منذ زمن محركات الأقراص المغناطيسية الكبيرة والضخمة في اليوم ، يتوق مستخدمو الكمبيوتر دائمًا إلى المزيد من التخزين بالإضافة إلى التخزين الأسرع. لا يزال القرص الصلب الميكانيكي الجليل العمود الفقري لمعظم احتياجات التخزين لدينا ، مما يوفر مساحة تخزين كبيرة بأسعار منخفضة نسبيًا. لقد استحوذت محركات الأقراص ذات الحالة الصلبة أو محركات أقراص الحالة الصلبة على عالم تخزين الكمبيوتر بسبب سرعاتها الأسرع بكثير وراحتها العامة ولكنها لا تزال أغلى بكثير من محرك الأقراص الثابتة إذا قارناها على أساس سعة التخزين. بشكل عام ، معظم المستخدمين موافقون تمامًا على فكرة إقران محرك أقراص صلبة (SSD) أصغر وأسرع لنظام التشغيل الخاص بهم ، مع محرك أقراص ثابتة كبير الحجم لتخزين بياناتهم الكبيرة مثل الألعاب والوسائط ، وما إلى ذلك ، ومع ذلك ، فإن التطورات التكنولوجية السريعة في هذا المجال لقد جلب لنا التخزين بعض الطرق المثيرة للاهتمام لزيادة سرعة محرك الأقراص الثابتة الميكانيكي القياسي.
وحدة الذاكرة Intel Optane المطلوبة لتشغيل Optane - الصورة: Intel
هذا هو المكان الذي تأتي فيه تقنيات تسريع ذاكرة التخزين المؤقت. تهدف هذه الأساليب إلى سد فجوة السرعة بين القرص الصلب و SSD من أجل تزويد المستخدم بتجربة أفضل من حيث السعة والسرعة. تعمل التقنيتان الأكثر شيوعًا اللتان تتيحان ذلك ، وهما Intel Optane و AMD StoreMi ، بطريقة مماثلة. الهدف الرئيسي من تسريع محرك الأقراص الصلبة هو استخدام كمية صغيرة من ذاكرة التخزين المؤقت SSD (عادة ذاكرة NVME عالية السرعة) لتسريع القرص الصلب في العديد من السيناريوهات. يتم استخدام ذاكرة التخزين المؤقت NVMe لتخزين معظم الملفات المتكررة للكمبيوتر أثناء استخدامه.
الحاجة لتسريع الأقراص الصلبة
فلماذا هناك حاجة فعلية لتقنية تسريع محرك الأقراص الصلبة؟ في حين أنه من المقاربات المعقولة إقران SSD مميز لنظام التشغيل مع محرك أقراص صلبة ميكانيكي كبير للتخزين كبير السعة ، فإن هذا النهج يفصل بين محركي الأقراص في النظم البيئية المتميزة الخاصة بهما في حين أن جميع أنظمة التشغيل والتطبيقات ذات الصلة التي تتم قراءتها من SSD ستكون سريعة وسريعة الاستجابة ، يجب الوصول إلى البيانات الأخرى بشكل منفصل عن محرك الأقراص الثابتة مما قد يؤدي إلى حدوث تأخيرات وتباطؤ ، مما يضر بالتجربة الكلية. ناهيك عن أن محرك أقراص الحالة الصلبة الأصغر قد لا يكون قادرًا على الاحتفاظ بالعديد من الألعاب ، وهي حالة استخدام رئيسية لمعظم الأشخاص في الوقت الحاضر. لن تؤدي سرعة SSD إلى تحسين تجربة الألعاب المخزنة على القرص الصلب ، وبالتالي ستقتصر على استجابة النظام العامة.
الفرق في أوقات التحميل بين جميع محركات أقراص الحالة الصلبة لا يكاد يذكر ، لكن جميعها أسرع بكثير من محرك الأقراص الثابتة - الصورة: HardwareUnboxed
أدخل تقنيات التسريع. مع تقنيات مثل AMD StoreMi و Intel Optane ، لم يعد النظامان الإيكولوجيان متميزين ، بل يندمجان بشكل أساسي مع بعضهما البعض لمنح المستخدم أفضل ما في العالمين. تدمج هاتان التقنيتان حلول تخزين مختلفة لتحسين سرعة محرك الأقراص الثابتة باستخدام ذاكرة التخزين المؤقت NVMe الصغيرة عالية السرعة التي تحتوي على معظم الملفات المتكررة على جهاز الكمبيوتر. يعمل ذلك على تحسين سرعة واستجابة محرك الأقراص الثابتة بشكل كبير ، مع الاحتفاظ أيضًا بمساحة التخزين الضخمة لمحرك الأقراص الثابتة لأغراض عملية أكثر من محركات الأقراص الثابتة التقليدية الأصغر حجمًا. دعنا نتعمق في كلتا التقنيتين لنرى ما الذي يجعل ذلك ممكنًا.
ما هو Intel 3DXPoint / Optane؟
كما ناقشنا في موقعنا دليل شراء SSD النهائي ، 3DXPoint (3D Cross Point) هي تقنية جديدة ناشئة لديها القدرة على أن تكون أسرع من أي SSD للمستهلك متاح الآن. هذا نتيجة للشراكة بين Intel و Micron (إحدى الشركات العالمية الرائدة في تصنيع ذاكرة الفلاش) ، 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 ، وهو بالضبط ما يجعلها مثالية لتسريع ذاكرة التخزين المؤقت. 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. تعد التكنولوجيا بالعديد من التحسينات في جودة الحياة لمستخدمي محركات الأقراص الثابتة التقليدية والتي ستكون مفيدة لهم بالفعل دون كسر البنك وشراء SSD كبير باهظ الثمن.
وظائف Intel Optane الأساسية - الصورة: Intel
تعمل تقنية Optane جنبًا إلى جنب مع Intel SRT والتي تعني تقنية الاستجابة الذكية. تم تطوير هذه التقنية بواسطة Intel مع إطلاق محركات أقراص الحالة الصلبة الخاصة بها منذ حوالي 4 سنوات ، وهي تربط وحدة SSD بوحدة تخزين كبيرة أخرى (إما HDD أو SSHD) بحيث تعمل الأولى كذاكرة تخزين مؤقت كبيرة للبيانات للسماح بالوصول السريع للملفات المتكررة. هذا هو السبب في أن تقنية SRT تتناسب بشكل جيد مع سرعة الذاكرة المرتبطة بالقرص الصلب.
على عكس ذاكرة الوصول العشوائي التقليدية ، فإن وحدة Optane ذات طبيعة غير متطايرة ، مما يعني أن البيانات محفوظة حتى بعد انقطاع التيار الكهربائي. وحدة Optane قادرة على حفظ الملفات المطلوبة لكل برنامج ليعمل على النحو الأمثل ، ودائمًا ما تقوم بتحميل الملفات المطلوبة في ذاكرة التخزين المؤقت الأسرع لتسريع التجربة.
ما هو AMD StoreMi؟
يُعرف نهج AMD لتقنية تسريع ذاكرة التخزين المؤقت هذه باسم StoreMi والتي تعني Store Machine Intelligence. يعتمد على برنامج يُعرف باسم FuseDrive ، والذي يدمج SSD ومحرك الأقراص الصلبة وجزء من ذاكرة الوصول العشوائي في قرص تخزين واحد. باستخدام FuseDrive ، يمكن للوحدة الناتجة الاقتراب من سرعات SSD ، مع الاحتفاظ بالسعة الكاملة لمحرك الأقراص الثابتة التقليدي. يشبه StoreMi Intel Optane في هذا الصدد لأنه يستخدم أيضًا محركات أقراص متعددة لتسريع محرك الأقراص الثابتة التقليدي باستخدام محرك أقراص محمول أصغر حجمًا كذاكرة تخزين مؤقت.
يستخدم StoreMi في الواقع ذكاءً متقدمًا للتعلم الآلي ويستخدم تقنية التصنيف التلقائي التي تحلل كتل البيانات ، ثم تنقل الكتل التي يتم الوصول إليها بشكل متكرر إلى طبقة التخزين الأسرع. يوحد StoreMi وحدات التخزين في كتلة كبيرة ثم يصنع طبقات داخل تلك الكتل بطريقة منهجية. تم تعيين ذاكرة الوصول العشوائي أعلى مستوى نظرًا لسرعتها ، ثم يأتي SSD في المستوى الثاني و HDD في المستوى الأخير.
الآلية الكامنة وراء تقنية StoreMi من AMD - الصورة: AMD
باستخدام ذكاء التعلم الآلي المذكور أعلاه ، تتعرف تقنية StoreMi على الملفات الأثقل وترسلها إلى SSD من محرك الأقراص الثابتة أثناء المرور أيضًا عبر ذاكرة الوصول العشوائي. تستخدم ذاكرة الوصول العشوائي ذاكرة تخزين مؤقت ، لذلك سيتم تخزين البرامج الأكثر استخدامًا من تلك البيانات داخل ذاكرة التخزين المؤقت. هذا يعني أيضًا أن تقنية التخزين المؤقت هذه تتحسن بمجرد أن يبدأ المستخدم في استخدامها بشكل متكرر ولفترة طويلة من الوقت.
التشابه
بينما تتخذ التقنيتان مناهج مختلفة تجاه هذا الحل ، فإن هدفهما النهائي هو نفسه إلى حد كبير. يستخدم كل من Intel Optane و AMD StoreMi أجهزة تخزين متعددة لتسريع جهاز التخزين الأكبر (عادةً محرك أقراص ثابت) من أجل زيادة سرعة الملفات الموجودة على محرك الأقراص هذا مع الحفاظ على السعة الأكبر لهذا القرص الصلب. يستفيد كلا الأسلوبين من ذاكرة تخزين مؤقت أصغر عالية السرعة لتخزين البرامج والملفات التي يتم الوصول إليها بشكل متكرر حتى لا يضطر المستخدم إلى انتظار محرك الأقراص الثابتة الأبطأ لأداء هذه الوظائف.
لا تنتهي أوجه التشابه عند هذا الحد ، حيث تتضمن كلتا التقنيتين دمج جميع محركات أقراص التخزين المعنية (عادةً اثنتان) لتشكيل محرك أقراص واحد موحد بحرف محرك أقراص واحد. يتمتع محرك الأقراص هذا بسعة محرك الأقراص الثابتة الأصلي (أو أكثر في حالة AMD) ولكنه يظهر سرعات أعلى بسبب ذاكرة التخزين المؤقت المدمجة الآن. تتمتع كلتا هاتين التقنيتين بإمكانية التحسن مع الاستخدام لفترات طويلة حيث يسهل على النظام 'التنبؤ' بالملفات والبرامج التي يجب أن تكون في ذاكرة التخزين المؤقت للوصول السريع ، كل ذلك بفضل ميزات التعلم العميق.
اختلافات
هناك الكثير من الاختلافات بين النهجين كما هو متوقع. فيما يلي بعض أهم العناصر التي قد تكون مهمة للمستهلك العادي:
- حل إنتل عبارة عن مزيج من الأجهزة والبرامج يتطلب شراء وحدة Optane إضافية ، لكن حل AMD هو برنامج برمجي بحت.
- تعد ذاكرة Optane من Intel خيارًا للتخزين المؤقت ، بينما يعد StoreMi من AMD أحد حلول التخزين المتدرجة.
- تعمل Optane فقط على تسريع سرعات القراءة لمحرك الأقراص الثابتة ، بينما يعمل StoreMi على تسريع كل من سرعات القراءة وكذلك سرعات الكتابة.
- في حالة حدوث أي عطل في الأجهزة ، لن يتمكن حل AMD من حماية أي بيانات وسيتم فقد جميع البيانات الأساسية. في حالة فشل أجهزة Intel Optane ، ستفقد البيانات الحديثة فقط.
- يقتصر AMD StoreMi على 256 جيجا بايت من تخزين SSD المتدرج ، بينما في Opotane ، يبلغ حد التخزين المؤقت 64 جيجا بايت. هناك أيضًا خيار ترقية 1 تيرابايت لـ AMD StoreMi باستخدام FuzeDrive لـ AMD Plus.
- يوفر حل Intel Optane خيارات ممتازة لنسخ البيانات التي يمكن للمستخدمين من خلالها نسخ وحدة التخزين بسهولة داخل محرك الأقراص. لا تتوفر هذه الوظيفة في AMD StoreMi ما لم يتم اختيار خيار RAID منفصل للأجهزة. يمكنك معرفة كل شيء عن RAID بتنسيق مقالتنا الشاملة حول مستويات RAID.
- من المحتمل أن يكون StoreMi خيارًا أفضل للأشخاص الذين لا يبحثون عن دعم التكرار أو النسخ الاحتياطي. يوفر StoreMi للمستخدم مساحة تخزين جماعية أكبر من Optane من خلال الجمع بين سعات التخزين لكل من SSD والقرص الصلب. كما أنه يعمل بشكل أسرع من ذاكرة التخزين المؤقت لأنه يستخدم عددًا أقل بكثير من دورات وحدة المعالجة المركزية في ظل الأحمال الثقيلة.
- يتم تنفيذ Optane على مستوى ROM. هذا يعني أن أي تلف أو تلف لنظام التشغيل لن يكون له أي تأثير على وظائف الذاكرة. يعمل StoreMi في محمل الإقلاع ومستوى برنامج تشغيل kernel لذا سيكون له مكونات تعمل بعد تحميل نظام التشغيل.
- StoreMi أقل اعتمادًا على BIOS من Optane الذي يتطلب إصدار BIOS الصحيح ودعمه.
- Intel Optane SRT متوافق فقط مع مجموعة شرائح 200 أو أعلى بينما AMD StoreMi متوافق فقط مع مجموعة شرائح 400 Series.
- إذا تم اعتبار كل شيء آخر متساويًا ، فإن حل التخزين Optane يوفر أداء حالة أسرع من StoreMi مع SATA SSD ، ويجب أن يكون Optane عبر NVMe أسرع. ومع ذلك ، فإن الاختلافات ليست كبيرة ومن الصعب رؤية الفرق في أداء العالم الحقيقي.
كيف يختلف StoreMi من AMD في الوظائف عن Optane من Intel - الصورة: AMD
أيهما أفضل لك؟
إذا كنت تخطط لتسريع محرك الأقراص الثابتة باستخدام إحدى هاتين التقنيتين ، فقد يكون الاختيار بينهما أسهل مما تعتقد. إذا كان لديك بالفعل نظام قائم على Intel ، فإن الطريقة الوحيدة لاستخدام ميزات تسريع ذاكرة التخزين المؤقت هي تثبيت وحدة Intel Optane. إذا كان لديك بالفعل نظام قائم على AMD ، فإن الطريقة الوحيدة للحصول على هذه الميزات هي من خلال StoreMI.
إذا كنت في السوق للحصول على نظام جديد تمامًا ولم تقرر بعد بشأن المنصة ، فمن المهم أن تزن كل من هذه التقنيات ومقارنة إيجابياتها وسلبياتها. من حيث السرعة الأولية ، توفر وحدة Intel Optane سرعة أكبر قليلاً من StoreMi ، لكنها بالكاد ملحوظة في العالم الحقيقي. ومع ذلك ، إذا كنت تريد دعمًا لائقًا لنسخ البيانات ، فعليك بالتأكيد البحث عن حل Intel الأكثر ملاءمة لهذا النوع من حالات الاستخدام. يعد StoreMi أفضل إذا كنت تريد سعة تخزين إجمالية أعلى ولا ترغب في شراء وحدة أجهزة منفصلة لاستخدام هذه الميزة.
الكلمات الأخيرة
لا تزال محركات الأقراص الثابتة هي أكبر وسائط التخزين وأكثرها انتشارًا في الحوسبة الحديثة على الرغم من ظهور محركات أقراص الحالة الصلبة منذ عدة سنوات. كانت أكبر عقبة في هيمنة محركات أقراص الحالة الثابتة هي سعرها ، مما جعلها غير مناسبة لمعظم المستخدمين لإنشاء نظام بدون أي شكل من أشكال تخزين الأقراص الصلبة فيه. الآن ، مع تقنيات مثل Intel Optane و AMD StoreMi ، يمكن للمستخدمين تسريع القرص الصلب باستخدام ذاكرة تخزين مؤقت صغيرة تخزن الملفات والبرامج التي يتم الوصول إليها بشكل متكرر ، وبالتالي تزويد المستخدمين بأفضل ما في العالمين.
تعمل حلول Optane من Intel و StoreMi من AMD بطرق مماثلة ولكن هناك بعض الاختلافات الرئيسية بينهما أيضًا. من المهم أن يوازن المستخدم بين إيجابيات وسلبيات كل من هذين الأسلوبين مقابل بعضهما البعض ثم تحديد المسار الأمثل لهما. كلتا هاتين التقنيتين مثيرتان للغاية وتتطوران باستمرار ، لذا سيكون من المثير للاهتمام معرفة التحسينات التي تجلبها كل من Intel و AMD إلى الطاولة التالية.
