รวมคำศัพท์เกี่ยวกับ SSD หรืออุปกรณ์เก็บข้อมูลแบบ Solid State Drive ที่คุณควรจะรู้เอาไว้

รวมคำศัพท์เกี่ยวกับ Solid State Drive (SSD) ที่คุณควรรู้

คุณสมบัติของ อุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลแบบ Solid State Drive (SSD) จะมีรายละเอียดยิบย่อยที่อาจทำให้มือใหม่ที่ไม่เคยเลือกซื้อมาก่อน รู้สึกงุนงง ไม่เข้าใจว่าศัพท์ต่าง ๆ ที่ระบุเอาไว้มันหมายถึงอะไร ? แต่ความจริงมันก็ไม่ใช่เรื่องยาก ถ้าหากคุณอยากจะเข้าใจ

ข้อมูลเพิ่มเติม : RAM คืออะไร ? Harddisk คืออะไร ? SSD คืออะไร ? และแตกต่างกันอย่างไร ?

ในบทความนี้ เราก็เลยจะมาอธิบายคำศัพท์ ที่เกี่ยวกับคุณสมบัติของ อุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลแบบ Solid State Drive (SSD) ให้ได้อ่านกัน

1. Form Factor

Form Factor ในอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลแบบ Solid State Drive (SSD) จะหมายถึงลักษณะทางกายภาพของตัวไดร์ฟ ซึ่งจะมีรูปแบบอยู่หลากหลายพอสมควร เช่น 2.5 นิ้ว Serial ATA (SATA), SSD PCIe และ M.2 SSD

ประเภทของ Form Factor ค่อนข้างมีความสำคัญต่อการเลือกซื้อ SSD พอสมควร อย่างเช่น หากคุณซื้อ SSD แบบ M.2 มา แต่เมนบอร์ดไม่มีช่องดังกล่าวให้ต่อ คุณก็ไม่สามารถใช้งานได้

อีกค่าหนึ่งที่มีความเกี่ยวข้องกับ Form Factor คือ คำว่า "Z-Height"

Z-heights อธิบายง่าย ๆ ก็คือความหนาของตัว SSD นั่นเอง โดยในภาษาอังกฤษ เมื่อพูดถึงขนาดแล้วจะนิยมใช้ X, Y และ Z ในการอธิบายถึงความยาว, ความกว้าง และความสูง ของวัตถุ 3 มิติ แต่ด้วยเหตุผลอะไรก็ไม่ทราบได้ ไม่มีใครใช้คำว่า X-Length หรือ Y-Width แต่คำว่า Z-Height กลับเป็นที่นิยมใช้กันอย่างแพร่หลาย

ภาพจาก https://www.seagate.com/as/en/do-more/upgrade-laptop-with-ssd-master-dm/

สมัยก่อนฮาร์ดดิสก์ขนาด 2.5 นิ้ว จะมี Z-Height สูงสุด 19 มิลลิเมตร แต่ต่อมาก็ลดเหลือเพียง 15 มิลลิเมตร เพื่อให้โน๊ตบุ๊กสามารถออกแบบได้บางลง ต่อมาเมื่อ SSD เริ่มเป็นที่นิยมในท้องตลาด ความต้องการของหน่วยความจำที่มีขนาดบางลง ก็เพิ่มมากขึ้นเรื่อย ๆ ปัจจุบันนี้ SSD แบบ 2.5 นิ้ว จะมี Z-Height เพียง 5.0-9.5 มิลลิเมตร เท่านั้น

2. IOPS

เมื่อกล่าวถึงประสิทธิภาพในการทำงานของ อุปกรณ์เก็บข้อมูลแบบ Solid State Drive (SSD) หนึ่งในค่าที่คุณควรให้ความสนใจเป็นพิเศษ คือ IOPS

IOPS (อ่านว่า Eye-Ops) ย่อมาจากคำว่า "Input/Output Operations Per Second" แปลเป็นไทยให้ดูเข้าท่าก็ยากหน่อย ประมาณว่าเป็น ดำเนินการเข้า/ออก ต่อวินาที 

อธิบายเป็นภาษามนุษย์ให้เข้าใจง่าย ๆ ก็คือ ความเร็วที่ SSD สามารถอ่าน และเขียนข้อมูลแบบสุ่ม (Random packets) ลงในเซคชั่นแบบสุ่ม (Random Section) ของไดร์ฟได้ ซึ่งเป็นเหมือนการจำลองการใช้งานจริงของผู้ใช้ ยิ่งค่า IOPS สูงเท่าไหร่ ก็ยิ่งดี

ต้องระวังอย่าสับสนระหว่างค่า IOPS กับค่าความเร็วในการอ่าน/เขียน โดยสองสิ่งนี้แตกต่างกันตรงที่ IOPS เป็นการเขียนข้อมูลลงในตำแหน่งบนไดร์ฟแบบสุ่ม แต่ค่าความเร็วในการอ่าน/เขียน จะเป็นการอ่าน/เขียนข้อมูลขนาดใหญ่ลงในตำแหน่งบนไดร์ฟที่ถูกกำหนดไว้แล้ว ที่เหมือนกันคือ ค่าตัวเลขยิ่งสูงเท่าไหร่ ก็ยิ่งดี

3. Write Cycle

ภายในสถาปัตยกรรมของ อุปกรณ์เก็บข้อมูลแบบ Solid State Drive (SSD) จะประกอบไปด้วย Cell จำนวนมาก รวมกลุ่มกันเป็น Page และ Page จำนวนมากก็จะรวมกลุ่มกันเรียกว่า Block เวลาที่ข้อมูลถูกเขียนลงบนไดร์ฟ ทั้ง Block จะถูกใช้งาน ไม่สามารถเลือกใช้งานเฉพาะบาง Cell หรือบาง Page ได้

ทุกครั้งที่ Block ถูกลบข้อมูล และเขียนข้อมูลใหม่ลงไป จะเรียกว่า "Write Cycle" ค่านี้เป็นค่าที่มีความสำคัญมาก เพราะว่า "Write Cycle" มีจำนวนจำกัด เมื่อเขียนข้อมูลลงใน Block จนครบจำนวนครั้งแล้ว มันจะไม่สามารถเขียนข้อมูลลงไปใหม่ได้อีกต่อไป

อย่างไรก็ตาม ก็ไม่ต้องกังวลว่าอายุการใช้งานของ SSD มันจะสั้นนะ เพราะทางผู้ผลิต SSD จะมีการใช้เทคนิคต่าง ๆ มาลดอัตราการเสื่อมสภาพ ซึ่งก็มีอยู่หลายเทคนิคที่ทำงานร่วมกัน แต่เป้าหมายมีเพียงหนึ่งเดียว คือ ลดการเสีย "Write Cycle" ให้มากที่สุด เพื่อยืดอายุการใช้งานของ SSD ให้อยู่ได้นานขึ้น

ปัจจุบันนี้ เทคโนโลยีของ SSD ดีพอที่จะสามารถใช้งานได้นานหลายปี โดยที่ผู้ใช้ทั่วไปไม่จำเป็นต้องกังวลเรื่อง Write Cycle แล้ว นอกเสียจากว่า คุณใช้งานใน ศูนย์ข้อมูล (Data Center) หรือระบบธุรกิจที่มีการเขียนข้อมูลขนาดหลายกิกะไบต์ (GB.) เป็นประจำทุกวัน

4. TRIM

TRIM Support หนึ่งในคุณสมบัติของ อุปกรณ์เก็บข้อมูลแบบ Solid State Drive (SSD) ที่คุณอาจจะไม่รู้ว่ามันคืออะไร ? หรือไม่เคยได้ยินมาก่อน การจะเข้าใจว่า TRIM คือ อะไร ? เราต้องย้อนกลับไปที่วิธีทำงานของ SSD กันก่อน

อย่างที่เราได้อธิบายไปในหัวข้อ Write Cycle ว่า Block ข้อมูลจะต้องถูกลบออกก่อน ถึงจะสามารถเขียนข้อมูลใส่เข้าไปใหม่ได้ สมมติว่า Block ถูกใช้ไปเพียงครึ่งเดียว แล้วคุณต้องการเติมส่วนเหลือให้เต็ม สิ่งที่เกิดขึ้น คือ ข้อมูลครึ่งแรกจะถูกย้ายไปที่ Block อื่นก่อนชั่วคราว ทำการลบข้อมูลทั้งหมดใน Block เดิม จากนั้นก็นำข้อมูลที่สำรองเอาไว้มาใส่ไว้ใน Block เดิมพร้อมกับข้อมูลใหม่ที่คุณต้องการเพิ่มเข้าไปพร้อมกัน

แต่ด้วย TRIM Support มันจะอนุญาตให้ SSD สามารถลบเฉพาะข้อมูลบางส่วนภายใน Block ได้ ด้วยวิธีนี้ทำให้เมื่อต้องการเพิ่มข้อมูลใหม่เข้าไปใน Block ไม่จำเป็นต้องผ่านกระบวนการ "สำรองข้อมูล-ลบข้อมูล-เขียนข้อมูล" ให้เปลือง Write Cycle ไปโดยเปล่าประโยชน์ มันสามารถเขียนเพิ่มข้อมูลเข้าไปใน Block ได้ทันที

5. MTBF

MTBF ย่อมาจากคำว่า "Mean Time Between Failure" ถ้าแปลเป็นภาษาไทยก็ประมาณ เวลาเฉลี่ยที่จะเกิดโอกาสล้มเหลว มันเป็นค่าสถิติที่คาดการณ์อัตราการทำงานล้มเหลวของ อุปกรณ์เก็บข้อมูลแบบ Solid State Drive (SSD) รุ่นใดรุ่นหนึ่ง โดยจะคิดค่าเฉลี่ยจากไดร์ฟ SSD รุ่นเดียวกัน จำนวน 1,000 ตัว ที่ทำงาน 8 ชั่วโมง ต่อวัน

สมมติว่า SSD รุ่น ABC มีค่า MTB อยู่ที่ 1,500,000 ชั่วโมง ก็จะหมายความว่า ในบรรดาไดร์ฟ SSD รุ่น ABC จำนวน 1,000 ตัว ที่ทำงาน 8 ชั่วโมงต่อวัน จะมีอยู่หนึ่งตัวที่ทำงานล้มเหลวทุก ๆ 187.5 วัน

187.5 วัน มาจากไหน ?

วิธีคิด คือ 1,500,000 ชั่วโมง / SSD 1,000 ตัว / 8 ชั่วโมงต่อวัน = 187.5 วัน

บางเข้าใจผิดคิดว่า MTBF หมายถึงจำนวนชั่วโมงเฉลี่ยที่ไดร์ฟ SSD สามารถใช้งานได้ แหม 1,500,000 ชั่วโมง นี่เท่ากับ 62,500 วัน หรือ 171 ปี เลยนะ มันจะเป็นไปได้อย่างไรกัน

6. Controller

แม้ภายใน Solid State Drive (SSD) จะไม่มีชิ้นส่วนในการประมวลผลมากมาย แต่มันก็จะมี Controller อยู่เช่นกัน Controller เป็นเสมือนชิปประมวลผลตัวหนึ่งภายใน SSD ที่คอยควบคุมการทำงานต่าง ๆ ไม่ว่าจะเป็น การอ่าน-เขียนข้อมูล, ลดอัตราการสึกหรอ, จัดการไฟล์ขยะ ฯลฯ

คุณสมบัติ และประสิทธิภาพในการทำงานของ Controller เป็นหนึ่งในสิ่งที่ทำให้ SSD แต่ละรุ่นมีความแตกต่างกัน SSD ยี่ห้อเดียวกัน ความจุเท่ากัน แต่ทำไมราคาต่างกัน ? เหตุผลหลักก็มาจากคุณสมบัติของ Controller นี่แหละ

อย่างไรก็ตาม เวลาเลือกซื้อ SSD ผู้ใช้ทั่วไป ไม่จำเป็นต้องให้ความสำคัญกับ Controller มากนัก มันยากที่จะบอกความแตกต่างของ Controller ใน SSD แต่ละรุ่น 

7. SLC, MLC หรือ TLC

Cells หน่วยความจำของ SSD ปัจจุบันนี้ จะมีอยู่ 4 ชนิด คือ

1. Single-Level Cell (SLC)
2. Multi-Level Cell (MLC)
3. Triple-Level Cell (TLC)
4. Quad-Level Cell (QLC)

ซึ่งความแตกต่าง คือ จำนวนบิตที่สามารถบันทึกลงในแต่ละ Cell ได้ (เรียงตามลำดับ 1, 2, 3 และ 4)

SLC ที่บรรจุ 1 บิต ต่อ Cell สามารถทำงานได้เร็วที่สุด และมีโอกาสผิดพลาดน้อยที่สุดด้วย ในทางกลับกัน QLC ที่บรรจุ 4 บิต ต่อ Cell จะทำงานได้ช้าที่สุด และมีโอกาสผิดพลาดมากกว่า แต่ถึงจะบอกว่าช้า มันก็ยังเร็วกว่า Harddisk Drive (HDD) หลายเท่านะ

ในด้านราคา SLC จะมีราคาแพงที่สุด และ QLC จะมีราคาถูกที่สุด โดยทั่วไปแล้ว ผู้ใช้จะนิยมเลือกไดร์ฟ SSD แบบ SLC หรือ MLC เป็นไดร์ฟหลักสำหรับติดตั้งระบบปฏิบัติการ และใช้ไดร์ฟ TLC หรือ QLC เป็นไดร์ฟรองสำหรับเก็บข้อมูลที่เสียหายก็ไม่เป็นไร เช่น ติดตั้งเกม, เก็บรูปภาพชั่วคราว ฯลฯ

ก็หวังว่าบทความนี้จะช่วยให้การเลือกซื้อ Solid State Drive (SSD) เป็นเรื่องง่ายขึ้น อ่านสเปกแล้วเข้าใจ สามารถเลือกซื้อรุ่นที่มีคุณสมบัติตรงกับความต้องการ