چگونه عصر SSDهای SATA با شکست به پایان رسید و چرا هیچ‌کس نباید دلتنگش باشد - آموزش ترفندهای موبایل و لپ تاپ

اگر دوران گذار از PATA (Parallel ATA) به SATA (Serial ATA) را در اوایل دههٔ ۲۰۰۰ از نزدیک تجربه نکرده باشید، شاید درک اینکه این گذار چقدر انقلابی بود برایتان دشوار باشد. PATA بداخلاق، حجیم و کند بود. SATA نخستین بازطراحی واقعی فناوری رابط درایوها پس از چند دهه بود و برای مدتی هم، خوب بود.

امروزه از SATA به‌عنوان رابط ته‌کیسه‌ها یاد می‌شود؛ رابطی که در نسخهٔ SATA III آن، پهنای باند نظری «فقط» ۶۰۰ مگابایت بر ثانیه است. این استاندارد در سال ۲۰۰۹ عرضه شد؛ پس چرا SATA IV هیچ‌وقت معرفی نشد؟ چرا این مسیر به بن‌بست خورد؟

بهترین چیز دربارهٔ نخستین SSDهای SATA این بود که درگاهش را از قبل داشتید

همه‌چیز حول شما نمی‌چرخد، ای SSDها

درایو هارد 2 ترابیتری WD Red Plus در سینی برداشته شده مقابل Ugreen DXP8800 Ultra.
هارد دیسک 2 ترابیتری وسترن دیجیتال در داک UNITEK در کنار Raspberry Pi که DriveCheck را اجرا می‌کند.
هارد مکانیکی با کانکتور سامانه SATA که آسیب دیده است.
درایو هارد دیسک 6 ترابایتی در داخل محفظه‌ای روی یک میز کناری.
نمای نزدیک از دو کانکتور درایو هارد لپ‌تاپ.

مهم است که درک کنیم در وهله اول، رابط SATA برای درایوهای SSD طراحی نشده است. این رابط برای همگام شدن با سرعتهای رو به بهبود در درایوهای مکانیکی در نظر گرفته شده بود. محدودیت ۶۰۰ مگابایت بر ثانیه حتی در سال ۲۰۲۶ نیز برای مدیریت یک هارد معمولی کافی است، اما به شکلی متناقض، حتی درایوهای سخت نیز در بخش‌های بالایی از عملکرد، از SATA III پیشی گرفته‌اند.

نکته مربوط به درایوهای SSD این است که آنها می‌توانند از چندین مسیر موازی داده بهره ببرند. یک درایو سخت تنها تعداد محدودی هد خواندن دارد که می‌تواند جریان داده را فراهم کند.

درایوهای SSD مبتنی بر SATA به سرعت پهنای باند موجود را اشباع کردند، که این خود جهشی عظیم نسبت به هارد دیسک‌های سنتی (HDD) محسوب می‌شد، و مزایای تأخیر تقریباً صفر را نیز اضافه کرد. اما پتانسیل SSD که در فاکتور شکلی جای گرفت که برای جایگزینی مستقیم درایوهای مکانیکی طراحی شده بود، عمدتاً از بین رفت و هدر رفت.

درایوهای SATA SSD پانزده سال را صرف تعقیب ۴۰ مگابایتی در ثانیه شد

تقریباً، اما نه دقیقاً

برای اینکه تصوری از میزان رکود فناوری اس‌اس‌دی‌های SATA داشته باشید، کافی است به سامسونگ 830 سال ۲۰۱۱ نگاه کنید؛ درایوی که دو سال پس از SATA III معرفی شد و حداکثر سرعت خواندن آن به ۵۲۰ مگابایت بر ثانیه می‌رسد. جدیدترین درایو SATA III سامسونگ یعنی 870 EVO با ظرفیت ۸ ترابایت می‌تواند به ۵۶۰ مگابایت بر ثانیه برسد. این عدد ۴۰ مگابایت بر ثانیه کمتر از حداکثر نظری رابط SATA III است و احتمالاً هرگز به آن دست نخواهیم یافت، زیرا سربارها و تنگناهای ذاتیِ این فناوری چنین اجازه‌ای نمی‌دهند.

کافی است در نظر بگیرید که درایو PCIe 3.0 سامسونگ یعنی 970 EVO Plus (که اتفاقاً رایانه گیمینگ من از آن استفاده می‌کند) بیش از شش برابر سریع‌تر است و به سرعت ۳٫۵ گیگابایت بر ثانیه می‌رسد؛ از منظر عملکرد روشن است که SATA عملاً مُرده است. ضمن اینکه یک درایو PCIe 3.0 دو نسل عقب‌تر است و خودش هم تنها کسری از سرعت‌های واقعی نزدیک به ۱۵ گیگابایت بر ثانیه‌ای است که بهترین درایوهای PCIe 5.0 به آن دست می‌یابند.

شایان ذکر است که برای ساختن SATA سریع‌تر تلاش‌هایی هم انجام شده است. در پرسش‌های متداول SATA-IO درباره این موضوع، جزئیات SATA روی PCIe موسوم به SATA Express شرح داده شده است. این سازمان اشاره می‌کند که صرفاً دو برابر کردن سرعت SATA و رساندن آن به ۱۲ گیگابیت بر ثانیه با موانع جدی روبه‌رو بود؛ از نگرانی درباره بهره‌وری انرژی گرفته تا نیاز به بازطراحی اساسی کنترلرها. SATA Express به جایی نرسید و هرگز واقعاً مورد استقبال قرار نگرفت.

M.2 جای بهتری برای جای‌گذاری حافظه فلش در اختیار اسمبلرهای رایانه گذاشت

به‌راحتی در اسلات جا می‌شود

امروزه قالب ترجیحی، اسلات M.2 با پروتکل NVMe است. به‌طور کلی، این قالب چهار لاین PCIe در اختیار اس‌اس‌دی قرار می‌دهد که در مجموع پهنای باندی حیرت‌انگیز و عملکرد موازی فوق‌العاده‌ای را هنگام دسترسی به داده‌های تصادفی ذخیره‌شده روی تراشه‌های حافظه NAND فراهم می‌کند.

این درایوها بسیار جمع‌وجورتر از اس‌اس‌دی‌های SATA هستند که درونشان به هر حال عمدتاً هوا است. کانکتور تغذیه جداگانه‌ای وجود ندارد، چون برق مستقیماً از طریق اسلات M.2 تأمین می‌شود. خنک‌کاری هم آسان است، چون می‌توان مستقیماً به پکیج‌های تراشه دسترسی داشت. لپ‌تاپ‌ها و رایانه‌های رومیزی به جایگاه درایو SATA نیازی ندارند و همین امکان طراحی‌های جمع‌وجورتر را فراهم می‌کند؛ و اگر به بیش از یکی دو اسلاتی که مادربردتان دارد نیاز دارید، افزودن یک کارت توسعه برای درایوهای بیشتر به یک اسلات PCIe کاری ارزان و آسان است.

با این حال، مادربرد‌های مدرن هنوز دارای برخی پورت‌های SATA هستند، و دلیل خوبی دارد. دلیلی که بسیار مهم است این است که درایوهای هارد SATA همچنان کاملاً مرتبط هستند و ذخیره‌سازی انبوه بدون نیاز به نرخ انتقال سریع احتمالاً همیشه اهمیت خواهد داشت. تعداد زیادی SSD سری SATA در بازار وجود دارد و آن‌ها برای بیشتر کاربردها کاملاً قابل استفاده هستند.

من درایو را نگه می‌داشتم و عصر آن را خاتمه می‌دادم

در حالی که رابط SATA واقعاً آماده است تا در سطل زباله تاریخ قرار بگیرد، خود درایوها همچنان مرتبط و قابل استفاده هستند. Techspot چندین تست بازی انجام داد تا ببیند یک SSD مدل NVMe در مقایسه با مدل SATA چقدر بهتر عمل می‌کند. در این تست‌ها، اکثر بازی‌ها از جمله Cyberpunk 2077، هنگام مقایسه NVMe و SATA، تفاوت اندکی در عملکرد یا زمان بارگذاری نشان می‌دهند.

در حالی که تفاوت بین یک هارد مکانیکی و هر SSD قابل مشاهده است، بیشتر نرم‌افزارهایی که امروزه استفاده خواهید کرد، از SSDهای فوق سریع سودی زیاد نخواهند گرفت. مزیت واقعی از برنامه‌هایی مانند ویرایشگرهای ویدیو، یا هر چیزی که نیاز به جابه‌جایی حجم عظیمی از داده‌ها داشته، نشأت می‌گیرد. در حال حاضر، احتمالاً برای فرد معمولی مهم نیست که یک عملیات فایل دو ثانیه طول بکشد یا پنج ثانیه؛ این باعث می‌شود که SSDهای SATA برای داشتن مفید باشند، و در شرایط اقتصادی فعلی، حتی اگر فضای ذخیره‌سازی پرسرعت نیاز دارید، ممکن است ارزش خرید کنند، اما در درازمدت روزهایشان محدود است.