راه های افزایش طول عمر حافظه SSD

کلیک- اگر کامپیوتر شما دارای یک هارد معمولی است، باید به فکر خرید هارد جدیدی باشید و بهتر است این هارد جدید حافظه SSD باشد. جالب است بدانید اگر به جای خرید یک کامپیوتر جدید با یک هارد معمولی، برای کامپیوتر فعلی خود یک حافظه SSD بخرید، افزایش سرعت کامپیوتر را به طور محسوس‌تری احساس می‌کنید.

اما آیا حافظه‌های SSD کاملا بدون عیب هستند؟ در بسیار از مواقع این چنین نیست. حافظه‌های SSD در برخی از مواقع در مقایسه با انواع HHD خود دارای معایبی هستند. برای مثال اطلاعات به میزان محدود و مشخصی می‌توانند بر روی حافظه‌های SSD نوشته شود. در این مطلب قصد داریم به بررسی این ضعف حافظه‌های SSD بپردازیم و نحوه برخورد با این مشکل را توضیح دهیم. بیشتر توصیه‌های مطرح شده مربوط به سیستم عامل ویندوز است.

قسمت‌های داخلی یک حافظه SSD استاندارد ۲٫۵ اینچی و یک هارد HHD استاندارد ۳٫۵ اینچی

نوشته شدن اطلاعات بر روی هارد HHD

دیسک اصلی‌ترین قطعه هاردهای HHD است. این قطعه معمولا از شیشه یا آلومینیوم ساخته می‌شود و اطلاعات هارد بر روی این قسمت ذخیره می‌شود. این دیسک با لایه نازکی از فلز پوشانیده شده است که از قابلیت جاذبه و دافعه مغناطیسی برخوردار است. نوشتن اطلاعات بر روی هارد مستقیما بر روی این قسمت انجام می‌شود. هد هارد که وظیفه خواندن و نوشتن اطلاعات را بر عهده دارد، در بالای سر این دیسک به صورت معلق قرار دارد و برای ذخیره اطلاعات به صورت الگویی دوگانه، با مقادیر ۰ و ا به ایجاد جاذبه و دافعه مغناطیسی با سکتورها (بخش‌های بسیار کوچک دیسک) می‌‌پردازد. وقتی هارد می‌خواهد اطلاعات را در قسمتی بنویسد که قبلا اطلاعات دیگری در آن قسمت نوشته شده است (که در اصطلاح overwrite نامیده می‌شود)، دقیقا همان روند قبلی تکرار می‌شود و سکتورها باید به صورت متفاوتی به ایجاد جاذبه و دافعه مغناطیسی بپردازند. به عبارت دیگر نوشتن اطلاعات بر روی هارد، در هر دو صورت وجود و یا عدم وجود اطلاعات قبلی بر روی آنریال یکسان است.

نوشته شدن اطلاعات بر روی حافظه SSD

نوشته شدن اطلاعات بر روی حافظه‌های SSD با روند کاملا متفاوت و پیچیده‌تری صورت می‌پذیرد. سه نکته مهم در رابطه با این موضوع وجود دارد.

نخست اینکه روند ذخیره‌سازی اطلاعات در این حافظه‌ها به غیر از زمانی که حافظه SSD کاملا نو است و هیچ اطلاعاتی بر روی آن وجود ندارد، به این صورت است که ابتدا باید اطلاعات موجود سلول‌های حافظه فلش پاک شود و سپس اطلاعات جدید دوباره بر روی آن ذخیره شود و تا زمانی که اطلاعات قبلی حافظه پاک نشود، نمی‌توان اطلاعات جدیدی را بر روی آن ثبت کرد، بنابراین روند ذخیره اطلاعات بر روی حافظه‌های SSD به صورت ذخیره کردن/پاک کردن یا P/E است.

دوم اینکه روند P/E در حافظه‌های SSD به صورت محدودی انجام می‌شود و با هر انجام این روند سلول‌های حافظه به میزان بیشتری فرسوده می‌شوند و پس از اینکه این روند بارها و بارها تکرار شد، حافظه SSD کاملا غیر قابل استفاده می‌شود. روند ذخیره اطلاعات بر روی حافظه‌های SSD دقیقا شبیه وقتی است که با مداد روی کاغذ مطلبی می‌نویسید و آن را پاک می‌کنید. همان طور که می‌دانید چندین بار بیشتر نمی‌توان این کار را انجام داد و پس از چند بار استفاده از کاغذ ممکن است کاغذ پاره و غیر قابل استفاده شود.

سوم اینکه حافظه‌های SSD از صفحات (هر صفحه‌ای دربردارنده تعداد زیادی سلول است) و بلاک‌ها (هر بلاکی دربردارنده تعداد زیادی صفحه است) تشکیل شده است. مشکلی که در مورد حافظه‌های SSD وجود دارد این است که امکان ذخیره سازی اطلاعات بر روی یک صفحه وجود دارد، اما نمی‌توانید اطلاعات تنها یک بلاک را پاک کنید؛ بنابراین هنگامی که می‌خواهید یک سند ورد را که فقط یک صفحه را اشغال می‌کند، در حافظه SSD خود ذخیره کنید، حافظه ابتدا باید سایر صفحات استفاده شده بلاک مورد نظر را به بلاک دیگری از حافظه انتقال داده شوند، سپس کل بلاک مورد نظر را پاک کند و در نهایت اطلاعات را بر روی تمام صفحات آن بلاک و صفحه مورد نظر ذخیره کند. این فرآیند Write Amplification نامیده می‌شود. این موضوع به معنای آن است که در حافظه‌های SSD میزان نوشته شدن اطلاعات بسیار بیشتر از میزانی است که واقعاً مورد نیاز شما است. این کار باعث می‌شود تعداد دفعات P/E نیز افزایش پیدا کند.

Wear leveling

قبل از اینکه از هارد SSD خود دلسرد شوید، باید بدانید که حافظه‌های SSD به گونه‌ای طراحی شده‌اند که روند P/E بارها و بارها می‌تواند در آن‌ها تکرار شود. علاوه بر این، حافظه‌های SSD جدید دارای فناوری‌های جدیدی هستند که میزان کارایی حافظه در ذخیره‌سازی و نوشته شدن اطلاعات را افزایش می‌دهد و میزان ذخیره‌سازی اطلاعات بر روی سلول‌های حافظه را کاهش می‌دهد. یکی از فناوری‌ها، فناوری Wear leveling است. این فناوری از تمام تراشه‌های حافظه و سلول به سلول آن به صورت موثری برای ذخیره‌سازی و نوشتن اطلاعات استفاده می‌کند. این موضوع به معنای این است که حافظه‌های SSD با ظرفیت بالاتر نسبت به حافظه‌های‌ SSD با ظرفیت کمتر، دارای عمر مفید بیشتری هستند.

حال این سوال مطرح می‌شود که عمر مفید بالای حافظه‌های SSD تا چه میزانی است؟ سازندگان حافظه‌های SSD، عمر مفید محصولات خود را با حداکثر حجم اطلاعاتی که هارد می‌تواند ذخیره کند، بیان می‌کنند. برای مثال ظرفیت ذخیره‌سازی حافظه Crucial MX300 با ظرفیت ۷۵۰ گیگابایت، ۲۲۰TBW است که به معنای این است که این هارد می‌تواند تا ۲۲۰ ترابایت را ذخیره کند و پس از آن غیر قابل استفاده می‌شود؛ بنابراین اگر هر روز ۵۰ گیگابایت اطلاعات بر روی این حافظه بنویسید، تا ۱۲ سال می‌توانید از آن استفاده کنید. عمر مفید بسیاری از حافظه‌های موجود در بازار همانند این حافظه و یا حتی بیشتر از آن است.

میزان استفاده بسیاری از کاربران از حافظه‌های SSD به صورت روزانه بسیار کمتر از ۵۰ گیگابایت است و حتی ممکن است در مواقعی چندین روز متوالی هیچ استفاده‌ای از آن‌ها نکنند. به یاد داشته باشید که استفاده از هارد برای تماشای فیلم، مطالعه اسناد و مدارک و مشاهده تصاویر هیچ تاثیری بر عمر حافظه ندارد. زیرا تمام این موارد مربوط به خواندن فایل‌های حافظه می‌شود. تنها فعالیت‌هایی همچون کپی اطلاعات، دانلود اطلاعات، ویرایش فایل‌ها و تهیه فایل‌ پشتیبانی از اطلاعات گوشی، نیازمند نوشتن و ذخیره‌سازی اطلاعات بر روی هارد هستند.

با توجه به تمام این موارد می‌توان گفت عمر مفید حافظه‌های SSD می‌تواند بسیار بیشتر از عمر مفید انواع HHD باشد.

روش‌هایی برای افزایش عمر مفید حافظه SSD

برای به حداکثر رساندن عمر مفید حافظه SSD، علاوه بر اجتناب از استفاده‌های غیر ضروری مانند کپی و دانلود فایل‌های غیر ضروری و موارد دیگر، باید بدانید تنظیماتی در سیستم عامل و همچنین روش‌هایی برای افزایش عمر هاردهای HHD وجود دارد که البته نمی‌توان آن‌ها را برای انواع SSD به کار برد. برخی از روش‌ها صرفا برای سیستم عامل ویندوز توضیح داده شده است.

تست کارایی یا benchmark : بیشتر کاربران برای اطلاع از سرعت حافظه‌های SSD، فایل‌هایی را از مکانی به مکان دیگر انتقال می‌دهند و یا از نرم‌افزارهای تست کارایی استفاده می‌کنند. این کار اطلاعات مفیدی را در اختیار شما قرار می‌دهد، اما به یاد داشته باشید این کار به نوشتن اطلاعات بر روی حافظه نیاز دارد که می‌تواند عمر مفید هارد را کاهش دهد.

Hibernation : (منظور حالت Sleep که هیچ تاثیری بر عمر مفید حافظه SSD ندارد، نیست) بیشتر کامپیوترها از این حالت برخوردار هستند، در طول مدت زمانی که حالت Hibernation فعال است، اطلاعات حافظه سیستم (مکانی که برنامه‌های در حال اجرا و اطلاعات سیستم عامل در طول وضعیت Hibernation در آنجا ذخیره می‌شوند) قبل از اینکه کامپیوتر خاموش شود، در حافظه کامپیوتر (SSD یا HHD) ذخیره می‌شود. وقتی که کامپیوتر مجددا راه اندازی شود، اطلاعات مجددا از حافظه داخلی کامپیوتر به حافظه سیستم انتقال پیدا می‌کند و بنابراین تمام اطلاعات و اپلیکیشن‌ها درست همانند زمان قبل از خاموش شدن کامپیوتر، بارگزاری می‌شوند. هنگامی که اطلاعات بارگزاری شد، از حافظه کامپیوتر حذف می‌شود.

حالت Hibernation به چندین گیگ حافظه برای ذخیره‌سازی اطلاعات نیاز دارد که به معنای میزان بالایی از ذخیره‌سازی و نوشتن اطلاعات بر روی هارد یا حافظه است. به طور دقیق‌تر باید گفت هنگامی که حالت Hibernation در یک کامپیوتر با رم ۴ گیگابایتی فعال می‌شود، ۴ گیگابایت حافظه برای ذخیره سازی اطلاعات مورد نیاز است. گاهی اوقات حالت Hibernation در کامپیوترها به صورت خودکار فعال می‌شود و برای غیر فعال کردن آن باید به شیوه زیر عمل کنید.

• در منوی Start گزینه "(Command Prompt (admin" را انتخاب کنید و پس از آن پیغامی ظاهر می‌شود که باید گزینه Yes را انتخاب کنید تا بتوانید از قسمت خط فرمان استفاده کنید.
• پس از آن که پنجره خط فرمان باز شد، عبارت powercfg -h off را در آن تایپ کنید و سپس enter را بزنید.

با انجام این کار دیگر حالت Hibernate در کامپیوتر شما فعال نمی‌شود. برای فعال کردن حالت Hibernation به صورت خودکار در کامپیوتر، دوباره قسمت خط فرمان را باز کنید و این بار عبارت powercfg -h on را تایپ کنید.

سیستم عامل در کامپیوتری که مجهز به حافظه SSD باشد، سریعا راه اندازی می‌شود؛ بنابراین استفاده از حالت Hibernation برای کامپیوترهایی که از حافظه SSD به عنوان حافظه اصلی خود استفاده می‌کنند، ضرورت چندانی ندارد.

فرمان‌های AHCI و TRIM :TRIM مخفف عبارت (advanced host controller interface) یا رابط کنترل کننده پیشرفته میزبان، به سیستم عامل این امکان را می‌دهد که سریع‌تر به حافظه کامپیوتر دست پیدا کند و از قابلیت‌های پیشرفته استفاده کند. یکی از این قابلیت‌های فرمان AHCI است که این امکان را فراهم می‌کند که یک سیستم عامل پشتیبان به طور فعالی اطلاعاتی را در اختیار حافظه SSD قرار می دهد و حافظه با این اطلاعات می‌تواند تشخیص دهد که کدام اطلاعات برای مدت زمان زیادی مورد استفاده قرار نگرفته‌اند و می‌توانند پاک شوند. این کار باعث بهتر شدن عملکرد هارد، کاهش میزان نوشته شدن اطلاعاتی که بسیار بیشتر از نیاز واقعی است (Write Amplification) و در نهایت عملکرد سریع‌تر و طول عمر بیشتر حافظه‌های SSD می‌شود.

معمولا هر دو فرمان AHCI و TRIM به صورت پیش‌فرض فعال هستند. شما می‌توانید با ورود به تنظیمات BIOS کامپیوتر، حالت فرمان AHCI را فعال کنید. نحوه ورود به تنظیمات BIOS در کامپیوترهای مختلف متفاوت است؛ اما معمولا هنگامی که کامپیوتر در حال راه اندازی است، باید دکمه DELETE یا F2 را چندین مرتبه بزنید. پس از آن قسمت مربوط به حافظه یا storage را پیدا کنید و در قسمت "Configure SATA as" گزینه "AHCI" را انتخاب کنید (اگر قبلا انتخاب نشده است). بهتر است این کار را قبل از نصب سیستم عامل انجام دهید، در غیر این صورت باید قبل از انتخاب گزینه AHCI، درایورهای مربوط به حافظه را نصب کنید. به یاد داشته باشید در صورتی که دو حافظه SSD داشته باشید، در پیکره بندی RAID (فناوری ترکیب چند حافظه به یک حافظه واحد با هدف افزایش سرعت، کارایی و امنیت آن)، باید به جای AHCI حالت RAID را انتخاب کنید. در صورتی که هیچ کدام از این دو گزینه وجود ندارند و فقط گزینه IDE مشاهده می‌شود، باید به فکر خرید یک کامپیوتر جدید باشید.

برای ایجاد فرمان TRIM همانطور که قبلا توضیح داده شد، باید گزینه (Command Prompt (admin را انتخاب کنید و عبارت fsutil behavior query DisableDeleteNotify را اجرا کنید، در صورتی که فرمان اجرا نشد عبارت =۰ را در پایان DisableDeleteNotify اضافه کنید. در صورتی که باز هم فرمان اجرا نشد، عبارت fsutil behavior set disabledeletenotify 0 را وارد کنید.

اگر سیستم عامل مک بر روی کامپیوتر شما نصب شده است و از ابتدا دارای حافظه SSD بوده است، حالت TRIM همیشه فعال است، اما در صورتی که خودتان حافظه SSD را نصب کرده‌اید، باید این حالت را فعال کنید.

Defragmentation: در هاردهای HHD، دسترسی به اطلاعاتی که در قسمت دور از محور دیسک هارد ذخیره شده‌اند، نسبت به اطلاعاتی که در قسمت نزدیک به محور دیسک (قسمتی که به بخش مرکزی دیسک نزدیک‌تر است) ذخیره شده‌اند، با سرعت بیشتری انجام می‌شود. دلیل این موضوع این است که قسمتی از دیسک گردان که از محور آن دور است، سریع‌تر می‌چرخد؛ درست مانند یک چرخ. فرایند Defragmentation مکان داده‌های ذخیره شده را تغییر می‌دهد و آن‌ها را به قسمتی از دیسک که دور از محور قرار دارد، انتقال می‌دهد و آن‌ها را در کنار هم قرار می‌دهد. این کار باعث تقویت عملکرد هارد می‌شود.

به دلیل اینکه حافظه‌های SSD فاقد قطعات متحرک هستند، دسترسی به اطلاعات بدون توجه به مکان قرارگیری آن‌ها به سرعت صورت می‌پذیرد. این موضوع به معنای آن است که Defragmentation لازم و ضروری نیست. تنها کار فرآیند Defragmentation انتقال اطلاعات از مکانی به مکانی دیگر است و در حافظه‌های SSD فقط باعث بیهوده نوشته شدن اطلاعات بر روی حافظه می‌شود و عمر مفید آن‌ها را کاهش می‌دهد.

مایکروسافت ویندوز ۱۰ را به صورتی طراحی کرده است که فرایند Defragmentation به صورت خودکار در حافظه‌های SSD اجرا نشود. اگر کامپیوتر شما دارای حافظه SSD است، می‌توانید اجرای Defragmentation را کاملا غیرفعال کنید. گزینه مربوط Defragmentation معمولا یا در منوی Start یافت می‌شود و یا می‌توانید با یک جستجوی ساده آن را پیدا کنید. پس از یافتن گزینه مربوطه، در قسمت Configure Schedule می‌توانید آن را غیر فعال کنید.

Superfetch : این فناوری برای نخستین بار در ویندوز ویستا معرفی شد که این امکان را برای ویندوز فراهم می‌کند که حافظه سیستم را به صورت کارآمدتری مدیریت کند. در این فناوری ویندوز برای سریع‌تر شدن عملکرد، اطلاعات و اپلیکیشن‌هایی را که معمولا مورد استفاده کاربر است، از قبل روی حافظه بارگزاری می‌کند. اگر چه برای انجام این کار لازم است اطلاعات حافظه نهان Superfetch بر روی هارد کامپیوتر یا حافظه SSD نوشته شود و به صورت مرتب به روز رسانی شود و این کار خود باعث افزایش میزان نوشته شدن اطلاعات بر روی هارد می‌شود.

اگر کامپیوتر شما دارای حافظه HHD است، استفاده از این فناوری مفید است؛ اما برای حافظه‌های SSD مناسب نیست و چندان ضروری نیست و فقط باعث افزایش میزان نوشته شدن اطلاعات بر روی حافظه می‌شود.

برای غیر فعال کردن Superfetch پنجره Command Prompt را باز کنید و سپس عبارت services.msc را تایپ کنید. پس از آن لیست خدمات کاربردی ویندوز باز می‌شود. سپس در لیست باز شده گزینه مربوط به Superfetch راغیرفعال کنید.

Page File (با نام مستعار حافظه مجازی) : در سیستم عامل‌هایی همانند ویندوز ۱۰، Page File برای سیستم عامل، مانند یک هارد یا حافظه خوب برای کامپیوتر است. به طور خلاصه Page File میزانی از فضای ذخیره سازی است که ویندوز آن را در اختیار می‌گیرد تا زمانی که اپلیکیشنی به فضایی بیش از فضای رم کامپیوتر نیاز داشت، از آن استفاده کند.

لازم به ذکر است که میزان حافظه Page File دائما در حال تغییر است و به همین دلیل دائما اطلاعاتی در حافظه کامپیوتر نوشته می‌شود که برای حافظه SSD اصلا خوب نیست. بنابراین اگر رم کامپیوتر ۸ گیگابایت و یا بیشتر است و برنامه‌های زیادی را به صورت همزمان اجرا نمی‌کنید، می‌توانید Page File را کاملا غیرفعال کنید. بهترین کار این است برای Page File فضای ثابت توصیه شده در نظر گرفته شود و یا در صورتی که حافظه اصلی کامپیوتر شما SSD و حافظه جانبی آن HHD است، بهتر است Page File را به HHD انتقال دهید و آن را در حافظه SSD غیر فعال کنید. برای غیر فعال کردن Page File در حافظه SSD در ویندوز ۱۰ مراحل زیر را دنبال کنید.

• روی منوی Start راست کلیک کنید
• گزینه System را انتخاب کنید
• روی گزینه Advanced System Settings کلیک کنید
• سربرگ Advanced را انتخاب کنید
• روی گزینه‌ای که در بالای Settings... قرار دارد، کلیک کنید (در زیر بخش Performance)
• سربرگ Advanced را انتخاب کنید
• روی گزینه Change کلیک کنید
• گزینه "Automatically mange paging file size for all drives" را انتخاب کنید
• گزینه "Custom size" را انتخاب کنید.
• حداقل و حداکثر فضای توصیه شده را که در پایین پنجره مشاهده می‌شود، وارد کنید
• در پایان روی گزینه OK کلیک کنید و کامپیوتر را ریست کنید

سخن آخر

رعایت تمام این موارد باعث افزایش کارایی و عمر مفید حافظه‌های SSD می‌شود. لازم به ذکر است تمام موارد مذکور تنها برای احتیاط است و در صورتی که از حافظه SSD خود همانند هارد HHD استفاده کنید، می‌توانید برای مدت بسیار زیادی از آن استفاده کنید. سیستم عامل‌هایی که در سال‌های اخیر عرضه شده‌اند؛ دارای تنظیماتی هستند که مناسب حافظه‌های SSD است و میزان نوشتن اطلاعات بر روی آن‌ها را کاهش می‌دهد؛ بنابراین اگر از حافظه SSD خود درست استفاده کنید، تا سال‌ها می‌توانید از آن بدون هیچ مشکلی استفاده کنید.