أولاً SSDأو استخدام محركات الأقراص ذات الحالة الصلبة ذاكرة متنقلهظهرت في عام 1995، وكانت تستخدم حصرا في المجالات العسكرية والفضائية. تم تعويض التكلفة الضخمة في ذلك الوقت بخصائص فريدة سمحت بتشغيل مثل هذه الأقراص في بيئات عدوانية على نطاق واسع من درجات الحرارة.

في السوق الشامل، محركات الأقراص SSDظهرت منذ وقت ليس ببعيد، ولكنها سرعان ما أصبحت شائعة، لأنها بديل حديث لمحرك الأقراص الثابتة القياسي ( الأقراص الصلبة ). دعونا نتعرف على المعلمات التي تحتاجها لاختيار محرك أقراص الحالة الصلبة وما هو عليه بالفعل.

جهاز

على غير العادة، SSDيسمى "القرص"، ولكن من الممكن أن يطلق عليه "" متوازي الصلبة"، إذ لا يوجد فيه أي أجزاء متحركة، ولا شيء على شكل قرص أيضًا. تعتمد الذاكرة الموجودة فيها على الخصائص الفيزيائية لموصلية أشباه الموصلات، لذلك SSD- جهاز أشباه الموصلات (أو الحالة الصلبة)، في حين يمكن تسمية القرص الصلب العادي بجهاز كهروميكانيكي.

اختصار SSDيعني فقط " أقراص الحالة الصلبة "" يعني حرفيا "" أقراص الحالة الصلبة" وهو يتألف من وحدة تحكم ورقائق الذاكرة.

مراقب– الجزء الأكثر أهمية في الجهاز الذي يقوم بتوصيل الذاكرة بالكمبيوتر. الخصائص الرئيسية SSD– تعتمد سرعة تبادل البيانات واستهلاك الطاقة وما إلى ذلك على ذلك. تحتوي وحدة التحكم على معالج دقيق خاص بها يعمل وفقًا لبرنامج مثبت مسبقًا ويمكنه أداء وظائف تصحيح أخطاء التعليمات البرمجية ومنع التآكل وتنظيف الحطام.

يمكن أن تكون الذاكرة الموجودة في محركات الأقراص إما غير متطايرة ( ناند) ، ومتقلبة ( كبش).

ذاكرة ناندفاز في البداية ضد الأقراص الصلبةفقط في سرعة الوصول إلى كتل الذاكرة العشوائية، وفقط منذ عام 2012 زادت سرعة القراءة/الكتابة أيضًا عدة مرات. الآن في محركات الأقراص في السوق الشامل SSDيتم تقديمها بواسطة نماذج غير متطايرة ناند-ذاكرة.

كبشتتميز الذاكرة بسرعات قراءة وكتابة فائقة السرعة، وهي مبنية على مبادئ ذاكرة الوصول العشوائي للكمبيوتر. هذه الذاكرة متقلبة - إذا لم يكن هناك طاقة، فسيتم فقدان البيانات. تُستخدم عادةً في مجالات محددة، مثل تسريع العمل مع قواعد البيانات، ومن الصعب العثور عليها للبيع.

الاختلافات بين SSD و HDD

SSDيختلف عن الأقراص الصلبةبادئ ذي بدء، الجهاز المادي. وبفضل هذا، فإنه يتمتع ببعض المزايا، ولكن لديه أيضًا عدد من العيوب الخطيرة.

المزايا الرئيسية:

· أداء. حتى من الخصائص التقنية فمن الواضح أن سرعة القراءة/الكتابة هي SSDعدة مرات أعلى، ولكن في الممارسة العملية يمكن أن يختلف الأداء بنسبة 50-100 مرة.
· عدم وجود أجزاء متحركة، وبالتالي عدم وجود ضوضاء. وهذا يعني أيضًا مقاومة عالية للضغط الميكانيكي.
· سرعة الوصول إلى الذاكرة العشوائية أعلى من ذلك بكثير. ونتيجة لذلك، فإن سرعة العمل لا تعتمد على موقع الملفات وتجزئتها.
· أقل عرضة للمجالات الكهرومغناطيسية.
· صغر حجمها ووزنها، واستهلاكها المنخفض للطاقة.

عيوب:

· محدودية الموارد لإعادة كتابة الدورات. وهذا يعني أنه يمكن الكتابة فوق خلية واحدة لعدد معين من المرات - في المتوسط، يتراوح هذا الرقم من 1000 إلى 100000 مرة.
· تكلفة الجيجابايت من الحجم لا تزال مرتفعة جدًا، وتتجاوز تكلفة القرص العادي الأقراص الصلبةعدة مرات. ومع ذلك، فإن هذا العيب سوف تختفي مع مرور الوقت.
· صعوبة أو حتى استحالة استعادة البيانات المحذوفة أو المفقودة بسبب أمر الأجهزة الذي يستخدمه محرك الأقراص تقليمومع حساسية عالية للتغيرات في جهد الإمداد: في حالة تلف شرائح الذاكرة بهذه الطريقة، يتم فقدان المعلومات منها إلى الأبد.

بشكل عام، تتمتع محركات أقراص SSD بعدد من المزايا التي لا تتمتع بها محركات الأقراص الثابتة القياسية - في الحالات التي يلعب فيها الأداء وسرعة الوصول والحجم ومقاومة الإجهاد الميكانيكي دورًا رئيسيًا، SDDيزيح باستمرار الأقراص الصلبة.

ما مقدار سعة SSD التي ستحتاجها؟

أول شيء يجب الانتباه إليه عند الاختيار SSD- حجمه. توجد موديلات للبيع بسعات من 32 إلى 2000 جيجابايت.

يعتمد القرار على حالة الاستخدام - يمكنك تثبيت نظام التشغيل فقط على محرك الأقراص، وتكون محدودًا بالسعة اس اس دي 60-128 جيجابايت، والذي سيكون كافيًا تمامًا شبابيكوتركيب البرامج الأساسية .

الخيار الثاني هو الاستخدام SSDكمكتبة الوسائط الرئيسية، ولكنك ستحتاج بعد ذلك إلى قرص بسعة 500-1000 جيجابايت، والتي ستكون مكلفة للغاية. وهذا أمر منطقي فقط إذا كنت تعمل مع عدد كبير من الملفات التي تحتاج إلى الوصول إليها بسرعة كبيرة. بالنسبة للمستخدم العادي، فهذه ليست نسبة سعر/سرعة عقلانية جدًا.

ولكن هناك خاصية أخرى لمحركات الأقراص ذات الحالة الصلبة - اعتمادًا على الحجم، يمكن أن تختلف سرعة الكتابة بشكل كبير. كلما زادت سعة القرص، زادت سرعة التسجيل، كقاعدة عامة. هذا بسبب الحقيقة بأن SSDقادرة على استخدام عدة بلورات ذاكرة بالتوازي في وقت واحد، وينمو عدد البلورات مع الحجم. أي في نفس النماذج SSDومع سعات مختلفة 128 و480 جيجابايت، يمكن أن يختلف الفرق في السرعة بحوالي 3 مرات.

وبالنظر إلى هذه الميزة، يمكننا القول أنه يمكن الآن تسمية الخيار الأمثل من حيث السعر/السرعة موديلات SSD بسعة 120-240 جيجابايتستكون كافية لتثبيت النظام والبرنامج الأكثر أهمية، وربما حتى لعدة ألعاب.

الواجهة وعامل الشكل

2.5 بوصة إس إس دي

عامل الشكل الأكثر شيوعًا SSDهو تنسيق 2.5 بوصة. إنه "شريط" بأبعاد 100 × 70 × 7 مم تقريبًا وقد تختلف قليلاً بين الشركات المصنعة المختلفة (±1 مم). عادةً ما تكون واجهة محركات الأقراص مقاس 2.5 بوصة ساتا3(6 جيجابت في الثانية).

مزايا التنسيق 2.5 بوصة:

• الانتشار في السوق، أي حجم متاح
• مريحة وسهلة الاستخدام، ومتوافقة مع أي لوحة أم
• سعر معقول

عيوب التنسيق:

• سرعة منخفضة نسبيًا بين محركات الأقراص ذات الحالة الثابتة - تصل إلى حد أقصى يبلغ 600 ميجابت/ثانية لكل قناة، مقابل، على سبيل المثال، 1 جيجابت/ثانية لواجهة PCIe
• وحدات تحكم AHCI التي تم تصميمها لمحركات الأقراص الصلبة الكلاسيكية

إذا كنت بحاجة إلى محرك أقراص ملائم وسهل التركيب في علبة الكمبيوتر الشخصي، وكانت اللوحة الأم لديك تحتوي على موصلات فقط ساتا2أو ساتا3، الذي - التي محرك أقراص SSD مقاس 2.5 بوصة- هذا هو اختيارك. من الواضح أن برامج النظام والمكتب سيتم تحميلها بشكل أسرع مقارنة بمحركات الأقراص الثابتة، ولن يلاحظ المستخدم العادي فرقًا كبيرًا مع الحلول الأسرع.

مساتا SSD

هناك عامل شكل أكثر إحكاما - mSATA، الأحجام 30x51x4مم. من المنطقي استخدامه في أجهزة الكمبيوتر المحمولة وأي أجهزة مدمجة أخرى حيث يكون تثبيت محرك أقراص عادي مقاس 2.5 بوصة غير عملي. إذا كان لديهم موصل، بطبيعة الحال. mSATA. ومن حيث السرعة، فهذه هي نفس المواصفات ساتا3(6 جيجابت في الثانية)، ولا يختلف عن 2.5".

M.2 SSD

هناك عامل شكل آخر أكثر إحكاما م.2، استبدال تدريجيا mSATA. مصممة بشكل رئيسي لأجهزة الكمبيوتر المحمولة. الأبعاد - 3.5x22x42(60.80) ملم. توجد ثلاثة أطوال مختلفة للشرائط - 42 و60 و80 مم، يرجى الانتباه إلى التوافق عند التثبيت في نظامك. توفر اللوحات الأم الحديثة فتحة U.2 واحدة على الأقل لتنسيق M.2.

يمكن أن تكون واجهة M.2 إما واجهة SATA أو PCIe. يكمن الاختلاف بين خيارات الواجهة هذه في السرعة، وهو كبير جدًا - تتميز محركات أقراص SATA بمتوسط ​​سرعة يبلغ 550 ميجابايت/ثانية، بينما يمكن أن توفر PCIe، اعتمادًا على الجيل، 500 ميجابايت/ثانية لكل مسار لـ PCI-E 2.0. وسرعات تصل إلى 985 ميجا بايت/ثانية لكل خط PCI-E 3.0. وبالتالي، يمكن لمحرك SSD المثبت في فتحة PCIe x4 (مع أربعة ممرات) تبادل البيانات بسرعات تصل إلى 2 جيجابت/ثانية في حالة PCI Express 2.0 وما يصل إلى 4 جيجابت/ثانية تقريبًا عند استخدام الجيل الثالث من PCI Express.

الاختلافات في السعر كبيرة؛ حيث أن محرك الأقراص ذو عامل الشكل M.2 المزود بواجهة PCIe سيكلف في المتوسط ​​ضعف تكلفة واجهة SATA بنفس السعة.

يحتوي عامل الشكل على موصل U.2، والذي قد يحتوي على موصلات تختلف عن بعضها البعض مفاتيح- "القواطع" الخاصة فيها. هناك أدلة بوأيضا بي ام. تختلف في سرعة الحافلة بكيي: مفتاح مسوف توفر سرعة تصل إلى بكيي x4، مفتاح مسرعة تصل إلى PCIe ×2، مثل المفتاح المدمج بي ام.

ب- الموصل غير متوافق مع م- موصل، م-موصل، على التوالي، مع ب- موصل، و بي امالموصل متوافق مع أي. كن حذرا عند شراء الشكل م.2، نظرًا لأن اللوحة الأم أو الكمبيوتر المحمول أو الجهاز اللوحي يجب أن تحتوي على موصل مناسب.

PCI-E SSD

وأخيرًا، فإن عامل الشكل الأخير الموجود هو بمثابة لوحة توسيع PCI-E. شنت في الفتحة وفقا لذلك PCI-E، لديك أعلى سرعة، النظام سرعة القراءة 2000 ميجابايت/ثانية والكتابة 1000 ميجابايت/ثانية. ستكلفك هذه السرعات الكثير: من الواضح أنه يجب عليك اختيار محرك الأقراص هذا للمهام المهنية.

إن في إم إكسبريس

هناك أيضا SSDوجود واجهة منطقية جديدة إن في إم إكسبريس، مصمم خصيصًا لمحركات أقراص SSD. إنه يختلف عن AHCI القديم في زمن الوصول الأقل والتوازي العالي لرقائق الذاكرة بسبب مجموعة جديدة من خوارزميات الأجهزة.
هناك نماذج في السوق بها موصل م.2، و في بكيي. الجانب السلبي الوحيد لـ PCIe هنا هو أنها ستشغل فتحة مهمة، والتي قد تكون مفيدة للوحة أخرى.

منذ المعيار NVMeتم تصميمه خصيصًا لذاكرة الفلاش، وهو يأخذ في الاعتبار ميزاته، بينما AHCIلا يزال مجرد حل وسط. لهذا السبب، NVMeهو مستقبل محركات الأقراص ذات الحالة الثابتة (SSD)، وسيتحسن بمرور الوقت.

ما هو نوع ذاكرة SSD الأفضل؟

دعونا نفهم أنواع الذاكرة SSD. هذه هي واحدة من الخصائص الرئيسية SSD,تحديد مورد إعادة كتابة الخلية وسرعتها.

MLC (خلية متعددة المستويات)- النوع الأكثر شعبية من الذاكرة. تحتوي الخلايا على 2 بت، مقابل 1 بت في النوع القديم SLC ، والذي لم يعد معروضًا للبيع تقريبًا. بفضل هذا، هناك حجم أكبر، مما يعني تكلفة أقل. تسجيل الموارد من 2000 إلى 5000 دورة إعادة كتابة. في هذه الحالة، تعني كلمة "الكتابة فوق" الكتابة فوق كل خلية من خلايا القرص. لذلك، بالنسبة لطراز 240 جيجابايت، على سبيل المثال، يمكنك تسجيل ما لا يقل عن 480 تيرابايت من المعلومات. لذلك، مثل هذا المورد SSDحتى مع الاستخدام المكثف المستمر، يجب أن يكون حوالي 5-10 سنوات كافيًا (خلال هذه الفترة سيظل قديمًا جدًا). وبالنسبة للاستخدام المنزلي، فإنه سيستمر لمدة 20 عامًا، لذلك يمكن تجاهل دورات إعادة الكتابة المحدودة تمامًا. حركة تحرير الكونغو– هذا هو أفضل مزيج من الموثوقية/السعر.

TLC (خلية ثلاثية المستوى)- من الاسم يتبع أنه يتم تخزين 3 بتات من البيانات في خلية واحدة مرة واحدة. كثافة التسجيل هنا مقارنة بـ حركة تحرير الكونغوأعلى ككل 50% مما يعني أن مورد إعادة الكتابة أقل - 1000 دورة فقط. سرعة الوصول أقل أيضًا بسبب الكثافة العالية. التكلفة الآن لا تختلف كثيرا عن حركة تحرير الكونغو. لقد تم استخدامه على نطاق واسع في محركات أقراص فلاش لفترة طويلة. عمر الخدمة كافٍ أيضًا للحل المنزلي، ولكن التعرض للأخطاء غير القابلة للتصحيح و"انقراض" خلايا الذاكرة أعلى بشكل ملحوظ، وخلال فترة الخدمة بأكملها.

ناند ثلاثي الأبعاد- هذا بالأحرى شكل من أشكال تنظيم الذاكرة، وليس نوعه الجديد. هناك على حد سواء حركة تحرير الكونغو، لذا تي ال سي 3D ناند. تحتوي هذه الذاكرة على خلايا ذاكرة مرتبة عموديًا، وتحتوي بلورة الذاكرة الفردية فيها على عدة مستويات من الخلايا. وتبين أن الخلية لديها إحداثيات مكانية ثالثة، ومن هنا البادئة "ثلاثي الأبعاد"في اسم الذاكرة - ناند ثلاثي الأبعاد. يتميز بعدد منخفض جدًا من الأخطاء وقوة تحمل عالية بسبب عملية فنية أكبر تبلغ 30-40 نانومتر.
ويصل ضمان الشركة المصنعة لبعض الموديلات إلى 10 سنوات من الاستخدام، لكن التكلفة مرتفعة. النوع الأكثر موثوقية من الذاكرة المتاحة.

الاختلافات بين محركات أقراص الحالة الصلبة الرخيصة والمكلفة

الأقراص التي لها نفس السعة، حتى من نفس الشركة المصنعة، يمكن أن تختلف بشكل كبير في السعر. قد يختلف SSD الرخيص عن الآخر الباهظ الثمن في النواحي التالية:

· نوع أرخص من الذاكرة.بترتيب تصاعدي للتكلفة/الموثوقية، تقريبًا: TLC≥ حركة تحرير الكونغو ≥ ناند ثلاثي الأبعاد.
· وحدة تحكم أرخص.يؤثر أيضًا على سرعة القراءة/الكتابة.
· الحافظة.قد لا تحتوي أقراص SSD الأرخص على حافظة على الإطلاق، وهذا لا يجعلها أرخص بكثير، ولكنها تقلل الأداء بشكل ملحوظ.
· أنظمة الحماية.على سبيل المثال، تتمتع النماذج باهظة الثمن بحماية ضد انقطاع التيار الكهربائي في شكل مكثفات احتياطية، مما يسمح بإكمال عملية الكتابة بشكل صحيح وعدم فقدان البيانات.
· ماركة.وبطبيعة الحال، فإن العلامة التجارية الأكثر شعبية ستكون أكثر تكلفة، وهذا لا يعني دائما التفوق الفني.

خاتمة. ما هو أكثر ربحية للشراء؟

من الآمن أن نقول أن الحديث SSDمحركات الأقراص موثوقة تمامًا. الخوف من فقدان البيانات والموقف السلبي تجاه محركات الأقراص ذات الحالة الصلبة كطبقة غير مبرر على الإطلاق في الوقت الحالي. إذا كنا نتحدث عن علامات تجارية أكثر أو أقل شعبية، فهي رخيصة TLCالذاكرة مناسبة للاستخدام المنزلي ذو الميزانية المحدودة، وسوف تكفيك مواردها لعدة سنوات على الأقل. توفر العديد من الشركات المصنعة أيضًا ضمانًا لمدة 3 سنوات.

لذا، إذا كنت محدودًا بالأموال، فإن اختيارك هو سعة 60-128 جيجابايتلتثبيت النظام والتطبيقات المستخدمة بشكل متكرر. نوع الذاكرة ليس بالغ الأهمية للاستخدام المنزلي - TLCهل سيكون أو حركة تحرير الكونغو، سيصبح القرص قديمًا قبل استنفاد المورد. مع تساوي جميع الأشياء الأخرى، بالطبع، الأمر يستحق الاختيار حركة تحرير الكونغو.

إذا كنت على استعداد للنظر في قطاع السعر المتوسط ​​وموثوقية القيمة، فمن الأفضل أن تأخذ في الاعتبار SSD MLC 200-500 جيجابايت. بالنسبة للنماذج القديمة، سيتعين عليك دفع حوالي 12 ألف روبل. في الوقت نفسه، يكون الحجم كافيا بالنسبة لك تقريبا لكل ما يحتاج إلى العمل بسرعة على جهاز الكمبيوتر المنزلي الخاص بك. يمكنك أيضًا أخذ نماذج ذات موثوقية أعلى باستخدام بلورات الذاكرة ناند ثلاثي الأبعاد .

إذا كان خوفك من تآكل ذاكرة الفلاش يصل إلى مستويات الذعر، فمن المفيد النظر إلى تقنيات جديدة (ومكلفة) في شكل تنسيقات تخزين ناند ثلاثي الأبعاد. وبغض النظر عن النكات، هذا هو المستقبل. SSD– يتم الجمع بين السرعة العالية والموثوقية العالية هنا. يعد محرك الأقراص هذا مناسبًا حتى لقواعد بيانات الخادم المهمة، حيث يصل مورد التسجيل هنا بيتابايت، وعدد الأخطاء ضئيل.

أرغب في تضمين محركات الأقراص ذات الواجهة في مجموعة منفصلة PCI-E. لديه سرعة قراءة وكتابة عالية ( 1000-2000 برميل/الثانية)، وفي المتوسط ​​أغلى من الفئات الأخرى. إذا كنت تعطي الأولوية للأداء، فهذا هو الخيار الأفضل. العيب هو أنه يشغل فتحة PCIe عالمية؛ وقد تحتوي اللوحات الأم ذات التنسيقات المدمجة على فتحة PCIe واحدة فقط.

ما وراء المنافسة - SSD مع واجهة منطقية NVMe،والتي تتجاوز سرعة قراءتها 2000 ميجابايت/ثانية. مقارنة بمنطق التسوية لـ SSD AHCI، لديه عمق قائمة انتظار وتزامن أكبر بكثير. سعر مرتفع في السوق وأفضل الخصائص - اختيار المتحمسين أو المحترفين.

في السنوات الأخيرة، أصبحت محركات أقراص SSD متاحة بشكل متزايد وأرخص. ومع ذلك، فهي لا تزال أكثر تكلفة من محركات الأقراص الصلبة التقليدية. إذن، ما هو SSD، وما هي مزايا استخدامه، وكيف سيختلف العمل مع SSD عن HDD؟

ما هو القرص الصلب ذو الحالة الصلبة؟

بشكل عام، تعد تقنية محركات الأقراص الصلبة ذات الحالة الصلبة قديمة جدًا. كانت محركات أقراص الحالة الصلبة موجودة في السوق بأشكال مختلفة لعدة عقود. كان أقدمها يعتمد على ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) وتم استخدامه فقط في أغلى أجهزة الكمبيوتر الخاصة بالشركات وأجهزة الكمبيوتر الفائقة. في التسعينيات، ظهرت محركات أقراص SSD المعتمدة على ذاكرة فلاش، لكن سعرها لم يسمح لها بدخول السوق الاستهلاكية، لذلك كانت محركات الأقراص هذه مألوفة بشكل أساسي لمتخصصي الكمبيوتر في الولايات المتحدة. خلال العقد الأول من القرن الحادي والعشرين، استمر سعر ذاكرة الفلاش في الانخفاض، وبحلول نهاية العقد، بدأت محركات أقراص SSD في الظهور في أجهزة الكمبيوتر الشخصية السائدة.

محرك الحالة الصلبة إنتل

ما هو SSD بالضبط؟ أولاً، دعونا نتحدث عن ماهية القرص الصلب العادي. إن محرك الأقراص الثابتة (HDD) هو ببساطة مجموعة من الأقراص المعدنية المطلية بمغناطيس حديدي تدور على مغزل. يمكن كتابة المعلومات على السطح الممغنط لهذه الأقراص باستخدام رأس ميكانيكي صغير. يتم تخزين البيانات عن طريق تغيير قطبية العناصر المغناطيسية الموجودة على الأقراص. إنها في الواقع أكثر تعقيدًا من ذلك بقليل، ولكن هذا يجب أن يكون كافيًا لفهم أن الكتابة والقراءة على محركات الأقراص الثابتة لا تختلف كثيرًا عن تشغيل السجلات. عندما تحتاج إلى كتابة شيء ما على محرك الأقراص الثابتة، تدور الأقراص ويتحرك الرأس بحثًا عن الموقع المطلوب، وتتم كتابة البيانات أو قراءتها.

من ناحية أخرى، لا تحتوي محركات الأقراص SSD على أجزاء متحركة. وبالتالي، فهي تشبه محركات الأقراص المحمولة المعروفة أكثر من محركات الأقراص الثابتة العادية أو مشغلات التسجيل. تستخدم معظم محركات أقراص SSD ذاكرة NAND للتخزين، وهي نوع من الذاكرة غير المتطايرة التي لا تتطلب كهرباء لتخزين البيانات (على عكس ذاكرة الوصول العشوائي الموجودة على جهاز الكمبيوتر الخاص بك على سبيل المثال). توفر ذاكرة NAND، من بين أشياء أخرى، زيادة كبيرة في السرعة مقارنة بمحركات الأقراص الصلبة الميكانيكية، وذلك فقط لأنها لا تتطلب وقتًا لتحريك الرأس وتدوير القرص.

مقارنة بين محركات الأقراص SSD ومحركات الأقراص الصلبة العادية

لذا، الآن بعد أن عرفنا القليل عن ماهية محركات الأقراص ذات الحالة الثابتة (SSD)، سيكون من الجيد معرفة سبب كونها أفضل أو أسوأ من محركات الأقراص الثابتة العادية. فيما يلي بعض الاختلافات الرئيسية.

وقت دوران المغزل: توجد هذه الخاصية لمحركات الأقراص الثابتة - على سبيل المثال، عندما تقوم بإيقاظ الكمبيوتر من وضع السكون، قد تسمع صوت نقرة ودوران يستمر لثانية أو ثانيتين. محركات أقراص SSD ليس لها وقت دوران.

وقت الوصول إلى البيانات وزمن الوصول: في هذا الصدد، تختلف سرعة محركات أقراص SSD عن محركات الأقراص الثابتة التقليدية بحوالي 100 مرة، وهذا ليس لصالح الأخيرة. نظرًا لتخطي مرحلة البحث الميكانيكي عن الأماكن الضرورية على القرص وقراءتها، فإن الوصول إلى البيانات الموجودة على SSD يكون فوريًا تقريبًا.

الضوضاء: محركات أقراص SSD لا تصدر أي صوت. ربما تعرف مدى ضجيج القرص الصلب العادي.

الموثوقية: فشل الغالبية العظمى من محركات الأقراص الصلبة هو نتيجة للأضرار الميكانيكية. في مرحلة ما، بعد عدة آلاف من ساعات التشغيل، تبلى الأجزاء الميكانيكية للقرص الصلب ببساطة. في الوقت نفسه، إذا تحدثنا عن العمر، فإن محركات الأقراص الثابتة تفوز، ولا توجد قيود على عدد دورات إعادة الكتابة.

وفي المقابل، تحتوي محركات الأقراص ذات الحالة الصلبة على عدد محدود من دورات الكتابة. غالبًا ما يلاحظ معظم منتقدي محركات أقراص الحالة الصلبة هذا العامل. في الواقع، أثناء الاستخدام العادي للكمبيوتر من قبل المستخدم العادي، لن يكون الوصول إلى هذه الحدود سهلاً. هناك محركات أقراص ثابتة SSD معروضة للبيع مع فترة ضمان تبلغ 3 و5 سنوات، والتي عادة ما تتجاوزها، ويعد فشل SSD المفاجئ هو الاستثناء وليس القاعدة، فهو يحدث المزيد من الضوضاء لسبب ما. على سبيل المثال، يأتي الأشخاص إلى ورشة العمل لدينا في كثير من الأحيان بمعدل 30 إلى 40 مرة ومعهم محركات أقراص ثابتة تالفة بدلاً من محركات أقراص SSD. علاوة على ذلك، إذا كان فشل القرص الصلب مفاجئًا ويعني أن الوقت قد حان للبحث عن شخص سيحصل على البيانات منه، فمع SSD يحدث هذا بشكل مختلف قليلاً وستعرف مقدمًا أنه سيتعين عليك استبداله قريبًا - هذا هو بالضبط ما يعنيه "الشيخوخة" بدلاً من الموت المفاجئ، حيث تصبح بعض الكتل للقراءة فقط، ويحذرك النظام من حالة SSD.

استهلاك الطاقة: تستهلك محركات أقراص SSD طاقة أقل بنسبة 40-60% من محركات الأقراص الثابتة التقليدية. وهذا يسمح، على سبيل المثال، بزيادة عمر بطارية الكمبيوتر المحمول بشكل كبير عند استخدام SSD.

السعر: تعد محركات أقراص SSD أغلى من محركات الأقراص الثابتة العادية لكل جيجابايت. ومع ذلك، فقد أصبحت أرخص بكثير مما كانت عليه قبل 3-4 سنوات ويمكن الوصول إليها بالفعل. يتقلب متوسط ​​سعر محركات أقراص SSD بحوالي دولار واحد لكل جيجابايت (أغسطس 2013).

العمل مع SSD

كمستخدم، فإن الاختلاف الوحيد الذي ستلاحظه عند العمل على جهاز كمبيوتر، واستخدام نظام التشغيل، وتشغيل البرامج هو زيادة كبيرة في السرعة. ومع ذلك، عندما يتعلق الأمر بإطالة عمر SSD الخاص بك، سيتعين عليك اتباع بعض القواعد المهمة.

لا تقم بإلغاء التجزئةSSD.يعد إلغاء التجزئة عديم الفائدة تمامًا بالنسبة لمحرك الأقراص ذو الحالة الصلبة ويقلل من وقت تشغيله. إلغاء التجزئة هو وسيلة لنقل أجزاء من الملفات الموجودة في أجزاء مختلفة من القرص الصلب فعليًا إلى مكان واحد، مما يقلل من الوقت اللازم للإجراءات الميكانيكية للبحث عنها. وهذا لا علاقة له بمحركات الأقراص ذات الحالة الصلبة، نظرًا لعدم احتوائها على أجزاء متحركة، ويميل وقت البحث عن معلومات عنها إلى الصفر. افتراضيًا، في نظام التشغيل Windows 7، يتم تعطيل إلغاء التجزئة لمحركات أقراص الحالة الصلبة (SSD).

تعطيل خدمات الفهرسة.إذا كان نظام التشغيل الخاص بك يستخدم أي خدمة فهرسة ملفات لاسترجاع الملفات بشكل أسرع (يفعلها Windows)، فقم بتعطيلها. سرعة القراءة والبحث عن المعلومات تكفي للاستغناء عن ملف الفهرس.

يجب أن يدعم نظام التشغيل الخاص بكتقليم.يسمح أمر TRIM لنظام التشغيل بالتواصل مع SSD الخاص بك وإخباره بالكتل التي لم تعد قيد الاستخدام ويمكن مسحها. بدون دعم هذا الأمر، سينخفض ​​أداء SSD الخاص بك بسرعة. يتم دعم TRIM حاليًا على أنظمة التشغيل Windows 7 وWindows 8 وMac OS X 10.6.6 والإصدارات الأحدث، وLinux مع kernel 2.6.33 والإصدارات الأحدث. لا يدعم نظام التشغيل Windows XP TRIM، على الرغم من وجود طرق لتنفيذه. على أية حال، من الأفضل استخدام نظام تشغيل حديث مع SSD.

لا حاجة لملءSSD بالكامل.اقرأ مواصفات SSD الخاص بك. توصي معظم الشركات المصنعة بترك 10-20% من سعتها خالية. يجب ترك هذه المساحة الحرة لاستخدام خوارزميات الأداة المساعدة التي تعمل على إطالة عمر SSD عن طريق توزيع البيانات في ذاكرة NAND من أجل تآكل متساوي وأداء أعلى.

تخزين البيانات على قرص صلب منفصل.على الرغم من انخفاض أسعار محركات الأقراص ذات الحالة الثابتة (SSD)، فلا فائدة من تخزين ملفات الوسائط والبيانات الأخرى على محركات الأقراص ذات الحالة الثابتة (SSD). من الأفضل تخزين أشياء مثل الأفلام أو الموسيقى أو الصور على محرك أقراص ثابتة منفصل؛ فهذه الملفات لا تتطلب سرعات وصول عالية، كما أن محرك الأقراص الثابتة (HDD) لا يزال أرخص. سيؤدي هذا إلى إطالة عمر SSD.

تثبيت المزيد من ذاكرة الوصول العشوائيكبش.ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) رخيصة جدًا هذه الأيام. كلما زاد عدد ذاكرة الوصول العشوائي المثبتة على جهاز الكمبيوتر الخاص بك، قل عدد مرات وصول نظام التشغيل إلى SSD لملف الصفحة. يؤدي هذا إلى إطالة عمر SSD بشكل كبير.

هل تحتاج إلى محرك أقراص SSD؟

انت صاحب القرار. إذا كانت معظم النقاط المذكورة أدناه تناسبك وكنت على استعداد لدفع عدة آلاف من الروبلات، فخذ المال إلى المتجر:

• تريد تشغيل جهاز الكمبيوتر الخاص بك في ثوانٍ. عند استخدام SSD، يكون الوقت من الضغط على زر الطاقة إلى فتح نافذة المتصفح ضئيلًا، حتى لو كانت هناك برامج تابعة لجهات خارجية قيد التشغيل.
• تريد تشغيل الألعاب والبرامج بشكل أسرع. باستخدام SSD، عند تشغيل Photoshop، لن يكون لديك الوقت لرؤية مؤلفيه على شاشة البداية، وتزداد سرعة تحميل البطاقات في الألعاب واسعة النطاق بمقدار 10 مرات أو أكثر.
• تريد جهاز كمبيوتر أكثر هدوءًا وأقل استهلاكًا للطاقة.
• أنت على استعداد لدفع المزيد مقابل كل ميجابايت، ولكن مع الحصول على سرعات أعلى. على الرغم من انخفاض أسعار محركات الأقراص ذات الحالة الثابتة (SSD)، إلا أنها لا تزال أغلى بعدة مرات من محركات الأقراص الثابتة التقليدية لكل جيجابايت.

إذا كان معظم ما سبق يبدو مثلك، فانتقل إلى SSD!

حيث نظرنا إلى ما هو وكيف يعمل وما إلى ذلك. لكننا لم نقل أن محركات الأقراص الصلبة، في الواقع، قد تجاوزت بالفعل إمكاناتها للنمو من حيث الحجم والأداء، وتم استبدالها بمحركات الأقراص ذات الحالة الصلبة الحديثة أو محركات أقراص SSD. على الرغم من حقيقة أن محركات الأقراص الثابتة (HDD) لا تزال شائعة جدًا، إلا أن محركات الأقراص ذات الحالة الثابتة (SSD) أصبحت أيضًا شائعة جدًا، وتقوم تدريجياً بإزاحة التكنولوجيا القديمة من السوق.

نظرًا لأن الموضوع شائع وملائم، سنلقي نظرة في مقال اليوم على محركات أقراص الحالة الصلبة: سنكتشف ما هي، وما هي ميزات عملها وخصائصها بشكل عام - كالعادة. هيا نبدأ.

ما هو SSD

محرك SSD - جهاز تخزين حاسوبي غير ميكانيكي يتكون من شرائح ذاكرة ووحدة تحكم دقيقة. يأتي من محرك الحالة الصلبة باللغة الإنجليزية، والذي يعني حرفيًا محرك الحالة الصلبة.

وفي هذا التعريف، كل كلمة لها معنى. الجهاز غير الميكانيكي يعني أنه لا يحتوي على أجزاء ميكانيكية، فلا شيء يتحرك أو يصدر صوت طنين أو يصدر ضوضاء في الداخل. ونتيجة لذلك، لا شيء يبلى أو يبلى. نظرًا لأن محركات أقراص SSD قد حلت محل محركات الأقراص الميكانيكية التقليدية، فإن هذه الخاصية مهمة جدًا. عانت الأقراص القديمة من الاهتزازات أثناء التشغيل، لكن محركات الأقراص ذات الحالة الصلبة لم تتعرض لذلك.

تستخدم شرائح الذاكرة لتخزين المعلومات. تتيح لك وحدة التحكم الموجودة على القرص تلقي البيانات من خلايا الذاكرة والكتابة إليها، ونقل البيانات إلى واجهة الكمبيوتر العامة، بغض النظر عن التشغيل المحدد لذاكرة الوسائط. محرك الأقراص المحمول العملاق هو محرك SSD، قد يبدو للوهلة الأولى، ولكن فقط مع مجموعة من المكونات عديمة الفائدة.

ما هو SSD ل؟

في أي جهاز كمبيوتر، يحل SSD محل HDD العادي. يعمل بشكل أسرع وله أبعاد صغيرة ولا يصدر أصواتًا. تزيد سرعة التحميل العالية للتطبيقات ونظام التشغيل من راحة العمل مع جهاز الكمبيوتر.

ما هو SSD في جهاز كمبيوتر محمول، حيث يتم احتساب كل واط من الطاقة؟ بالطبع، أولاً وقبل كل شيء، إنها وسيلة تخزين اقتصادية للغاية. وهي قادرة على العمل مع شحن البطارية لفترة أطول. بالإضافة إلى ذلك، فهو ذو حجم صغير جدًا، مما يسمح بتضمينه في تكوينات الأجهزة الأكثر إحكاما.

مما يتكون SSD؟

الحالة الصغيرة التي توجد بها لوحة دوائر مطبوعة صغيرة هي محرك أقراص SSD خارجيًا. يتم لحام العديد من شرائح الذاكرة ووحدة التحكم في هذه اللوحة. يوجد على أحد جانبي هذا الصندوق موصل خاص - SATA، والذي يسمح لك بتوصيل محرك أقراص SSD مثل أي محرك أقراص آخر.

تستخدم شرائح الذاكرة لتخزين المعلومات. إنه ليس شيئًا موجودًا على كل جهاز كمبيوتر. الذاكرة الموجودة في محرك SSD قادرة على تخزين المعلومات حتى بعد إيقاف تشغيلها. ذاكرة محركات أقراص SSD غير متطايرة. تمامًا مثل القرص العادي، يتم تخزين البيانات على ألواح مغناطيسية، وهنا يتم تخزين البيانات في دوائر دقيقة خاصة. تعد كتابة البيانات وقراءتها أسرع بكثير من العمل باستخدام أطباق الأقراص الميكانيكية.

وحدة التحكم الموجودة على القرص هي وحدة متخصصة للغاية يمكنها توزيع البيانات بكفاءة عالية في الدوائر الدقيقة. كما يقوم ببعض العمليات الخدمية لتنظيف ذاكرة القرص وإعادة توزيع الخلايا عند اهتراءها. للعمل مع الذاكرة، من المهم جدًا إجراء عمليات الخدمة في الوقت المناسب حتى لا تضيع المعلومات.

تُستخدم الذاكرة المؤقتة، مثل الأقراص العادية، لتخزين البيانات مؤقتًا. هذه ذاكرة وصول عشوائي سريعة على محرك أقراص SSD. تتم قراءة البيانات أولاً في الذاكرة المؤقتة، ويتم تعديلها فيها، ثم يتم كتابتها على القرص فقط.

كيف يعمل محرك SSD؟

يعتمد مبدأ تشغيل قرص SSD على التشغيل المحدد لخلايا الذاكرة. النوع الأكثر شيوعًا من الذاكرة اليوم هو NAND. تتم معالجة البيانات في كتل، وليس بايت. تحتوي خلايا الذاكرة على مورد محدود لدورات إعادة الكتابة، أي أنه كلما تمت كتابة البيانات على القرص بشكل متكرر، كلما فشلت بشكل أسرع.

قراءة البيانات سريعة جدًا. تحدد وحدة التحكم عنوان الكتلة التي يجب قراءتها وتصل إلى خلية الذاكرة المطلوبة. إذا تمت قراءة عدة كتل غير متسلسلة في قرص SDD، فإن هذا لا يؤثر على الأداء بأي شكل من الأشكال. إنه يشير ببساطة إلى كتلة أخرى في عنوانها.

تعد عملية تسجيل البيانات أكثر تعقيدًا وتتكون من عدد من العمليات:

• قراءة كتلة في ذاكرة التخزين المؤقت؛
• تغيير البيانات في ذاكرة التخزين المؤقت.
• ممارسة الإجراء الخاص بمسح كتلة من الذاكرة غير المتطايرة؛
• كتابة كتلة على ذاكرة فلاش على عنوان محسوب بواسطة خوارزمية خاصة.

تتطلب كتابة كتلة وصولاً متعددًا إلى خلايا الذاكرة الموجودة على محرك أقراص SSD. تظهر عملية إضافية لتنظيف الكتلة قبل التسجيل. للتأكد من أن خلايا ذاكرة الفلاش تتآكل بالتساوي، تستخدم وحدة التحكم خوارزمية خاصة لحساب أرقام الكتل قبل الكتابة.

يتم تنفيذ عملية مسح الكتلة (TRIM) بواسطة محركات أقراص SSD أثناء وقت الخمول. يتم ذلك لتقليل الوقت المستغرق لكتابة كتلة على القرص. عند الكتابة، يتم تحسين الخوارزمية عن طريق إزالة خطوة المسح: يتم ببساطة وضع علامة على الكتلة على أنها مجانية.

تقوم أنظمة التشغيل بتنفيذ أمر TRIM بشكل مستقل، مما يؤدي إلى تنظيف هذه الكتل.

أنواع محركات أقراص SSD

تنقسم جميع محركات أقراص SSD إلى عدة أنواع حسب الواجهة التي يتم من خلالها توصيلها بالكمبيوتر.

• ساتا – يتم توصيل محركات الأقراص بالكمبيوتر عبر نفس الواجهة مثل محركات الأقراص الثابتة العادية. وهي تشبه محركات أقراص الكمبيوتر المحمول ويبلغ حجمها 2.5 بوصة. خيار mSATA أصغر حجمًا؛
• بي سي اي اكسبريس - قم بالتوصيل مثل بطاقات الفيديو العادية أو بطاقات الصوت في فتحات توسيع الكمبيوتر الموجودة على اللوحة الأم. تتمتع بأداء أعلى ويتم تثبيتها غالبًا على الخوادم أو محطات الحوسبة؛
• م.2 – نسخة مصغرة من واجهة PCI-Express.

تستخدم محركات أقراص SSD الحديثة بشكل أساسي ذاكرة NAND. وفقا لنوعها، يمكن تقسيمها إلى ثلاث مجموعات ظهرت زمنيا: SLC، MLC، TLC. وكلما أصبحت الذاكرة أحدث، قلت موثوقية خلاياها. وفي الوقت نفسه، زادت القدرة، مما ساعد على خفض التكاليف. تعتمد موثوقية القرص بالكامل على تشغيل وحدة التحكم.

لا تنتج جميع الشركات المصنعة لمحركات أقراص SSD ذاكرة فلاش لأجهزتها بنفسها. يتم إنتاج الذاكرة وأجهزة التحكم الخاصة بها بواسطة: Samsung، Toshiba، Intel، Hynix، SanDisk. لقد سمع عدد قليل من المستخدمين عن محرك أقراص SSD تم تصنيعه بواسطة Hynix. تستخدم الشركة المصنعة الشهيرة لمحركات الأقراص المحمولة Kingston ذاكرة Toshiba ووحدات التحكم في محركات الأقراص الخاصة بها. تعمل شركة Samsung نفسها على تطوير تقنيات إنتاج الذاكرة وأجهزة التحكم وتزويد محركات أقراص SSD الخاصة بها بها.

مواصفات SSD

لقد اكتشفنا محركات أقراص SSD تقريبًا، ولم يتبق سوى الحديث عن الخصائص. لذا:

• سعة القرص . عادةً ما تتم الإشارة إلى هذه الخاصية بقيمة ليست من مضاعفات قوة العدد اثنين. على سبيل المثال، ليس 256 جيجابايت، ولكن 240. أو ليس 512 جيجابايت، ولكن 480 جيجابايت. ويرجع ذلك إلى حقيقة أن وحدات التحكم في القرص تحتفظ بجزء من ذاكرة الفلاش لاستبدال الكتل التي استنفدت مواردها. بالنسبة للمستخدم، يحدث هذا الاستبدال دون أن يلاحظه أحد ولا يفقد البيانات. إذا كان حجم القرص 480 جيجابايت أو 500 جيجابايت، فإن ذاكرة الفلاش الموجودة على القرص تبلغ 512 جيجابايت، فقط وحدات تحكم مختلفة تحتفظ بكميات مختلفة منها.
• سرعة القرص . تبلغ سرعة جميع محركات أقراص SSD تقريبًا 450 - 550 ميجابايت/ثانية. تتوافق هذه القيمة مع السرعات القصوى لواجهة SATA التي يتم الاتصال من خلالها. SATA هو السبب وراء عدم محاولة الشركات المصنعة زيادة سرعة القراءة بشكل كبير. سرعة الكتابة في التطبيقات أقل بكثير. تشير الشركة المصنعة عادة في المواصفات إلى سرعة التسجيل على الوسائط الفارغة.
• عدد شرائح الذاكرة . يعتمد الأداء بشكل مباشر على عدد شرائح الذاكرة: كلما زاد عددها، زاد عدد العمليات التي يمكن معالجتها في وقت واحد على قرص واحد. في سطر واحد من الأقراص، تزيد سرعة الكتابة عادةً مع زيادة سعة القرص. ويفسر ذلك حقيقة أن النماذج الأكثر اتساعًا تحتوي على عدد أكبر من شرائح الذاكرة.
• نوع الذاكرة . ذاكرة MLC أكثر تكلفة وموثوقية، وذاكرة TLC أقل موثوقية وأرخص، بالإضافة إلى تطوير سامسونج الخاص - "3D-NAND". تُستخدم الآن هذه الأنواع الثلاثة من الذاكرة في أغلب الأحيان في أجهزة التخزين. في كثير من النواحي، تعتمد موثوقية التشغيل على محركات الأقراص ذات الحالة الصلبة الحديثة على جودة وحدة التحكم.

الاستنتاجات

على الرغم من تشابهها مع محرك أقراص فلاش عملاق، تحتوي محركات أقراص SSD على مجموعة كاملة من التقنيات الحديثة، والتي بفضلها تظهر زيادة كبيرة في الأداء دون فقدان الموثوقية. يصبح العمل مع جهاز كمبيوتر، بعد تثبيت النظام على مثل هذا القرص، أكثر راحة.

عند ترقية جهاز الكمبيوتر، يتعذب المستخدمون بشكل متزايد بسبب الشكوك حول ما يجب اختياره: القرص الصلب أو محرك الأقراص ذو الحالة الصلبة. كلا النوعين من الأجهزة لهما مزايا وعيوب.

لفترة طويلة، كانت تكلفة محركات الأقراص ذات الحالة الصلبة مرتفعة للغاية، لذلك صوتوا لهم بالروبل فقط عشاق الكمبيوتر واللاعبون المتحمسون. بالنسبة للمستخدمين الآخرين، كان القرص الصلب يعتبر خيارًا أكثر عقلانية، لأنه يوفر نسبة أفضل من السعة والسعر. لكن تكلفة محركات أقراص الحالة الصلبة انخفضت تدريجياً بسبب الانتقال إلى عملية تكنولوجية أكثر تقدماً. بالإضافة إلى ذلك، تغير ميزان القوى في السوق بشكل كبير بسبب الكوارث التي حدثت في دول جنوب شرق آسيا في عام 2011. وتسببت الفيضانات الشديدة في تعطيل سلسلة الإنتاج بأكملها، مما أدى إلى نقص محركات الأقراص الصلبة وتضاعف الأسعار تقريبًا في جميع أنحاء العالم. ومع ذلك، فإن تكلفة الجيجابايت من الذاكرة "الصلبة" لا تزال أعلى من تكلفة الذاكرة "الصلبة"، لكن الفرق لم يعد كبيرًا لدرجة أنه يمكن للمرء أن يطلق عليها اسم المفضلة بلا منازع.

من هو من

تعد محركات الأقراص ذات الحالة الصلبة، والتي، على عكس محركات الأقراص الثابتة، مبنية على أساس ذاكرة فلاش بدلاً من الأطباق المغناطيسية، جديدة نسبيًا في سوق الكمبيوتر. في السابق، تم استخدام رقائق الذاكرة فقط في محركات الأقراص المحمولة وبطاقات الذاكرة، والتي تمكن الحرفيون من تثبيت أنظمة التشغيل عليها. تبدو محركات الأقراص المحمولة الصامتة والمقاومة للصدمات واعدة حقًا مقارنة بمحركات الأقراص الصلبة، لكن واجهة USB لم تسمح بسرعات نقل بيانات عالية بما يكفي، كما أنها قامت بتحميل المعالج المركزي بشكل كبير أثناء عمليات الإدخال / الإخراج. كما تعلمون، فإن الطلب يخلق العرض، لذلك قريبا جدا ظهر نوع جديد من أجهزة تخزين المعلومات للبيع - SSD (محرك الأقراص ذو الحالة الصلبة).

في الواقع، محرك الأقراص ذو الحالة الصلبة ليس أكثر من مجرد محرك أقراص فلاش كبير من حيث الحجم والسعة، حيث أفسحت واجهة USB المجال لتحميل أسرع، والأهم من ذلك، تقريبًا على واجهة SATA للمعالج المركزي. تلعب وحدة تحكم SSD أيضًا دورًا مهمًا، لأنها غالبًا ما تكون عنق الزجاجة الذي يحد من إنتاجية شرائح ذاكرة الفلاش. تشمل مزايا محركات الأقراص ذات الحالة الصلبة ما يلي:

■ سرعات قراءة وكتابة أعلى بشكل عام من محركات الأقراص الثابتة، بالإضافة إلى الحد الأدنى من زمن الوصول إلى البيانات. وهذا أمر بالغ الأهمية، لأن "الحلقة الضعيفة" لأجهزة الكمبيوتر الحديثة غالبا ما تكون النظام الفرعي للقرص؛

زيادة درجة الحرارة والاهتزاز المستمر وحتى الصدمات القوية.

■ مجموعة متنوعة من عوامل الشكل. من بين محركات أقراص SSD، هناك محركات أقراص كلاسيكية مقاس 3.5 و2.5 بوصة، بالإضافة إلى محركات أقراص نادرة مقاس 1.8 بوصة، ولوحات رفيعة بدون حافظة واقية وبطاقة توسيع PCI Express، وحتى شرائح ملحومة مباشرة باللوحة الأم.

يتمثل الاختلاف الرئيسي في التصميم بين محركات الأقراص الثابتة ومحركات الأقراص ذات الحالة الصلبة في وجود أجزاء متحركة. تتراوح سرعة دوران الألواح المغناطيسية، والتي تسمى بالعامية "الفطائر"، عادةً من 5400 إلى 7200 دورة في الدقيقة، ولكن هناك استثناءات - نماذج الخادم ذات 10000 وحتى 15000 دورة في الدقيقة. هذا هو السبب في أن محركات الأقراص الثابتة أكثر حساسية للصدمات من محركات الأقراص ذات الحالة الثابتة. وتحتوي محركات الأقراص الثابتة الحديثة على عوامل شكل أقل بكثير - ثلاثة فقط: 3.5 و 2.5 بوصة منتشرة على نطاق واسع، بالإضافة إلى نماذج 1.8 بوصة، وهي أقل شيوعًا. ولكن لا تزال محركات الأقراص الثابتة تتمتع بمزايا لا يمكن إنكارها مقارنة بمحركات الأقراص ذات الحالة الصلبة:

■ نسبة السعر والقدرة أكثر ملاءمة: على سبيل المثال، لمدة 3 آلاف روبل. يمكنك الآن شراء محرك أقراص ثابتة مقاس 3.5 بوصة بسعة 500 جيجابايت أو SSD بسعة 64 جيجابايت. على الرغم من أن الفجوة كانت أكبر بأربع مرات قبل عامين فقط - من 1000 جيجابايت إلى 32 جيجابايت؛

■ توافر نماذج كبيرة الحجم في مبيعات التجزئة – ما يصل إلى

4 تيرابايت. وبالتالي، يقتصر حجم 550 للسوق الاستهلاكية على 600 جيجابايت، ولنماذج الخادم - 2 تيرابايت؛

■ وقت تشغيل طويل بسبب القدرة على إعادة كتابة قطاعات القرص المغناطيسي عدة مرات، بينما يمكن أن تتحمل كتل الذاكرة المحمولة عددًا أقل بكثير من الدورات.

غاية

من المستحيل تسمية القائد الوحيد للسباق بين HDD و SSD. لأنه يجب اختيار الحل المناسب لكل مهمة محددة. سننظر في المواقف الأكثر شيوعًا ونوصي بنوع ونموذج القيادة الأمثل لكل منها.

■ نتبووك. غالبًا ما يتعين على أجهزة الكمبيوتر المحمولة المدمجة غير المكلفة العمل في "الظروف الميدانية". من الواضح أن الصدمات المتكررة والظروف الجوية غير المواتية لن تكون مفيدة للقرص الصلب - عاجلاً أم آجلاً، ستظهر القطاعات التي بها مشكلات على الأطباق أو سوف ينحشر المغزل تمامًا. لذا، في هذه الحالة، يُفضل استخدام محركات الأقراص ذات الحالة الصلبة الموجودة في أجهزة الكمبيوتر المحمولة من العديد من الشركات المصنعة. شيء آخر هو أنه في محاولة لتقليل تكلفة أجهزة الكمبيوتر المحمولة إلى الحد الأدنى، يقوم المصنعون بتثبيت محركات أقراص SSD بسعة 8 إلى 16 جيجابايت. بالنسبة لنظام التشغيل Windows 7 ومجموعة من التطبيقات المستخدمة بشكل متكرر، من الواضح أن هذا لا يكفي، وليس الجميع على استعداد لطرح نظام التشغيل Linux المثبت مسبقًا والأقل استهلاكًا للموارد. لذلك، يجدر شراء أرخص SSD متوفر بسعة لا تقل عن 30 جيجابايت من أقرب متجر إلكترونيات لديك. على سبيل المثال، سيكلف طراز OCZ Strata سعة 30 جيجابايت بسرعات قراءة وكتابة تبلغ 125 ميجابايت/ثانية و40 ميجابايت/ثانية، على التوالي، ألفي روبل فقط، ولكن لتوصيله قد تحتاج إلى محول mSATA-SATA. بالإضافة إلى ذلك، فإن الجهاز أخف بكثير من القرص الصلب 2.5 بوصة، وهو في حالة نتبووك يعد ميزة لا شك فيها. ليست هناك حاجة أيضًا للقلق بشأن الوقت بين حالات فشل محرك الأقراص ذو الحالة الصلبة، لأنه من المحتمل أن يستمر لفترة أطول من حالة وعرض كمبيوتر محمول "السفر".

■ كمبيوتر محمول. من الضروري التمييز بين نوعين على الأقل من أجهزة الكمبيوتر المحمولة: تلك التي تعمل كبديل للكمبيوتر المكتبي، ونماذج السفر. غالبًا ما تلعب أجهزة الكمبيوتر المحمولة المخصصة للاستخدام في المنزل فقط دور تخزين الملفات، كما أن الاحتفاظ بمئات الجيجابايت من الأفلام والموسيقى والصور عليها أمر مكلف للغاية. لذلك، إذا قررت استبدال محرك الأقراص الثابتة القديم للكمبيوتر المحمول أو تثبيت محرك أقراص آخر باستخدام محول خاص، والتضحية بمحرك أقراص DVD، فاعتمد على محرك أقراص ثابتة مقاس 2.5 بوصة. على سبيل المثال، موديل Western Digital Scorpio Blue بسعة 1 تيرابايت وسرعة دوران 5400 دورة في الدقيقة. سيكلف 3.5 ألف روبل.

يتطلب الكمبيوتر المحمول المخصص للسفر عادةً أداءً عاليًا وقدرة على تخزين البرامج الاحترافية ومشاريع العمل غير المكتملة. لذلك، SSD رخيصة 30 جيجابايت، كما هو الحال مع نتبووك. وهذا غير ممكن؛ فالأمر يتطلب نموذجاً أسرع وأكثر اتساعاً. سيكون الخيار الجيد هو محرك أقراص الحالة الصلبة Kingston SSDNow V200 (إصدار Bundle Notebook) بسعة 128 جيجابايت مع سرعات قراءة وكتابة تبلغ 300 ميجابايت/ثانية و190 ميجابايت/ثانية، على التوالي. مقابل 4.8 ألف روبل. لا يتلقى المشتري SSD نفسه فحسب، بل يتلقى أيضًا صندوقًا يمكنك من خلاله تثبيت محرك الأقراص الثابتة الذي تم إزالته من الكمبيوتر المحمول.

■ كمبيوتر سطح المكتب.يجب أن يعتمد مالكو سطح المكتب على نوعين من محركات الأقراص في وقت واحد: تثبيت نظام التشغيل والتطبيقات المستخدمة بشكل متكرر على محرك أقراص SSD سريع، وتخزين محتوى الوسائط المتعددة على محرك أقراص ثابت واسع. وإذا سمحت ميزانيتك، فمن الأفضل عدم الحفظ، ولكن اختيار أحد أفضل النماذج في فئتها. يُنصح أولئك الذين يحبون الصمت التام بالانتباه إلى محرك الأقراص الصلبة Western Digital Caviar Green مقاس 3.5 بوصة وسعة 3 تيرابايت مع سرعة دوران منخفضة بالنسبة لأي شخص آخر، فإن Seagate Barracuda بنفس السعة يناسبهم. كلا الخيارين يكلفان حوالي 5.6 ألف روبل.

مع محركات الأقراص ذات الحالة الصلبة، فإن الاختيار ليس واضحا للغاية: على الأقل مرة واحدة في الشهر، يعلن أحد قادة الصناعة بكل فخر عن إطلاق حامل سجل آخر لسرعات القراءة والكتابة. لكن السلع ذات الطلب المحدود، والتي تشمل الرائد 550، تصل إلى متاجر التجزئة الروسية مع تأخير ملحوظ. الآن على الرفوف، يمكنك بسهولة العثور على النماذج العليا التالية من محركات الأقراص ذات الحالة الصلبة بسعة 120-128 جيجابايت بقيمة 5-6 آلاف روبل: OCZ Vertex 3 وAgility 3، Kingston HyperX SSD، A-Data S511. Corsair Force 3، وما إلى ذلك. جميعها مبنية على وحدة التحكم SandForce، والتي بفضلها يمكنها التفاخر بإنتاجية تصل إلى 500 ميجا بايت / ثانية. ولكن فقط عند توصيله بموصل SATA3.

مستقبل التخزين

يمكننا أن نقول بالفعل بثقة أن محركات الأقراص الثابتة عاجلاً أم آجلاً ستتقاعد عن جدارة، مما يفسح المجال لمحركات الأقراص المستندة إلى ذاكرة الفلاش. في كل عام، يصبح من الصعب على محركات الأقراص الثابتة تلبية احتياجات الأداء المتزايدة لأنظمة الحوسبة القوية، ولا تتناسب مع مفهوم عصر ما بعد الكمبيوتر على الإطلاق. المستقبل القريب ينتمي إلى محركات أقراص الحالة الصلبة - وهذا أمر لا شك فيه، لكن العلماء لا يتوقفون عند هذا الحد ويطلقون بالفعل اسم متلقي صفوف ذاكرة الفلاش بصوت عالٍ. يجب أن تحل محل الترانزستورات، التي تستخدم الآن كخلايا ذاكرة، بواسطة الميمريستورات - وهي عناصر إلكترونية سلبية يمكنها تغيير مقاومتها. من الناحية النظرية، يمكن أن تصبح الميمريستورات الأساس ليس فقط لذاكرة فلاش أسرع وأكثر اتساعًا، ولكن أيضًا لذاكرة الوصول العشوائي (RAM)، والتي ستقلل من عدد عناصر الكمبيوتر، مما يجعل ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) وذاكرة القراءة فقط (ROM) وحدة واحدة.

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، وتعتمد سلامة المعلومات 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 (تستخدم، كقاعدة عامة، في الخوادم)، لكنها ليست كلية القدرة، 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 الحالة الصلبة في الازدهار، وبدأت الشركات المصنعة الأولى في إطلاق منتجات جديدة. اليوم، تنتج العديد من الشركات أجهزة SSD حصرية، في أغلب 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 طرق الوصول المختلفة إلى القرص المنطقي)، زادت الميزة التي سيظهرها SSD.

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

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 من شاشات CRT في المتجر الآن، أو ربما ستشتري شيئًا آخر غير الكاميرا الرقمية للتصوير الفوتوغرافي الترفيهي؟

مشاركه فى