التخزين هو أحد أهم مكونات أي جهاز كمبيوتر. منذ أيام محركات الأقراص الضخمة بسعة 64 كيلو بايت ، أصبح التخزين جزءًا مهمًا بشكل متزايد من الكمبيوتر. إنه أحد أكثر أجزاء الكمبيوتر حساسية أيضًا لأنه يحتوي على جميع بياناتك الثمينة. إذا فشل نظام التخزين لديك ، فقد تتراوح النتائج من مزعج إلى حد ما إلى خسارة فادحة. لذلك من الأهمية بمكان أن تعرف محركات الأقراص التي تعهد ببياناتك إليها قبل شرائها.
يعد Samsung 970 Evo NVMe SSD خيارًا شائعًا لمن يبحثون عن أداء عالٍ. - الصورة: Samsung
في السنوات الأخيرة ، شهدنا زيادة هائلة في الطلب ليس فقط على الكثير من التخزين ولكن أيضًا على التخزين السريع. هذا يرجع بشكل أساسي إلى حقيقة أن حجم الألعاب قد زاد بشكل هائل ، بسبب القوام المذهل والعوالم المفتوحة الضخمة. يتوق اللاعبون ومنشئو المحتوى أيضًا إلى التخزين السريع نظرًا لأن أجهزة الكمبيوتر الحديثة تحتوي على أجهزة قوية بشكل لا يصدق لا يمكنها إظهار إمكاناتها الحقيقية ما لم يتمكن جهاز التخزين من مواكبة ذلك.
صعود محركات أقراص الحالة الصلبة
أدخل محركات الأقراص ذات الحالة الصلبة أو محركات أقراص الحالة الصلبة. ارتفعت شعبية محركات الأقراص الصلبة SSD في بداية العقد وأصبحت منذ ذلك الحين مكونات أساسية في أي منصة ألعاب أو محطة عمل حديثة. باستثناء بعض الإنشاءات ذات الميزانية المحدودة للغاية ، فمن الضروري أن يحتوي الكمبيوتر الشخصي الحديث على شكل من أشكال تخزين الحالة الصلبة فيه. حتى قرص SSD صغير الحجم بسعة 120 جيجابايت يمكن أن يمثل تحسناً هائلاً مقارنة بالقرص الصلب القديم. إنها ممارسة شائعة جدًا في الوقت الحاضر أن يكون لديك SSD أصغر مقترنًا بمحرك أقراص ثابت كبير في الجهاز. يتم تثبيت نظام التشغيل (OS) على SSD بينما يتعامل القرص الصلب مع الملفات الكبيرة مثل الألعاب والأفلام والوسائط وما إلى ذلك. وهذا يخلق توازنًا مثاليًا بين القيمة والأداء.
أساسيات SSD
في جوهره ، يختلف SSD اختلافًا جوهريًا عن محرك الأقراص الثابتة. بينما يحتوي القرص الصلب على أطباق دوارة ، لا يحتوي محرك أقراص الحالة الثابتة على أجزاء متحركة على الإطلاق. SSD عبارة عن حالة صلبة تمامًا كما يوحي الاسم. يتم تخزين البيانات في خلايا NAND Flash ، داخل SSD. هذا شكل من أشكال تخزين الفلاش مشابه لتلك الموجودة في بطاقات الذاكرة والهواتف الذكية. قبل الغوص في مقاييس الأداء ، دعنا نلقي نظرة على جميع المصطلحات الفنية التي قد تصادفك عند شراء SSD في عام 2020.
يمكن العثور على SSD بشكل شائع باستخدام واحد من 3 أنواع من الواجهات:
- مسلسل Serial-ATA (SATA): هذا هو الشكل الأساسي للواجهة الذي يمكن أن تستخدمه SSD. SATA هي نفس واجهة محرك الأقراص الثابتة التقليدي ، ولكن الاختلاف هو أن SSD يمكنه بالفعل تشبع النطاق الترددي الأقصى لهذا الارتباط وبالتالي توفير سرعات أعلى بكثير. عادةً ما يوفر محرك أقراص SATA SSD سرعات قراءة / كتابة تبلغ حوالي 530/500 ميجابايت / ثانية. كمرجع ، يمكن لمحرك الأقراص الثابتة التقليدي إدارة حوالي 100 ميجابايت / ثانية فقط في أحسن الأحوال.
- PCIe Gen 3 (NVMe): هذا هو الجزء الحالي متوسط المدى إلى المتطور من سوق SSD. تعد محركات NVMe أغلى ثمناً من محركات أقراص SATA ، لكنها أسرع بكثير منها أيضًا. هذا لأنهم يستخدمون بالفعل واجهة PCI Express بدلاً من SATA. PCI Express هي نفس الواجهة التي تستخدمها بطاقة الرسومات للكمبيوتر الشخصي. يمكن أن يكون أسرع بشكل كبير من رابط SATA التقليدي ، وبالتالي يمكن أن توفر محركات أقراص الحالة الصلبة NVMe سرعات قراءة تصل إلى 3500 ميجابايت / ثانية. سرعات الكتابة أقل قليلاً من سرعات القراءة.
- PCIe Gen 4: هذه هي حافة نزيف تقنية SSD. بينما تستخدم NVMe إصدار Gen 3 من PCI Express ، تستفيد محركات أقراص الحالة الصلبة هذه من 4العاشريحتوي PCIe Gen 4 على ضعف إنتاجية PCIe Gen 3 ، وبالتالي يمكن أن توفر محركات أقراص الحالة الصلبة هذه سرعات قراءة تصل إلى 5000 ميجابايت / ثانية وسرعات كتابة تصل إلى 4400 ميجابايت / ثانية. على الرغم من ذلك ، يلزم وجود منصة دعم PCIe Gen 4 (والتي في وقت كتابة هذا التقرير تتضمن فقط منصة AMD's X570 و B550 من معالجات Ryzen) ومحركات الأقراص نفسها أغلى بكثير.
تأتي محركات الأقراص ذات الحالة الثابتة في مجموعة متنوعة من الأشكال والأحجام - الصورة: TomsHardware
شكل عامل
يمكن العثور على أقراص SSD في ثلاثة عوامل شكل رئيسية:
- محرك 2.5 بوصة: هذا عامل شكل أكبر فعليًا يجب تثبيته في مكان ما في العلبة. تأتي محركات أقراص SATA SSD فقط في عامل الشكل هذا. يجب توفير كبل بيانات SATA منفصل وكابل طاقة SATA لمحرك الأقراص هذا.
- عامل الشكل M.2: M.2 هو عامل شكل أصغر بكثير ولا يتطلب أي كبلات ، حيث يتم توصيله مباشرة باللوحة الأم. تشبه محركات أقراص الحالة الصلبة في هذا الشكل عصا العلكة. يمكن أن يأتي كل من محركات أقراص PCIe (NVMe أو Gen 4) و SATA في عامل الشكل هذا. فتحة M.2 على اللوحة الأم ضرورية لتثبيت SSD الذي يستخدم عامل الشكل هذا. في حين أنه من الممكن أن يأتي محرك أقراص SATA في شكلي 2.5 بوصة و M.2 ، إلا أن محرك أقراص NVMe أو PCIe Gen 4 لا يمكن أن يأتي إلا في شكل M.2 حيث تحتاج محركات الأقراص هذه إلى الاتصال باستخدام ممرات PCI Express. يمكن أن تختلف محركات أقراص M.2 أيضًا في الطول. الحجم الأكثر شيوعًا هو M.2 Type-2280. تدعم أجهزة الكمبيوتر المحمولة عمومًا حجمًا واحدًا فقط ، بينما تحتوي اللوحات الأم لسطح المكتب على نقاط ربط بأحجام مختلفة.
- بطاقة SSD الإضافية (AIC): تتشكل محركات أقراص الحالة الصلبة هذه على شكل بطاقات ويتم إدخالها في إحدى فتحات PCI Express على اللوحة الأم (مثل بطاقة الرسومات). تستخدم هذه واجهة PCI Express أيضًا وهي محركات أقراص صلبة ذات سرعة عالية بشكل عام نظرًا لإمكانية التبريد الكبيرة التي توفرها مساحة السطح الكبيرة. لا يمكن تثبيت هذا إلا في أجهزة كمبيوتر سطح المكتب. يمكن أن يكون مفيدًا إذا كانت اللوحة الأم لا تحتوي على فتحات M.2 مجانية.
عوامل الشكل الثلاثة الرئيسية لمحركات أقراص الحالة الثابتة - صورة: TomsHardware
فلاش NAND
فلاش NAND هو نوع من الذاكرة غير المتطايرة التي لا تتطلب أي طاقة للاحتفاظ بالبيانات. يقوم NAND Flash بتخزين البيانات على شكل كتل وتعتمد على الدوائر الكهربائية لتخزين البيانات. عندما لا تتوفر طاقة لذاكرة الفلاش ، فإنها تستخدم أشباه موصلات من أكسيد معدني لتوفير شحنة إضافية ، وبالتالي الاحتفاظ بالبيانات.
يأتي NAND أو NAND Flash بتنسيقات متعددة ، وليس من الضروري تحديد قرار الشراء الخاص بك بناءً على نوع NAND ، ولكن لا يزال من المفيد معرفة مزايا وعيوب كل منهما.
- خلية طبقة واحدة (SLC): هذا هو النوع الأول من ذاكرة الفلاش التي كانت متوفرة كمخزن فلاش. كما يوحي الاسم ، فإنه يخزن جزءًا واحدًا من البيانات لكل خلية وبالتالي فهو سريع جدًا وطويل الأمد. ومع ذلك ، على الجانب الآخر ، فهي ليست كثيفة للغاية من حيث كمية البيانات التي يمكن تخزينها مما يجعلها باهظة الثمن. في الوقت الحاضر ، لا يتم استخدامه بشكل شائع في محركات أقراص الحالة الصلبة السائدة ويقتصر على محركات أقراص المؤسسات السريعة جدًا أو كميات صغيرة من ذاكرة التخزين المؤقت.
- خلية متعددة الطبقات (MLC): على الرغم من كونها أبطأ ، تتيح MLC خيار تخزين المزيد من البيانات بسعر أقل من SLC. تحتوي العديد من محركات الأقراص هذه على كمية صغيرة من ذاكرة التخزين المؤقت SLC (تسمى بشكل مناسب تقنية التخزين المؤقت SLC) لتحسين السرعات حيث تعمل ذاكرة التخزين المؤقت كمخزن مؤقت للكتابة. تم استبدال MLC أيضًا في الوقت الحاضر بـ TLC في معظم محركات الأقراص الاستهلاكية ، وكان معيار MLC مقصورًا على حلول المؤسسات.
- خلية ثلاثية المستوى (TLC): لا يزال TLC شائعًا جدًا في محركات أقراص الحالة الصلبة السائدة اليوم. في حين أنه أبطأ من MLC ، فإنه يسمح بسعات أعلى بسعر أرخص بسبب قدرته على كتابة المزيد من البيانات إلى خلية واحدة. تستخدم معظم محركات TLC نوعًا من التخزين المؤقت SLC الذي يحسن الأداء. في حالة عدم وجود ذاكرة تخزين مؤقت ، لا يكون محرك TLC أسرع بكثير من محرك الأقراص الثابتة التقليدي. بالنسبة للمستهلكين العاديين ، توفر محركات الأقراص هذه قيمة جيدة وتوازنًا جيدًا بين الأداء والسعر. يجب على المستخدمين المحترفين والمستهلكين التفكير في محركات MLC على مستوى المؤسسات للحصول على أداء أفضل إذا رأوا ذلك مناسبًا.
- خلية رباعية المستوى (QLC): هذا هو المستوى التالي من تقنية التخزين الذي يعد بقدرات أعلى وبأسعار أرخص. كما أنها تستخدم تقنية التخزين المؤقت لتوفير سرعات جيدة. يمكن أن تكون القدرة على التحمل أقل قليلاً مع محركات الأقراص التي تستخدم QLC NAND ، ويمكن أن ينخفض أداء الكتابة المستمر بمجرد امتلاء ذاكرة التخزين المؤقت. ومع ذلك ، يجب أن تقدم محركات أكثر اتساعًا وبأسعار معقولة.
SSD Teardown يكشف عن رقائق NAND Flash ومكونات أخرى - الصورة: StorageReview
طبقات NAND ثلاثية الأبعاد
2D أو Planar NAND بهما طبقة واحدة فقط من خلايا الذاكرة ، بينما طبقات NAND ثلاثية الأبعاد فوق بعضها البعض بطريقة مكدسة. يقوم صانعو محركات الأقراص الآن بوضع طبقات أكثر فأكثر فوق بعضها البعض مما يؤدي إلى محركات أقراص أكثر كثافة واتساعًا وأقل تكلفة. في الوقت الحاضر ، أصبحت 3D NAND Layering شائعة حقًا ، وتستخدم معظم محركات أقراص الحالة الثابتة السائدة هذه التقنية. تكلف محركات الأقراص هذه أقل من نظيراتها المستوية لأنه من الأرخص تصنيع حزمة فلاش مكدسة أكثر كثافة مقارنة بالحزمة ثنائية الأبعاد. تسمي Samsung هذا التطبيق 'V-NAND' بينما أطلقت عليه Toshiba اسم 'BISC-Flash'. يجب ألا تؤثر هذه المواصفات حقًا على قرار الشراء بأي شكل من الأشكال باستثناء السعر.
يوضح الرسم التخطيطي لشركة Samsung الفرق بين 2D و 3D NAND - الصورة: Guru3D
تحكم
يمكن فهم وحدة التحكم إلى حد ما على أنها معالج محرك الأقراص. إنه الجسم التوجيهي الموجود داخل محرك الأقراص الذي يوجه جميع عمليات القراءة والكتابة. كما أنه يتعامل مع مهام الأداء والصيانة الأخرى داخل محرك الأقراص مثل تسوية التآكل وتوفير البيانات وما إلى ذلك. ومن المثير للاهتمام ملاحظة أنه مثل معظم أجهزة الكمبيوتر ، فإن المزيد من النوى يكون أفضل عند السعي لتحقيق أداء أعلى وقدرة أعلى.
تشتمل وحدة التحكم أيضًا على الإلكترونيات التي تربط وحدة تخزين الفلاش بواجهات إدخال / إخراج SSD. بشكل عام ، تتكون وحدة التحكم من المكونات التالية:
- معالج مضمن - عادة ما يكون متحكم 32 بت
- ROM البرامج الثابتة للبيانات القابلة للمسح كهربائيًا
- ذاكرة الوصول العشوائي للنظام
- دعم ذاكرة الوصول العشوائي الخارجية
- واجهة مكون الفلاش
- الواجهة الكهربائية للمضيف
- دارة كود تصحيح الخطأ (ECC)
عناصر وحدة تحكم SSD - صورة: StorageReview
قد يكون من المهم معرفة وحدة التحكم في SSD ، ولكن في معظم الحالات ، لا ينبغي أن تؤثر بشكل كبير على قرار الشراء. يمكن العثور بسهولة على أرقام طراز وحدة التحكم المحددة في صفحات المواصفات لمحركات الأقراص ذات الحالة الثابتة. يمكن للمرء قراءة المراجعات عبر الإنترنت حول وحدة التحكم إذا أرادوا معرفة التفاصيل المحددة لتشغيلها.
ذاكرة التخزين المؤقت DRAM
عندما يوجه النظام SSD لجلب بعض البيانات ، يحتاج محرك الأقراص إلى معرفة مكان تخزين البيانات بالضبط داخل خلايا الذاكرة. لهذا السبب ، يحتفظ محرك الأقراص بنوع من 'الخريطة' التي تتعقب بنشاط مكان تخزين جميع البيانات فعليًا. يتم تخزين هذه 'الخريطة' في ذاكرة التخزين المؤقت DRAM لمحرك الأقراص. ذاكرة التخزين المؤقت هذه عبارة عن شريحة ذاكرة منفصلة عالية السرعة داخل SSD ، والتي غالبًا ما تكون ذات أهمية كبيرة. هذا النوع من الذاكرة أسرع بكثير من NAND Flash المنفصل داخل SSD.
أهمية ذاكرة التخزين المؤقت DRAM
يمكن أن تكون ذاكرة التخزين المؤقت DRAM مهمة من نواحٍ أكثر من مجرد الاحتفاظ بخريطة البيانات. يقوم محرك أقراص الحالة الثابتة (SSD) بتحريك البيانات قليلاً في محاولة لإطالة عمرها الافتراضي. تسمى هذه التقنية بـ 'Wear Leveling' وتستخدم في محاولة لمنع بعض خلايا الذاكرة من التلف بسرعة كبيرة. يمكن أن تكون ذاكرة التخزين المؤقت DRAM مفيدة للغاية في هذه العملية. يمكن لذاكرة التخزين المؤقت DRAM أيضًا تحسين السرعة الإجمالية لمحرك الأقراص لأن نظام التشغيل لن يضطر إلى الانتظار طويلاً لتحديد موقع البيانات المطلوبة على محرك الأقراص. يمكن أن يؤدي ذلك إلى تحسين الأداء بشكل كبير في 'محركات أقراص نظام التشغيل' ، حيث يوجد الكثير من العمليات الصغيرة التي تحدث بسرعة كبيرة. توفر محركات الأقراص ذات الحالة الثابتة التي لا تحتوي على DRAM أيضًا أداءً أسوأ بكثير في سيناريوهات R / W العشوائية. تعتمد المهام الشائعة مثل عمليات استعراض الويب ونظام التشغيل على أداء R / W العشوائي الجيد. لذلك ، ليس من الجيد توفير بضعة دولارات والحصول على محرك أقراص ذي حالة صلبة (SSD) أقل من DRAM على محرك أقراص مزود بنظام تخزين مؤقت مناسب.
تقنية تخزين ذاكرة المضيف (HMB)
نحن نعلم أن محركات الأقراص ذات الحالة الثابتة التي لا تحتوي على ذاكرة التخزين المؤقت للذاكرة العشوائية الداخلية تغمر السوق كبدائل أرخص ولكنها تقدم أداءً أسوأ من محركات أقراص الحالة الصلبة التي تتضمن ذاكرة التخزين المؤقت DRAM. لا تقتصر محركات الأقراص ذات الحالة الثابتة التي لا تحتوي على DRAM على محركات أقراص الحالة الصلبة SATA ذات الحجم الرخيص مقاس 2.5 بوصة ، إلا أن العديد من محركات أقراص الحالة الصلبة NVMe متوسطة المدى لا تشتمل أيضًا على ذاكرة تخزين مؤقت DRAM داخلية. هذا هو المكان الذي تدخل فيه تقنية Host Memory Buffer أو HMB.
تتصل محركات أقراص NVMe باللوحة الأم عبر واجهة PCIe. تتمثل إحدى مزايا هذه الواجهة على SATA في أنها تمكن محرك الأقراص من الوصول إلى ذاكرة الوصول العشوائي للنظام واستخدام جزء منها كذاكرة التخزين المؤقت DRAM الخاصة به. هذا هو بالضبط ما تحققه محركات HMB. تعمل محركات أقراص NVMe هذه على تعويض نقص ذاكرة التخزين المؤقت باستخدام جزء صغير من ذاكرة الوصول العشوائي للنظام مثل ذاكرة التخزين المؤقت DRAM. إنه يخفف الكثير من عيوب أداء محرك أقراص الحالة الصلبة النقي الذي لا يحتوي على ذاكرة DRAM. يمكن أن يكون أيضًا أرخص من محركات أقراص NVMe التي تتضمن ذاكرة تخزين مؤقت DRAM مدمجة.
ذاكرة التخزين المؤقت DRAM مقابل HMB. لاحظ تورط وحدة المعالجة المركزية DRAM في عملية HMB - الصورة: Kioxia
تعويضات
بالتأكيد لا يمكن لمحركات الأقراص الأرخص أن تفلت من استخدام ذاكرة الوصول العشوائي للنظام كذاكرة تخزين مؤقت؟ في حين أن هناك مزايا بالتأكيد لاستخدام تقنية HMB على عدم استخدام ذاكرة التخزين المؤقت على الإطلاق ، فإن مستوى الأداء لا يزال غير متساوٍ مع محركات الأقراص التي تحتوي على ذاكرة تخزين مؤقت. يقدم HMB نوعًا ما من الوسطاء في الأداء. تم تحسين أداء R / W العشوائي عبر محركات الأقراص ذات الحالة الثابتة التي لا تحتوي على ذاكرة DRAM كما تم تحسين استجابة النظام الإجمالية أيضًا ، ولكن ليس إلى مستوى محركات الأقراص المزودة بذاكرة تخزين مؤقت مدمجة. كل هذا يأتي للتنازل عن التكلفة أو الأداء.
وتجدر الإشارة إلى أنه نظرًا لأن HMB يستخدم بروتوكول NVMe عبر PCI Express ، فلا يمكن استخدامه على محركات أقراص الحالة الصلبة SATA التقليدية.
الأفضلية
ليس هناك شك في أنه إذا كنت تبحث عن أفضل أداء مطلق ، فلا يجب عليك شراء SSD بدون ذاكرة تخزين DRAM مؤقت. بينما يمكن أن تكون HMB مفيدة في تحسين الأداء ، لا تزال هناك حلول وسط موجودة مع مثل هذه الحلول. ومع ذلك ، إذا كنت تبحث عن NVMe SSD ذي قيمة ، فإن بعض الخيارات التي تقدم ميزات HMB يمكن أن تكون جذابة على محركات الأقراص الأخرى ذات ذاكرة التخزين المؤقت DRAM. قد لا تكون نسبة الأداء كبيرة مثل وفورات التكلفة. يجب تجنب شراء محرك أقراص SATA SSD بدون DRAM في معظم السيناريوهات.
تحليل الأداء
IOPS
I / O في الثانية أو IOPS هو مقياس يعتبر الأكثر دقة عند الحكم على أداء SSD. يتم الإعلان عن أرقام القراءة / الكتابة العشوائية بقوة كبيرة من قبل الشركات المصنعة ولكنها قد تكون مضللة أيضًا نظرًا لأنه نادرًا ما يمكن تحقيق هذه الأرقام في سيناريوهات العالم الحقيقي. يحسب IOPS الأصوات العشوائية لمحرك الأقراص ويقيس الأداء الذي تشعر به عند تشغيل أحد التطبيقات أو تمهيد الكمبيوتر. يشير IOPS عمومًا إلى عدد المرات التي يمكن أن يقوم SSD فيها بنقل البيانات كل ثانية لجلب البيانات المخزنة بشكل عشوائي على القرص. يعمل IOPS كمقياس في العالم الحقيقي أكثر من الإنتاجية الخام.
أقصى سرعات قراءة / كتابة
هذه هي الأرقام التي يمكن رؤيتها في المواد التسويقية كثيرًا. تمثل هذه الأرقام إنتاجية SSD. يمكن أن تكون هذه الأرقام (عادةً منتصف 500 ميجابايت / ثانية لـ SATA ، حتى 3500 ميجابايت / ثانية لـ NVMe) جذابة للغاية للمشتري وبالتالي يتم دفعها بقوة إلى مقدمة المواد التسويقية. في الواقع ، هذه ليست مؤشرًا على سرعة العالم الحقيقي بشكل عام وهي مهمة فقط بشكل أساسي أثناء كتابة أو قراءة كميات كبيرة من البيانات في وقت واحد.
تظهر المعايير التركيبية أرقامًا عالية بشكل مذهل لمحركات الأقراص الأسرع - الصورة: HardwareUnboxed
SSD كمحرك OS
إذا كنت تبحث عن محرك أقراص صلب الحالة لتشغيل نظام التشغيل الخاص بك ، فيجب مراعاة بعض العوامل المهمة. أولاً ، تحتاج محركات أقراص نظام التشغيل إلى العمل على العديد من العمليات الصغيرة في وقت واحد. هذا يعني أن سرعات R / W العشوائية العالية يمكن أن تكون مفيدة جدًا في هذا الصدد. يجب أيضًا أن تؤخذ قيم IOPS الخاصة بالمحرك في الاعتبار نظرًا لأنها تشير إلى سيناريو واقعي بدرجة أكبر. نوع من تقنيات التخزين المؤقت ، إما ذاكرة التخزين المؤقت DRAM أو ذاكرة التخزين المؤقت HMB يجب اعتبارها ضرورية في محرك الأقراص الذي يُراد استخدامه كمحرك OS. يمكنك الحصول على محرك أرخص أقل تكلفة من DRAM ولكن قدرته على التحمل وأدائه سيكونان أقل بكثير من محركات الأقراص التي تحتوي على ذاكرة تخزين مؤقت. يعد أي نوع من أنواع محركات أقراص الحالة الثابتة (SSD) بمثابة تحسن كبير مقارنة بمحركات الأقراص التقليدية ، لذلك من الضروري أن يكون لديك على الأقل OS SSD في الأنظمة الحديثة.
SSD كمحرك لعبة
يمكن أن يكون استخدام SSD كمحرك لتخزين الألعاب الخاصة بك حافزًا جذابًا. تعد محركات أقراص الحالة الصلبة أسرع بكثير من محركات الأقراص الثابتة ، لذا فهي توفر أوقات تحميل أسرع في الألعاب. يمكن أن يكون هذا ملحوظًا بشكل ملحوظ في ألعاب العالم المفتوح الحديثة حيث يتعين على محرك اللعبة تحميل عدد كبير من الأصول من وسائط التخزين. ومع ذلك ، هناك نقطة تناقص الغلة هنا. في حين أن أبسط محركات أقراص SATA SSD الأساسية ستوفر وقت تحميل أسرع بكثير من محرك الأقراص الثابتة ، إلا أنه ليس من المفيد جدًا الحصول على محركات أقراص NVMe أو Gen 4 أسرع للألعاب ، نظرًا لأنها بالكاد توفر أي ميزة مهمة على SATA. هذا يرجع إلى حقيقة أنه بمجرد عبور سرعات محرك الأقراص الثابتة التقليدي ، لم تعد وسائط التخزين هي عنق الزجاجة في خط أنابيب تحميل اللعبة. لذلك تقدم جميع محركات الأقراص ذات الحالة الثابتة نتائج متشابهة جدًا في أوقات تحميل اللعبة. أي ميزة تقدمها محركات أقراص NVMe أو PCIe Gen 4 SSD لا تكاد تذكر ولا تبرر التكلفة الإضافية لمحركات الأقراص هذه.
الفرق في أوقات التحميل بين جميع محركات أقراص الحالة الثابتة لا يكاد يذكر - الصورة: HardwareUnboxed
والسبب في ذلك هو حقيقة أن تقنيات الألعاب محدودة بشكل عام بوحدات تحكم الجيل. في هذه الحالة ، لا يزال جهاز PS4 و Xbox One يستخدمان محركات الأقراص الثابتة البطيئة للغاية. وبالتالي ، يتعين على مطوري الألعاب وضع هذه اللعبة في الاعتبار مع وضع وسائط التخزين الأبطأ في الاعتبار. بينما توفر محركات الأقراص ذات الحالة الثابتة ميزة السرعة في أوقات التحميل ، فإن بقية تجربة الألعاب تشبه إلى حد كبير محرك الأقراص الثابتة. لذلك لا يزال من الممكن أن يكون محرك الأقراص الثابتة التقليدي مفيدًا إذا كنت تخطط للحصول على كمية هائلة من التخزين الأرشيفي بسعر رخيص. سيوفر محرك أقراص الحالة الصلبة SATA SSD بسعة 500 جيجابايت - 1 تيرابايت بالإضافة إلى محرك أقراص ثابت كبير أفضل توازن في هذا الصدد. تعرف على المزيد حول استخدام محركات أقراص الحالة الصلبة كجهاز تخزين ثانوي في هذه المقالة.
استخدام SSD كمحرك لعبة له ميزة أخرى أيضًا. نظرًا لطبيعة عبء العمل هذا ، لا تستفيد محركات الأقراص هذه بشكل كبير من ذاكرة التخزين المؤقت DRAM أيضًا. هذا يعني أنه يمكنك الابتعاد عن محركات أقراص الحالة الصلبة SATA الأرخص سعراً والتي توفر مساحة تخزين أكبر ، بدلاً من البحث عن الخيارات الأعلى سعراً. لا تزال ذاكرة التخزين المؤقت DRAM تساعد في التحمل الكلي لمحرك الأقراص ، لذا فهي ليست غير ذات صلة تمامًا أيضًا. مرة أخرى ، يجب تحقيق توازن القيمة والأداء عند اتخاذ القرار.
قدرة التحمل
ربما يكون هذا أحد أهم الأشياء التي يجب مراعاتها عند شراء SSD. على عكس محرك الأقراص الثابتة الدوار (الذي له أيضًا عمر محدود بسبب الأجزاء المتحركة) ، يستخدم SSD ذاكرة NAND Flash لتخزين بياناته. تتمتع خلايا NAND هذه بعمر محدود. هناك حد لعدد المرات التي يمكن فيها كتابة البيانات في خلية معينة قبل أن تتوقف عن الاحتفاظ بالبيانات. قد يبدو هذا مقلقًا ولكن في الواقع لا يحتاج المستخدم العادي إلى القلق بشأن اختفاء البيانات من SSD الخاص به. هذا بسبب وجود الكثير من الآليات في المكان التي تخفف من هذا التآكل والتلف على خلايا NAND. يعتبر 'التوفير الزائد' ميزة مفيدة بشكل خاص في محركات الأقراص الحديثة التي تقلل بعضًا من السعة للسماح بتبديل البيانات بين الخلايا المختلفة. يجب نقل البيانات باستمرار حتى لا تموت بعض الخلايا قبل الأوان. تسمى هذه العملية بـ 'Wear-Leveling'.
يتم تحسين تحمل محرك الأقراص أو موثوقيته بشكل عام إذا كان يحتوي على ذاكرة تخزين DRAM مؤقتًا. نظرًا لأن ذاكرة التخزين المؤقت تحتوي على خريطة للبيانات التي يتم الوصول إليها بشكل متكرر ، فمن الأسهل على محرك الأقراص تنفيذ عملية تسوية التآكل. يتم تسويق القدرة على التحمل بشكل عام من حيث MBTF (متوسط الوقت بين حالات الفشل) و TBW (تيرابايت مكتوب).
MBTF
MBTF هو نوع من المفهوم المعقد لفهمه. قد تجد أن أرقام MBTF (متوسط الوقت بين حالات الفشل) هي في الواقع بملايين الساعات. ومع ذلك ، إذا كان SSD لديه تصنيف MBTF 2 مليون ساعة ، فهذا لا يعني أن SSD سوف يستمر في الواقع 2 مليون ساعة. بدلاً من ذلك ، يعد MBTF مقياسًا لاحتمالية الفشل في حجم عينة كبير من محركات الأقراص. بشكل عام ، يكون المستوى الأعلى هو الأفضل بشكل طبيعي ، ولكن يمكن أن يكون تحليله مقياسًا محيرًا. لذلك يتم استخدام مقياس آخر بشكل أكثر شيوعًا في صفحات المنتج وهو أسهل قليلاً في الفهم ويسمى TBW.
TBW
يصف TBW أو Terabytes Written المقدار الإجمالي للبيانات التي يمكن كتابتها إلى SSD على مدار عمرها الافتراضي. هذا المقياس هو تقدير مباشر إلى حد ما. يمكن أن يكون لمحرك SSD سعة 250 جيجابايت نموذجي تصنيف TBW لحوالي 60-150 تيرابايت وأعلى أفضل كما هو الحال مع أرقام MBTF. بصفتك مستهلكًا ، يجب ألا تقلق كثيرًا بشأن هذه الأرقام لأنه من الصعب جدًا كتابة كل هذه البيانات فعليًا على محرك أقراص في أي فترة زمنية معقولة. يمكن أن تكون هذه مهمة لمستخدمي المؤسسات الذين يحتاجون إلى تشغيل على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع وقد يكتبون كميات كبيرة من البيانات على محرك الأقراص عدة مرات في اليوم. يقدم مصنعو محركات الأقراص حلولًا خاصة لهؤلاء المستخدمين.
تم تصنيف Samsung 860 EVO على 2400 تيرابايت - الصورة: Amazon
3DXPoint / Optane
3DXPoint (3D Cross Point) هي تقنية جديدة ناشئة لديها القدرة على أن تكون أسرع من أي SSD للمستهلك متاح الآن. هذا نتيجة شراكة بين Intel و Micron ، ويتم بيع المنتج الناتج تحت العلامة التجارية 'Optane' لشركة Intel. تم تصميم ذاكرة Optane لاستخدامها كمحرك تخزين مؤقت مع محرك أقراص ثابت أبطأ أو SATA SSD. هذا يسمح بسرعات أعلى على تلك المحركات الأبطأ مع الاحتفاظ بالسعات الأكبر. لا تزال تقنية Optane في مهدها ولكنها أصبحت أكثر شيوعًا في أجهزة الكمبيوتر الشائعة.
يقوم Intel Optane SSD 905P بتنفيذ تقنية 3DXPoint - الصورة: Wccftech
التوصيات
في حين أنه من غير الممكن التوصية بمحرك أقراص لتلبية الاحتياجات المحددة لكل مستخدم ، يجب مراعاة بعض النقاط العامة عند التسوق للحصول على محرك أقراص ذي حالة صلبة. إذا كنت تبحث عن محرك أقراص يعمل بنظام التشغيل OS ، فسيكون من الجيد إنفاق المزيد على محرك أقراص NVMe لطيف مع ذاكرة تخزين DRAM مؤقت أو حتى تنفيذ HMB. يمكنك العثور على توصياتنا لأفضل محركات أقراص NVMe في السوق في هذه المقالة . سيكون محرك SATA SSD الجيد أكثر من كافٍ لمعظم المستخدمين. يجب تجنب محركات أقراص DRAM الرخيصة لهذه الفئة. إذا كنت ترغب في تخزين الألعاب وتشغيلها من SSD ، فسيكون من الذكاء البحث عن محركات أقراص SATA ذات السعة العالية بدلاً من محركات أقراص NVMe أو Gen 4 باهظة الثمن. حتى محرك أقراص الحالة الصلبة الذي لا يحتوي على ذاكرة DRAM يمكنه إنجاز المهمة دون أي ضرر كبير على الأداء. إذا كانت القدرة على التحمل ذات أهمية قصوى ، ففكر في محركات الأقراص على مستوى المؤسسات المصممة خصيصًا مع وضع التحمل في الاعتبار مثل سلسلة PRO من Samsung.
مقارنة بـ 2400 تيرابايت على 860 EVO ، تم تصنيف 860 PRO من فئة المؤسسات بـ 4800 تيرابايت - الصورة: Samsung
الكلمات الأخيرة
أصبحت أقراص SSD جزءًا أساسيًا من أنظمة الألعاب أو محطات العمل الحديثة. لأطول فترة ، كانت محركات الأقراص الثابتة هي مصدرنا الأساسي لتخزين البيانات ، ولكن هذا تغير تمامًا بسبب ظهور وحدات التخزين المحمولة السريعة والميسورة التكلفة. في عام 2020 ، من الضروري أن يكون لديك على الأقل نوع من تخزين الحالة الصلبة في جهاز الكمبيوتر الخاص بك. في نهاية اليوم ، أصبح التخزين الفلاش أرخص وأرخص ، وأي نوع من SSD سيكون ترقية كبيرة على القرص الصلب التقليدي.
يعتمد التسوق للحصول على SSD بشكل أساسي على حالة الاستخدام المحددة للمشتري وهناك الكثير من الخيارات المتاحة لتلبية احتياجات الجميع. إذا كنت تبحث فقط عن إضافة محرك رخيص عالي السعة إلى نظامك لتفريغ جميع ألعابك ، فسيكون حتى محرك أقراص SATA SSD رخيص الثمن أقل من DRAM سيكون كافيًا لمعظم المستخدمين. يُظهر الاختبار أن أوقات تحميل الألعاب لا تختلف اختلافًا كبيرًا بين محركات أقراص الحالة الصلبة منخفضة الجودة وعالية الجودة ، ومع ذلك ، فإن محركات أقراص الحالة الثابتة تقدم قفزة هائلة على محركات الأقراص الثابتة التقليدية.
إذا كنت تخطط لجعل SSD محرك الأقراص الأساسي لنظام التشغيل ، فمن الحكمة استثمار المزيد من الأموال في هذا المكون. لن يؤدي الحصول على SSD أسرع مع NAND Flash عالي الجودة وذاكرة التخزين المؤقت DRAM المدمجة إلى تحسين الأداء فحسب ، بل سيؤدي أيضًا إلى تحسين القدرة على التحمل والموثوقية لمحرك الأقراص لديك. هذا أمر بالغ الأهمية لأن محرك نظام التشغيل يجب أن يحتوي على أهم الملفات على جهاز الكمبيوتر الخاص بك.
على أي حال ، لقد ولت أيام انتظار فنجان من القهوة أثناء تشغيل نظام التشغيل الخاص بك. أصبحت محركات أقراص الحالة الثابتة (SSD) حقًا جزءًا أساسيًا من أجهزة الكمبيوتر الحديثة ، وهي تستحق بالتأكيد الاستثمار على محرك الأقراص الثابتة.
