راهنمایی و آموزش, عمومی, مقالات علمی

هاردهای SSD بر روی نسل نهم کنسول های بازی چه تاثیری می‌گذارد؟

تصویری از یک هارد SSD

آیا هاردهای SSD در نسل نهم کنسول‌های بازی، یک تجربه‌ی متفاوت را برای گیمر‌ها به وجود خواهند آورد؟ با تیلنو همراه باشید تا به تمامی جنبه‌های این سوال بپردازیم.

تنها چند ماه تا عرضه‌ی رسمی دو کنسول نسل نهمی ایکس باکس سری ایکس و پلی استیشن 5 باقی مانده است. به هیچ عنوان با قطعیت نمی‌توان گفت که کدام یک از دو کنسول سهم بیشتری از بازار را در اختیار خواهند گرفت. تا به اینجای کار استراتژی تقریبا یکسانی را از دو شرکت سونی و مایکروسافت شاهد بوده‌ایم. این جنگ پر هیاهو توسط مایکروسافت آغاز شد و از طریق بازی با اعداد، ارقام و اصطلاحات فنی ادامه پیدا کرد، در سمت مقابل هم سونی پا پس نکشید و با ارائه یک سمینار تخصصی درباره‌ی ویژگی‌های سخت افزاری کنسول PS5 طرفداران صنعت بازی‌ها را بیشتر گیج کرد. اما ویژگی اصلی و مهم کنسول‌ها در نسل نهم، برخورداری از هاردهای SSD است. هم از نظر کارشناسان و هم از نظر مهندسان طراح هر دو شرکت، مجهز شدن کنسول‌های نسل نهم به هارد SSD، تفاوت اصلی را نسبت به نسل‌های گذشته ایجاد می‌کند. حال این پرسش‌ها مطرح می‌شوند که وظیفه هاردهای SSD در کنسول‌های بازی چیست؟ در گذشته چه قطعه‌ای نقش SSD را ایفا می‌کرد؟

ذخیره سازی اطلاعات در HDD

در نسل هشتم هر دو کنسول PS4 و ایکس باکس وان برای ذخیره سازی اطلاعات از هارد دیسک‌های سنتی یا همان HDD استفاده می‌کردند. در درون HDD، یک دیسک گردان که به آن پلاتر می‌گویند قرار دارد. پلاتر از جنس مواد فرو مغناطیس ساخته شده است که اطلاعات را بصورت مغناطیسی در هر یک از بلاک‌های خود ذخیره می‌کند. منظور از بلاک، ناحیه‌ای با طول و عرضی در مقیاس نانو‌متر است که بیت‌های اطلاعتی را نگهداری می‌کند. بر روی پلاتر یک بازوی محرک قرار می‌گیرد که عمل خواندن و نوشتن اطلاعات در درون HDD را انجام می‌دهد. از آن جایی که در داخل HDD، هم از قطعات الکترونیکی و هم قطعات مکانیکی استفاده شده است ،عمل ذخیره سازی، خواندن و نوشتن اطلاعات با سرعتی پایین انجام می‌شود، این مقدار چیزی در حدود چند میلی ثانیه است، اما CPU تعبیه شده در داخل کنسول می‌تواند در سرعت‌های بسیار بالاتر نیز کار کند. این عدد مقداری در حدود نانو ثانیه است، که یک میلیون بار سریع تر از HDDها است.

جدا از بحث سرعت پایین HDDها، آسیب پذیری بالای آن‌ها نیز یک عیب بزرگ دیگر آن‌ها به شمار می‌رود. هارد‌های HDD نسبت به ارتعاشات مکانیکی مانند ضربه حساس هستند و ممکن است تنها با یک تکان کوچک، اطلات ذخیره شده دچار آسیب شوند و قابل بازیابی یا همان ریکاوری نباشند. در این حالت گفته می‌شود که هارد دیسک دچار بدسکتور سخت‌افزاری شده است. هیچ یک از مشکلات گفته شده تا به اینجای کار در داخل هاردهای SSD وجود ندارند و می‌توان از نظر سخت افزاری اینطور نتیجه گرفت که هاردهای SSD برتری چشم‌گیری نسبت به هارد دیسک‌های سنتی دارند.

تصویری از اجزای داخلی یک هارد دیسک سنتی

ذخیره سازی اطلاعات در SSD

در ساختار هاردهای SSD بر خلاف هارد دیسک‌های قدیمی، هیچ گونه قطعه‌ی مکانیکی‌ای وجود ندارد. هاردهای SSD از مجموعه‌ای از قطعات الکترونیکی تشکیل شده اند و همین مورد باعث می‌شود سرعت کار هاردهای SSD در حد چند نانو ثانیه باشد (یک میلیون بار سریع‌تر از هارد‌های HDD). سرعت کار بالای SSD بر روی عملکرد CPU هم تاثیر چشم‌گیری می‌گذارد و باعث می‌شود CPU در سریع‌ترین زمان ممکن فرامین لازم را ارسال کند و نظارتی کامل روی اطلاعات رد و بدل شده داشته باشد.

در بالا تصویر مدار الکترونیکی یک هارد SSD را می‌بینیم. هارد SSD از درگاه ارتباطی ساتا (SATA) برای تبادل اطلاعات استفاده می‌کند و یک آی‌سی کنترل کننده نیز بعد از درگاه ساتا قرار دارد که بر روی داده‌های ورودی و خروجی نظارتی کامل دارد. نقطه‌ی قوت هاردهای SSD، تراشه‌های حافظه‌ی NAND هستند، بحث حافظه‌ی NAND یک مبحث بسیار گسترده است که باید در طی چند مقاله مورد بررسی قرار گیرد. در اینجا به صورت خلاصه کارکرد آن را بررسی می‌کنیم.

تراشه‌ی حافظه‌ی NAND

تمامی اطلاعات گرافیکی، صوتی و هر آنچه که ما در کنسول‌های بازی و کامپیوتر‌ها با آن‌ها سر و کار داریم، به صورت رشته‌ای از صفر و یک‌ها (0و1)، توسط پردازنده و حافظه‌ی اصلی قابل شناسایی و پردازش هستند. فرض کنید که ما یک مرحله از بازی را ذخیره می‌کنیم، تمامی فرآیندی که در طول بازی طی کرده‌ایم، بصورت رشته‌ای از صفر و یک‌ها ذخیره می‌شوند. اگر بخواهیم دوباره بازی را بارگذاری کنیم، این رشته‌ها دوباره از حافظه اصلی فراخوانی می‌شوند. این فرایند در داخل هارد‌های HDD، در  مدت زمان زیادی طی می‌شود، ولی در داخل هارد‌های SSD این فرآیند به دلیل وجود حافظه‌ی NAND خیلی سریع‌تر رخ می‌دهد. حافظه‌ی NAND از ترانزیستور‌های اثر میدان یا ماسفت ساخته شده است. ترانزیستور ماسفت در حالت خاموش، صفر و در حالت روشن، یک در نظر گرفته می‌شود. در مباحث پیشرفته‌ی الکترونیک ثابت می‌شود که سرعت سوئیچینگ ترانزیستور‌های ماسفت بسیار بالاست و توانایی کارکرد در فراکانس‌های بالا را دارند، در واقع وضعیت پایدار آن‌ها بین حالت صفر و یک به سرعت تغییر می‌کند، پس این قابلیت وجود دارد که با سرعت بالا و از طریق روشن و خاموش کردن ترانزیستور‌های حافظه‌ی NAND، اطلاعات را ذخیره سازی و بارگذاری کرد.

هاردهای SSD در کنسول‌های بازی

یک بازی ویدیویی مجموعه‌ای از فایل‌های حجیم است. اطلاعات گرافیکی، فرامین بازی و بسیاری از اطلاعات دیگر در داخل فایل‌های بازی قرار گرفته‌اند. CPU برای اجرای بازی و بارکذاری مراحل به این فایل‌ها نیاز دارد. در نتیجه CPU یک سیگنال فرمان الکتریکی برای دسترسی به فایل‌ها به سمت حافظه‌ی اصلی ارسال می‌کند. اگر ما در داخل کنسول یک HDD به عنوان حافظه‌ی اصلی داشته باشیم، مدت زمان بارگذاری و پردازش بازی بسیار به طول می‌انجامد. به خصوص در بازی‌های جهان بازی مانند اسپایدر‌من یا GTA که فایل‌های خرد بسیاری دارند. از طرفی هم باید با لودینگ‌های طولانی هم دست و پنجه نرم کنیم چون مدت زمان زیادی طول می‌کشد که اطلاعات مربوط به یک بازی از داخل حافظه‌ی اصلی که اینجا یک HDD است، فراخوانی و پردازش شوند. این تاخیر طولانی بخاطر وجود قطعات مکانیکی در داخل HDD است که پیشتر راجع به آن بحث کردیم.

تصویری از بازی جهان باز اسپایدر من و سزعت بارگذاری SSD

اما اگر از یک هارد SSD به عنوان حافظه‌ی اصلی استفاده کنیم، شرایط چگونه پیش می‌رود؟

مکانیزم هاردهای SSD و ذات قطعات الکترونیکی آن‌ها باعث می‌شود تا مدت زمان فراخوانی فایل‌های بازی، در کوتاه‌ترین زمان ممکن انجام شود و دیگر با صفحه‌های لودینگ طولاتی مدت یا افت فریم در محیط بازی روبرو نشویم. در این حالت CPU تنها با ارسال یک فرمان در مدت زمانی بسیار کوتاه، فایل‌های اطلاعاتی را از سمت SSD دریافت می‌کند و پردازش در بالاترین فرکانس تعریف شده برای CPU انجام می‌شود.

بصورت رسمی تایید شده است که کنسول‌های بازی ایکس باکس سری ایکس و PS5 از هارد SSD به عنوان حافظه‌ی اصلی خود استفاده می‌کنند. پس حداقل به صورت تئوری و روی کاغذ می‌توانیم به مزایایی که در این مطلب پیرامون هاردهای SSD مطرح کردیم، امیدوار باشیم.

در انتها شما نیز اگر سوالی درباره‌ی بعد فنی هاردهای SSD داشتید، آن را در بخش کامنت‌ها با ما به اشتراک بگذارید.

بازگشت به لیست

مطالب مرتبط

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.