السعة الإجمالية لمحركات الأقراص ذات الحالة الصلبة ssd. ما هي محركات أقراص SSD وما هي مميزاتها مقارنة بمحركات الأقراص الصلبة العادية؟

لقد سمع كل مستخدم تقريبًا عن محركات الأقراص ذات الحالة الصلبة، بل إن البعض يستخدمها. ومع ذلك، لم يفكر الكثير من الناس في كيفية اختلاف هذه الأقراص عن بعضها البعض ولماذا SSD الأقراص الصلبة أفضل. سنخبرك اليوم ما هو الفرق ونجري تحليلًا مقارنًا صغيرًا.

يتوسع نطاق تطبيق محركات الأقراص ذات الحالة الصلبة كل عام. في الوقت الحاضر، يمكن العثور على محركات أقراص SSD في كل مكان تقريبًا، بدءًا من أجهزة الكمبيوتر المحمولة وحتى الخوادم. والسبب في ذلك هو السرعة العالية والموثوقية. ولكن، دعونا نتحدث عن كل شيء بالترتيب، لذا دعونا أولاً نرى الفرق بين محرك الأقراص المغناطيسي ومحرك الأقراص ذو الحالة الصلبة.

بشكل عام، يكمن الاختلاف الرئيسي في طريقة تخزين البيانات. وبالتالي، يستخدم محرك الأقراص الثابتة طريقة مغناطيسية، أي أنه تتم كتابة البيانات على القرص عن طريق مغنطة مناطقه. في SSD، يتم تسجيل جميع المعلومات في نوع خاص من الذاكرة، والذي يتم تقديمه في شكل دوائر دقيقة.

مميزات جهاز HDD

إذا نظرت إلى القرص الصلب المغناطيسي (MHD) من الداخل، فهو جهاز يتكون من عدة أقراص ورؤوس قراءة/كتابة ومحرك كهربائي يقوم بتدوير الأقراص وتحريك الرؤوس. أي أن MZD يشبه في كثير من النواحي مشغل أسطوانات الفينيل. سرعة القراءة/الكتابة الأجهزة الحديثةيمكن أن تصل من 60 إلى 100 ميجابايت/ثانية (حسب الطراز والشركة المصنعة). وتتراوح سرعة دوران الأقراص عادة من 5 إلى 7 آلاف دورة في الدقيقة، وفي بعض النماذج تصل سرعة الدوران إلى 10 آلاف. بناءً على الجهاز الخاص، هناك ثلاثة عيوب رئيسية وميزتان فقط على محركات أقراص الحالة الصلبة.

• الضوضاء الصادرة عن المحركات الكهربائية ودوران الأقراص؛
• سرعة القراءة والكتابة منخفضة نسبيًا بسبب وقت محددإنفاق الأموال على تحديد المواقع؛
• احتمال كبير للأعطال الميكانيكية.

• نسبياً سعر منخفضلـ 1 جيجا بايت؛
• سعة تخزين كبيرة للبيانات.

مميزات جهاز SSD

يختلف تصميم محرك الأقراص ذو الحالة الصلبة بشكل أساسي عن محركات الأقراص المغناطيسية. لا توجد أجزاء متحركة، أي أنه لا توجد محركات كهربائية أو رؤوس متحركة أو أقراص دوارة. وكل هذا بفضل طريقة جديدة تمامًا لتخزين البيانات. حاليًا، هناك عدة أنواع من الذاكرة المستخدمة في محركات أقراص SSD. لديهم أيضًا واجهتان للاتصال بجهاز كمبيوتر - SATA وePCI. بالنسبة لنوع SATA، يمكن أن تصل سرعة القراءة/الكتابة إلى 600 ميجابايت/ثانية، بينما في حالة ePCI يمكن أن تتراوح من 600 ميجابايت/ثانية إلى 1 جيجابايت/ثانية. هناك حاجة إلى محرك أقراص SSD في جهاز الكمبيوتر على وجه التحديد لقراءة وكتابة المعلومات من القرص والعكس بشكل أسرع.

بفضل تصميمها، تتمتع محركات أقراص SSD بالعديد من المزايا مقارنة بمحركات MZD، لكنها لا تخلو من عيوبها.

• لا ضجيج.
• سرعة قراءة/كتابة عالية؛
• أقل عرضة للأعطال الميكانيكية.

• تكلفة عالية لكل 1 جيجابايت.

المزيد من المقارنة قليلا

الآن بعد أن فهمنا السمات الرئيسية للأقراص، سنواصل تحليلنا المقارن بشكل أكبر. خارجيًا، يختلف SSD وMZD أيضًا. مرة أخرى، نظرًا لميزاتها، تعد محركات الأقراص المغناطيسية أكبر وأكثر سمكًا (إذا كنت لا تأخذ في الاعتبار تلك المخصصة لأجهزة الكمبيوتر المحمولة)، في حين أن محركات أقراص SSD قابلة للمقارنة في الحجم مع محركات الأقراص الثابتة لأجهزة الكمبيوتر المحمولة. كما تستهلك محركات الأقراص ذات الحالة الصلبة طاقة أقل بعدة مرات.

لتلخيص مقارنتنا، يوجد أدناه جدول يمكنك من خلاله رؤية الاختلافات بين الأقراص بالأرقام.

خاتمة

على الرغم من أن محركات أقراص SSD أفضل من MZDs في جميع النواحي تقريبًا، إلا أن لديها أيضًا بعض العيوب. وهي الحجم والتكلفة. إذا كنا نتحدث عن الحجم، فإن محركات الأقراص ذات الحالة الصلبة الحالية تكون أدنى بكثير من محركات الأقراص المغناطيسية. تستفيد الأقراص المغناطيسية أيضًا من حيث التكلفة لأنها أرخص.

حسنًا، لقد اكتشفت الآن الاختلافات الرئيسية بين الأنواع المختلفة لمحركات الأقراص، لذلك يبقى فقط أن تقرر ما هو الأفضل والأكثر عقلانية للاستخدام - HDD أو SSD.

يفكر العديد من مستخدمي الكمبيوتر بشكل دوري في ترقية أجهزتهم، وأحد الأجهزة الحديثة طرق فعالةالترقية - تثبيت محرك أقراص الحالة الصلبة أو SSD جنبًا إلى جنب على جهاز كمبيوتر شخصي أو كمبيوتر محمول، وكخيار، بدلاً من محرك الأقراص الصلبة المألوف بالفعل ( محركات الأقراص الصلبةأو محركات الأقراص الصلبة).

ولكن نظرا لأن محركات الأقراص ذات الحالة الصلبة واسعة النطاق أصبحت منتشرة على نطاق واسع منذ وقت ليس ببعيد، فإن العديد من المستخدمين لديهم فهم ضعيف إلى حد ما. هل يجب أن أشتري محرك أقراص SSD لجهاز الكمبيوتر الخاص بي؟ ايهما افضل؟ هناك عدد من الاختلافات الرئيسية التي تميز محركات الأقراص ذات الحالة الثابتة (SSD). سنحاول أن نخبرك عنهم. وبعد ذلك سنلقي نظرة على النماذج الفردية من الشركات المصنعة الرئيسية.

SSD هو اختصار يُترجم إلى اللغة الروسية تقريبًا باسم "محرك الحالة الصلبة". إنه جهاز تخزين بيانات غير ميكانيكي. لا يحتوي على أجزاء متحركة، على عكس محرك الأقراص الصلبة الميكانيكي الذي نعرفه جميعًا. يتكون SSD من رقائق الذاكرة ووحدة التحكم. في المتوسط، تكون سرعة التبادل عند العمل مع البيانات (عمليات القراءة والكتابة للبيانات) لقرص SSD أعلى 100 مرة من سرعة محرك الأقراص الصلبة. على سبيل المثال، تتراوح سرعة استجابة محركات الأقراص الثابتة بين 10 و19 مللي ثانية، وتعمل محركات الأقراص ذات الحالة الصلبة في نطاق 0.1 و0.4 مللي ثانية. بالنسبة لمستخدم SSD، هناك العديد من قوية و نقاط الضعفمثل هذه المعدات.

نقاط إيجابية:

• سرعة معالجة عالية للبيانات – القراءة والكتابة.
• انخفاض استهلاك الطاقة والتدفئة المنخفضة أثناء التشغيل.
• الغياب التام للضوضاء أثناء التشغيل.
• أبعاد صغيرة للجهاز.
• مقاومة الأضرار الميكانيكية والمجالات الكهرومغناطيسية وتغيرات درجات الحرارة.
• سرعة مستقرة لمعالجة البيانات، بغض النظر عن مستوى تجزئة البيانات.

نقاط سلبية:

• ارتفاع تكلفة الجهاز.
• التعرض للصدمة الكهربائية.
• عدد محدود من دورات إعادة كتابة البيانات.
• إمكانية فقدان المعلومات دون إمكانية استعادتها.

مؤشرات SSD الرئيسية

سعة التخزين

عند شراء SSD، أولا وقبل كل شيء، ننتبه إلى سعته ويجب أن نختاره اعتمادا على المهام التي نخطط لتنفيذها على مثل هذا الجهاز.

عند التشغيل في وضع المستخدم القياسي كجهاز وسائط متعددة منزلي به ألعاب صغيرة وأساسية مهام بسيطةيمكنك اختيار SSD صغير - سيتم تثبيت نظام التشغيل والبرامج عليه، ويمكن تخزين أرشيفات البيانات، مثل الصور الفوتوغرافية والأفلام والمستندات وما إلى ذلك، على جهاز آخر - محرك الأقراص الصلبة القديم الجيد. SSD بسعة 60-64 جيجابايت مناسب تمامًا.

إذا قام المستخدم بتعيين مهام أكثر تعقيدًا إلى حد ما للمعدات، مثل العمل مع محرري الفيديو، فسيتم المشروع برمجةوالتطبيقات الاحترافية الأخرى، سيتعين عليك شراء SSD أكبر. في في هذه الحالةيمكننا أن نوصي بمحركات أقراص بسعة 120-128 جيجابايت من الذاكرة.

في المقابل، سيحتاج اللاعبون إلى محرك أقراص أكبر، لأن الألعاب الحديثة تشغل أقساما كبيرة جدا مساحة القرص. هنا سيكون من الأفضل إلقاء نظرة فاحصة على SSD بسعة 240-256 جيجابايت.

في حالة الانتقال الكامل للمستخدم من الأقراص الصلبة إلى SSD، هناك بالفعل نماذج عالية السعة لمحركات الأقراص ذات الحالة الصلبة في سوق الأجهزة - 480، 960 جيجابايت وما فوق.

بالطبع، أولا وقبل كل شيء، سيتعين عليك التركيز على القدرات والمهام المالية التي قمت بتعيينها شخصيا لجهاز الكمبيوتر الشخصي الخاص بك. تعتمد تكلفة محركات الأقراص ذات الحالة الصلبة بشكل مباشر على حجمها. لا يزال من المستحسن تخزين البيانات البسيطة التي لا يتم التعامل معها يوميًا على محركات أقراص ثابتة أكثر سعة وأرخص، على الرغم من أنها أبطأ.

يجدر معرفة الفروق الدقيقة التالية لمحركات أقراص الحالة الصلبة: كلما زادت سعة محرك الأقراص، زادت السرعات التي سيعمل بها. يمكن أن يزيد الفرق في سرعة قراءة وكتابة البيانات مرتين إلى ثلاث مرات حسب حجم الذاكرة. على سبيل المثال، SSD واحد نطاق النموذج، من إنتاج إحدى الشركات، بسعة 128 جيجابايت ستمنحنا سرعات تصل إلى 200 ميجابايت/ثانية، وبسعة 512 جيجابايت - أكثر من 400 ميجابايت/ثانية. ويرجع ذلك إلى حقيقة أنه أثناء تشغيل وحدة تحكم SSD، يمكنها الوصول إلى جميع بلورات الذاكرة بشكل متوازٍ، وبالتالي، فإن السعة الأعلى تعني عددًا أكبر من البلورات مما يعني المزيد من العمليات المتوازية.

يمكنك أيضًا الانتباه إلى حقيقة أن الشركات المصنعة المختلفة تشير إلى سعات قرص مختلفة لنفس مجموعة السعة على ما يبدو. على سبيل المثال، 120 و 128 و 480 و 512. والحقيقة هي أن هذه الأقراص لديها سعة 128 و 512 جيجابايت، على التوالي، ولكن الشركة المصنعة لسبب أو لآخر تحتفظ بجزء من ذاكرة محركات الأقراص الخاصة بها (هذا الاحتياطي هو يهدف عادةً إلى تسوية تآكل خلايا ذاكرة الفلاش واستبدال الخلايا التي تفشل).

واجهة اتصال محرك الأقراص

تعتمد سرعة العمل عند ترقية جهاز الكمبيوتر عن طريق تثبيت محرك أقراص SSD عليه بشكل مباشر على واجهة اتصاله باللوحة الأم.

تأتي العديد من محركات أقراص SSD الحالية مع واجهة ساتا 3. إذا كانت اللوحة الأم لديك تحتوي على وحدات تحكم SATA 1 أو SATA 2 مثبتة، فلن يتمكن SSD المتصل بها من العمل بكامل الأداء والسرعات المعلنة من قبل الشركة المصنعة له. لحل هذه المشكلة تحتاج إلى تثبيت اللوحة الأموحدة تحكم SATA 3، وإلا فإن الترقية ستكون غير كافية، أو حتى غير محسوسة تقريبًا. محركات أقراص SSD الحديثة جاهزة لتوفير سرعات كتابة بيانات تصل إلى 400 ميجابايت/ثانية، وسرعات قراءة تصل إلى 500 ميجابايت/ثانية. لا يمكن تحقيق هذه السرعة إلا من خلال العمل مع واجهة اتصال SATA 3، نظرًا لأن SATA 2 مصمم لسرعات تبادل البيانات التي تصل إلى 270 ميجا بايت/ثانية تقريبًا، وSATA 1 أقل من ذلك - فلا تزيد عن 150 ميجا بايت/ثانية.

بالإضافة إلى الاتصال المعتاد لمحرك الأقراص بمنافذ SATA، هناك محركات أقراص SSDمع واجهة اتصال PCI-express المثبتة في المنافذ المقابلة.

توجد محركات أقراص ذات عامل شكل M.2 يمكن أيضًا توصيلها بمنافذ PCI-express وPCI عبر محول إضافي.

وحدة تحكم محرك الأقراص

تقوم خلايا ذاكرة الفلاش بجميع أعمالها مع باقي أنظمة حاسوبنا من خلال شريحة التحكم المدمجة في SSD. تعتمد العديد من مؤشرات أداء محرك الأقراص على وحدة التحكم هذه، مثل: سرعات التشغيل، و"عمر" الذاكرة، ومقاومة تلف البيانات في الخلايا، بالإضافة إلى دعم تقنيات مختلفة، وتحسين أداء محركات الأقراص ذات الحالة الثابتة (SSD). يوجد حاليًا العديد من وحدات التحكم المنتجة وحتى شركة مصنعة واحدة لمحركات الأقراص ذات الحالة الصلبة نماذج مختلفةيستخدم وحدات تحكم مختلفة. تجدر الإشارة إلى أنه في الوقت الراهن أفضل طريقةلقد أثبتت وحدات التحكم من الشركات المصنعة مثل Marvell وSamsung وIntel نفسها. أداء جيد في الطبقة المتوسطة وحدات تحكم SSDفيسون وساند فورس. يجدر الانتباه إلى محركات أقراص الحالة الصلبة المزودة بوحدات تحكم Indilinx الموثوقة.

إن فهم نماذج بعض وحدات التحكم ليس بالأمر السهل دائمًا، لذا يجب عليك الانتباه أولاً إلى علامة تجارية مشهورة (نظرًا لحقيقة أن مراقبة الجودة لدى الشركات المصنعة المعروفة لا تزال أعلى بكثير)، والاختبارات الفعلية التي يتم إجراؤها على طراز محرك الأقراص المحدد الذي تم اختياره، وعلى مواصفات الشركة المصنعة المعلنة.

نوع ذاكرة القيادة

أحد أهم المؤشرات الفنية لمحرك SSD هو النوع الذي تم بناء محرك الأقراص عليه. تقوم الشركات المصنعة الحديثة بإنشاء أجهزتها باستخدام ثلاثة أنواع رئيسية من الذاكرة، والتي تختلف في عدد بتات الذاكرة لكل خلية فعلية:

• NAND TLC – 3 بتات من المعلومات لكل خلية مادية واحدة
• NAND MLC – 2 بت من المعلومات لكل خلية مادية واحدة
• NAND SLC – بت واحد من المعلومات لكل خلية مادية واحدة

تعتمد كل من تكلفة محرك الأقراص و"عمره الافتراضي"، أي العدد المحتمل لدورات إعادة الكتابة، بشكل مباشر على التقنية المستخدمة لإنشاء الذاكرة. تنخفض تكلفة الذاكرة مع زيادة عدد البتات لكل خلية فعلية، ولكن هذا يقلل من العدد المحتمل لدورات إعادة الكتابة التي يمكن أن تتحملها خلية معينة. هذا يعني بعبارات بسيطة محرك أقراص SSD بسعة 128 جيجابايت مع النوع ذاكرة TLCستكلف أقل بكثير من SSD بنفس السعة، ولكن مع نوع ذاكرة MLC، ولكنها ستتحمل أيضًا عددًا صغيرًا نسبيًا من دورات إعادة الكتابة. الأرقام التقريبية هي كما يلي: حد الكتابة على محركات الأقراص المبنية على ذاكرة TLS هو 1000 دورة فقط؛ على ذاكرة MLC – ما يصل إلى 3 آلاف دورة؛ ونوع SLC بدوره يمكنه تحمل من 5 إلى 10 آلاف دورة إعادة كتابة.

في شراء SSDيبدو أن الخيار الأمثل هو استخدام ذاكرة محرك الأقراص من نوع NAND MLC، نظرًا لأن نوع الذاكرة NAND SLC يُستخدم عادةً في الجزء الأغلى من محركات الأقراص ذات الحالة الصلبة، بل إنه ضروري للعمل على محطات الخادم حيث يتم تخزين البيانات باستمرار إعادة كتابتها. في الوقت نفسه، بينما تسعدنا برخص ثمنها، فإن محركات أقراص SSD المزودة بنوع ذاكرة NAND TLC يمكن أن تزعجنا بفقدان أدائها في وقت أبكر بكثير مما نتوقع.

التقنيات الحديثة لا تقف مكتوفة الأيدي، ولاستبدال أنواع الذاكرة السابقة، بدأت الشركات الرائدة بالفعل في إنتاج أنواع ذاكرة لمحركات أقراص الحالة الصلبة (SSD) المبنية على أنواع جديدة من الهندسة المعمارية. بعد خلايا الذاكرة المسطحة السابقة، تقوم شركة Samsung، وبعدها Toshiba، جنبًا إلى جنب مع SanDisk وIntel، جنبًا إلى جنب مع Micron، بتطوير تقنية NAND ثلاثية الأبعاد، والتي يمكنها تحسين أداء نماذج البناء "bit-cell" السابقة بشكل كبير. حاليًا، تنتمي محركات أقراص SSD المزودة بتقنية ذاكرة NAND ثلاثية الأبعاد إلى أغلى شريحة في سوق محركات الأقراص ذات الحالة الصلبة.

حافظة محرك الأقراص

يؤدي وجود الحافظة (ذاكرة التخزين المؤقت) المستندة إلى ذاكرة DDR3 إلى تسريع تشغيل محرك أقراص SSD إلى حد ما، ولكنه يجعله أيضًا أكثر تكلفة بالنسبة للمشتري. الحساب بسيط - مقابل 1 جيجابايت من مساحة القرص، للتشغيل الأمثل لمحرك الأقراص مع هذا النوع من ذاكرة التخزين المؤقت، يجب أن يكون هناك 1 ميجابايت من ذاكرة DDR3. أي أن SSD بسعة 120-128 جيجابايت يجب أن يحتوي على ذاكرة DDR3 بسعة 128 ميجابايت، بسعة 480-512 جيجابايت - 512 ميجابايت DDR3، وما إلى ذلك.

تحتوي النماذج الأرخص من محركات أقراص SSD على حافظة تعتمد على أنواع الذاكرة القديمة - DDR2. لا يعد الاختلاف في سرعة محركات الأقراص على أنواع مختلفة من الحافظة مؤشرًا مهمًا.

حماية محرك الأقراص من انقطاع التيار الكهربائي

يجب أن تكون محركات أقراص SSD المبنية على ذاكرة DDR3 مجهزة بشكل مثالي بتقنية للحماية من انقطاع التيار الكهربائي المفاجئ. تسمى هذه التقنية "حماية الطاقة" وتسمح لك بحفظ البيانات من الحافظة إلى الذاكرة في حالة انقطاع التيار الكهربائي المفاجئ. تؤدي UPS (UPS) العادية نفس الوظيفة، مما يسمح لك بإكمال العمل مع البيانات بشكل صحيح. لذا، إذا كان لديك UPS أو SSD غير معتمد على DDR3، هذه الوظيفةلا يهم حقا.

وظيفة تريم

اعتمادًا على الشركة المصنعة، تدعم محركات أقراص SSD مجموعة واسعة من التقنيات التي تم إنشاؤها لتحسين وظائفها. وأهم هذه التقنيات لمحركات أقراص الحالة الصلبة هو . يبدأ محرك الأقراص ذو الحالة الصلبة غير المجهز بوظيفة TRIM، عند العمل مع خلايا الذاكرة التي تم حفظ المعلومات فيها مسبقًا ثم حذفها، في العمل بسرعة منخفضة. يحدث هذا لأنه من قبل دخول جديدفي خلايا الذاكرة المستخدمة مسبقًا، يضطر SSD إلى مسحها أولاً. بينما وظيفة تريميقوم بمسح خلايا الذاكرة المستخدمة مسبقًا مسبقًا في الوقت الحالي الاستخدام النشطالقرص. لذا فإن وظيفة TRIM هي وظيفة "جمع القمامة" وهي مهمة للحفظ السرعة الشاملةعملية SSD أثناء إعادة كتابة البيانات الثانية واللاحقة في خلايا الذاكرة. بدون TRIM، تنخفض سرعة محرك الأقراص بشكل ملحوظ جدًا.

فهم الشركات المصنعة SSD

دعونا نفكر بعد ذلك في الشركات المصنعة الرئيسية لمحركات أقراص SSD. هل من المنطقي شراء معدات جديدة غير رخيصة من صنع شركات مصنعة غير معروفة تمامًا، وإن كان ذلك بأسعار أكثر جاذبية؟ من المعتقد بحق أن العلامات التجارية المشهورة تفرض متطلبات أعلى على إنتاجها وتهتم بجودة منتجاتها أكثر بكثير من أولئك الذين لا يضطرون بالضرورة إلى الحفاظ على مستوى لائق من المعدات المطروحة في السوق. من خلال شراء محرك أقراص من شركة غير معروفة، فإننا ببساطة نشتري "خنزيرًا في كزة".

نحن ندرج الشركات المصنعة التي يتم إنتاجها تحت علامتها التجارية منتجات موثوقة، التي رسخت مكانتها منذ فترة طويلة وبقوة في سوق الأجهزة الإلكترونية.

• تعد شركة توشيبا واحدة من أقدم وأشهر العلامات التجارية المنتجة لمحركات أقراص الحالة الصلبة (SSD). إنهم لا يقومون فقط بتجميع الأجهزة، ولكن لديهم أيضًا إنتاجهم الخاص من ذاكرة الفلاش وقد أثبتوا جدارتهم في إنتاج محركات الأقراص الثابتة على المدى الطويل.
• سامسونج هي شركة معروفة وواحدة من الشركات الرائدة في سوق SSD. لقد قاموا وما زالوا يقومون بالعديد من التطورات على وجه التحديد في مجال محركات الأقراص ذات الحالة الصلبة. تقوم الشركة بتوريد ذاكرة فلاش SSD ووحدات التحكم من إنتاجها الخاص.
• إنتل هي أيضًا شركة رائدة في التصنيع معدات حديثةوأحدث التطورات التكنولوجية. تنتمي الأجهزة التي تنتجها شركة Intel، كقاعدة عامة، إلى شريحة الأسعار الباهظة الثمن، ولكنها عادة ما تكون موثوقة للغاية. يتم إنتاج بعض نماذج SSD بواسطتها على وحدات التحكم الخاصة بها، ويتم إنشاء ذاكرة فلاش في مرافق الإنتاج الخاصة بها (بالاشتراك مع شركات أخرى معروفة). كما أن الضمان لمدة خمس سنوات من Intel يميز بشكل مثالي المعدات من هذه الشركة.
• أمر بالغ الأهمية علامة تجارية، تستخدمه شركة Micron المعروفة في إنتاج محركات أقراص SSD. لقد كان العديد من المستخدمين على دراية بمنتجات Micron منذ فترة طويلة واعتادوا على الثقة بها. تنتج شركة Micron ذاكرة فلاش بالتعاون مع شركة Intel، ووحدات التحكم التي تقوم بتثبيتها في أجهزتها هي وحدات تحكم Marvell. في الوقت نفسه، تستهدف المحركات الحاسمة في فئة الأسعار الخاصة بها شريحة الميزانية في السوق.
• Corsair هي شركة مصنعة أثبتت نفسها منذ فترة طويلة في سوق المعدات الإلكترونية. تعد محركات أقراص SSD التي تنتجها أكثر تكلفة إلى حد ما، ولكنها تدعمها بشكل كامل جودة عاليةخطوطهم النموذجية. تهتم شركة Corsair بمكونات محركات الأقراص ذات الحالة الصلبة الخاصة بها وتستخدم وحدات تحكم SSD من الشركات المصنعة التي أثبتت نفسها في هذا السوق - Phison وSandForce وLAMD. إنهم ينتجون عدة أسطر من محركات أقراص الحالة الصلبة (SSD).
• SanDisk هي علامة تجارية مشهورة إلى حد ما وتهتم بجودة منتجاتها. تم تجهيز محركات أقراص SSD بذاكرة فلاش تستخدمها شركة Toshiba المذكورة بالفعل. تعمل الشركة منذ فترة طويلة في إنتاج المعدات المرتبطة بطريقة أو بأخرى بمحركات الأقراص ذات الحالة الصلبة - محركات أقراص USB المحمولة وبطاقات الذاكرة.
• Plextor – يتم تصنيع محركات أقراص SSD لهذه العلامة التجارية بواسطة Lite-On. ومع ذلك، فإن الجودة لائقة جدًا. تم تجهيز محركات أقراص SSD من Plextor بذاكرة فلاش Intel-Crucial (Micron) أو Toshiba، ويتم تثبيت وحدات التحكم من نفس Marvell. تتمتع محركات الأقراص التي يتم تسويقها تحت العلامة التجارية Plextor ببعض من أفضل السرعة والموثوقية.
• Kingston هي شركة راسخة في سوق المعدات الإلكترونية لفترة طويلة. يتم تمثيله في السوق تمامًا مدى واسعمحركات أقراص SSD، المجهزة بوحدات تحكم من الشركات المصنعة المعروفة - Phison، SandForce.

كما قلنا من قبل، عند شراء محرك أقراص الحالة الصلبة، تحتاج إلى التركيز، أولا وقبل كل شيء، على ميزانيتك والمهام التي تحددها للمعدات الجديدة. ولكن ليس هناك شك في أن المعدات يجب أن تكون من شركة مصنعة موثوقة، مع ضمان طويل بما فيه الكفاية. سوق محركات الأقراص ذات الحالة الصلبة كبير، ومع ذلك، دعونا نلخص توصياتنا.

1. من الأفضل شراء علامة تجارية مشهورة مع ضمان موثوق طويل الأجل.
2. لا تقل أهمية الشركة المصنعة لوحدة التحكم عن الشركة المصنعة لخلية الذاكرة.
3. كلما زاد الحجم الإجمالي للقرص، زادت مؤشرات السرعة.
4. يعتمد عمر SSD بشكل أساسي على التقنية المستخدمة لإنشاء خلايا الذاكرة. التقنية المثالية هي ذاكرة محرك الأقراص من نوع MLC.
5. عند شراء SSD، عليك أن تأخذ في الاعتبار كيفية توصيل المعدات الجديدة، أي أن واجهة توصيله بالنظام يجب أن تكون واضحة لك.
6. دعم وظيفة TRIM مهم.

فهم أسعار SSD

فيما يلي بعض من أفضل خيارات SSD، في رأينا.

من بين النماذج المصممة ل المستخدم العاديبسعة 120/128 جيجابايت، يمكنك الانتباه إلى بيانات SSD، ويمكن شراؤها من 3.5 إلى 4.5 ألف روبل:

• إنتل SSDSC2KW120H6X1
• كينغستون SUV400S37/120G
• توشيبا THN-S101Z1200E8

ستتكلف النماذج المقبولة بسعة 250 جيجابايت من 5 إلى 10 آلاف. يمكنك الانتباه إلى ما يلي:

• سامسونج MZ-75E250BW
• كينغستون SV300S37A/240G

سيكون الاختيار الجيد هو نماذج SSD أكبر (480/512 جيجابايت)، وستكون التكلفة من 10 إلى 15 ألف:

• سامسونج MZ-75E500BW
• بليكستور PX-512M8PeY
• إنتل SSDPEKKW512G7X1

ستكلف محركات الأقراص الأكبر حجمًا أكثر - تبدأ التكلفة بمتوسط ​​20 ألفًا:

• سامسونج MZ-7KE1T0BW
• إنتل SSDSC2BX012T401
• سامسونج MZ-75E2T0BW

إذا كنت قد بدأت بالفعل في اتخاذ قرار بشأن نماذج SSD محددة للشراء، فيجب عليك العثور على مراجعات مستخدمين مفصلة عنها على الإنترنت ومحاولة تقييم جميع الجوانب نماذج محددةحتى من الشركات المصنعة المعروفة.

في الختام، بعض النصائح المختصرة حول كيفية إطالة عمر SSD الخاص بك.

• لا تملأ القرص حتى سعته - فهو يحتاج إلى 20-30% من المساحة الحرة للتشغيل العادي؛
• اعتني ب إمدادات الطاقة غير المنقطعة – الاغلاق المفاجئضارة SSD.
• ظروف درجة الحرارة - محركات أقراص SSD، مثل أي معدات إلكترونية، لا تحب ارتفاع درجة الحرارة - اعتني بالتبريد.

حتى وقت قريب، عند شراء جهاز كمبيوتر جديد واختيار محرك الأقراص المراد تثبيته، لم يكن أمام المستخدم سوى خيار واحد فقط - وهو محرك الأقراص الثابتة. وبعد ذلك كنا مهتمين بمعلمتين فقط: سرعة المغزل (5400 أو 7200 دورة في الدقيقة)، وسعة القرص وحجم ذاكرة التخزين المؤقت.

دعونا نلقي نظرة على إيجابيات وسلبيات كلا النوعين من الدوافع والسلوك المقارنة البصريةالأقراص الصلبة و SSD.

مبدأ التشغيل

هناك حاجة إلى جهاز تخزين تقليدي، أو ROM (ذاكرة القراءة فقط) كما يطلق عليه عادة، لتخزين البيانات حتى بعد ذلك الاغلاق الكاملتَغذِيَة. على عكس ذاكرة الوصول العشوائي (ذاكرة الوصول العشوائي) أو ذاكرة الوصول العشوائي، لا يتم مسح البيانات المخزنة في الذاكرة عند إيقاف تشغيل الكمبيوتر.

يتكون القرص الصلب الكلاسيكي من عدة "فطائر" معدنية ذات طلاء مغناطيسي، وتتم قراءة البيانات وكتابتها باستخدام رأس خاص يتحرك فوق سطح القرص ويدور بسرعة عالية.

تتمتع محركات الأقراص ذات الحالة الصلبة بمبدأ تشغيل مختلف تمامًا. يفتقر SSD تمامًا إلى أي مكونات متحركة، وتبدو "الأجزاء الداخلية" الخاصة به وكأنها مجموعة من شرائح ذاكرة الفلاش الموجودة على لوحة واحدة.

يمكن تثبيت هذه الرقائق إما على اللوحة الأم للنظام (خاصة الطرازات المدمجة من أجهزة الكمبيوتر المحمولة وأجهزة Ultrabooks)، أو على بطاقة PCI Express لأجهزة الكمبيوتر المكتبية، أو على فتحة خاصة للكمبيوتر المحمول. تختلف الرقائق المستخدمة في محركات أقراص SSD عن تلك التي نراها في محرك الأقراص المحمول. فهي أكثر موثوقية وأسرع وأكثر متانة.

تاريخ القرص

تتمتع الأقراص المغناطيسية الصلبة بتاريخ طويل جدًا (بالطبع وفقًا لمعايير تطوير تكنولوجيا الكمبيوتر). في عام 1956، أصدرت شركة IBM جهاز كمبيوتر غير معروف آي بي إم 350 راماكوالذي تم تجهيزه بجهاز تخزين ضخم يبلغ 3.75 ميجابايت وفقًا لتلك المعايير.

يمكن لهذه الخزانات تخزين ما يصل إلى 7.5 ميجابايت من البيانات

لبناء مثل هذا قرص صلباضطررت إلى تركيب 50 لوحة معدنية مستديرة. وكان قطر كل منها 61 سم. ويمكن لهذا الهيكل العملاق بأكمله تخزين... أغنية MP3 واحدة فقط بمعدل بت منخفض يصل إلى 128 كيلو بايت في الثانية.

حتى عام 1969، تم استخدام هذا الكمبيوتر من قبل الحكومة ومعاهد الأبحاث. قبل حوالي 50 عامًا فقط، كان القرص الصلب بهذا الحجم مناسبًا تمامًا للبشرية. لكن المعايير تغيرت بشكل كبير في أوائل الثمانينات.

ظهرت الأقراص المرنة مقاس 5.25 بوصة (13.3 سم) في السوق، وبعد ذلك بقليل إصدارات 3.5 و2.5 بوصة (الكمبيوتر المحمول). يمكن لهذه الأقراص المرنة تخزين ما يصل إلى 1.44 ميغابايت من البيانات، وتم توفير عدد من أجهزة الكمبيوتر في ذلك الوقت بدون محرك أقراص ثابت مدمج. أولئك. لبدء نظام التشغيل أو صدَفَةكان عليك إدخال قرص مرن، ثم إدخال بعض الأوامر، وعندها فقط تبدأ العمل.

على مدار تاريخ تطوير القرص الصلب بأكمله، تم تغيير العديد من البروتوكولات: IDE (ATA، PATA)، SCSI، والتي تحولت لاحقًا إلى SATA الشهير، ولكن جميعها تؤدي الوظيفة الوحيدة المتمثلة في "جسر التوصيل" بين اللوحة الأم. والقرص الصلب.

من الأقراص المرنة مقاس 2.5 و 3.5 بوصة بسعة ألف ونصف كيلو بايت، انتقلت صناعة الكمبيوتر إلى محركات الأقراص الثابتة من نفس الحجم، ولكن بذاكرة أكبر بآلاف المرات. واليوم، تصل سعة محركات الأقراص الثابتة مقاس 3.5 بوصة إلى 10 تيرابايت (10240 جيجابايت)؛ 2.5 بوصة - حتى 4 تيرابايت.

قصة محركات أقراص الحالة الصلبة SSDأقصر بكثير. بدأ المهندسون بالتفكير في إطلاق جهاز تخزين ذاكرة خالٍ من العناصر المتحركة في أوائل الثمانينيات. ظهور ما يسمى في هذا العصر ب ذاكرة الفقاعةقوبلت بعداء شديد والفكرة التي اقترحها الفيزيائي الفرنسي بيير فايس في عام 1907 لم تتجذر في صناعة الكمبيوتر.

كان جوهر الذاكرة الفقاعية هو تقسيم السبائك الممغنطة إلى مناطق مجهرية يكون لها مغنطة تلقائية. وكانت وحدة القياس لجهاز التخزين هذا هي الفقاعات. لكن الشيء الأكثر أهمية هو أن محرك الأقراص هذا لا يحتوي على عناصر متحركة للأجهزة.

لقد نسوا بسرعة الذاكرة الفقاعية، ولم يتذكروها إلا أثناء تطوير فئة جديدة من محركات الأقراص - محركات أقراص الحالة الثابتة (SSD).

ظهرت محركات أقراص SSD في أجهزة الكمبيوتر المحمولة فقط في أواخر العقد الأول من القرن الحادي والعشرين. في عام 2007، دخل الكمبيوتر المحمول ذو الميزانية المحدودة OLPC XO–1 إلى السوق، والمجهز بمساحة 256 ميجابايت. ذاكرة الوصول العشوائيمعالج AMD Geode LX–700 بتردد 433 ميجاهرتز والميزة الرئيسية هي ذاكرة فلاش NAND سعة 1 جيجابايت.

كان OLPC XO-1 أول كمبيوتر محمول يستخدم محرك الأقراص ذو الحالة الصلبة. وسرعان ما انضم إليها الخط الأسطوري من أجهزة الكمبيوتر المحمولة من Asus EEE PC مع طراز 700، حيث قامت الشركة المصنعة بتثبيت محرك أقراص SSD بسعة 2 جيجابايت.

في كلا الجهازين المحمولين، تم تثبيت الذاكرة مباشرة على اللوحة الأم. ولكن سرعان ما قام المصنعون بمراجعة مبدأ تنظيم محركات الأقراص ووافقوا على تنسيق 2.5 بوصة متصل عبر بروتوكول SATA.

يمكن أن تصل سعة محركات أقراص SSD الحديثة إلى 16 تيرابايت. في الآونة الأخيرة، قدمت سامسونج مثل هذا SSD، وإن كان ذلك في إصدار الخادم وبسعر فلكي بالنسبة للشخص العادي.

إيجابيات وسلبيات SSD و HDD

تتلخص مهام كل فئة من محركات الأقراص في شيء واحد: تزويد المستخدم بنظام تشغيل فعال والسماح له بتخزين البيانات الشخصية. لكن كلاً من SSD وHDD لهما خصائصهما الخاصة.

سعر

تعد محركات أقراص SSD أغلى بكثير من محركات الأقراص الصلبة التقليدية. لتحديد الفرق يتم استخدامه صيغة بسيطة: سعر محرك الأقراص مقسم على سعته. ونتيجة لذلك، يتم الحصول على تكلفة 1 غيغابايت من السعة بالعملة الأجنبية.

لذا، الأقراص الصلبة القياسيةمقابل 1 تيرابايت في المتوسط، يكلف 50 دولارًا (3300 روبل). تكلفة الجيجابايت الواحدة هي 50 دولارًا/1024 جيجابايت = 0.05 دولارًا، أي 0.05 دولارًا. 5 سنتات (3.2 روبل). في عالم محركات أقراص SSD، كل شيء أغلى بكثير. سيكلف SSD بسعة 1 تيرابايت ما متوسطه 220 دولارًا، وسعر 1 جيجابايت، وفقًا لمعادلتنا البسيطة، سيكون 22 سنتًا (14.5 روبل)، وهو أغلى بـ 4.4 مرات من محرك الأقراص الثابتة.

والخبر السار هو أن تكلفة محركات الأقراص ذات الحالة الثابتة (SSD) تتناقص بسرعة: حيث يجد المصنعون حلولاً أرخص لإنتاج محركات الأقراص وتضيق الفجوة السعرية بين محركات الأقراص الثابتة (HDD) ومحركات الأقراص ذات الحالة الثابتة (SSD).

متوسط ​​والحد الأقصى لسعة SSD وHDD

قبل بضع سنوات فقط، لم تكن هناك فجوة رقمية فحسب، بل كانت هناك أيضًا فجوة تكنولوجية بين السعة القصوى لمحرك الأقراص الصلبة ومحرك أقراص الحالة الصلبة. كان من المستحيل العثور على SSD يمكنه التنافس مع HDD من حيث كمية المعلومات المخزنة، لكن السوق اليوم جاهز لتزويد المستخدم بمثل هذا الحل. صحيح، للحصول على أموال مثيرة للإعجاب.

الحد الأقصى لسعة محركات أقراص SSD المتوفرة للسوق الاستهلاكية هو 4 تيرابايت. خيار مماثل في أوائل يوليو 2016. وبالنسبة لمساحة 4 تيرابايت، سيتعين عليك دفع 1499 دولارًا.

يتراوح الحجم الأساسي لذاكرة الأقراص الصلبة لأجهزة الكمبيوتر المحمولة وأجهزة الكمبيوتر التي تم إصدارها في النصف الثاني من عام 2016 من 500 جيجابايت إلى 1 تيرابايت. نماذج مماثلة في القوة والخصائص، ولكن مع محرك SSD المثبت، محتوى بـ 128 جيجابايت فقط.

سرعة SSD والأقراص الصلبة

نعم، لهذا المؤشر يدفع المستخدم مبالغ زائدة عندما يفضل تخزين SSD. سرعته أعلى بعدة مرات من سرعة محرك الأقراص الثابتة. يمكن تشغيل النظام في بضع ثوانٍ فقط، ويستغرق تشغيل التطبيقات والألعاب الثقيلة وقتًا أقل بكثير، ويتحول نسخ كميات كبيرة من البيانات من عملية تستغرق عدة ساعات إلى عملية تستغرق من 5 إلى 10 دقائق.

"لكن" الوحيد هو أن البيانات من محرك أقراص SSD يتم حذفها بنفس سرعة نسخها. لذلك، عند العمل مع SSD، قد لا يكون لديك الوقت للضغط على زر الإلغاء إذا قمت بحذف الملفات المهمة فجأة في يوم من الأيام.

التجزئة

"الطعام الشهي" المفضل لأي محرك أقراص ثابتة HDD هو ملفات كبيرة: الأفلام في تنسيق مكفوأرشيفات كبيرة وصور قرص BlueRay. ولكن بمجرد تحميل القرص الصلب بمائة أو اثنين من الملفات الصغيرة أو الصور الفوتوغرافية أو أغاني MP3، يتم الخلط بين رأس القراءة والفطائر المعدنية، ونتيجة لذلك تنخفض سرعة التسجيل بشكل كبير.

بعد امتلاء محرك الأقراص الثابتة وحذف/نسخ الملفات بشكل متكرر، يبدأ محرك الأقراص الثابتة في العمل بشكل أبطأ. هذا يرجع إلى حقيقة أنه على السطح بأكمله قرص مغناطيسيأجزاء من الملف متناثرة وعند النقر المزدوج على الملف، يضطر رأس القراءة إلى البحث عن هذه الأجزاء من قطاعات مختلفة. هكذا يضيع الوقت. وتسمى هذه الظاهرة التجزئة، وكإجراءات وقائية لتسريع محرك الأقراص الصلبة، يتم توفير عملية البرامج والأجهزة إلغاء التجزئةأو ترتيب هذه الكتل/أجزاء الملفات في سلسلة واحدة.

يختلف مبدأ تشغيل SSD بشكل أساسي عن محرك الأقراص الثابتة، ويمكن كتابة أي بيانات إلى أي قطاع ذاكرة مع المزيد من القراءة الفورية. هذا هو السبب في عدم الحاجة إلى إلغاء التجزئة لمحركات أقراص SSD.

الموثوقية وعمر الخدمة

هل تتذكر الميزة الرئيسية لمحركات أقراص SSD؟ هذا صحيح، لا توجد أجزاء متحركة. ولهذا السبب يمكنك استخدام جهاز كمبيوتر محمول مزود بمحرك أقراص SSD في وسائل النقل أو على الطرق الوعرة أو في الظروف المرتبطة حتمًا بالاهتزازات الخارجية. لن يؤثر هذا على استقرار النظام ومحرك الأقراص نفسه. المخزنة على بيانات SSDلن يتضرر حتى لو سقط الكمبيوتر المحمول.

مع HDD، كل شيء هو عكس ذلك تماما. يقع رأس القراءة على بعد بضعة ميكرومترات فقط من الفراغات الممغنطة، وبالتالي فإن أي اهتزاز يمكن أن يؤدي إلى ظهور " قطاعات معطوبة» - المناطق التي تصبح غير صالحة للعمل. ستؤدي الصدمات المنتظمة والتعامل الإهمال مع جهاز كمبيوتر يعمل على محرك الأقراص الثابتة إلى حقيقة أن هذا القرص الصلب عاجلاً أم آجلاً سوف "ينهار" أو يتوقف عن العمل ببساطة، إذا استخدمنا مصطلحات الكمبيوتر.

رغم كل فوائد SSD، لديهم أيضًا عيبًا كبيرًا جدًا - دورة استخدام محدودة. يعتمد ذلك بشكل مباشر على عدد دورات إعادة كتابة كتل الذاكرة. بمعنى آخر، إذا قمت بنسخ/حذف/إعادة نسخ غيغابايت من المعلومات كل يوم، فسوف تتسبب قريبًا في الموت السريري لمحرك SSD الخاص بك.

تم تجهيز محركات أقراص SSD الحديثة بوحدة تحكم خاصة تضمن توزيع البيانات بالتساوي عبر جميع كتل SSD. وبالتالي، كان من الممكن زيادة الحد الأقصى لوقت التشغيل بشكل كبير إلى 3000 - 5000 دورة.

ما مدى متانة SSD؟ مجرد إلقاء نظرة على هذه الصورة:

ثم قارنها بفترة الضمان التي وعدت بها الشركة المصنعة لجهاز SSD الخاص بك. 8 - 13 سنة للتخزين، صدقوني، ليست سيئة للغاية. ويجب ألا ننسى التقدم الذي يؤدي إلى زيادة مستمرة في سعة محركات الأقراص ذات الحالة الثابتة بتكلفة تتناقص باستمرار. أعتقد أنه في غضون سنوات قليلة، سيتم اعتبار محرك SSD بسعة 128 جيجابايت الخاص بك قطعة متحف.

شكل عامل

إن الصراع بين أحجام محركات الأقراص كان دائمًا مدفوعًا بنوع الأجهزة التي تم تثبيتها عليها. نعم لاجل كمبيوتر سطح المكتبمن غير الضروري على الإطلاق تثبيت محرك أقراص مقاس 3.5 بوصة و2.5 بوصة، ولكن أجهزة محمولة، مثل أجهزة الكمبيوتر المحمولة واللاعبين والأجهزة اللوحية، فأنت بحاجة إلى خيار أكثر إحكاما.

يعتبر التنسيق 1.8 بوصة هو أصغر إصدار تسلسلي لمحرك الأقراص الصلبة. هذا هو بالضبط القرص الذي تم استخدامه في التوقف الآن آي بودكلاسيكي.

ومهما حاول المهندسون، فقد فشلوا في بناء محرك أقراص ثابتة مصغر من نوع HDD بسعة تزيد عن 320 جيجابايت. من المستحيل خرق قوانين الفيزياء.

في عالم محركات الأقراص ذات الحالة الثابتة (SSD)، كل شيء واعد أكثر بكثير. أصبح تنسيق 2.5 بوصة المقبول عمومًا على هذا النحو ليس بسبب أي قيود مادية تواجهها التكنولوجيا، ولكن فقط بسبب التوافق. في الجيل الجديد من أجهزة Ultrabooks، يتم التخلي تدريجياً عن التنسيق 2.5 بوصة، مما يجعل محركات الأقراص أكثر إحكاما، وأجسام الأجهزة نفسها أرق.

ضوضاء

يرتبط دوران الأقراص، حتى في محرك الأقراص الثابتة HDD الأكثر تقدمًا، ارتباطًا وثيقًا بحدوث الضوضاء. تؤدي قراءة البيانات وكتابتها إلى تحريك رأس القرص، والذي يتحرك بسرعة جنونية عبر سطح الجهاز بالكامل، مما يؤدي أيضًا إلى إصدار صوت طقطقة مميز.

محركات أقراص SSD صامتة تمامًا، وجميع العمليات التي تحدث داخل الرقائق تتم دون أي صوت مصاحب.

الحد الأدنى

تلخيص مقارنات الأقراص الصلبةو SSD، أود أن أحدد بوضوح المزايا الرئيسية لكل نوع من أنواع محركات الأقراص.

مزايا الأقراص الصلبة:فسيحة وغير مكلفة ويمكن الوصول إليها.

عيوب الأقراص الصلبة:بطيء، خائف من التأثيرات الميكانيكية، صاخب.

مزايا SSD:صامت تمامًا، ومقاوم للاهتراء، وسريع جدًا، ولا يتجزأ.

عيوب SSD:باهظة الثمن، ولها عمر خدمة محدود من الناحية النظرية.

بدون مبالغة، يمكننا القول أن إحدى الطرق الأكثر فعالية لترقية جهاز الكمبيوتر المحمول أو الكمبيوتر القديم هي تثبيت محرك أقراص SSD بدلاً من محرك الأقراص الثابتة. حتى مع أحدث إصدار من SATA، يمكنك تحقيق زيادة في الأداء بمقدار ثلاثة أضعاف.

اليوم سنقوم بتحليل النقاط والمبادئ الرئيسية لتشغيل تكنولوجيا الحالة الصلبة محركات أقراص SSD. كما تتذكر، عقدنا اختبار مقارن SSD واحد واثنين محركات الأقراص الصلبة. لقد نظرنا إلى شكله من الداخل وما هي الكتل الرئيسية التي يتكون منها.

لقد قمنا أيضًا بإدراج المزايا الرئيسية لهذه التكنولوجيا، والآن دعونا نلقي نظرة على العيوب المتأصلة فيها هذه اللحظة. دعونا نقدم أهمها في شكل قائمة:

1. ارتفاع تكلفة تخزين البيانات (بالنسبة لمحركات الأقراص الصلبة)، أي - نحصل على سعة قرص أقل مقابل المزيد من المال
2. ثغرة أمنية كبيرة (بالنسبة للأجهزة ذات المبدأ المغناطيسيالتسجيلات) للتداخل الكهربائي ومشاكل إمدادات الطاقة (انقطاع التيار الكهربائي المفاجئ، والمجالات المغناطيسية، كهرباء ساكنة)
3. لا يمكنك ملء القرص بالكامل (يجب أن تكون 15-20% من المساحة فارغة)
4. يقتصر عمر خدمة الوسائط على عدد معين من دورات الكتابة لخلاياها

ولكن دعونا نذهب بالترتيب! لنبدأ بما هو محرك أقراص SSD وما هو مبدأ تشغيله؟

هذا محرك أقراص ذو حالة صلبة يستخدم شرائح ذاكرة فلاش NAND بدلاً من اللوحات التقليدية المطلية بطبقة مغناطيسية.

تعد ذاكرة NAND بمثابة تطور لذاكرة الفلاش، حيث كانت رقائقها ذات أداء ومتانة أقل بكثير وكانت أكثر ضخامة من الناحية الهيكلية.

قد تكون مهتمًا بحقيقة أنه تم تطوير ذاكرة الفلاش في أحد أقسام شركة توشيبا في عام 1984. أصدرت شركة إنتل أول شريحة تجارية تعتمد على هذا التطور في عام 1988. وبعد مرور عام (في عام 1989)، قدمت نفس شركة توشيبا نوعًا جديدًا من ذاكرة الفلاش - NAND.

في الوقت الحالي، هناك ثلاثة خيارات رئيسية (تعديلات) لذاكرة NAND:

• SLC (خلية ذات مستوى واحد)
• MLC (مستويان - خلية متعددة المستويات)
• TLC (خلية ثلاثية المستويات - خلية ثلاثية المستويات)

أغلى الحلول وأكثرها موثوقية هي الأجهزة التي تعتمد على شرائح SLC. لماذا؟ إنها تسمح لكل خلية ذاكرة بتخزين بت واحد فقط من المعلومات. وخلافًا لهم، يمكن لرقائق MLC وTLC تخزين بتتين وثلاث بتات، على التوالي. وقد أصبح هذا ممكنا باستخدام مراحل مختلفة الشحنة الكهربائيةعلى أبواب خلايا الذاكرة.

يمكن إظهار ذلك بشكل تخطيطي مثل هذا:

يتيح لك هذا الهيكل متعدد المستويات زيادة سعة الرقائق بشكل كبير بنفس الحجم المادي (نتيجة لذلك، كل جيجابايت أرخص). لكن! لا شيء يعطى مجانا! لذلك، تتمتع رقائق MLC وTLC بعمر افتراضي منخفض بشكل حاد، وهو ما يرتبط بشكل مباشر بعدد دورات إعادة الكتابة لخلاياها.

بالنسبة لـ SLC، يبلغ هذا 100000 دورة مسح/كتابة، وبالنسبة لـ MLC - 10000، وبالنسبة لـ TLC - 5000 فقط، يرتبط هذا الانخفاض في الموثوقية بالتدمير التدريجي للطبقة العازلة للبوابة العائمة للخلية بسبب الاحتياطي الصغير للتغيير. حالتها تحت تأثير التيار الكهربائي. بالإضافة إلى ذلك، نظرًا لحقيقة أنه مع كل مستوى جديد، تصبح مهمة التعرف بدقة على مستوى الإشارة الكهربائية أكثر تعقيدًا، مما يعني أن الوقت الإجمالي للبحث عن الخلية المطلوبة مع البيانات يزداد، ويزداد احتمال حدوث أخطاء في القراءة.

لمكافحة الظواهر الموضحة أعلاه، يتعين على الشركات المصنعة تطوير وحدات تحكم دقيقة متخصصة في الإدارة شديدة الذكاء لمحركات أقراص SSD، والتي، بالإضافة إلى إجراءات الإدخال/الإخراج، يجب أن تكتب المعلومات إلى الوسائط بحيث تتآكل شرائح ذاكرة الفلاش الخاصة بها بالتساوي وتتحكم في هذا التآكل. موازنة الحمل أيضًا - إجراء تصحيح الأخطاء، وما إلى ذلك.

إنها وحدة التحكم نقطة ضعفنظرًا لأنه أكثر حساسية لمشاكل الطاقة وقد يؤدي تلف البرامج الثابتة الموجودة فيه إلى فقدان كامل لجميع بيانات المستخدم. وتعد عملية استعادتها الصحيحة عملية تتطلب عمالة أكثر كثافة مما هي عليه في حالة محركات الأقراص الثابتة. نظرًا لحقيقة أن البيانات متناثرة عبر شرائح ذاكرة مختلفة ومن الضروري استعادة بنيتها الأصلية بشكل صحيح، وهذا ليس بالأمر السهل.

لذلك، يقوم مصنعو محركات أقراص SSD بتحديث البرامج الثابتة لمحركات الأقراص الخاصة بهم بانتظام وإتاحتها للتنزيل المجاني، وتحسين خوارزميات تشغيل الجهاز ومنع فقدان البيانات في حالة الطوارئ.

يكافح المصنعون أيضًا تآكل خلايا ذاكرة MLC باستخدام طريقة أثبتت فعاليتها في الأقراص ذات مبدأ التسجيل المغناطيسي: الاحتفاظ بجزء من سعتها (10-20٪) الاستبدال الديناميكيالخلايا البالية. في حالة الأقراص الصلبة، يتم استخدام هذه المنطقة للاستبدال.

ولكننا، كمستخدمين، يمكننا أيضًا مساعدة محرك SSD الخاص بنا على عدم إضاعة موارده "الحيوية" المحدودة عندما يكون في وضع الخمول وتكوين نظام التشغيل بطريقة تقلل من الوصول غير الضروري إلى القرص.

سأري المبادئ العامةما يجب فعله وما الذي يجب أن تحاول تجنبه، وسوف تقوم أنت بنفسك بإعداد نظامك عليه الأداء الأمثلمع محرك أقراص الحالة الصلبة.

على سبيل المثال: نحن نعلم أن نظام التشغيل Windows يستخدم بشكل فعال ملف المبادلة (خفي ملف النظام"pagefile.sys") ماذا يعني هذا فيما يتعلق بتآكل خلايا محرك أقراص SSD وكل ما تحدثنا عنه أعلاه؟ وحقيقة أن منطقة منفصلة من محرك أقراص فلاش النظام يتم استخدامها بشكل مكثف (غالبًا ما يتم استبدالها ببعض بيانات الخدمة التي لا نحتاجها، وفي الواقع يتم تهالكها بشكل نشط)!

ماذا يمكن ان يفعل؟ يمين! هل يجب أن أنقل ملف المبادلة إلى محرك أقراص آخر (غير SSD)، كما فعلت، أو إذا كان هناك قدر كبير من ذاكرة الوصول العشوائي، فهل أتخلى عنه تمامًا (اضبطه على "0")؟

دعنا نذهب أبعد من ذلك: إجراء إلغاء التجزئة ليس فقط غير ضروري هذا النوعالأجهزة (سرعة الوصول الخاصة بها هي نفسها بالنسبة لأي خلية، بغض النظر عن مكان وجود الملف النهائي)، ولكنها ضارة أيضًا. لنفس السبب كما هو موضح أعلاه. يؤدي الوصول الإضافي (الخامل) إلى القرص إلى تقليل موارده المحدودة. هذا يعني أننا نقوم بإيقاف تشغيل خدمة إلغاء التجزئة المقابلة. سيكون من الجيد أيضًا تعطيل فهرسة الملفات، وهو أمر ضروري للبحث بشكل أسرع، ولكن كم مرة نستخدمها؟

أعتقد أنك حصلت على المبدأ. والآن أود أن أعرض عليكم برنامجًا صغيرًا "SSD Mini Tweaker" (محسن - مُحسِّن)، والذي يعمل بالمثل على تحسين تشغيل محرك أقراص SSD. في ذلك، ما عليك سوى تحديد المربعات التي نحتاجها مقابل العناصر المقابلة والنقر فوق الزر "تطبيق التغييرات".

سيتم إعادة تشغيل الكمبيوتر وستدخل التغييرات حيز التنفيذ. يتميز البرنامج بأنه يحتوي على واجهة روسية ومساعدة مفصلة باللغة الروسية. لذلك، يمكنك في أي وقت التعرف بالتفصيل على الوظيفة التي ستقوم بتعطيلها أو تركها ممكنة.

يمكنك تنزيل الأداة المساعدة. في الأرشيف - الإصدارات 32 و 64 أنظمة بتوملف تعليمات باللغة الروسية.

منذ أن قضينا الكثير من الوقت في السؤال الاستخدام الأمثلالقرص وتآكل خلايا الذاكرة الخاصة به، فلا يسعني إلا أن أقدم لكم تطورًا آخر مثيرًا للاهتمام. برنامج “SSD Life Pro” ومهمته الأساسية هي متابعة وقت تشغيل القرص والإبلاغ عن التاريخ التقريبي لفشله.

ما الذي نراه هنا؟ الإدخال "FW: 1.00" هو إصدار البرنامج الثابت للقرص، ويوضح أدناه المساحة المشغولة والخالية عليه، وإجمالي وقت التشغيل من أول بدء تشغيل وعدد مرات البدء. انتبه أيضًا إلى السطر TRIM (يجب أن يكون نشطًا)، فهذا يشير إلى ذلك أداء SSDسيكون القرص الأمثل.

فيما يلي لقطة شاشة لنفس البرنامج، ولكنها مأخوذة من موقع المطور الخاص به. إنه يوضح أن القرص من Intel قام بنقل معلمات SMART الخاصة به إلى الأداة المساعدة بشكل صحيح، وبناءً عليها، عرضت الأداة المساعدة توقعات موسعة لحالتها.

كما ترون، "تم جدولة" فشل محرك الأقراص في 7 نوفمبر 2020 :)

إذا نقرنا على الرابط "كيف تعتقد ذلك؟" في الجزء العلوي من نافذة البرنامج، فسوف نذهب إلى موقع المطور ويمكننا أن نرى (باللغة الروسية) كيف يتم إجراء هذا الحساب بالضبط؟

يمكنك استخدام البرنامج. إذا كان يظهر بدقة "عمر" القرص الخاص بك، يرجى الاشتراك، أعتقد أن جميع القراء سيكونون مهتمين!

في ختام هذا الموضوع، دعونا نستمع إلى توصية شركة Intel المحترمة، والتي تقول إن ظروف التشغيل المثالية لمحرك الأقراص ذو الحالة الصلبة SSD هي أن يكون مملوءًا ببيانات أقل من 75٪ بنسبة ثابتة (نادرًا ما تكون المتغيرة) والمعلومات الديناميكية (المتغيرة بشكل متكرر) - 3 ل 1 . لا ينبغي استخدام آخر 10-20% من مساحة القرص، حيث إنها ضرورية لكي يعمل أمر TRIM بشكل صحيح. للعمل هي في حاجة إليها مساحة فارغةلإعادة تجميع البيانات (كما هو الحال بالنسبة لوظيفة إلغاء التجزئة). قاعدة عامةهذا هو - كلما زادت المساحة الحرة، كلما كان الجهاز يعمل بشكل أسرع.

في الوقت الحالي، يعد محرك SSD مثاليًا لهذا الدور قسم النظامالذي تم تثبيت نظام التشغيل والبرامج عليه وهذا كل شيء. يجب أن تتم البيانات وجميع الأعمال عليها (إن أمكن) على القرص الثاني (HDD). كما يمكن أيضًا استخدام محركات الأقراص ذات الحالة الصلبة بشكل فعال على الخوادم للتخزين المؤقت للبيانات الثابتة.

الآن، دعونا نلقي نظرة سريعة على سبب ارتفاع تكلفة النماذج SSD الحالة الصلبةتتمتع محركات الأقراص بصفات السرعة الممتازة وكيف تختلف عن إخوانها "الأصغر سناً"؟

أولاً: هذه هي نفس شريحة التحكم الذكية في محرك الأقراص، والتي يمكن تصميمها لتكون متعددة القنوات، على سبيل المثال. - يمكن كتابة البيانات في وقت واحد على كل شريحة ذاكرة فلاش على القرص. ونتيجة لذلك، فإن الأداء الإجمالي للجهاز سيكون مساوياً لسرعة شريحة ذاكرة واحدة مضروبة في عدد قنوات التحكم. حسنًا ، هذا لتبسيط الموقف قليلاً :)

كما تستخدم النماذج الأكثر تكلفة عناصر إضافية ملحومة على اللوحة. يمكن أن يكون هذا، على سبيل المثال، سلسلة من المكثفات الموجودة بالقرب من شريحة ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) للقرص، والتي تضمن ضمان الاحتفاظ بالبيانات من ذاكرة التخزين المؤقت في حالة انقطاع التيار الكهربائي.

عند الوصول إلى كتلة حرجة من خلايا محرك الأقراص المعيبة، يمكن للبرامج الثابتة للرقاقة عالية الجودة أن تمنع محرك SSD تمامًا من وظائف الكتابة وتحويله إلى وضع القراءة فقط، مما يضمن سلامة بيانات المستخدم (الاحتمالية) حتى يفشل الجهاز تمامًا.

وفي نهاية مقالتنا، نتطرق إلى مجموعة متنوعة أخرى مثيرة للاهتمام محركات الأقراص الصلبة. هذه هي محركات الأقراص "RAM SSD". ما هذا؟

تستخدم هذه الأجهزة الهجينة شرائح متطايرة لتخزين المعلومات، وهي مطابقة تمامًا لتلك المستخدمة في الوحدات. تتمتع هذه الأجهزة بإمكانية الوصول إلى البيانات بسرعة فائقة، وسرعات القراءة والكتابة، ويمكن استخدامها بنجاح لتسريع قواعد البيانات الكبيرة وحيثما تكون هناك حاجة إلى أعلى مستوى من الأداء.

وقد تم تجهيز هذه الأنظمة ببطاريات للحفاظ على التشغيل في غياب الكهرباء، وتم تجهيز النماذج الأكثر تكلفة بأنظمة النسخ الاحتياطي عند نسخ البيانات إلى وسائط الأقراص الصلبة.

هذا هو الشكل الذي قد يبدو عليه هذا الجهاز، والذي يكتشفه نظام التشغيل باعتباره محرك أقراص ثابتة.

وهنا نسخة أبسط مصنوعة في النموذج بطاقات PCIاكسبريس X1

كما ترون، فإن مبدأ التشغيل هنا هو نفسه، ولكن وظيفة رقائق ذاكرة الفلاش أو "فطائر" الأقراص الصلبة هنا يتم تنفيذها بواسطة وحدات ذاكرة الوصول العشوائي العادية.

الآن، كما وعدت، أريد أن أقول بضع كلمات عن المشاعر الشخصية بعد استخدام محرك الأقراص ذو الحالة الصلبة. نظام التشغيل(Windows 7) يتم التمهيد وإيقاف التشغيل بشكل أسرع بشكل ملحوظ. ويمكن قول الشيء نفسه عن تثبيت البرامج وتشغيلها. بعض التطبيقات مذهلة بكل بساطة: "يطلق" برنامج Microsoft Word 2003 في أقل من ثانية! ليس لديك الوقت للاستعداد ذهنيًا للعمل معه :) نعم، إنه سريع، لكن لا تتوقع شيئًا استثنائيًا، فهذه ليست "ثورة"، بل "تطور" :)

هذا كل ما لدي لهذا اليوم. نراكم في المقالات القادمة!

وفي النهاية - كيف يبدو إنتاج شرائح الذاكرة NAND:

مرحبًا! سأخبرك اليوم عن محركات أقراص SSD وما إذا كنت بحاجة إلى شرائها. ما هي إيجابيات وسلبيات محركات أقراص SSD؟ هل تتذكر تلك الأيام التي كان فيها القرص الصلب سعة 40 جيجابايت يعتبر كبيرًا وكان رائعًا جدًا؟ الآن أصبح الأمر كذلك بالفعل مقياس عادىالقرص الصلب 1 تيرابايت أو أكثر.

بالطبع، تتطور التكنولوجيا بسرعة كبيرة، وقد حلت محركات أقراص SSD محل محركات الأقراص الثابتة. هذه أجهزة جديدة بها الكثير من الإيجابيات والقليل من السلبيات، وسنتحدث عن ذلك.

SSD (الصلبة محرك الدولة) هو جهاز تخزين لا يحتوي على عناصر متحركة، مثل الثابت الثابتالقرص. يستخدم SSD ذاكرة فلاش لتخزين الذاكرة. بكلمات بسيطة، هذا هو محرك أقراص فلاش كبير. تتمثل المزايا الرئيسية لمحركات أقراص SSD في السرعة ومقاومة الأضرار الميكانيكية وانخفاض استهلاك الطاقة. من السلبيات، غالي السعرووقت فشل قصير.

مزايا محركات أقراص SSD

سرعة قراءة وكتابة المعلومات.بالمقارنة مع محركات الأقراص الثابتة العادية، تعمل محركات أقراص SSD بسرعات عالية. على سبيل المثال، يعمل محرك الأقراص المتصل عبر واجهة SATAIII بسرعة 500 ميجابايت/ثانية. وهذا أمر مثير للإعجاب، وهو ليس الحد الأقصى ولا الإمكانات الكاملة لمحركات أقراص الحالة الصلبة. يتم تحميل نظام التشغيل الموجود على محركات الأقراص هذه في غضون ثوانٍ.

مقاومة الأضرار الميكانيكية.ربما تعلم أن محركات الأقراص الثابتة لا تحب المشكلات المختلفة والاهتزازات القوية وما إلى ذلك. خاصة في أجهزة الكمبيوتر المحمولة، غالبًا ما تبدأ محركات الأقراص الثابتة في "الانهيار". كما كتبت بالفعل، لا توجد عناصر نشطة في SSD، لذلك لا يخاف ضرر ميكانيكيوبالطبع في حدود المعقول. يعجبني هذا حقًا؛ من خلال تثبيت محرك الأقراص هذا في جهاز كمبيوتر محمول، لا داعي للخوف من حمل الكمبيوتر المحمول أثناء تشغيله، وما إلى ذلك.

عملية هادئة.لا يصدر محرك أقراص SSD أي أصوات أثناء التشغيل. ربما تعلم أن محركات الأقراص الثابتة العادية تصدر ضوضاء أثناء التشغيل.

انخفاض استهلاك الطاقة.بالمقارنة مع محرك الأقراص الصلبة، يستخدم SSD كمية أقل من الكهرباء، وهذا مهم جدًا لأجهزة الكمبيوتر المحمولة.

عيوب SSD

وقت تشغيل قصير للتآكل.هذا يعني أن محرك SSD سيعمل لفترة معينة. هذا هو الحد الأقصى لإعادة الكتابة، لسبب ما رأيت دائما أرقاما مختلفة، وعادة ما تكون 10000 مرة. ولكن في وصف محركات الأقراص، فإنها تشير أيضًا إلى وقت التشغيل، على سبيل المثال في SSD أوكز فيرتكس 4 SSD 128GB أشار إلى أن وقت التشغيل هو 2 مليون ساعة، وهذا كثير.

سعر. نعم، محركات أقراص SSD ليست رخيصة جدًا الآن. على سبيل المثال، يكلف نفس SSD OCZ Vertex 4 SSD بسعة 128 جيجابايت حوالي 1000 غريفنا. (4000 روبل).

العمل مع أنظمة تشغيل مختلفة.الآن يعمل نظاما التشغيل Windows 8 وWindows 7 فقط بشكل مثالي مع محركات أقراص SSD، وهما يدعمان محركات الأقراص هذه، ويعرفان هما أنفسهم كيفية تعطيل الخدمات مثل الفهرسة، وما إلى ذلك. يؤدي تمكين هذه الخدمات إلى تقليل وقت تشغيل محرك أقراص SSD. لذلك أنصح باستخدام هذه الأنظمة.

هذه هي محركات أقراص SSD. في الواقع، هذه أجهزة جديرة جدًا ستمنح جهاز الكمبيوتر الخاص بك ريحًا ثانية. تعليقات مثل هذه مشجعة: "إن استبدال محرك الأقراص الثابتة بمحرك أقراص SSD يشبه استبدال المروحة بتوربين" :). وهذا صحيح، هناك الكثير من المزايا، وعلى الرغم من العيوب، فإن محركات الأقراص ذات الحالة الصلبة تكتسب شعبية كل يوم. علاوة على ذلك، فإن سعرهم آخذ في الانخفاض فقط.