بررسی دلایل کاهش سرعت SSD هنگام کپی اطلاعات

مقدمه

در دنیای امروز که حجم اطلاعات روزبه‌روز افزایش می‌یابد، سرعت ذخیره‌سازی و انتقال داده‌ها یکی از مهم‌ترین معیارهای کارایی سیستم‌های رایانه‌ای محسوب می‌شود. دیسک‌های حالت جامد یا SSD (Solid State Drive) به‌دلیل سرعت بسیار بالاتر نسبت به هارد دیسک‌های مکانیکی (HDD) جایگزین اصلی آنها شده‌اند.
با این حال، بسیاری از کاربران تجربه کرده‌اند که هنگام کپی فایل‌های حجیم یا انتقال داده‌های زیاد، سرعت هارد SSD به‌صورت محسوس کاهش می‌یابد. این پدیده طبیعی است و ریشه در ساختار درونی و نحوه‌ی مدیریت داده‌ها در SSD دارد.

در این مقاله، به‌صورت گام‌به‌گام و علمی، دلایل این کاهش سرعت را بررسی می‌کنیم و راهکارهای مؤثر برای حفظ کارایی بلندمدت SSD را معرفی خواهیم کرد.

---

مقایسه سرعت SSD و HDD

برای درک بهتر موضوع، باید تفاوت ساختاری SSD و HDD را بدانیم:

• HDD دارای صفحات مغناطیسی چرخان و هد مکانیکی است که داده‌ها را به‌صورت فیزیکی می‌خواند و می‌نویسد.

• SSD هیچ بخش مکانیکی ندارد و داده‌ها در تراشه‌های حافظه‌ی NAND Flash ذخیره می‌شوند.

این تفاوت باعث می‌شود:

• زمان دسترسی (Access Time) در SSD کمتر از ۰٫۱ میلی‌ثانیه باشد، در حالی‌که در HDD حدود ۱۰ میلی‌ثانیه است.

• سرعت خواندن ترتیبی SSD می‌تواند از ۵۰۰ مگابایت بر ثانیه (SATA) تا بیش از ۷۰۰۰ مگابایت بر ثانیه (NVMe PCIe 4.0) برسد.

اما این اعداد همیشه ثابت نیستند، زیرا سرعت نوشتن داده‌ها در SSD وابسته به چندین عامل درونی است.

---

 ساختار داخلی SSD و نقش حافظه کش

هر SSD از سه بخش اصلی تشکیل شده است:

1. تراشه‌های حافظه NAND Flash: جایی که داده‌ها واقعاً ذخیره می‌شوند.

2. کنترلر (Controller): مغز SSD که عملیات خواندن، نوشتن، فشرده‌سازی و مدیریت داده‌ها را انجام می‌دهد.

3. حافظه‌ی موقت (Cache): معمولاً از نوع SLC یا DRAM، که برای افزایش سرعت نوشتن اولیه به کار می‌رود.

زمانی که داده‌ای در SSD نوشته می‌شود، ابتدا وارد کش سریع می‌شود تا کاربر بالاترین سرعت ممکن را تجربه کند. سپس کنترلر به‌صورت پس‌زمینه، داده‌ها را از کش به سلول‌های اصلی حافظه منتقل می‌کند. این فرآیند تا زمانی که کش پر نشود، با سرعت بسیار بالا انجام می‌گیرد.

---

دلایل اصلی کاهش سرعت هنگام کپی اطلاعات SSD

۱. پر شدن حافظه کش (SLC Cache Exhaustion)

مهم‌ترین دلیل افت ناگهانی سرعت در SSD، پر شدن کش موقت SLC است.

در بسیاری از SSDهای مدرن (به‌ویژه مدل‌های TLC و QLC)، بخشی از حافظه به‌صورت مصنوعی به حالت SLC (یک بیت در هر سلول) پیکربندی می‌شود. این ناحیه به‌عنوان بافر عمل کرده و سرعت نوشتن را چند برابر می‌کند.
اما ظرفیت این کش محدود است — مثلاً بین ۵ تا ۳۰ گیگابایت، بسته به مدل و ظرفیت SSD.

هنگامی‌که کش پر شود، SSD باید داده‌ها را مستقیماً در حافظه‌ی TLC یا QLC بنویسد که ذاتاً کندتر هستند.
در نتیجه سرعت نوشتن از مثلاً ۱۰۰۰ مگابایت/ثانیه به حدود ۲۰۰ تا ۳۰۰ مگابایت/ثانیه کاهش می‌یابد.

راه‌حل: اگر نیاز به کپی فایل‌های بسیار حجیم دارید، بهتر است عملیات را در چند مرحله انجام دهید یا از SSDهایی با کش بزرگ‌تر و حافظه‌ی MLC استفاده کنید.

---

۲. افزایش دما و پدیده Thermal Throttling

هنگام نوشتن طولانی‌مدت، کنترلر SSD و تراشه‌های NAND گرم می‌شوند.
وقتی دما از حد مجاز (معمولاً ۷۰ تا ۸۵ درجه سانتی‌گراد) فراتر رود، کنترلر برای جلوگیری از آسیب، به‌صورت خودکار فرکانس کاری را کاهش می‌دهد — پدیده‌ای که به آن Thermal Throttling می‌گویند.

در این حالت، سرعت به‌صورت لحظه‌ای افت می‌کند تا دما کاهش یابد.

راه‌حل‌ها:

• نصب هیت‌سینک یا خنک‌کننده بر روی SSD (به‌ویژه در مدل‌های NVMe).

• اطمینان از تهویه مناسب در کیس یا لپ‌تاپ.

• اجتناب از انتقال فایل‌های حجیم به‌صورت پیوسته.

---

۳. پر بودن ظرفیت SSD

SSDها برای مدیریت داده‌ها به فضای خالی نیاز دارند. وقتی ظرفیت آن‌ها بیش از ۷۰ تا ۸۰ درصد پر شود، کنترلر فضای کمتری برای جابجایی داده‌ها (Wear Leveling و Garbage Collection) دارد.

این وضعیت باعث می‌شود نوشتن داده‌ها کندتر شود، زیرا SSD مجبور است بلوک‌های قدیمی را پاک و دوباره بنویسد.

راه‌حل: حداقل ۲۰٪ فضای خالی بر روی SSD نگه‌دارید تا کنترلر بتواند آزادانه عمل کند.

---

۴. نوع و تعداد فایل‌ها

سرعت کپی در SSD به نوع داده‌ها نیز وابسته است:

• فایل‌های بزرگ و پیوسته (مانند فیلم یا ایمیج ISO) با سرعت بسیار بالا کپی می‌شوند.

• فایل‌های کوچک و زیاد (مانند پوشه‌های سیستمی یا نرم‌افزاری) باعث ایجاد نوشتن تصادفی (Random Write) می‌شوند و سرعت را به شدت کاهش می‌دهند.

راه‌حل: هنگام بکاپ گرفتن از فایل‌های زیاد و کوچک، آن‌ها را در یک آرشیو (ZIP یا RAR) فشرده کنید تا به‌صورت یک فایل بزرگ‌تر ذخیره شوند.

---

۵. رابط اتصال (Interface Bottleneck)

SSDهای مختلف از رابط‌های گوناگون استفاده می‌کنند و هر کدام سقف سرعت خاصی دارند:

اگر SSD پرسرعت خود را به درگاهی کندتر وصل کنید (مثلاً NVMe به USB 3.0)، محدودیت رابط باعث افت محسوس سرعت می‌شود.

راه‌حل: اطمینان حاصل کنید که SSD از طریق درگاه سازگار و پرسرعت متصل است (مثلاً NVMe در اسلات PCIe x4 واقعی).

---

۶. فرسودگی سلول‌ها و فعال نبودن TRIM

هر سلول حافظه NAND عمر محدودی دارد (معمولاً بین ۱۰۰۰ تا ۳۰۰۰ چرخه نوشتن). با گذشت زمان و نوشتن مکرر، سرعت نوشتن کاهش می‌یابد.

همچنین، در صورت فعال نبودن دستور TRIM، سیستم عامل نمی‌تواند سلول‌های حذف‌شده را به SSD اعلام کند؛ در نتیجه، کنترلر باید قبل از نوشتن، ابتدا بلوک‌های قدیمی را پاک کند که باعث کندی می‌شود.

راه‌حل: در ویندوز، با دستور زیر می‌توانید وضعیت TRIM را بررسی کنید:

اگر نتیجه 0 باشد، TRIM فعال است.

---

انواع حافظه NAND و تأثیر آن بر سرعت

SSDها با انواع مختلفی از حافظه ساخته می‌شوند:

مدل‌های TLC و QLC که امروزه در بازار رایج‌اند، پس از پر شدن کش SLC دچار افت شدید سرعت می‌شوند.
در مقابل، SSDهای SLC یا MLC واقعی ثبات بسیار بیشتری دارند، هرچند قیمت بالاتری دارند.

---

 راهکارهای افزایش پایداری و حفظ سرعت SSD

1. فضای خالی نگه دارید (حداقل ۲۰٪ ظرفیت).

2. TRIM را فعال نگه دارید.

3. SSD را خنک نگه دارید و از هیت‌سینک استفاده کنید.

4. Firmware دستگاه را به‌روز کنید.

5. در صورت نیاز به نوشتن مداوم (مثل رندر و تدوین ویدیو)، از SSDهای حرفه‌ای با MLC استفاده کنید.

6. عملیات نوشتن سنگین را مرحله‌ای انجام دهید تا کش فرصت خالی شدن داشته باشد.

7. در ویندوز، از گزینه‌ی “Optimize Drives” برای اجرای دوره‌ای TRIM استفاده کنید.

---

جمع‌بندی

کاهش سرعت SSD هنگام کپی اطلاعات پدیده‌ای طبیعی است که از محدودیت‌های فیزیکی و منطقی ساختار NAND Flash ناشی می‌شود.
پر شدن کش، افزایش دما، ظرفیت بالا، نوع فایل‌ها و حتی رابط اتصال می‌توانند تأثیر مستقیمی بر عملکرد داشته باشند.

شناخت این عوامل به ما کمک می‌کند تا با رعایت چند نکته ساده — مانند خنک نگه داشتن SSD، نگه‌داشتن فضای خالی کافی و استفاده از سخت‌افزار مناسب — طول عمر و پایداری سرعت دستگاه را افزایش دهیم.

در نهایت، باید به خاطر داشت که هیچ SSD همیشه با حداکثر سرعت تئوری خود کار نمی‌کند، اما با نگهداری صحیح و انتخاب آگاهانه، می‌توان از آن بهترین کارایی را در بلندمدت دریافت کرد.