATA):
- SATA یک رابط معمول برای اتصال اس‌اس‌دی‌ها و هارد دیسک‌ها به مادربرد است. این رابط برای انتقال داده از نوع SATA استفاده می‌کند.
- اس‌اس‌دی‌های SATA سرعت انتقال داده محدود‌تری دارند نسبت به NVMe. حداکثر سرعت انتقال داده SATA III (SATA 3.0) حدود 6 گیگابیت بر ثانیه است.
3.NVMe (Non-Volatile Memory Express):
- NVMe یک رابط فوق‌سریع برای اتصال اس‌اس‌دی‌ها به مادربرد است. این رابط برای انتقال داده از نوع PCIe (Peripheral Component Interconnect Express) استفاده می‌کند.
- اس‌اس‌دی‌های NVMe دارای سرعت انتقال داده بسیار بالاتری نسبت به اس‌اس‌دی‌های SATA هستند. این اس‌اس‌دی‌ها به سرعت‌های چندین گیگابایت بر ثانیه دسترسی دارند و به طور عمومی مناسب برای برنامه‌ها و کاربردهایی هستند که نیاز به سرعت بالا دارند، مانند بازی‌ها و ویرایش ویدئو.
بنابراین، اگر سرعت بالا برای شما اهمیت دارد، اس‌اس‌دی NVMe بهترین گزینه است. اگر اهمیت زیادی برای اندازه فیزیکی دستگاه دارید، M.2 یک گزینه جذاب است. اما اگر برای وظایف عادی و کاربردهای روزمره به دنبال یک حافظه اصلی با سرعت متوسط هستید، اس‌اس‌دی SATA نیز کارآمد است.
تفاوت کلیدهای B، M و B&M در حافظه اس اس دی M.2
همانطور که گفته شد، حافظه‌های اس اس دی M.2 از چند درگاه مختلف، مبتنی بر PCIe و SATA استفاده می‌کنند. در ادامه به بررسی شکل این استاندارد‌ها می‌پردازیم.
درگاه M.2 کلید B:
درگاه M.2 کلید B قدیمی ترین اسلات M.2 است که امروزه به ندرت مورد استفاده قرار می‌گیرد. اس اس دی M.2 کلید B، مبتنی بر رابط SATA بود که خیلی مورد استقبال قرار نگرفت. شکل ظاهری این درگاه، به صورتی است که شکافی در یک طرف رابط، فاصله ای میان 6 پین و سایر پین‌ها ایجاد کرده است. امکان استفاده از اس اس دی NVMe (اس اس دی‌های با کلید M)، در مادربردهای دارای اسلات M.2 کلید B وجود ندارد.
درگاه M.2 کلید M:
مدرن ترین اسلات M.2، اسلات M.2 کلید M است که مبتنی بر رابط PCIe طراحی شده است و امروزه بسیار مورد توجه قرار گرفته است. شکل ظاهری این اسلات به صورتی است که شکافی در یک طرف رابط، فاصله ای میان 5 پین و سایر پین‌ها ایجاد کرده است. اسلات M.2 کلید M، از اس اس دی‌های دارای رابط M.2 کلید M و M.2 کلید M&B پشتیبانی می‌کند.
رابط M.2 کلید B&M (B+M):
مادربردها اسلاتی به نام کلید B&M ندارند، بلکه این کلید روی برخی اس اس دی‌های مبتنی بر SATA تعبیه شده است.اس اس دی‌هایی که دارای رابط B&M هستند، هم بر روی اسلات کلید B و هم بر روی اسلات کلید M قابل استفاده هستند. شکل ظاهری رابط B+M در اس اس دی ها، به شکلی است که دو شکاف، در یک طرف 5 پین و در طرف دیگر 6 پین را از سایر پین‌های میانی جدا کرده‌اند.
جمع بندی
حافظه های اس اس دی به طور کلی، جایگزین بسیار مناسبی برای هارد دیسک‌ها هستند. به علاوه اینکه پیشرفت‌های زیادی در زمینه حافظه‌های اس اس دی صورت گرفته است و این حافظه‌ها امروزه در نسل های گوناگون با سرعت ها و ظرفیت های مختلف عرضه شده اند. همچنین شما می‌توانید برای مطالعه بیشتر در مورد اس اس دی ها سری به مقاله "حافظه‌های اس اس دی NVMe و M.2 چه فایده‌ای برای سیستم شما دارند؟" بزنید. اما توصیه آخر ما به شما، بهتر است پیش از خرید، موارد اشاره شده در این مقاله که توسط متخصصین با تجربه و با کمک تیم محتوای تحریریه آسارایان جمع‌آوری و تنظیم شده را در نظر بگیرید و حافظه اس اس دی مناسب خود را از دسته بندی اس اس دی در فروشگاه آسارایان انتحاب و خریداری نمایید .
