ما هو محرك الأقراص ذو الحالة الصلبة (SSD)؟

أثناء شراء جهاز كمبيوتر محمول جديد ، ربما تكون قد شاهدت أشخاصًا يتجادلون حول ما إذا كان الجهاز مزودًا بامتداد HDD هو أفضل أو واحد مع SSD . ما هو HDD هنا؟ نحن جميعًا على دراية بمحرك الأقراص الثابتة. إنه جهاز تخزين كبير السعة يستخدم بشكل عام في أجهزة الكمبيوتر وأجهزة الكمبيوتر المحمولة. يخزن نظام التشغيل وبرامج التطبيقات الأخرى. محرك SSD أو محرك الحالة الصلبة هو بديل جديد لمحرك الأقراص الثابتة التقليدي. لقد تم طرحه في السوق مؤخرًا بدلاً من محرك الأقراص الثابتة ، والذي كان جهاز التخزين كبير السعة الأساسي لعدة سنوات.

على الرغم من أن وظيفتها مشابهة لوظيفة محرك الأقراص الثابتة ، إلا أنها ليست مبنية مثل محركات الأقراص الثابتة أو تعمل مثلها. تجعل هذه الاختلافات محركات أقراص الحالة الصلبة فريدة وتمنح الجهاز بعض الفوائد على القرص الثابت. دعنا نعرف المزيد عن محركات الأقراص ذات الحالة الصلبة ، وبنيتها ، وأدائها ، وغير ذلك الكثير.

محتويات[ إخفاء ]

• ما هو محرك الأقراص ذو الحالة الصلبة (SSD)؟
• محركات الأقراص ذات الحالة الثابتة - نبذة تاريخية
• كيف تعمل محركات الأقراص ذات الحالة الصلبة؟
• لماذا يتم استخدام SSD؟
• أنواع محركات أقراص الحالة الصلبة
• هل يمكن استخدام محركات أقراص الحالة الصلبة لجميع أجهزة الكمبيوتر؟
• محددات

ما هو محرك الأقراص ذو الحالة الصلبة (SSD)؟

نحن نعلم أن الذاكرة يمكن أن تكون من نوعين - متقلب وغير متطاير . SSD هو جهاز تخزين غير متطاير. هذا يعني أن البيانات المخزنة على SSD تبقى حتى بعد توقف إمداد الطاقة. نظرًا لبنيتها (فهي مكونة من وحدة تحكم فلاش وشرائح ذاكرة فلاش NAND) ، تسمى محركات الأقراص ذات الحالة الصلبة أيضًا محركات أقراص فلاش أو أقراص الحالة الصلبة.

محركات الأقراص ذات الحالة الثابتة - نبذة تاريخية

تم استخدام محركات الأقراص الثابتة في الغالب كأجهزة تخزين لسنوات عديدة. لا يزال الناس يعملون على أجهزة بها قرص صلب. إذن ، ما الذي دفع الناس للبحث عن جهاز تخزين كبير السعة بديل؟ كيف ظهرت محركات الأقراص الصلبة SSD؟ دعونا نلقي نظرة خاطفة على التاريخ لمعرفة الدافع وراء محركات أقراص الحالة الصلبة.

في الخمسينيات من القرن الماضي ، كانت هناك تقنيتان قيد الاستخدام على غرار طريقة عمل محركات الأقراص ذات الحالة الثابتة ، وهما الذاكرة الأساسية المغناطيسية ومتجر القراءة فقط بمكثف البطاقة. ومع ذلك ، سرعان ما تلاشت في النسيان بسبب توافر وحدات تخزين براميل أرخص.

استخدمت شركات مثل IBM محركات أقراص الحالة الصلبة في أجهزة الكمبيوتر العملاقة المبكرة. ومع ذلك ، لم يتم استخدام محركات الأقراص ذات الحالة الثابتة في كثير من الأحيان لأنها كانت باهظة الثمن. في وقت لاحق ، في السبعينيات ، جهاز يسمى قابل للتغيير كهربائيًا ذاكرة للقراءة فقط تم بواسطة الآلات العامة. هذا أيضا لم يدم طويلا. نظرًا لقضايا المتانة ، لم يكتسب هذا الجهاز أيضًا شعبية.

في عام 1978 ، تم استخدام أول SSD في شركات النفط للحصول على البيانات الزلزالية. في عام 1979 ، طورت شركة StorageTek أول قرص SSD من ذاكرة الوصول العشوائي.

الرامات ' الذاكرة العشوائية في الهواتف والحواسيب ' كانت محركات الأقراص ذات الحالة الثابتة SSD قيد الاستخدام لفترة طويلة. على الرغم من أنها كانت أسرع ، إلا أنها استهلكت المزيد من موارد وحدة المعالجة المركزية وكانت باهظة الثمن. في أوائل عام 1995 ، تم تطوير محركات أقراص الحالة الصلبة المستندة إلى فلاش. منذ إدخال محركات أقراص الحالة الصلبة المستندة إلى الفلاش ، ظهرت بعض التطبيقات الصناعية التي تتطلب ميزات استثنائية MTBF (متوسط ​​الوقت بين الإخفاقات) معدل ، استبدال محركات الأقراص الصلبة مع محركات أقراص الحالة الصلبة. محركات الأقراص ذات الحالة الصلبة قادرة على تحمل الصدمات الشديدة والاهتزاز وتغير درجة الحرارة. وبالتالي يمكنهم دعم المعقول معدلات MTBF.

كيف تعمل محركات الأقراص ذات الحالة الصلبة؟

يتم إنشاء محركات الأقراص ذات الحالة الثابتة عن طريق تكديس رقائق الذاكرة المترابطة معًا في شبكة. الرقائق مصنوعة من السيليكون. يتم تغيير عدد الرقائق في المكدس لتحقيق كثافات مختلفة. بعد ذلك ، يتم تزويدهم بترانزستورات البوابة العائمة لحمل الشحنة. لذلك ، يتم الاحتفاظ بالبيانات المخزنة في محركات أقراص الحالة الثابتة حتى عند فصلها عن مصدر الطاقة.

يمكن أن يحتوي أي محرك أقراص ذي حالة صلبة (SSD) على أحد ملفات ثلاثة أنواع من الذاكرة - خلايا أحادية المستوى أو متعددة المستويات أو ثلاثية المستويات.

واحد. خلايا أحادية المستوى هي الأسرع والأكثر ديمومة من بين جميع الخلايا. وبالتالي ، فهي الأغلى أيضًا. تم تصميم هذه لتحتوي على جزء واحد من البيانات في أي وقت.

اثنين. خلايا متعددة المستويات يمكن أن تحتوي على قطعتين من البيانات. بالنسبة لمساحة المعطيات ، يمكنها الاحتفاظ ببيانات أكثر من الخلايا أحادية المستوى. ومع ذلك ، فإن لديهم عيبًا - سرعة كتابتهم بطيئة.

3. خلايا ثلاثية المستوى هي أرخص من الكثير. هم أقل ديمومة. يمكن أن تحتوي هذه الخلايا على 3 بتات من البيانات في خلية واحدة. يكتبون السرعة هي الأبطأ.

لماذا يتم استخدام SSD؟

محركات الأقراص الصلبة جهاز التخزين الافتراضي للأنظمة لفترة طويلة. وبالتالي ، إذا كانت الشركات تتحول إلى محركات أقراص الحالة الصلبة ، فربما يكون هناك سبب وجيه. دعونا نرى الآن سبب تفضيل بعض الشركات لمحركات أقراص الحالة الصلبة لمنتجاتها.

في محرك الأقراص الثابتة التقليدية ، لديك محركات لتدوير الطبق ، ويتحرك رأس R / W. في SSD ، يتم التعامل مع التخزين بواسطة رقائق ذاكرة الفلاش. وبالتالي ، لا توجد أجزاء متحركة. هذه يعزز متانة الجهاز.

في أجهزة الكمبيوتر المحمولة المزودة بمحركات أقراص صلبة ، سيستهلك جهاز التخزين مزيدًا من الطاقة لتدوير الطبق. نظرًا لأن محركات أقراص الحالة الثابتة خالية من الأجزاء المتحركة ، فإن أجهزة الكمبيوتر المحمولة المزودة بمحركات أقراص الحالة الصلبة تستهلك طاقة أقل نسبيًا. بينما تعمل الشركات على بناء محركات أقراص صلبة هجينة تستهلك طاقة أقل أثناء الدوران ، من المحتمل أن تستهلك هذه الأجهزة الهجينة طاقة أكبر من محرك الحالة الصلبة.

حسنًا ، يبدو أن عدم وجود أي أجزاء متحركة يأتي مع الكثير من الفوائد. مرة أخرى ، يعني عدم وجود أطباق دوارة أو رؤوس R / W متحركة أنه يمكن قراءة البيانات من محرك الأقراص على الفور تقريبًا. مع أقراص SSD ، ينخفض ​​زمن الوصول إلى حد كبير. وبالتالي ، يمكن للأنظمة المزودة بمحركات أقراص صلبة SSD أن تعمل بشكل أسرع.

مُستَحسَن: ما هو Microsoft Word؟

يجب التعامل مع محركات الأقراص الثابتة بعناية. لأنها تحتوي على أجزاء متحركة ، فهي حساسة وهشة. في بعض الأحيان ، حتى الاهتزاز البسيط من القطرة يمكن أن يتلف HDD . لكن محركات الأقراص ذات الحالة الثابتة لها اليد العليا هنا. يمكنهم تحمل الصدمات بشكل أفضل من محركات الأقراص الصلبة. ومع ذلك ، نظرًا لأن لديهم عددًا محدودًا من دورات الكتابة ، فإن لديهم عمرًا ثابتًا. تصبح غير قابلة للاستخدام بمجرد استنفاد دورات الكتابة.

أنواع محركات أقراص الحالة الصلبة

تتأثر بعض ميزات محركات أقراص الحالة الثابتة بنوعها. في هذا القسم ، سنناقش الأنواع المختلفة لمحركات أقراص الحالة الصلبة.

واحد. 2.5 - بالمقارنة مع جميع محركات أقراص الحالة الصلبة في القائمة ، فإن هذا هو الأبطأ. لكنها لا تزال أسرع من الأقراص الصلبة. هذا النوع متاح بأفضل سعر لكل جيجابايت. إنه النوع الأكثر شيوعًا من محركات الأقراص ذات الحالة الثابتة المستخدمة اليوم.

اثنين. mSATA - م لتقف على ميني. تعد محركات mSATA SSD أسرع من 2.5 منها. إنها مفضلة في الأجهزة (مثل أجهزة الكمبيوتر المحمولة وأجهزة الكمبيوتر المحمولة) حيث لا تكون المساحة رفاهية. لديهم عامل شكل صغير. بينما تكون لوحة الدوائر في 2.5 مغلقة ، فإن تلك الموجودة في mSATA SSDs عارية. يختلف نوع الاتصال الخاص بهم أيضًا.

3. ساتا الثالث - يحتوي هذا على اتصال متوافق مع SSD و HDD. أصبح هذا شائعًا عندما بدأ الناس في الانتقال إلى SSD من HDD. سرعة بطيئة تبلغ 550 ميجابايت في الثانية. يتم توصيل محرك الأقراص باللوحة الأم باستخدام سلك يسمى كابل SATA بحيث يمكن أن يكون مزدحمًا بعض الشيء.

أربعة. PCIe - PCIe تعني Peripheral Component Interconnect Express. هذا هو الاسم الذي يطلق على الفتحة التي تحتوي عادةً على بطاقات الرسوم وبطاقات الأصوات وما شابه. تستخدم محركات أقراص PCIe SSD هذه الفتحة. إنها الأسرع والأغلى بطبيعة الحال. يمكنهم الوصول إلى سرعات أعلى بأربعة أضعاف من سرعة a محرك SATA .

5. M.2 - مثل محركات mSATA ، لديهم لوحة دوائر كهربائية عارية. محركات الأقراص M.2 هي أصغر أنواع محركات أقراص الحالة الصلبة (SSD) ماديًا. هذه تقع بسلاسة على اللوحة الأم. لديهم دبوس موصل صغير ولا يشغلون سوى مساحة صغيرة جدًا. نظرًا لصغر حجمها ، يمكن أن تصبح ساخنة بسرعة ، خاصة عندما تكون السرعة عالية. وبالتالي ، فهي تأتي مع مبدد حراري / مبدد حراري مدمج. تتوفر محركات أقراص M.2 SSD في كل من SATA و أنواع PCIe . لذلك ، يمكن أن تكون محركات أقراص M.2 ذات أحجام وسرعات مختلفة. بينما لا يمكن لمحركات mSATA و 2.5 أن تدعم NVMe (وهو ما سنراه بعد ذلك) ، يمكن لمحركات الأقراص M.2 القيام بذلك.

6. NVMe - NVMe تعني الذاكرة السريعة غير المتطايرة . تشير العبارة إلى الواجهة من خلال محركات أقراص الحالة الصلبة مثل PCI Express و M.2 تتبادل البيانات مع المضيف. مع واجهة NVMe ، يمكن للمرء أن يحقق سرعات عالية.

هل يمكن استخدام محركات أقراص الحالة الصلبة لجميع أجهزة الكمبيوتر؟

إذا كان لدى محركات أقراص الحالة الثابتة الكثير لتقدمه ، لماذا لم يستبدلوا محركات الأقراص الثابتة بالكامل كجهاز تخزين رئيسي؟ رادع كبير لهذا هو التكلفة. على الرغم من أن سعر SSD الآن أقل مما كان عليه ، عندما دخل السوق ، لا تزال محركات الأقراص الصلبة هي الخيار الأرخص . مقارنة بسعر محرك الأقراص الثابتة ، يمكن أن تكلف SSD ثلاث مرات أو أعلى بأربعة أضعاف. أيضًا ، كلما زادت سعة محرك الأقراص ، يرتفع السعر بسرعة. لذلك ، لم يصبح بعد خيارًا قابلاً للتطبيق ماليًا لجميع الأنظمة.

اقرأ أيضا: تحقق مما إذا كان محرك الأقراص الخاص بك هو SSD أو HDD في نظام التشغيل Windows 10

سبب آخر لعدم استبدال محركات الأقراص الصلبة SSD بشكل كامل هو السعة. يمكن أن يكون للنظام النموذجي المزود بمحرك أقراص ذي حالة صلبة SSD طاقة تتراوح من 512 جيجابايت إلى 1 تيرابايت. ومع ذلك ، لدينا بالفعل أنظمة HDD مع عدة تيرابايت للتخزين. لذلك ، بالنسبة للأشخاص الذين يبحثون عن سعات كبيرة ، لا تزال محركات الأقراص الصلبة هي الخيار المفضل لديهم.

محددات

لقد رأينا التاريخ وراء تطوير SSD ، وكيف يتم بناء SSD ، والفوائد التي يوفرها ، ولماذا لم يتم استخدامه على جميع أجهزة الكمبيوتر / أجهزة الكمبيوتر المحمولة حتى الآن. ومع ذلك ، فإن كل ابتكار في التكنولوجيا يأتي مع مجموعة من العيوب. ما هي عيوب محرك الحالة الصلبة؟

واحد. سرعة الكتابة - نظرًا لعدم وجود أجزاء متحركة ، يمكن لـ SSD الوصول إلى البيانات على الفور. ومع ذلك ، فإن وقت الاستجابة منخفض فقط. عندما يتعين كتابة البيانات على القرص ، يجب مسح البيانات السابقة أولاً. وبالتالي ، فإن عمليات الكتابة تكون بطيئة على SSD. قد لا يكون فرق السرعة مرئيًا للمستخدم العادي. لكن من العيوب تمامًا عندما تريد نقل كميات هائلة من البيانات.

اثنين. فقدان البيانات واستعادتها - البيانات المحذوفة من محركات الأقراص ذات الحالة الصلبة تُفقد نهائيًا. نظرًا لعدم وجود نسخة احتياطية من البيانات ، يعد هذا عيبًا كبيرًا. يمكن أن يكون الفقد الدائم للبيانات الحساسة أمرًا خطيرًا. وبالتالي ، فإن حقيقة أنه لا يمكن للمرء استرداد البيانات المفقودة من SSD هو قيد آخر هنا.

3. كلف - قد يكون هذا قيدًا مؤقتًا. نظرًا لأن محركات الأقراص ذات الحالة الثابتة هي تقنية أحدث نسبيًا ، فمن الطبيعي أنها باهظة الثمن مقارنة بمحركات الأقراص الثابتة التقليدية. لقد رأينا أن الأسعار قد انخفضت. ربما في غضون عامين ، لن تكون التكلفة رادعًا للأشخاص للتحول إلى محركات أقراص الحالة الصلبة.

أربعة. فترة الحياة - نحن نعلم الآن أن البيانات تتم كتابتها على القرص عن طريق محو البيانات السابقة. يحتوي كل SSD على عدد محدد من دورات الكتابة / المسح. وبالتالي ، عندما تقترب من حد دورة الكتابة / المسح ، قد يتأثر أداء SSD. يأتي محرك أقراص الحالة الصلبة (SSD) في المتوسط ​​مع حوالي 1،00،000 دورة كتابة / محو. هذا الرقم المحدود يقصر من عمر SSD.

5. تخزين - مثل التكلفة ، يمكن أن يكون هذا قيدًا مؤقتًا مرة أخرى. اعتبارًا من الآن ، تتوفر محركات الأقراص ذات الحالة الثابتة بسعة صغيرة فقط. بالنسبة لمحركات أقراص الحالة الصلبة ذات السعات الأعلى ، يجب على المرء صرف الكثير من المال. سيحدد الوقت فقط ما إذا كان بإمكاننا الحصول على محركات أقراص صلبة ذات سعة تخزينية ميسورة التكلفة مع سعة جيدة.

Elon هو كاتب تقني في Cyber ​​S. وهو يكتب أدلة إرشادية لنحو 6 سنوات حتى الآن وقد غطى العديد من الموضوعات. يحب تغطية الموضوعات المتعلقة بأنظمة Windows و Android وأحدث الحيل والنصائح.