تعد محطات عمل Dell أدوات فعالة لإنشاء محتوى احترافي بجميع أنواعه. توحد جميع أجهزة الخط بشيء واحد: فهي متوافقة تمامًا مع البرامج المتخصصة ، ولديها أداء عالي وموثوق بها للغاية.
لتحقيق هذا الأخير ، يتم لعب أحد الأدوار الرئيسية عن طريق الاختيار الصحيح لمحرك الأقراص لتخزين البيانات. ولدينا نهج خاص جدا لهذه المهمة. نقدم لكم اليوم الأساليب التي نستخدمها لتصنيف أجهزة التخزين في محطات عمل Dell Precision. ستكون هذه المعلومات مفيدة لأولئك الذين يرغبون في فهم معلمات الأداء لمحطات العمل نفسها وأنظمة التخزين الفرعية.
ما سبب أهمية أداء محرك الأقراص؟
محطات العمل مجهزة بأسرع المكونات المتاحة لأنظمة العملاء. عندما يتعلق الأمر بالتخزين ، من المهم ألا تقضي التطبيقات الاحترافية معظم وقتها في انتظار استكمال نظام التخزين الفرعي لعملياتها. يقلل وقت التوقف عن العمل بشكل كبير من الأداء العام لمحطة العمل.
تصنيف التخزين ومستويات الأداء
حتى إذا كانت أجهزة التخزين لها نفس السعة ، فقد تختلف في عامل الشكل ، والاتصال الكهربائي المادي ، وبروتوكول الوصول ، وبالطبع مستوى الأداء - المواصفات التي تحدد سرعة هذه الأجهزة. هذا مهم بشكل خاص لمحركات الأقراص ذات الحالة الصلبة (SSD) ، والتي يمكن أن تختلف خصائصها بشكل أساسي اعتمادًا على البنية الداخلية والذاكرة المحمولة المطبقة.
قبل أن تصبح SSD التكنولوجيا الرئيسية ، غالبًا ما يتم تحديد أداء محرك الأقراص الصلبة من خلال ما يسمى بالمواصفات الخلفية. يمكن للمستخدم ببساطة قلب محرك الأقراص والنظر إلى الخصائص: سرعة الدوران ، وسعة التخزين المؤقت ، ومتوسط وقت البحث ، بالإضافة إلى قيم الإنتاجية وعدد اللوحات داخل محرك الأقراص. لا ترتبط هذه المواصفات دائمًا بشكل مباشر بأداء التطبيقات الفردية ، ولكنها توفر بعض الأساس لمقارنة الأقراص المختلفة في النظام البيئي لمحركات الأقراص الصلبة.
أما بالنسبة لمحرك أقراص الحالة الصلبة (SSD) ، فسيكون من الصعب للغاية مقارنة أداء العديد من النماذج دون استخدام طرق منهجية معينة. قد توفر محركات الأقراص ذات الحالة الصلبة بعض المعلومات الوصفية في المواصفات ، ولكن ليس من المنطقي جدًا مقارنة واجهات SSD وأنواع ذاكرة الفلاش ونماذج وحدة تحكم الفلاش بأداء التطبيق.
تتمتع محركات الأقراص ذات الحالة الصلبة بميزات كبيرة مقارنة بمحركات الأقراص الثابتة التقليدية ، ولكن بدون أي تقييم منهجي للأداء ، قد يكون من الصعب مقارنة النماذج المختلفة لمحركات الأقراص ذات الحالة الصلبة. من خلال تصنيف أجهزة التخزين وفقًا لقياسات الأداء ، تعمل Dell على تحسين كفاءة محطات العمل الاحترافية.
SSD M.2 على كمبيوتر محمول Dell XPS 13 9365طرق القياس
قياسات الأداء مطلوبة للتمييز بين محركات الأقراص ذات الحالة الصلبة. ولكن ما الذي يجب قياسه؟ منطقيا ، القراءة والكتابة عشوائية ومتسلسلة. إذا كنت تسترشد ببعض الاختبارات الأكثر شيوعًا للعملاء ، يمكنك أن تستنتج أنه يجب قياس أعلى أداء فقط - أقصى إنتاجية ممكنة أو عمليات الإدخال / الإخراج في الثانية (IOPS).
معيار تصنيف محركات الأقراص حسب الأداء
قد تكون القيم القصوى والطرق المستخدمة لقياسها أو لا تتوافق مع تطبيق احترافي. وينطبق هذا بشكل خاص على الاختبارات التي تقيس الأداء الأقصى في ظل الظروف المثالية - على سبيل المثال ، عمق كبير لقائمة انتظار الإدخال / الإخراج في انتظار التنفيذ في خط أنابيب التخزين.
لتتناسب مع مجموعة واسعة من تطبيقات محطة العمل وأنماط الاستخدام ، تتضمن طرق تصنيف التخزين لدينا عدة أنواع مختلفة من القياسات. تعكس الخصائص المطبقة والتركيبية.
تحليل الكتلة
يتم استخدام قياسات الأداء لمختلف SSDs في تحليل الكتلة. في هذه الحالة ، يتم تطبيق عدد من خوارزميات التجميع ، بما في ذلك الخوارزميات المركزية والقائمة على الكثافة ، متبوعة بمقارنة النتائج.
ربما بسبب مزايا ناقل PCI Express ، فإن NVMe SSDs تشكل مجموعة واضحة تختلف عن SATA SSDs. أكد هذا افتراضاتنا السابقة ، وبدأنا في تخصيص مجموعات في كل من هذه الواجهات.
شكلت محركات أقراص SATA SSD مجموعتين: الأولى ، على وحدات ذاكرة فلاش TLC ، والأخرى عالية الأداء ، على ذاكرة MLC. هذا يدل على أن محركات الأقراص ذات الحالة القائمة على MLC متفوقة على أقراص SSD المستندة إلى TLC. ومع ذلك ، عند إجراء بعض القياسات ، قد يكون لمحركات الأقراص الأساسية في مجموعة عالية الأداء نفس الخصائص (أو أسوأ قليلاً) مثل محرك الأقراص العلوي في مجموعة أخرى.
كما أظهرت أقراص NVMe SSDs فصلًا في مجموعتين ، وهو أيضًا أكثر تميزًا من نظائرها SATA البالغة 2.5 بوصة وعوامل الشكل M.2. تم تكوين الكتلة "الرئيسية" بواسطة أقراص SSD المستندة إلى TLC ، بينما تضمنت "الكتلة عالية الأداء" MLCs وحتى العديد من أقراص SSD المستندة إلى SLC (بطاقات إضافية عالية الأداء ، إضافات).
ونتيجة لذلك ، اخترنا خوارزمية التجميع المستندة إلى centroid لتصنيف أجهزة التخزين الفردية. على الرغم من حقيقة أن هذا خلق تداخلًا طفيفًا بين محركات أقراص SLC SSD مع ذاكرة فلاش MLC ومحركات أقراص NVMe SSD مع ذاكرة فلاش TLC ، فقد سمح لنا هذا النهج بتبسيط نظام التصنيف والحصول على الحد الأدنى من مؤشرات الأداء للفئات عالية الأداء.
نظام تصنيف مبسط
لتعيين متطلبات واضحة لموردي SSD ، كان من المهم تحديد الحد الأدنى من الإرشادات "مجموعات عالية الأداء". عند هذه النقطة تم إنشاء فئات التخزين.
محركات فئة 20 هي محركات أقراص SATA SSD عادية يمكن العثور عليها على العديد من الأنظمة الأساسية للعملاء. وهي مناسبة لمستخدمي محطات العمل الذين يحتاجون إلى حلول تخزين هادئة وسريعة وموثوقة.
v
محركات الفئة 30 هي محركات الأقراص SATA SSD عالية الأداء. عندما أدخلنا نظام التصنيف ، كان هناك الكثير من هذه النماذج في السوق. اليوم ، نظرًا لعدد من العوامل ، بما في ذلك نمو أداء محركات الأقراص المستندة إلى TLC ، يتم إصدار عدد محدود من محركات أقراص SSD من الفئة 30. إذا كان مستخدمو محطة العمل بحاجة إلى ميزات أكثر مما يمكن أن توفره أجهزة الفئة 20 ، يجب الانتباه إلى محركات أقراص NVMe.
تتضمن الفئة 40 بشكل أساسي NVMe SSDs مع ذاكرة فلاش TLC. يتم تقديم عدد كبير من النماذج مع مجموعة متنوعة من الأداء هنا ، حيث تحل الأجيال الجديدة محل القديمة.
محركات الأقراص من الفئة 50 هي محركات أقراص الحالة الثابتة عالية الأداء التي توفر تحسينات كبيرة في الأداء على الفئة 40. يعتمد الكثير منها على MLC ، ولكن بعض النماذج تدعم تقنيات الفلاش الأحدث والأسرع مثل 3D Xpoint. هذه هي محركات الأقراص التي نثبتها في محطات عمل Precision.
أداء الفئة 30
ليتم اعتبار محرك الأقراص SATA SSD عالي الأداء ، يجب أن يكون لمحرك الأقراص سعة معينة وأن يلبي على الأقل 8 من المتطلبات الـ 11 المدرجة في الجدول:
أداء الفئة 50
يمكن اعتبار نموذج SSD الأعلى أداءً الذي يلبي أيضًا ثمانية متطلبات على الأقل أدناه. لا يهم نوع الاتصال في هذه الحالة.
تحديث التصنيف
تستمر تكنولوجيا التخزين في التطور ، ولا يكون نظام التصنيف مفيدًا إلا عندما يتم تحسينه باستخدام التكنولوجيا. نراجعه كل ستة أشهر ونحلل الفرق بين الصفوف. يمكن أن يؤثر تحريك مراكز العنقود لأعلى على الحد الأدنى من الأداء المطلوب: لهذا السبب يتم تقليل عدد وتنوع طرازات الفئة 30 ، وتستمر الفئة 40 في النمو.
الاستنتاجات
تقدم محركات الأقراص ذات الحالة الصلبة (SSD) مزايا كبيرة عن دوران محركات الأقراص الثابتة. لكن السؤال هو كيفية التمييز بين محركات الأقراص ذات الحالة الصلبة عالية الأداء والمكافئات الأقل إنتاجية. تحل Dell هذه المشكلة من خلال نظام التصنيف الخاص بها: فهي تسمح لك بتحديد الحد الأدنى من المتطلبات لمحركات الأقراص التي سيتم تصنيفها على أنها عالية الأداء.