انواع هارد دیسک (SATA، SAS و NVME) با مزایا و معایب آنها

مقدمه ای بر انواع هارد دیسک ها

هارد دیسک‌ ها چه کاربردی دارند؟ آیا با انوع هارد درایوها آشنایی دارید؟ برای ذخیره‌سازی و نگهداری اطلاعات از هارد دیسک‌ها استفاده می‌‌شود که کاربرد اصلی آنها ذخیره و بازیابی اطلاعات از داده‌های دیجیتال است. در واقع داده‌ها روی پلاک‌های موجود در هارد درایو ذخیره می‌شوند که به صورت چرخشی در هارد قرار دارند و داده‌های مورد نظر به وسیله یک سری هد موجود در آنها، ثبت و بازیابی می‌شوند.

هارد درایوها انواع مختلفی دارند که هر کدام مزایا و معایب خاص خود را دارند و از این رو تفاوت‌هایی با هم دارند. در این مقاله انواع مختلف هارد دیسک‌ها را بررسی می‌کنیم و شما را راهنمایی می‌کنیم که کدام یک ممکن است بهترین انتخاب برای نیازهای ذخیره‌سازی شما باشد، پس تا پایان ما را در مرکز داده پیشتاز همراهی کنید.

هارد درایو ها

دو نوع مختلف از هارد دیسک‌ها در رایانه‌ها به عنوان ابزار ذخیره‌سازی داده‌ها استفاده می‌شود: هارد درایو (HDDs) و درایو حالت جامد (SSDs). هر کدام از اینترفیس‌های مختلف مانند Serial Advanced Technology Attachment (SATA)  برای ذخیره داده‌ها و در دسترس قرار دادن آن برای کاربران استفاده می‌شوند.

هارد دیسک‌ها و درایوهای حالت جامد عملکرد یکسانی را انجام می‌دهند اما، متفاوت ساخته شده‌اند. هارد درایو‌ها از دسته‌ای از دیسک‌ها به نام پلاتر استفاده می‌کنند که در داخل کامپیوتر شما می‌چرخند تا داده‌ها را ذخیره کنند و درایوهای حالت جامد از تراشه‌های حافظه فلش متصل به هم به جای هر قسمت متحرک استفاده می‌کنند. در حالی که HDDها زمان پردازش کندتری دارند، کاراییSSD ها به قیمت آنها بستگی دارد و معمولا این دسته گران‌تر هستند.

HDDهای استاندارد قدیمی برای دستگاه‌های حافظه کامپیوتری استفاده می‌شوند که معمولا سرعت پردازش کمتری نسبت به SSD ها دارند. فناوری ذخیره‌سازی در طول زمان تکامل یافته است به طوری که هارد دیسک‌ها اکنون دارای ظرفیت‌های ذخیره‌سازی متعدد، فاکتورهای فرم و سرعت برای انتخاب هستند.

ظرفیت ذخیره‌سازی: در واقع ظرفیت ذخیره‌سازی به مقدار داده‌ای اشاره دارد که دستگاه ذخیره‌سازی شما می‌تواند در خود نگه دارد.

فاکتور فرم: این فاکتور به اندازه فیزیکی دستگاه اشاره دارد مانند این که چقدر دستگاه شما می‌تواند نازک و سبک باشد و چگونه بر اندازه و وزن رایانه شما تأثیر می‌گذارد.

سرعت: این عامل به عملکرد دستگاه ذخیره‌سازی شما در هنگام راه‌اندازی، روان‌سازی و بارگیری و نحوه تأثیر آن بر سرعت پردازش رایانه شما اشاره دارد.

تکامل هارد دیسک ها

هارد دیسک‌ها از زمان فایل دیسک آی‌بی‌ام (IBM) مدل 350 راه طولانی را طی کرده‌اند. در اینجا مروری کوتاه داریم بر برخی از فناوری‌هایی که جای خود را به هارد درایو‌هایی که امروزه از آنها استفاده می‌کنیم، پس همراهمان بمانید.

رابط سیستم کامپیوتری کوچک (SCSI)

SCSI که “scuzzy” تلفظ می‌شود، در سال 1986 توسط موسسه استاندارد ملی آمریکا ایجاد شد. این رابط اجازه می‌دهد تا چندین دستگاه از جمله هارد دیسک‌ها، چاپگرها، اسکنرها و … را با هم، به همدیگر متصل کنند. سریع‌ترین رابط SCSI (Ultra-640 SCSI) که 640 مگابایت بر ثانیه بود و می‌توانست 16 دستگاه را به هم متصل کند.

SCSI می‌تواند برای کنترل یک آرایه اضافی از دیسک‌های مستقل (RAID) استفاده شود. راه اندازی RAID داده‌های یکسانی را در مکان‌های مختلف یا روی چندین هارد دیسک ذخیره می‌کند. گنجاندن دیسک‌های پشتیبان برخی از محافظت‌های داخلی در برابر از دست دادن داده‌ها را فراهم می‌کند.

امروزه SCSI دیگر به ندرت مورد استفاده قرار می‌گیرد، هرچند ممکن است همچنان با سرورهای سازمانی استفاده شود. این نسخه عمدتا منسوخ شده است زیرا، قطعاتی که آن را کاربردی می‌کنند مانند اتصال‌دهنده‌ها، دیگر ساخته نمی‌شوند. SCSI متصل سریال (SAS) در حال حاضر بیشتر مورد استفاده قرار می‌گیرد.

پیوست فناوری پیشرفته موازی (PATA)

PATA، به عنوان درایو الکترونیک یکپارچه (IDE) نیز شناخته می‌شود که در دهه 1980 توسط وسترن دیجیتال (Western Digital) ایجاد شد. پیوست فناوری پیشرفته موازی قبلا به عنوان ATA شناخته می‌شد اما، زمانی که پیوست فناوری پیشرفته سریال (SATA) اختراع شد، بیشتر به عنوان PATA یا ATA موازی شناخته شد.

هارد دیسک‌های PATA از اتصال و کابل PATA برای اتصال یک یا دو هارد درایو به مادربرد کامپیوتر استفاده می‌کنند. این کابل دارای سه اتصال است: یکی برای اتصال به مادربرد و دو اتصال که می‌تواند به درایوها متصل شود. همچنین دارای یک کانکتور بزرگ 40 پین با حداکثر 80 سیم بود.

PATA داده‌ها را به صورت موازی انتقال می‌دهد، به این معنی که چندین بیت داده به طور همزمان منتقل می‌شوند. مشکلات خاصی با این مکانیسم ممکن است ایجاد شود. برای مثال، سیگنال‌هایی از خطوط داده چندگانه می‌توانند در زمان‌های مختلف به انتهای گیرنده برسند و آنها را از همگام‌سازی خارج کنند. کانال‌های داده موازی نیز مستعد تداخل الکترومغناطیسی بین سیم‌ها هستند.

نسخه‌های زیادی از PATA وجود داشت و با تکامل پیوست، سرعت آن افزایش یافت. تا زمانی که سریالATA (SATA)  در سال 2003 معرفی شد، به طور گسترده مورد استفاده قرار گرفت.

رایج ترین انواع هارد دیسک

بخش‌های زیر متداول‌ترین انواع هارد دیسک‌ها و همچنین مزایا و معایب آن‌ها را شرح می‌دهد تا بتوانید آگاهانه تصمیم بگیرید که کدام یک برای شما بهتر کار می‌کند.

پیوست فناوری پیشرفته سریال (SATA HDD)

SATA، ارتقا یافته از PATA، در سال 2003 معرفی شد. بسیار سریع‌تر و فشرده‌تر از نسل قبلی خود، از سیم‌های نازک و انعطاف‌پذیر برای انتقال داده‌ها استفاده می‌کند که به سرعت 600 مگابایت بر ثانیه یا کمتر، با ظرفیت ذخیره‌سازی تا 16 ترابایت می‌رسد.

درایوهای SATA از یک اتصال داده 7 پین استفاده می‌کنند و تنها یک درایو دیسک به ازای هر چیپ کنترلر SATA  روی مادربرد وجود دارد. نسل‌های مختلفی از این نوع درایوها وجود دارد(SATA 1.0, 2.0, 3.0 و …)، که در سال‌های اخیر هاردهای SATA در لپ‌تاپ‌ها کمتر مورد استفاده قرار می‌گیرند چون، اکثر سازندگان به SSD روی آورده‌اند. این نوع درایوهای SATA هنوز در دسکتاپ استفاده می‌شوند.

هر دوی HDDs و SSDs می‌توانند رابط SATA داشته باشند اما، وقتی افراد به هارد دیسک SATA مراجعه می‌کنند، معمولا در مورد رابط SATA استفاده شده با HDD صحبت می‌کنند.

مزایای SATA HDD:

• ظرفیت ذخیره‌سازی بالا
• کم هزینه
• سازگار با جلو و عقب دستگاه مورد استفاده.

معایب SATA HDD:

• نیاز به اجزای اضافی در صورت استفاده از آنها برای سیستم‌های قدیمی‌تر
• کندتر و پهنای باند کمتر از NVMe
• برای هر اتصال درایو به یک کابل جداگانه نیاز دارد

رابط سیستم کامپیوتری کوچک متصل به سریال (SAS)

هارد درایو‌های SAS برای استفاده در سرورها یا محیط‌های کامپیوتری با فرآیندهای سنگین طراحی شده‌اند. آنها عمدتا برای مشاغل کوچک یا آنهایی که به سرورها و ایستگاه‌های کاری نیاز دارند به جای رایانه‌های رومیزی معمولی استفاده می‌شوند.

سیم‌های آن بین دو کابل تقسیم شده است که به شما امکان می‌دهد دستگاه‌های بیشتری را متصل کنید. از انتقال داده سریال استفاده می‌کند و داده‌ها را به صورت متوالی و یک بیت در یک زمان از طریق یک ارتباط ارسال می‌کند. SAS در انتقال داده‌ها به داخل و خارج از فضای ذخیره‌سازی سریع و در خواندن و نوشتن اطلاعات به طور مداوم سریع عمل می‌کند.

مزایای SAS:

• انتقال سریع داده‌ها
• مفید برای سرورها یا ایستگاه‌های کاری
• امکان اتصال چندگانه را فراهم می‌کند.

معایب SAS:

• نیاز به قدرت زیاد برای انجام کارها
• ظرفیت ذخیره‌سازی کمتر

درایو حالت جامد پیوست فناوری پیشرفته سریال (SATA SSD)

وقتی در مورد SSD به عنوان یک نوع هارد درایو می‌شنوید، SATA SSD معمولا همان چیزی است که مردم به آن اشاره میکن‌ند. نوعی درایو حالت جامد است که از رابط سخت‌افزاری و پروتکل SATA برای انتقال و ذخیره داده‌ها استفاده می‌کند.

SSDها به طور کلی، به طور قابل توجهی گران‌تر از گزینه‌های HDD هستند اما، دارای مزایای متعددی مانند ظرفیت ذخیره‌سازی بیشتر، سرعت بالاتر و معمولا اندازه‌های جمع و جورتر هستند که آنها را برای لپ‌تاپ ایده‌آل می‌کند. بزرگترین SSD موجود در بازار 100 ترابایت است، اگرچه 2 ترابایت یا کمتر گزینه‌های رایج مصرف‌کننده هستند. سرعت انتقال اطلاعات بسیار سریع‌تر از HDDs است و سرعت آن در SSD در حدود 500 مگابایت بر ثانیه در مقابل 30 تا 150 مگابایت بر ثانیه در HDDs است.

SSDهای SATA دارای چندین فرم فاکتور از جمله 5/2 اینچی و M.2 هستند و به راحتی می‌توانند به عنوان ارتقاء به هاردهای SATA اضافه شوند.

مزایای SATA SSD:

• سرعت بالای پردازش داده و کپی یا انتقال فایل در مقایسه با HDDs
• بادوام
• ساخته شده در سایزهای کوچک و مناسب

معایب SATA SSD:

• گران
• ظرفیت ذخیره‌سازی کمتر از HDDs

درایو حالت جامد کنترل کننده میزبان حافظه غیر فرار (NVMe SSD)

NVMe یک پروتکل دسترسی و انتقال ذخیره‌سازی برای SSDها است. در سال 2011 معرفی شد و از PCIe به عنوان رابط استاندارد خود استفاده می‌کند. این فناوری از خطوط متعدد استفاده می‌کند و داده‌ها را با سرعت 64000 مگابایت بر ثانیه انتقال می‌دهد که به طور قابل توجهی سریع‌تر از SATA SSD است. درایوهای NVMe برای ویرایش ویدیو و انتقال فایل‌های بزرگ مفید هستند.

علاوه بر ارائه سرعت پردازش سریع‌تر، فناوری NVMe به دلیل استفاده از مسیرهای داده کوتاه‌تر و بهینه‌شده، تأخیر کمتری نسبت به SATA دارد. این صف‌ها (فایل‌های پشت هم) را به طور موثرتری مدیریت می‌کند و سربار CPU را تا حد زیادی کاهش می‌دهد. با این حال، SATA هنوز گزینه کارآمدتری نسبت به HDDهای سنتی است و معمولا در دستگاه‌ها نسبت به NVMe بیشتر یافت می‌شود.

مزایای NVMe SSD:

• اطلاعات بیشتری را در مقایسه با سایر دستگاه‌های ذخیره‌سازی سریع‌تر منتقل می‌کند چون، دارای سیستم ورودی یا خروجی بالاتری است.
• استاندارد صنعتی جدید برای کنسول‌های بازی و کامپیوترهای پیشرفته در نظر گرفته شده است.

معایب NVMe SSD:

• گران‌تر
• پشتیبانی زیادی از سیستم عامل‌های رایانه قدیمی‌تر وجود ندارد
• از قدرت زیادی استفاده می‌کند

به کدام نوع هارد دیسک نیاز دارم؟

مهم نیست که کدام را انتخاب می‌کنید، هر نوع درایو مزایا و معایبی دارد. انتخاب هارد دیسک مناسب به سازگاری آن با دستگاه شما و نیازهای ذخیره‌سازی و سرعت بستگی دارد زیرا، هر نوع هارد درایو مشخصات متفاوتی دارد.

SATA HDD: بهترین برای دسکتاپ‌هایی که وظایف محاسباتی اولیه را انجام می‌دهند.

SAS HDD: بهترین برای ایستگاه‌های کاری و سرورها، به ندرت برای استفاده شخصی.

SATA SSD: بهترین گزینه برای کامپیوترهایی که ظرفیت ذخیره‌سازی بالا با قیمت مقرون‌به‌صرفه مورد نیاز است.

NVMe SSD: بهترین گزینه برای کامپیوترهایی که سرعت انتقال و پهنای باند بالا مورد نیاز است. برای مثال، هنگام بازی یا کار گسترده مثل عکس یا فیلم.

ما در این مقاله انواع هارد دیسک را با مزایا و معایب آنها به شما معرفی کردیم، شما بهترین را با توجه به نیازتان انتخاب کنید.