لقد اعتدنا منذ فترة طويلة على محركات الأقراص الثابتة التي يتم تخزين ملفاتنا ومستنداتنا ومقاطع الفيديو والصور وكل شيء عليها. كانت محركات الأقراص الثابتة موجودة منذ فترة طويلة جدًا. في عام 1956، أنشأت شركة IBM جهاز تخزين يحمل اسم القرص الصلب. ولكن حدث إدخال أعمق وأكثر توحيدًا لأجهزة تخزين المعلومات هذه، بالطبع، فيما يتعلق بالشعبية المتزايدة لأجهزة الكمبيوتر الشخصية.

في البداية، كانت محركات الأقراص الثابتة ضخمة الحجم وصاخبة للغاية وكانت المساحة المتاحة لها تبلغ حوالي 5-50 ميجا بايت فقط، والتي، بالمناسبة، كانت كافية في ذلك الوقت لتثبيت نظام التشغيل وجميع تطبيقات العمل، بالإضافة إلى مجموعة من البرامج الشخصية ملفات.

بعد ذلك، اكتسبت محركات الأقراص عامل الشكل الذي لا يزال شائعًا اليوم لأنظمة سطح المكتب، وهو 3.5 بوصة، وانخفض عدد البائعين الذين ينتجون هذه المنتجات، وزاد حجم محركات الأقراص عامًا بعد عام وبلغ إجمالي مئات الميجابايت والجيجابايت وعشرات لهم والآن آلاف الجيجابايت لكل جهاز واحد.

يتم استخدام محركات الأقراص الصلبة في كل مكان، في جميع أجهزة الكمبيوتر تقريبا؛ في وقت واحد، كانت هناك محاولة لاستخدامها حتى في الهواتف المحمولة، حيث كانت رقائق ذاكرة الفلاش في ذلك الوقت باهظة الثمن وغير موثوقة وأقل حجما بشكل كبير.

في الواقع، لم يتغير مبدأ التشغيل منذ عقود. يوجد داخل أي محرك أقراص ثابتة محرك ورؤوس قراءة ولوحات مغناطيسية. وبعبارة أخرى، الميكانيكا التي تسيطر عليها الالكترونيات. علاوة على ذلك، كل هذا يجب أن يكون في ظروف معقمة، وسلامة المعلومات تعتمد على مئات العوامل المختلفة، ولهذا السبب تكون هذه الأجهزة حساسة للعديد من مظاهر التأثير الخارجية.

تطور أنظمة التخزين ووصولهاSSD.

بمرور الوقت، لم ينمو الحجم فحسب، بل زادت أيضًا سرعة محركات الأقراص الثابتة، وتم إصدار واجهات اتصال جديدة، حتى وصلوا أخيرًا إلى "طريق مسدود" منطقي للتطوير في مؤشرات السرعة الخاصة بهم. بغض النظر عن مدى رغبتنا في ذلك، يكاد يكون من المستحيل إنشاء محرك أقراص ثابت سريع جدًا. بالطبع، هناك محركات أقراص "مسرّعة" منفصلة (تُستخدم عادةً في الخوادم)، لكنها ليست ذات قدرة مطلقة، كما أن تصنيعها أكثر تكلفة بكثير.

في الوقت نفسه، بالتوازي، بدأ اتجاه آخر لأنظمة تخزين المعلومات في التطور، والذي حصل على اختصار SSD (محرك الحالة الصلبة)، أي محرك الحالة الصلبة (أو أشباه الموصلات). لدى SSD الكثير من الاختلافات عن منافسه، والشيء الرئيسي هو عدم وجود الجزء الميكانيكي بالكامل من الجهاز، وبدلاً من ذلك يتم استخدام الأنظمة الرقمية لتسجيل/قراءة المعلومات.

بمعنى آخر، يتكون محرك الأقراص ذو الحالة الصلبة من وحدة تحكم تتحكم في تشغيل شرائح الذاكرة بالمعلومات، مما يزيد بشكل كبير من تحمل الأخطاء تحت التأثير المادي وسرعة التشغيل. تمت التجارب الأولى مع محركات أقراص SSD في عام 1978، ثم استخدموا ذاكرة مشابهة لذاكرة الوصول العشوائي (المتقلبة)، وهي قادرة على تخزين المعلومات مباشرة فقط أثناء التشغيل، وبعد ذلك تتم إعادة ضبطها بالكامل، وهو أمر غير مريح بالطبع نظام التخزين.

في وقت لاحق، مع ظهور ذاكرة فلاش، أي شرائح غير متطايرة قادرة على تخزين المعلومات طوال الوقت، بدأت محركات أقراص SSD في الازدهار، وبدأت الشركات المصنعة الأولى في إطلاق منتجات جديدة. اليوم، تنتج العديد من الشركات أجهزة SSD حصرية، في معظم الأحيان هذه الشركات التي ترتبط بطريقة أو بأخرى بإنتاج رقائق الذاكرة، على سبيل المثال Samsung و Micron و Kingston وغيرها. هناك أيضًا عدد من البائعين الذين ينتجون محركات أقراص SSD تحت علامتهم التجارية الخاصة، ومع ذلك، يستخدمون المنتجات الجاهزة و"المنتجات شبه المصنعة" من الشركات المصنعة الأخرى لتجميع منتجاتهم الخاصة.

يتكون SSD من دوائر رقمية ولا يحتوي على أجزاء متحركة. الصورة أعلاه توضح المكونات الرئيسية لمحرك الأقراص:

1. شرائح ذاكرة الجهاز. (توجد عادة على جانبي لوحة الدائرة المطبوعة). يعتمد حجم وموثوقية وسرعة SSD عليها.
2. شريحة ذات ذاكرة عازلة. يستخدم المطورون شرائح ذاكرة مختلفة، ولكن لم تتم ملاحظة أي علاقة مباشرة فيما يتعلق بالسرعة الإجمالية لمحرك الأقراص.
3. واجهة وموصلات الطاقة. تستخدم محركات أقراص SSD الحديثة واجهة SATA في إصدارات مختلفة (SATA-300، SATA-600). تتوافق SATA مع بعضها البعض، ولكن أحدث الإصدارات من هذه الواجهة تسمح لك بإطلاق العنان لإمكانات محركات الأقراص عالية السرعة.
4. وحدة التحكم (المعالج) SSD. تعد وحدة تحكم SSD أحد أهم أجزاء الجهاز. يعتمد ذلك على وحدة التحكم مدى كفاءة SSD، وما إذا كان سيدعم تقنيات التنظيف، ومدى موثوقيته.

المميزات والعيوبSSD.

المزايا الرئيسية:

1) كما ذكرنا سابقًا، لا يحتوي محرك أقراص الحالة الصلبة (SSD) على أي أجزاء متحركة، وبالتالي تزيد الموثوقية تحت التأثير المادي. أي أنه إذا قمت بإسقاط القرص الصلب، فمن المرجح أن يبدأ في حدوث خلل أو يتوقف عن العمل تمامًا، خاصة عندما يتعلق الأمر بالتأثير أثناء تشغيل الجهاز. يمكن لمحرك الأقراص ذو الحالة الصلبة، المشابه لمحرك الأقراص المحمول، أن يتحمل الصدمات الخفيفة والصدمات والاهتزازات.

2) الميزة الثانية والرئيسية لـ SSD هي سرعته. علاوة على ذلك، يخلط العديد من المستخدمين بين المفاهيم قليلاً ويعتقدون أن سرعات القراءة/الكتابة الخطية العالية للجهاز (التي تتجاوز تلك الموجودة على محركات الأقراص الثابتة) هي ضمان للأداء العالي، لكن هذا ليس صحيحًا تمامًا. كانت "الميزة" الرئيسية لمحركات أقراص الحالة الثابتة (SSD) ولا تزال هي سرعات الوصول والاستجابة العالية؛ وهذا أمر بالغ الأهمية لعمليات القراءة ولهذا السبب يتم فتح الملفات والتطبيقات على الفور تقريبًا على محركات الأقراص ذات الحالة الصلبة. بينما تضطر وحدة التحكم في محرك الأقراص الصلبة التقليدي إلى انتظار العمليات التي تقوم بها آليات الجهاز، فإن وحدة التحكم SSD تقوم بالفعل بمعالجة هذه المعلومات عن طريق قراءتها من شرائح الذاكرة. علاوة على ذلك، كلما زاد الحمل (كلما زادت اختلافات الوصول إلى القرص المنطقي)، زادت الميزة التي سيظهرها SSD.

3) تؤثر الآليات الموجودة داخل محرك الأقراص الثابتة (HDD) أيضًا على استهلاك الجهاز للطاقة، والذي يكون أقل بشكل ملحوظ على محركات أقراص الحالة الثابتة (SSD).

4) يؤثر غياب الأجزاء المتحركة على أداء الضوضاء. لا يصدر SSD أي أصوات على الإطلاق.

5) "الحصانة" لملف التجزئة. بمرور الوقت، يفقد محرك الأقراص الثابتة بعض الأداء بسبب تجزئة الملفات المسجلة، عندما تكون "متناثرة" عبر الطبق بأكمله ويحتاج الجهاز إلى مزيد من الوقت لقراءة هذه الملفات. وهذا هو بالضبط سبب اختراع إجراء إلغاء التجزئة. بالنسبة إلى SSD، التجزئة ليست مهمة، ولا موقع الملف (وهو أمر مهم أيضًا بالنسبة لمحرك الأقراص الثابتة).

العيوب الرئيسية:

1) عدد محدود من عمليات إعادة كتابة خلايا المعلومات. كمثال، يمكننا أن نستشهد مرة أخرى ببطاقات الذاكرة العادية؛ فجميعها تحتوي على عدد محدود فقط من دورات التشغيل، مما يقلل من الناحية النظرية من موثوقية الجهاز ككل، مما يعني أن محرك الأقراص سيعمل على عمر الخدمة الخاص به الاستخدام العادي في جهاز كمبيوتر منزلي/كمبيوتر محمول. يأخذ المطورون ميزة محركات الأقراص هذه في الاعتبار، وبالتالي يوصون بعدم "ملؤها" بالكامل، مما يترك مساحة خالية. ومع ذلك، غالبًا ما تحتوي محركات أقراص SSD على احتياطيات ذاكرة إضافية تم إنشاؤها لهذا الغرض فقط. يعد ذلك ضروريًا لعمر SSD، حيث تحاول وحدة التحكم الداخلية الخاصة به تجنب تلقي أي خلية لمستوى حرج من دورات الكتابة وتعمل باستمرار على زيادة عمر الجهاز عن طريق اختيار الخلايا الأقل تآكلًا.

2) سعر 1 جيجا . من حيث السعر لكل 1 غيغابايت من المعلومات، لا تزال محركات أقراص SSD أدنى من محركات الأقراص الثابتة "إخوانها"، ولكن بالنظر إلى أن حجم الأجهزة ينمو كل عام وأن الأسعار تتناقص باستمرار، يمكننا أن نقول بأمان أن الحالة الصلبة عاجلاً أم آجلاً ستكون الذاكرة متساوية في خصائص السعر مع محركات الأقراص الثابتة (أو استبدالها بالكامل).

3) العامل البشري. للعمل مع محركات أقراص SSD، يُنصح باتباع بعض القواعد البسيطة. إذا تم إهمالها، فقد "يتقدم عمر الجهاز" بشكل أسرع من العمر الافتراضي المخصص له، مما سيؤثر على سرعة التشغيل، وبالتالي على تحمل خطأ SSD.

SSD أوالأقراص الصلبة؟

تتطور محركات الأقراص ذات الحالة الثابتة (SSD) بوتيرة جنونية. يتم تحسين وحدات التحكم ورقائق الذاكرة باستمرار، وتتزايد أحجام الإنتاج، وحتى الشركات تتحول إلى استخدام محركات الأقراص ذات الحالة الصلبة. سؤال "ماذا تختار الآن" بسيط للغاية: ؟ ولكن سيأتي قريبًا الوقت الذي ستبدأ فيه محركات الأقراص الثابتة في فقدان مكانتها في السوق بدرجة أو بأخرى، كما يحدث الآن بالفعل. وفي النهاية سيختفي هذا السؤال من تلقاء نفسه. فكر في الأمر، منذ وقت ليس ببعيد، كان لدى جميع الأشخاص شاشات CRT على مكاتبهم، وكان الناس يتجادلون حول أجهزة LCD باهظة الثمن ومنخفضة الجودة. وبنفس الطريقة ذهبنا لشراء فيلم للكاميرات. ولكن هل ستجد نماذج جديدة لشاشات CRT في المتجر الآن، أو ربما ستشتري شيئًا آخر غير الكاميرا الرقمية للتصوير الفوتوغرافي الترفيهي؟

مشاركه فى

اختصار HDD - محرك القرص الصلب - لقد حفظه الكثيرون بالفعل وفهموا أنه محرك أقراص ثابت. ولكن ما هو SSD - وهو اختصار جديد تم استخدامه في كثير من الأحيان أكثر من HDD في السنوات الأخيرة؟ اقرأ عن هذا في مقالتنا.

SSD: فك التشفير

يرمز SSD إلى محرك الحالة الصلبة ويتم ترجمته إلى اللغة الروسية باسم "محرك الحالة الصلبة" أو، بشكل أقل دقة، "محرك الحالة الصلبة". خلف هذا الاختصار تكمن تقنية جديدة لتخزين البيانات أكثر تقدمًا من محركات الأقراص الثابتة التقليدية.

محرك SSD: ما هو؟

إذن، ما هو - محرك أقراص SSD؟ السمة الرئيسية لمثل هذا المحرك هو عدم وجود أجزاء متحركة. تقوم محركات الأقراص الثابتة التقليدية بتخزين البيانات على أطباق دوارة، ويتسبب هذا التدوير في عدد من العيوب: أولاً، يؤدي إلى إبطاء قراءة البيانات، وثانيًا، يسرع من تآكل محرك الأقراص ويجعله أكثر عرضة للصدمات، وثالثًا، يولّد الضوضاء في العمل.

في SSD، لا شيء يدور - يتم تخزين البيانات هنا في ذاكرة فلاش، ويتم كتابتها ومسحها باستخدام الشحنات الكهربائية. وبفضل هذا، تعمل محركات الأقراص ذات الحالة الصلبة بسرعة كبيرة، ولا تصدر أي أصوات، كما أنها أكثر مقاومة للصدمات والسقوط.

صحيح أن هذه التكنولوجيا لها أيضًا عيوب. تعد محركات أقراص SSD أغلى بكثير من محركات الأقراص الثابتة ذات السعة المماثلة. بالإضافة إلى ذلك، تفرض تفاصيل تقنية الفلاش حدًا لعدد دورات إعادة الكتابة، لذلك من الناحية النظرية يمكن أن تفشل محركات أقراص SSD في وقت أبكر من محركات الأقراص الثابتة، على الرغم من أن محركات الأقراص ذات الحالة الصلبة الحديثة عمليًا قادرة تمامًا على تحمل متوسط ​​العمر الافتراضي لجهاز كمبيوتر مستخدم نموذجي بنجاح.

ما هو SSD ل؟

نظرًا لأن محرك الأقراص ذو الحالة الصلبة، كما هو مذكور أعلاه، ليس أرخص متعة، فلا ينبغي عليك شرائه بلا تفكير ليحل محل القرص الصلب العادي. لتخزين كميات كبيرة من البيانات التي لا تتطلب سرعات قراءة عالية، لا يزال SSD ليس الخيار الأفضل. يجب ألا تستخدمه مع الملفات التي يتم الكتابة فوقها عدة مرات خلال اليوم، وإلا فإن عمر خدمة محرك الأقراص سينتهي بسرعة.

من الأفضل تثبيت نظام تشغيل على SSD - فسيعمل بشكل أسرع. ستستفيد من ذلك كل من التطبيقات والألعاب التي تتطلب قراءة بيانات عالية السرعة من محرك الأقراص. اقرأ مقالتنا حول كيفية تثبيت محرك الأقراص ذو الحالة الصلبة. ولتخزين الملفات، يجب عليك تجهيز جهاز الكمبيوتر الخاص بك بقرص ثانٍ - محرك الأقراص الثابتة التقليدي.

لقد حاولنا معرفة ما هو محرك أقراص SSD وكيف يختلف عن محركات الأقراص الثابتة الكلاسيكية. في ختام الوصف العام، سنركز اليوم على عامل شكل محركات الأقراص. لا يمكن أن تكون أحجام SSD تعسفية، ولكنها تخضع لمعايير معينة. دعونا نرى ما هم.

ما هو عامل الشكل

هذه مجموعة معينة من المتطلبات التي يجب الوفاء بها أثناء إنتاج مكون كمبيوتر معين. تحتوي مصادر الطاقة واللوحات الأم والأقراص والحالات المصممة لتثبيت اللوحات الأم ذات عامل الشكل أو ذاك وما إلى ذلك على عامل شكل.

وهذا يضمن أنه عند تثبيت القرص أو اللوحة الأم أو مصدر الطاقة في العلبة، ستكون جميع فتحات التثبيت وموقع موصلات الواجهة (لمحركات الأقراص) هي نفسها بالنسبة لجميع الأجهزة، بغض النظر عن الشركة المصنعة أو الطراز أو الوظيفة. وبالتالي، فإن اللوحات الأم ذات عامل الشكل mATX لأي علامة تجارية لها نفس الأبعاد الإجمالية وموقع الثقوب للتثبيت في العلبة.

الشيء نفسه ينطبق على الأقراص. تتمتع محركات الأقراص مقاس 2.5 بوصة، سواء كانت محركات أقراص ثابتة أو محركات أقراص SSD، بنفس الأبعاد الخارجية ومواقع الدبوس وفتحات التثبيت. الفرق كله يكمن في الداخل، في الحشوة.

هناك العديد من عوامل شكل محرك الأقراص المستخدمة اليوم، حيث توفر محركات أقراص SSD مجموعة متنوعة من الأحجام. ويرجع ذلك إلى عدم وجود أجزاء متحركة والإمكانية النظرية لصنع أي شكل. وبطبيعة الحال، لكي يكون هذا "النموذج" عمليا، يجب أن يكون موحدا.

محركات أقراص مقاس 2.5 بوصة

الحجم المألوف الآن لمحركات الكمبيوتر المحمول الصغيرة ينافس محركات الأقراص التقليدية مقاس 3.5 بوصة. على الأرجح، لا يوجد حديث عن استبدال محركات الأقراص الأكبر حجمًا بنظائرها المدمجة، ولكن بالنسبة لمحركات أقراص الحالة الصلبة (SSD)، تبين أن الحجم الأمثل هو 2.5 بوصة.

خارجيًا، يختلف محرك SDD عن محرك الأقراص الثابتة فقط في وزنه (محرك SSD أخف بكثير) وفي عدم وجود أي لوحات دوائر مطبوعة مرئية. هذا صندوق بسيط إلى حد ما، إن لم يكن مملاً. يتم الاتصال بواجهة SATA. بالنظر إلى خصائص سرعة محركات الأقراص ذات الحالة الصلبة، فإن الاتصال بـ SATA الموجود أسفل الإصدار 3 لا يبدو معقولاً. في هذه الحالة، لن يكشف SSD عن إمكاناته.

يجب أن أقول أنه هنا، في الواقع، ينتهي القياس مع محركات الأقراص الثابتة التقليدية. جميع الاختلافات الأخرى هي من اختصاص محركات أقراص SSD.

محركات الأقراص mSATA

نوع مختلف من SATA العادي، يتميز بأبعاد مدمجة، ولهذا السبب فقد SSD نفسه غلافه وأصبح صغيرًا جدًا. هذا جعل من الممكن استخدام هذه اللوحات الواسعة في أجهزة الكمبيوتر المدمجة، وكذلك التثبيت في أجهزة الكمبيوتر المحمولة، بالإضافة إلى القرص الصلب العادي، محرك أقراص آخر، في هذه الحالة SSD.

على وجه الخصوص، على الكمبيوتر المحمول الذي أكتب عليه الآن هذه السطور، بالإضافة إلى القرص الصلب العادي، يوجد محرك أقراص SSD بتنسيق mSATA، والذي أستخدمه كمحرك أقراص النظام. حتى مع الأخذ في الاعتبار أن لدي قرصًا من فئة الميزانية، فقد زادت سرعة التشغيل وتحميل النظام والبرامج بشكل ملحوظ.

لم يدم عامل الشكل هذا لموصل mSATA طويلاً، مما أفسح المجال لخيار أكثر واعدة.

محركات الأقراص M.2

ربما يكون الخيار الأكثر إثارة للاهتمام لمحركات أقراص SSD. المزايا هي الاكتناز، والقدرة على العمل ليس فقط على ناقل SATA، ولكن أيضا على PCI-Express الأسرع بشكل ملحوظ. يمكن الآن العثور على هذا الموصل بشكل متزايد في أجهزة الكمبيوتر المحمولة واللوحات الأم لأجهزة الكمبيوتر المكتبية.

إذا لم تكن مسألة توفير المساحة ذات صلة جدًا عند تجميع جهاز كمبيوتر عادي، ففي حالة الكمبيوتر المحمول، فإن القدرة على استخدام محرك أقراص صغير وخفيف الوزن وموفر للطاقة وسريع يعد نعمة.

عند اختيار محركات الأقراص M.2، هناك القليل من الارتباك، والذي يعتمد على حقيقة أن محرك الأقراص يمكن أن يعمل على حافلات مختلفة، أي استخدام SATA أو PCI-Express. لذلك، تحتوي محركات الأقراص على مفتاح مختلف، أي فتحة في موصل جهة الاتصال.

كقاعدة عامة، تأتي محركات أقراص SSD مزودة بمفاتيح:

• مفتاح B. محركات أقراص SSD لواجهات SATA أو PCI-Express x2. في الواقع، هذا الخيار نادر للغاية.
• مفتاح M. محركات أقراص SSD لواجهة PCI-Express x يمكنك استخدام محركات الأقراص ذات واجهة SATA التي تمت محاكاتها. لا يمكن تثبيت محرك أقراص به هذا المفتاح في فتحة بها مفتاح B يعمل على ناقل SATA.
• مفتاح M&B (M+B). خيار عالمي لمحركات أقراص SSD التي تعمل على ناقل SATA. يمكن تركيبها في كل من فتحات مفتاح B ومفتاح M.

يتم أيضًا تنظيم عامل الشكل لـ SSD M.2 من حيث الطول والعرض. يبلغ عرض وطول الأحجام النموذجية لمحركات أقراص SSD 22 مم، ويتراوح حجمها من 16 إلى 110 مم. القائمة الكاملة لأبعاد الطول المقبولة: 16، 26، 30، 38، 42، 60، 80، 110 ملم. الأكثر شيوعا هي 42 و 60 و 80 ملم.

وينعكس هذا في وضع العلامات على محركات أقراص SSD. لذا، إذا تمت الإشارة إلى أن محرك الأقراص M.2 هو 2242، فهذا يعني أن أبعاد المحرك هي 22x42 ملم. إذا كان M.2 هو 2280، إذن، 22x80 ملم. انه سهل!

حتى إذا لم تكن اللوحة الأم مثبتة على موصل M.2، فلا يزال بإمكانك استخدام محركات الأقراص هذه. تقدم العديد من الشركات المصنعة نماذج محركات أقراص مزودة ببطاقة محول لموصل PCI-Express. وفقا لذلك، تم تصميم SSD نفسه للعمل مع هذا الناقل. سيكون "معدل إطلاق النار" لمثل هذا القرص مثيرًا للإعجاب للغاية. بعد ذلك، سيتم اعتبار أداء القرص الصلب المعتاد محبطا.

لسوء الحظ، هناك ذبابة صغيرة في المرهم في جميع "الأشياء الجيدة" المدرجة. الحجم الصغير لمحركات أقراص SSD يحد من سعة التخزين. ويرجع ذلك إلى عدد شرائح الذاكرة التي يمكن وضعها على هذه اللوحة الصغيرة. لا تتجاوز السعة القصوى لمحرك الأقراص M.2 SSD حاليًا 1 تيرابايت. سيتم زيادة هذه القيمة من خلال شرائح ذاكرة أكثر اتساعًا، والتي ستظهر بلا شك.

بطاقة PCIe الإضافية (AIC)

هذه هي محركات الأقراص المصنوعة على شكل لوحة يتم إدخالها في فتحة PCI-Express، والتي يمكن أن تكون قياسية أو نصف الحجم من حيث الطول والعرض، مما يسمح باستخدامها في حاويات مثبتة على حامل مكون من وحدتين. في الواقع، تنتمي محركات أقراص SSD هذه إلى فئة الشركات وهي مخصصة في المقام الأول للتثبيت في الخوادم وأنظمة التخزين (أنظمة تخزين البيانات).

تستخدم محركات الأقراص عادةً ذاكرة SLC، وهي باهظة الثمن بحد ذاتها، ولكنها موثوقة ومتينة. يعد استخدام مثل هذه الأقراص في جهاز كمبيوتر منزلي عادي رفاهية لا يستطيع الجميع تحملها. صحيح أنه ليست هناك حاجة خاصة لهذا.

محركات أقراص SATA-Express

العثور على مثل هذه الأقراص يكاد يكون مستحيلا. تم التخطيط لهذه الواجهة لتحل محل SATA القديم الجيد بإنتاجية قصوى تبلغ 600 ميجابايت / ثانية. لقد كان من المغري جدًا استخدام ناقل PCI-Express الأسرع. لذلك تم التخطيط لهذه الواجهة لاستخدام خطين PCI-Express، مما يسمح بتحقيق أقصى إنتاجية تبلغ 2 جيجابايت/ثانية.

على ما يبدو، ستظل هذه الواجهة واحدة من المراحل التي لم يتم تنفيذها، حيث يمكن لمحركات أقراص M.2 SSD الآن استخدام 4 ممرات PCI-Express بأقصى إنتاجية تبلغ 4 جيجابايت/ثانية. يتم استخدام كابل خاص للاتصال.

محركات U.2

هناك أيضًا محركات أقراص SSD. يتيح لك عامل الشكل هذا استخدام جميع مزايا ناقل PCI-Express عالي السرعة، ولكن لا يقتصر على محركات الأقراص المزودة بموصل M.2. خارجيًا، تشبه محركات الأقراص مقاس 2.5 بوصة، ولكن بسمك يصل إلى 15 ملم. يتم استخدام 4 ممرات PCI-Express.

إن اختيار محركات الأقراص هذه صغير جدًا، وهي تهدف بشكل أساسي إلى الاستخدام في الخوادم وأنظمة التخزين (أنظمة تخزين البيانات) ومراكز البيانات وما إلى ذلك. إذا كانت اللوحة الأم تحتوي على موصل M.2 على ناقل PCI-Express، وهناك هو محرك أقراص SSD بعامل الشكل U.2، فسيظل بإمكانك توصيله. توجد محولات من M.2 إلى U.2، والتي ستتيح لك تجربة القوة الكاملة لهذا المحرك عالي السرعة.

في الوقت الحالي، يعد عامل الشكل هذا شيئًا من المستقبل، وهو في المقام الأول ذو صلة بالخوادم.

محركات أقراص DIMM

إذا تحدثنا عن الأشياء الغريبة، فهناك أيضًا أحجام لمحركات أقراص SSD متطابقة تمامًا، وتتوافق مع أحجام وحدات الذاكرة التقليدية، ويتم تثبيتها في فتحة ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) المجانية. قد يكون هذا مناسبًا لمنصات خوادم معينة بها عدد كبير من فتحات DIMM.

هناك خيارات مختلفة تجمع بين SSD وذاكرة الوصول العشوائي في وحدة واحدة، أو محرك أقراص الحالة الصلبة فقط الذي يتم إدخاله في موصل ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) ويستقبل الطاقة منه، ولكن يتم نقل البيانات باستخدام كابل SATA عادي متصل بالوحدة واللوحة الأم أو وحدة تحكم.

هذا لا يهم أجهزة الكمبيوتر المنزلية، ومن الصعب العثور عليها للبيع.

أحجام SSD. خاتمة

لذا، لتلخيص موجز، فإن حجم محركات أقراص SSD، أي عامل الشكل، يحدد الأبعاد المادية لمحرك الأقراص، مما يؤثر أيضًا على خصائصه. يمكن استبدال القرص الصلب للكمبيوتر المحمول مقاس 2.5 بوصة بسهولة بنفس محرك أقراص SSD. سوف يتناسب مع موقع فتحات التثبيت والموصلات - مصدر الطاقة والواجهة.

إذا كان جهاز الكمبيوتر الخاص بك يحتوي على موصل M.2 يدعم، على سبيل المثال، محركات الأقراص 2242 و2260 و2280، فيمكنك أيضًا تثبيت SSD مناسب. الشيء الرئيسي هو عدم ارتكاب خطأ بشأن الناقل الذي تستخدمه هذه الواجهة، وبالتالي المفتاح الموجود في الموصل. يمكن استخدام SSD ناقل SATA مع مفتاح M+B العالمي في أي جهاز كمبيوتر مزود بموصل M.2. إذا كان SSD يستخدم ناقل PCI-Express، فهو يحتوي على مفتاح M، ولا يمكن استخدامه إلا في فتحة M.2 التي تعمل على هذا الناقل (أيضًا مع مفتاح M).

هذان هما العاملان الأكثر شيوعًا لمحركات أقراص SSD في الوقت الحالي. يتم تحديد الاختيار لصالح خيار أو آخر من خلال اعتبارات التصميم والضرورة والتكلفة وعدد من الأسباب الأخرى.

هذا هو المكان الذي سننتهي فيه من الحديث عن أحجام محركات أقراص SSD، وفي المقالة التالية سنتطرق إلى الدواخل الداخلية. سنلقي نظرة على تلك المستخدمة في محركات الأقراص هذه، وكيف تبدو، وكيف تختلف، وما هي المزايا والعيوب.

كانت محركات الأقراص ذات الحالة الصلبة (SSD) موجودة في السوق لفترة طويلة، لكنها اكتسبت شعبية متزايدة مؤخرًا. تعد محركات أقراص SSD باهظة الثمن، ولكنها تعمل على تحسين أداء النظام بشكل كبير نظرًا لسرعتها العالية جدًا في قراءة البيانات وكتابتها.

على عكس محركات الأقراص الصلبة التقليدية، بدلا من المسارات المغناطيسية، يتم استخدام تقنية جديدة - ذاكرة فلاش. ولكن إلى جانب الميزة الكبيرة في الأداء، هناك العديد من العيوب هنا - وهي خطوط الخدمة، وحجم صغير وسعر مرتفع. سنحاول في هذه المقالة معرفة كيفية اختيار محرك أقراص SSD لجهاز الكمبيوتر، وكذلك إلقاء نظرة على ماهيته وكيف تختلف عن بعضها البعض. لكن عليك أولاً معرفة ماهية محركات أقراص SSD.

SSD أو محرك الحالة الصلبة هو جهاز تخزين بدون عناصر متحركة يعتمد على شرائح الذاكرة أو بمعنى آخر محرك أقراص الحالة الصلبة.

يتكون القرص الصلب النموذجي من قرص مغناطيسي يدور بسرعة عالية ورأس لقراءة البيانات وكتابتها. يتم تخزين البيانات عن طريق مغنطة الخلايا المطلوبة وإزالة مغناطيسيتها. لكن العمل مع الخلية، وتغيير سرعة دوران القرص، والأهم من ذلك، أن تحريك رأس التسجيل يستغرق وقتًا طويلاً. لذلك، لا يمكن أن يكون القرص الصلب سريعًا جدًا.

لكن محرك SSD يحل هذه المشكلة. هنا، بدلا من هذه الآلية المعقدة بأكملها، يتم استخدام ذاكرة فلاش. وبفضل هذا، لم تعد هناك حاجة لتحريك رأس التسجيل؛ حيث أصبح التسجيل فوريًا إلى أي نقطة على القرص.

لكن تكنولوجيا الذاكرة المعتمدة على الرقاقة أكثر تكلفة من محركات الأقراص الصلبة التقليدية. بالإضافة إلى ذلك، تحتوي ذاكرة الفلاش على خاصية واحدة غير مرغوب فيها للغاية - عدد محدود من عمليات إعادة الكتابة. لذلك، يتعين على الشركات المصنعة أن تتوصل إلى طرق مختلفة لوضع الخلايا وتعويضها لضمان استمرار محركات الأقراص الخاصة بها لأطول فترة ممكنة.

لكي تتمكن من اختيار محرك الأقراص SSD المناسب لجهاز الكمبيوتر الخاص بك، عليك أولاً التفكير في أنواع محركات الأقراص الموجودة.

أنواع محركات أقراص SSD

أثناء تطور هذه التقنية ظهرت عدة أنواع من محركات أقراص SSD، وهي تختلف في الحجم وطريقة الاتصال بالكمبيوتر وسرعة التشغيل وطريقة وضع خلايا الذاكرة.

الأبعاد وطرق الاتصال

إن الحجم وطريقة توصيل محرك SSD باللوحة الأم وسرعة التشغيل مترابطة، لأن هذه الخصائص تعتمد بشكل خاص على واجهة الاتصال. دعونا نلقي نظرة على الطرق الأكثر شيوعًا لتوصيل SSD حتى تعرف أي SSD تختار:

• ساتا- تتصل محركات أقراص SSD هذه بنفس الواجهة التي تتصل بها محركات الأقراص الثابتة العادية. لكي تكون متوافقة مع مساحة التثبيت، تحتوي محركات الأقراص هذه على مبيت بقياس 9x7x2.5 سم، وهو ما يتوافق مع حجم محرك الأقراص الثابتة. في الوقت الحاضر، يتم استخدامها في أغلب الأحيان لأنه يمكن تثبيتها بسهولة على أي جهاز كمبيوتر أو كمبيوتر محمول بدلاً من محرك الأقراص الثابتة العادي. ولكن هذا الخيار له قيود - الحد الأقصى لسرعة نقل البيانات هو 6 جيجابايت/ثانية. بالنسبة لمحرك الأقراص الصلبة، يعد هذا رقمًا كبيرًا جدًا، ولكن يمكن لبعض محركات أقراص الحالة الصلبة أن تتطور بشكل أكبر.
• mSATA- نفس واجهة الاتصال تمامًا مثل SATA، وبالتالي نفس سرعة التشغيل. فقط لا يوجد مثل هذا المبنى الكبير هنا. غالبًا ما يستخدم هذا النوع من SSD لأجهزة الكمبيوتر المحمولة. والفرق الوحيد بين هذا النوع من الأقراص هو الحجم.
• بكيي- تبدو محركات الأقراص هذه وكأنها بطاقة PCI عادية، وبفضل استخدام هذه الواجهة، يمكنها تحقيق سرعات نقل بيانات تصل إلى 30 جيجابت/ثانية. ولكن لا يمكن استخدامها إلا في أجهزة الكمبيوتر الشخصية نظرًا لحجمها، وتكلف أيضًا ضعفين أو حتى ثلاثة أضعاف تكلفة محركات أقراص SATA SSD العادية.
• NVMe- تعديل لمحركات أقراص PCIe SSD التي توفر أداءً أكبر بفضل التحسينات الخاصة، ولكنها في الوقت الحالي متوافقة فقط مع اللوحات الأم الجديدة. تبدو الحالة تمامًا مثل حالة PCIe.
• م.2.هو نسخة أصغر من محرك SSD لـ PCI. إنه يعمل باستخدام نفس البروتوكول ويسمح لك بتطوير نفس سرعة معالجة البيانات، ولكن بدلاً من الحالة الكبيرة يتم تصنيعه على شكل لوحة صغيرة واحدة. تدعم معظم اللوحات الحديثة بالفعل فتحات من هذا النوع، ولكن يمكن أيضًا توصيلها ببساطة عبر PCI.

طرق تنظيم خلايا الذاكرة

استنادًا إلى الطريقة التي يتم بها تنظيم خلايا ذاكرة SSD، يتم تقسيم محركات الأقراص إلى أعداد مختلفة من البتات المخزنة في خلية واحدة. في الواقع، كلما قل ذلك، زاد مورد إعادة الكتابة وسرعة التشغيل، ولكن في نفس الوقت ارتفع السعر. ولذلك، يحاول المصنعون تقليل تكلفة الإنتاج عن طريق زيادة كمية البيانات في خلية واحدة. يوجد حاليًا الأنواع التالية من الذاكرة:

• إس إل سي ناند- تم تطوير هذا النوع من الذاكرة منذ زمن طويل. تحتوي الخلية الواحدة على بت واحد من البيانات. إنه يضمن أقصى قدر من الأداء وما يصل إلى عشرة آلاف من عمليات الكتابة فوق البيانات، ولكنه مكلف للغاية وبالتالي لم يتم إصداره.
• حركة تحرير الكونغو ناندهو الجيل القادم من ذاكرة الفلاش، حيث يوجد بتان في كل خلية. يتم تقليل عدد عمليات إعادة الكتابة المحتملة إلى ثلاثة آلاف مرة، كما تنخفض سرعة التشغيل إلى النصف. لكن سعر هذه الأجهزة مقبول بالفعل إلى حد ما.
• تي ال سي ناند- في هذا المعيار، تحتوي الخلية الواحدة بالفعل على 3 بتات من البيانات وينخفض ​​مورد إعادة الكتابة إلى 1000. لكنها أرخص. لقد وجد المصنعون طريقة للخروج من الموقف عن طريق إضافة وحدات تحكم موازنة مختلفة، والتي تحل محل الخلايا الفاشلة بخلايا احتياطية، وتحاول أيضًا إعطاء نفس الحمل لجميع الخلايا. يتم أيضًا استخدام ذاكرة التخزين المؤقت من ذاكرة SLC. كل هذا يسمح لنا بضمان تشغيل SSD لمدة تصل إلى 3 سنوات أو أكثر.

في الوقت الحاضر، يتم استخدام TLC وMLC مع التحسينات المختلفة في أغلب الأحيان.

كيفية اختيار محرك SSD؟

الآن بعد أن عرفت بالفعل ما هي محركات أقراص SSD، دعنا نلقي نظرة على كيفية اختيار محرك أقراص SSD لجهاز الكمبيوتر الخاص بك. يهتم المستخدمون الجدد فقط بالحجم والسعر والحجم. ولكن عليك أيضًا أن تأخذ في الاعتبار نوع موضع الذاكرة وطريقة الاتصال والشركة المصنعة لوحدة التحكم.

سعة ذاكرة SSD

كلما زاد الحجم، ارتفع سعر الجهاز، ولكن في نفس الوقت، زاد مورد إعادة الكتابة، لأن وحدة التحكم لديها مساحة أكبر لإعادة توزيع الحمل بين جميع الخلايا. في أغلب الأحيان، تأتي محركات أقراص SSD بأحجام 128 و256 جيجابايت و1 تيرابايت. في أغلب الأحيان، يأخذ المستخدمون 128 جيجابايت SSD للنظام.

طريقة التوصيل

في الواقع، هناك طريقتان فقط للاتصال: استخدام واجهة SATA وPCI. SATA أكثر شيوعًا وتنوعًا. يمكن تثبيت محرك SSD هذا في كل من الكمبيوتر والكمبيوتر المحمول. ولكن إذا كنت تريد سرعة عالية جدًا، فمن الأفضل اختيار واجهة PCI.

نوع الذاكرة

لمعرفة أي SSD هو الأفضل لاختيار 2016 لجهاز الكمبيوتر الخاص بك، عليك الانتباه إلى نوع الذاكرة. النوع الأول من الذاكرة، SLC، لم يعد متوفرًا. هناك نوعان شائعان في السوق - MLC وTLC. الأول هو أكثر تكلفة، ولكن لديه مورد تسجيل 3000 ألف مرة، وسرعة العمل مع البيانات 50 مللي ثانية. يمكن أن تستمر هذه الأقراص لمدة 5-7 سنوات مع الاستخدام العادي، ولكنها أكثر تكلفة.

تتمتع الأقراص التي تستخدم ذاكرة TLC بعمر كتابة يصل إلى 1000 مرة، ووقت قراءة يبلغ 75 مللي ثانية، وعمر خدمة يبلغ حوالي ثلاث إلى خمس سنوات. بالنسبة للكمبيوتر المنزلي، من الممكن تمامًا اختيار ذاكرة TLC. ولكن إذا قمت بنسخ الملفات الكبيرة في كثير من الأحيان، فمن الأفضل اختيار MLC.

الشركة المصنعة للرقائق

هناك معلمة أخرى مهمة جدًا تستحق الاهتمام بها. هذه هي الشركة المصنعة لرقاقة التحكم. من ناحية، قد يبدو أن هذا لا يهم، ولكن كل مصنع له خصائصه وعيوبه.

• ساندفورس- هذه هي واحدة من وحدات التحكم الأكثر شعبية. إنها رخيصة جدًا ولها أداء جيد. الميزة الرئيسية هي استخدام الضغط عند كتابة البيانات إلى الوسائط. ولكن هناك عيب - عندما يكون القرص ممتلئا، تنخفض سرعة التسجيل بشكل ملحوظ؛
• أعجوبة- يشبه SandForce، ويتميز بسرعة تشغيل ممتازة، لكنه لم يعد يعتمد على النسبة المئوية الكاملة للقرص. العيب - مكلفة للغاية؛
• سامسونج- أيضًا وحدات تحكم شائعة جدًا. لديهم دعم لتشفير AES على مستوى الأجهزة، ولكن في بعض الأحيان يمكنك ملاحظة انخفاض في السرعة بسبب مشاكل في خوارزمية جمع البيانات المهملة؛
• فيزون- يتمتع بأداء ممتاز وسعر منخفض وعدم وجود أي مشاكل من شأنها تقليل السرعة. ولكن هناك عيب هنا. كان أداؤه سيئًا في عمليات الكتابة والقراءة العشوائية؛
• شركة انتل- أفضل من فيزون ولكنه أغلى بكثير.

الشركات المصنعة الرئيسية للوحات الذاكرة هي Samsung وSanDisk وIntel وToshiba. لكن لوحات الذاكرة لا تختلف كثيرًا، لذا فإن اختيار الشركة المصنعة للوحة لا يهم كثيرًا.

في الآونة الأخيرة، أصبحت محركات الأقراص ذات الحالة الصلبة مثبتة بشكل متزايد على أجهزة الكمبيوتر وأجهزة الكمبيوتر المحمولة. إذن ما هو محرك SSD؟ بكل بساطة، هذا محرك أقراص فلاش ضخم، فقط مع معلمات الكتابة والقراءة بشكل أسرع. لا يوجد جزء ميكانيكي واحد في محرك الحالة الصلبة. يتكون فقط من الدوائر الدقيقة. تحتوي محركات الأقراص الثابتة على كمية كبيرة من الذاكرة، ولكن السرعة المنخفضة ومحركات الأقراص ذات الحالة الصلبة ذات السعة المنخفضة لها سرعات أعلى بعدة مرات من محركات الأقراص الثابتة.

مميزات العمل

دعونا نلقي نظرة على كيفية عمل HDD و SSD عند نسخ أو قراءة الملفات الصغيرة. كلما كان حجم الملف أصغر، زاد الفرق في السرعة بين محرك الأقراص الثابتة ومحرك أقراص SSD.

فقط تخيل أن القرص الصلب عبارة عن مفكرة تحتوي على بعض المعلومات. وللعثور على هذه المعلومات وجمعها معًا، عليك تصفح دفتر ملاحظاتك. و SSD عبارة عن ورقة تكون البيانات عليها في متناول يدك. وفقا لذلك، سيجد المعلومات بشكل أسرع بكثير.

يقضي محرك الأقراص الثابتة الكثير من الوقت في تحريك رؤوس القراءة والبحث عن القطاعات الضرورية على اللوحات المغناطيسية. يوفر SSD ببساطة المعلومات الجاهزة التي تحتاجها. يحدث هذا عند بدء تشغيل النظام، عند نسخ أو قراءة عدة آلاف من الملفات الصغيرة (على سبيل المثال، الصور). ولذلك، فإن سرعة هذا النوع من الوسائط أعلى بعشرات المرات من سرعة محرك الأقراص الثابتة. سيتم تشغيل البرامج والنظام نفسه المثبت على محرك أقراص الحالة الصلبة بشكل أسرع بكثير من محرك الأقراص الثابتة العادي.

من الأفضل شراء محركات أقراص SSD من الشركات المصنعة التي لديها سجل حافل في إنتاج هذه المنتجات. وتشمل هذه الشركات Crucial وKingston وCorsair وSamsung وTohiba وTranscend وIntel وOCZ وSunDisk. لا ينبغي عليك شراء محركات الأقراص ذات الحالة الصلبة من العلامات التجارية الصينية أو الشركات غير المعروفة. وهي: Apacer، وSilicon Power، وA-Data.

نظرًا لأن معظم محركات أقراص SSD تحتوي على كمية صغيرة من الذاكرة ولكنها ذات أداء عالٍ جدًا، فإنها تستخدم بشكل أساسي لتثبيت نظام التشغيل والبرامج عليها لزيادة سرعة التحميل.

عيوب

تشمل العيوب الرئيسية لمحركات الأقراص ذات الحالة الصلبة تكلفتها. حتى محركات أقراص SSD الصغيرة تكلف أكثر بكثير من محركات الأقراص الثابتة العادية، وتتقلب أسعارها في اتجاهات مختلفة كل عام.

SSD عبارة عن ذاكرة فلاش تتكون من آلاف الخلايا التي تميل إلى التآكل. يحدث معظم التآكل عند كتابة المعلومات على القرص. عند القراءة، تفشل الخلايا بشكل أبطأ بكثير. يُعتقد تقليديًا أنه كلما كانت سعة محرك الأقراص ذو الحالة الصلبة أصغر، كلما كان أكثر موثوقية، لأنه لا يحتوي على شرائح إضافية ويستهلك طاقة أقل. لكن هذا كله نظري ولم يتم تأكيده بأي شكل من الأشكال.
عيب آخر لمحركات أقراص الحالة الصلبة هو عدم القدرة على استعادة البيانات عند حذفها. إذا واجهت زيادة في الطاقة عن طريق الخطأ، فلن تحترق سوى لوحة صغيرة في محرك الأقراص الثابتة، ويمكن استعادة المعلومات المتبقية على اللوحات المغناطيسية. يفشل محرك الأقراص ذو الحالة الصلبة تمامًا مع وجود جميع الملفات الموجودة عليه.

الايجابيات

تعد سرعة القراءة والكتابة أحد أهم معلمات SSD. بالنسبة لمحركات الأقراص ذات الحالة الصلبة، تتراوح هذه السرعة من 150 إلى 560 ميجابايت في الثانية. يمكن أن يتمتع القرص متوسط ​​التكلفة بسرعات قراءة وكتابة تصل إلى 450 ميجابايت في الثانية. لا يتم أخذ وقت الوصول العشوائي لمحركات الأقراص ذات الحالة الصلبة في الاعتبار، لأنه يساوي 0.1 - 0.2 مللي ثانية. تحتوي محركات أقراص SSD على موصل SATA-3، لذا يفضل تثبيت نفس الموصل على اللوحة الأم. وإلا فإن القرص لن يعمل بكامل طاقته. يعد SSD أيضًا أكثر متانة من محرك الأقراص الثابتة العادي. إنه لا يخاف من الضربات أو
السقوط.

إذن ماذا يجب أن تختار؟

الآن لديك فكرة عن ماهية محركات أقراص SSD. دعونا نلقي نظرة على متى يكون من المنطقي استخدامها.

بالنسبة لجهاز كمبيوتر مكتبي، يمكنك تثبيت محرك أقراص ثابت واحد فقط بسعة 320 جيجابايت. إذا كنت تلعب الألعاب أو لديك جهاز كمبيوتر احترافي، فإن الخيار الأفضل هو تثبيت قرصين. SSD بحجم 60 – 128 جيجا بايت . لتثبيت البرامج ونظام التشغيل والقرص الصلب سعة 1-2 تيرابايت. إذا كنت تستخدم جهاز كمبيوتر محمول كإضافة لجهاز الكمبيوتر الرئيسي، فسيكون تثبيت القرص الصلب بسعة تصل إلى 500 جيجابايت كافيا. إذا كان الكمبيوتر المحمول هو الكمبيوتر الرئيسي، فمن الأفضل استخدام محرك أقراص ثابت سعة 750 جيجابايت فيه - أو أعلى، اعتمادًا على الغرض الذي تم استخدامه من أجله.