عصر الأقراص الصلبة ، مثل أقراص النظام ، يتجه نحو نهايته المنطقية. تعود أسعار وأحجام محركات الأقراص ذات الحالة الثابتة إلى وضعها الطبيعي ، وتظهر سرعتها بوضوح أي التقنيات ذات الصلة اليوم والتي تتحول ببطء إلى منتج متخصص. وعندما تخطط لترقية جهاز الكمبيوتر الخاص بك ، لا يطرح السؤال أي نوع من محركات الأقراص للاختيار. ولكن مع تصنيف مشاكل SSD يمكن أن تنشأ.
SSDs مختلفة
بالنظر إلى وفرة خصائص محركات الأقراص الحديثة ، من السهل الخلط بين الأرقام والاختصارات. ولكن هذا فقط للوهلة الأولى. يكفي تقسيمها بشكل مشروط إلى فئتين حسب التصميم (بناءً على الحالة وعلى شكل دائرة دقيقة) ، ثم فرزها حسب نوع الاتصال ، وأخيرًا حسب نوع الذاكرة المستخدمة. ويمكنك ببساطة استنتاج أربعة معايير اختيار رئيسية ، وسوف يسقط كل شيء في مكانه ، كما لو كان السحر.
عامل الشكل والموصلمن غير المحتمل أن يتم الخلط بين عاملين كاملين: هناك SSDs معبأة في حالة ، وهناك نفس تلك ، ولكن في شكل دائرة صغيرة عادية بدون أي مجموعة إضافية. ظهر الأول أثناء التشغيل النشط لواجهات SATA II (ثم SATA III) والهيمنة الهائلة لمحركات الأقراص الصلبة. هي نفسها التي تدور داخلها "الفطائر" الحديدية الشهيرة لعقود. في السنوات الأخيرة ، انتقلت محركات الأقراص ذات الحالة الصلبة هذه من تقنية خام وغير موثوق بها (فقط تذكر أول أجهزة كمبيوتر الإنترنت مع محرك أقراص محمول من 8 إلى 16 جيجابايت) إلى حل بسيط ومفهوم.
والثاني هو تجسد أكثر حداثة لمحركات الأقراص الصلبة. بالانتقال من عالم أجهزة الكمبيوتر المحمولة و Nettops إلى حالة "الأخ الأكبر" ، فإنها تأخذ مساحة أقل بكثير. في معظم الحالات ، يكون الاتصال عبر موصل M.2 أو فتحة PCI-Express ، على غرار بطاقات الفيديو.
بروتوكولموضوع الاختلافات بين إصدارات هذه المكواة هو مجموعة تعليمات SATA الكلاسيكية مقابل NVMe الواعد. كلا الإصدارين لهما مزايا وعيوب.
نوع الذاكرةفي الواقع ، مبادئ تشغيل جميع SSDs متشابهة: تم استبدالها برؤوس مغناطيسية وصفوف من الأقراص الدوارة ، وجاءت الدوائر المصغرة مع صفوف وأعمدة من الترانزستورات. كل هذا التطبيق يسمى ذاكرة فلاش NAND. ومع ذلك ، في هيكل الدائرة الدقيقة نفسها تكمن سلسلة كاملة من الفروق الدقيقة. بناءً على عدد وحدات بت البيانات التي سيتم تخزينها في كل خلية ، سيتغير إجمالي الموارد لمحرك الأقراص. مع زيادة كثافة تخزين المعلومات ، ليس فقط انخفاض تكلفة إنتاج SSD ، ولكن أيضًا الموثوقية - قوانين الفيزياء لها خاصية غير سارة للعمل ليس فقط لشخص ، ولكن أيضًا ضده.
ومع ذلك ، مع نمو حجم محرك الأقراص ، لا يزال مستوى الموثوقية الإجمالي الخاص به يتزايد ، حتى مع الأخذ في الاعتبار الانخفاض في موارد الخلايا. تحاول وحدة التحكم الذكية توزيع الحمل بالتساوي عبر بنوك الذاكرة ، مما يجعل ارتداؤها متوقعًا ومفهومًا. بالإضافة إلى ذلك ، يضع المصنعون اليوم حجم احتياطي متزايد باستمرار (وهو غير مرئي للمستخدم) ، والذي يُستخدم لإطالة عمر محرك الأقراص - بفضل التكلفة المنخفضة للإنتاج.
ولكن هناك نوع آخر من الذاكرة. 3D NAND. يقدم المسوقون الماكرون ثورة ، ولكن في جوهرها هي نفس ذاكرة TLC ، مرتدية شكلًا جديدًا. نعم ، جزء من خصائصه يفوق بكثير خصائص NAND الكلاسيكية ، خاصة عندما يتعلق الأمر بالحجم. والحقيقة هي أنه بدلاً من ترتيب الترانزستورات على متن الطائرة ، كما فعلوا دائمًا ، كانت معبأة في هياكل رأسية. يمكننا القول أنه بدلاً من وضع الكتب على الأرض ، تم جمعها في خزائن. تأخذ الأماكن أقل ، وكمية المعلومات هي نفسها ، والبحث عنها أسهل قليلاً. وهناك يمكنك وضع خزانة ثانية ، وثالثة ، وهكذا. لذلك اتضح أن 3D-NAND لديه كثافة مذهلة من الرقائق وأفضل الخصائص للوصول العشوائي.
العلامة التجارية للتحكمإن نوع وطريقة إنتاج الذاكرة مهمان ، لكن جهاز التحكم لا يقل أهمية: الكتلة نفسها التي تتلقى دفق البيانات الواردة وتحولها إلى مجموعة من الأصفار المخزنة والأصفار. مدى سرعة بدء SSD في "مقاومة" مقدار العمل الذي يتم إجراؤه عليه يعتمد بشكل مباشر على أدائه ومقدار ذاكرة الوصول العشوائي.
M.2 مقابل SATA
M.2 نفسها ليست واجهة متخصصة لمحركات الأقراص - إنها مجرد موصل عالمي. يمكنك استخدام M.2 ليس فقط لمحركات أقراص الحالة الصلبة ، ولكن أيضًا لتثبيت Wi-fi ووحدات Bluetooth والأجهزة الأخرى. واحدة من مزاياها الرئيسية هي الاتصال دون استخدام الكابلات والكابلات الإضافية. يعتمد إصدار الموصل (SATA و / أو ناقل PCI-Express) على موقعه على اللوحة الأم. اعتمادًا على الواجهة المطلوبة ، ستختلف أيضًا مفاتيح الجهاز نفسه.
من الأصح استدعاء M.2 NVMe مقابل M.2 SATA1كان الاستمرار المنطقي في توصيل محركات الأقراص فائقة السرعة بموصلات PCI-Express لبطاقات الفيديو هو NVMe ، وهو بروتوكول خاص مصمم خصيصًا لتوصيل محركات أقراص SSD. تستخدم نسخته الحديثة بالفعل أربعة خطوط PCI-Express 3.0 ، "ملفوفة" في موصل صغير ، وتم تحسين مجموعة الأوامر لميزات ذاكرة الفلاش.
سرعات NVMe الخطية في محركات الأقراص الرئيسية هي 5-6 مرات أسرع من "الكلاسيكية". ولكن الأهم من ذلك ، أن البروتوكول الجديد لديه ميزة أداء كبيرة عند العمل مع الملفات الصغيرة والعمل مع عمليات القراءة والكتابة العشوائية.
مزايا وعيوب كلا الحلين
NVMeلا يستفيد أحدث إصدار من NVMe بشكل كبير من حيث النطاق الترددي فحسب ، بل يتم تكييفه أيضًا خصيصًا لبنية SSD ، مما يقلل من تأخيرات معالجة البيانات. لا تدعم الواجهة فقط خاصية المعالجة المتعددة ، ولكنها أيضًا تربط المعالج بمحرك الأقراص مباشرة ، دون وسطاء غير ضروريين. من وجهة نظر المستخدم ، يعني NVMe الحد الأقصى من الإنتاجية والأداء العالي أثناء العمليات العشوائية والحد الأدنى من التأخير عند الوصول إلى البيانات. المكافأة أقل حمولة على المعالج.
تشمل عيوب محركات الأقراص هذه الطلب على مراجعة اللوحة الأم (على سبيل المثال ، يمكن إدخال خطوط PCI Express 2.0 القديمة في فتحة M.2). بالإضافة إلى ذلك ، فإن وضع درجة الحرارة في NVMe SSD أعلى بكثير من طرازات SATA: في بعض الحالات ، سيكون عليك الاختيار بين تثبيت تبريد إضافي وتقليل الأداء.
SATAالميزة الأكثر وضوحًا لمحركات أقراص SATA هي سعرها المنخفض نسبيًا. بالإضافة إلى ذلك ، فإن واجهة الاتصال القديمة ولكن الواسعة الانتشار تجعل من السهل استخدام وحدات التحكم ، وهذا يؤثر بشكل مباشر على استهلاك الطاقة. في أجهزة الكمبيوتر المكتبية ، لن تلاحظ الفرق ، ولكن قد لا يقدر الكمبيوتر المحمول الحمل الإضافي على البطارية.
تسريع جهاز الكمبيوتر المحمول الخاص بك مع Kingston SSD A1000
كمقعد اختبار ، استخدمنا جهاز كمبيوتر محمول
MSI GL62 استنادًا إلى معالج Intel Core i7-7700HQ مع ثمانية غيغابايت من ذاكرة الوصول العشوائي ومحول فيديو NVIDIA GTX 1060 3GB. تم استخدام محرك أقراص M.2 SATA كقرص نظام ، وأداؤه كافٍ تمامًا في حالات الاستخدام اليومي. والأكثر إثارة للاهتمام هو المقارنة مع SSM حديث وغير مكلف نسبيًا وأكثر تقدمًا من الناحية التكنولوجية استنادًا إلى NVMe.
ما بداخل A1000؟يعتمد محرك الأقراص على رقائق ذاكرة ثلاثية الأبعاد TLC NAND تحت تحكم وحدة تحكم Phison 5008 ذات أربع قنوات ، وتبلغ سعتها 480 جيجا بايت ، وهناك أيضًا إصدارات لـ 240 و 960 جيجا بايت. من خلال الخصائص التقنية ، فإنه يوفر أداءً مضاعفًا تقريبًا مثل محركات SATA من نفس فئة السعر.
تم تصنيع Kingston A1000 بتنسيق M.2 2280 ، وتتصل واجهة PCI Express باللوحة الأم وتدعم بروتوكول NVMe 1.2. للتشغيل الكامل لمحركات الأقراص ذات الحالة الصلبة ، يكفي خطان ناقل PCI-E 3.0 x2 بعرض نطاق يصل إلى 16 جيجابت / ثانية. تصل سرعة القراءة المعلنة إلى 1500 ميجابايت / ثانية للخط بالكامل ، ولكن سرعة الكتابة تعتمد على حجم النموذج. بالنسبة لموضوع الاختبار ، تبلغ 480 جيجابايت 900 ميجابايت / ثانية (يتم تسريع إصدار 240 جيجابايت إلى 800 ميجابايت / ثانية ، أما الإصدار الأعلى من 960 جيجابايت يصل إلى 1000 ميجابايت / ثانية).
يبدو أن مواصفات جواز السفر لا تصل إلى سقف قدرات واجهة PCI Express - ولكن سعر المنتج الجديد أكثر بأسعار معقولة بكثير من النماذج التي توضح عجائب الأداء العالي.
التثبيتتختلف عملية تثبيت SSDs على أجهزة الكمبيوتر المحمولة قليلاً في ترتيب الإجراءات. والفرق الرئيسي هو واحد - يرتفع بعض البائعين من خلال راحة المستخدم ويجعلون باب وصول خاص للوصول إلى فتحات التوسعة. آخرون ينحتون غطاءً سفليًا صلبًا ، وحتى يلتصقون بغدر بأحد البراغي بملصق "ضمان". بغض النظر عن الوضع العام ، هناك خوارزمية واحدة فقط - النسخ الاحتياطي ، وإلغاء تنشيط ، وفتح ، واستبدال. تعليمات التفكيك أفضل لجوجل مقدمًا ، حتى لا تكسر أي مزلاج صعبة أو تفوت براغي الغاطسة.
نتائج قياس الأداءتظهر المواد التركيبية نتائج يمكن التنبؤ بها. إذا اقترب محرك SATA من حدود البروتوكول (550 ميغابايت في الثانية للقراءة وأقل قليلاً للكتابة) ، فإن PCI-E ، وإن كان في الإصدار 1.2 ، أمر مختلف تمامًا. في المهام اليومية ، لا يلاحظ الفرق بين القراءة والكتابة الخطية تقريبًا.
تتحول صورة العالم بشكل أساسي عندما يتعلق الأمر بالأحمال العشوائية. لم تظهر محركات الأقراص الصلبة الكلاسيكية أبدًا نتائج جيدة في مثل هذه الاختبارات ، وتم تطوير بروتوكول SATA في وقت لم يفكروا فيه بأقراص SSD. ونتيجة لذلك ، لم يتم ببساطة وضع الوظيفة المقابلة. ومع ذلك ، تم تصميم NVMe خصيصًا لمحركات الأقراص ذات الحالة الصلبة ، وقبل كل شيء ، مع التركيز على عينات كبيرة من أوامر القراءة والكتابة العشوائية. تحقق من الرسومات العشوائية - حيث توجد قوة محرك PCI-Express SSD.
العادم في الممارسة
النتائج متوقعة تمامًا: بفضل شحذ الأجهزة الحديثة ، تقدمت محركات الأقراص المزودة بذاكرة مصنوعة من مكونات صلبة (SSD) مع تحكم NVMe إلى الأمام. على وجه الخصوص ، كان نسخ الملفات داخل محرك الأقراص نفسه أعلى بأكثر من مرتين. أصبح الكمبيوتر المحمول أسرع بكثير في العمل مع نظام التشغيل والمتصفح - تلك الأحمال التي تعتمد بشكل مباشر على الوصول العشوائي إلى القرص.
البرمجياتلا يوجد ما يقال عن تثبيت التطبيقات - من الواضح أن Kingston A1000 يقوم بمحركات كلاسيكية جافة في أي موقف. لكن عمل البرمجيات أمر مختلف تمامًا. نفس "فوتوشوب" على 8 غيغابايت من ذاكرة الوصول العشوائي يستغل بلا رحمة ملف المبادلة لحفظ محفوظات التغييرات وتخزين طبقات الصورة. ثم يصبح محرك NVME المن من السماء. تتحول معالجة الصور المجمعة ، والتنقيح ، والتجميع من عملية قتل الخلايا العصبية إلى مهام يتم حلها بهدوء. إنه أمر مضحك ، ولكن تثبيت 8 غيغابايت من ذاكرة الوصول العشوائي يؤثر على الأداء أقل بكثير من استبدال محرك الأقراص الثابتة بمحرك أقراص صلبة.
الألعابمع 8 غيغابايت من ذاكرة الوصول العشوائي ، من المرجح أن تصل الألعاب إلى محرك الأقراص الثابتة. سيكون المعيار الأكثر أهمية هنا هو العناوين المستندة إلى تقنيات برمجيات معرف - يستخدم محركها بنشاط تدفق الملمس. في بعض أجهزة PlayStation 4 ، حيث تكون جميع العربات 8 من GDDR5 هي ذاكرة فيديو وذاكرة وصول عشوائي (وبعيدًا عن النطاق الترددي القياسي للتسجيل) ، يكون التأثير ملحوظًا بشكل خاص. إطلاق DOOM أو Wolfenstein II: The Colossus الجديد وجميع. حتى في القاعدة - في غواصة - إذا ابتعدت بشدة ، فسيتم تحميل القوام. يعاني الكمبيوتر المحمول أيضًا من هذا: على الرغم من 60 FPS المستقرة في اللعبة ، يمكنك أن تلاحظ بالعين المجردة عدد الكائنات التي تكتسب الوضوح.
مع تثبيت Kingston A1000 ، انتهى هذا التأثير تقريبًا. الوصول الفوري إلى البيانات وما يقرب من واحد ونصف غيغابايت في الثانية من القراءة المتسلسلة يقومون بعملهم. لا يختفي "التقديم" نفسه بتفاصيل متزايدة ، يعمل Id Tech 5 بهذه الطريقة ، ولكن يتم تقليل الوقت بين ظهور الأشياء والتفاصيل عليها كثيرًا لدرجة أنك تتوقف ببساطة عن الاهتمام بالقطع الأثرية الصغيرة.
ألعاب بليزارد (ديابلو 3 القديمة ، التي تتحدث عنها) تعاني أيضًا على أجهزة الكمبيوتر المحمولة من محركات الأقراص الصلبة البطيئة والمملة عند 5400 دورة في الدقيقة. لا تنتج المشكلات عن المؤثرات الخاصة المعقدة بشكل محظور ، ولكن بسبب ما تفعله اللعبة عندما تسقط الأشياء التي طال انتظارها من الوحوش الميتة. يحدث Drop Drop على الخادم ، لكن اللعبة تسحب نموذج الكائنات من القرص الصلب. لقد كنت محظوظًا بما يكفي للقبض على وحشين من النخبة في وقت واحد - وهذا كل ما في الأمر ، فقد انتهى الأمر. من أول قتيل سيسقط الملابس ، وسيقتل microfreeze شخصيتك. ومرة أخرى ، يحل SSD المشكلة.
الوجه الآخر للعملة
من ناحية أخرى ، عند تنفيذ المهام التي تستغل محرك NVMe بنشاط ، يقل عمر بطارية الكمبيوتر المحمول بشكل كبير. بالنسبة للطرز التي يكون فيها "السباحة المجانية" في أحسن الأحوال - على بعد ساعتين من المخرج ، سيكون الضرر ملحوظًا - ناقص 10-30 دقيقة اعتمادًا على ملف تعريف الحمل. لا تلاحظ أجهزة الكمبيوتر المحمولة التي تعمل ببطارية لمدة 6-10 ساعات تقريبًا الفرق - ساعة أكثر ، ساعة أقل ، عادة ما يكون خطأ متوقع.
Kingston A1000 SSD متاح حصريًا على شبكة DNS (
المزيد ).
لمزيد من المعلومات حول منتجات Kingston و HyperX ، قم بزيارة
الموقع الرسمي
للشركة .