هناك فرق كبير بين محركات الأقراص الصلبة الحديثة ومحركات الأقراص الصلبة. إنها تختلف اختلافًا جوهريًا عن بعضها البعض في مبدأ التشغيل ولها مزاياها وعيوبها في الاستخدام.
تاريخ
منذ الأيام الأولى لأجهزة الكمبيوتر الأولى ، كانت هناك مشكلة واحدة مهمة للغاية - وهي كيفية تخزين المعلومات الضرورية. تم تخزين نتائج الحساب وبيانات الإدخال على وسائط مختلفة. استخدمت أجهزة الكمبيوتر الأولى بطاقات مثقبة: صناديق كرتون عادية بها فتحات تمثل 0 أو 1. مع مرور الوقت ، ظهرت أنواع أخرى من أجهزة التخزين مثل أشرطة الصوت والأقراص المرنة المغناطيسية والأقراص الصلبة ومحركات الأقراص الصلبة. تم إصدار أول قرص صلب من قبل شركة IBM في عام 1956. الجهاز مخصص لأول كمبيوتر "SUPER" بمحرك أقراص صلبة 305 RAMAC. كان تردد دوران الأسطوانة 1200 دورة في الدقيقة ، وكان هذا النظام يزن حوالي طن ويتكون من 50 قرصًا بقطر 610 مم. كل قرص يتوافق مع 100 كيلو بايت ، والتي تعتبر صغيرة جدًا وفقًا للمعايير الحديثة.
ظهرت محركات الأقراص ذات الحالة الصلبة بعد ذلك بقليل ، في عام 1978 من شركة StorageTek الأمريكية ، وقد تم بناؤها على بنية الذاكرة المتقلبة ، والتي كانت في الواقع عبارة عن ذاكرة وصول عشوائي (RAM) ، بدلاً من محرك أقراص فلاش. تم إصدار أول محرك أقراص فلاش في عام 1995 من قبل شركة M-Systems الإسرائيلية. حتى عام 2000 تقريبًا ، كانت ذاكرة الفلاش أقل أداءً بشكل ملحوظ من محركات الأقراص الثابتة ، لكن التقدم كان يمضي قدمًا بلا هوادة. منذ عام 2012 ، أصبح من الممكن بالفعل العثور على نفس محركات أقراص SSD فائقة السرعة في السوق التي اعتدنا على استخدامها.
الاختلافات الرئيسية
HDD ، المعروف أيضًا باسم القرص الصلب ، هو جهاز صغير بحجم راحة اليد مصنوع من المعدن والبلاستيك ولوحة تحكم مع موصلات للاتصال. مبدأ عملها يشبه جهاز التسجيل. في الداخل ، يمكنك رؤية أقراص دوارة (وهذا هو السبب في تسميتها) وقراءة الرؤوس (كل قرص له رأسه الخاص) بسرعة 5400-10000 دورة في الدقيقة ، بالإضافة إلى وحدة تحكم تتكون من ذاكرة عازلة وواجهات اتصال. هناك عاملان فقط من عوامل الشكل شائعان الآن - وهما 2 و 5 و 3.5 بوصات ، والتي يمكن العثور عليها في أي متجر أجهزة كمبيوتر تقريبًا. تحتوي لوحة التحكم في محركات الأقراص الثابتة الحديثة على موصلين: مصدر الطاقة ونقل البيانات (واجهة SATA). تعد محركات الأقراص الثابتة الكبيرة مقاس 3.5 بوصة أرخص ، وتحتوي على مزيد من المعلومات ، وتستهلك المزيد من الطاقة ، ويمكن أن تكون مزعجة للغاية وتشغل مساحة أكبر. تُستخدم محركات الأقراص الصغيرة مقاس 2.5 بوصة في الأجهزة الإلكترونية المحمولة مثل أجهزة الكمبيوتر المحمولة ومشغلات الوسائط. إنها أصغر حجمًا ، وتميل إلى أن تكون أكثر تكلفة ، ولديها أداء أسوأ ، وتحتوي على معلومات أقل ، ولكنها تستهلك طاقة أقل وتخلق حدًا أدنى من عدم الراحة في الصوت والاهتزاز أثناء الاستخدام.
تم تصميم SSD بشكل أبسط قليلاً ، ولا يحتوي على أجزاء متحركة ، إنه مجرد لوحة بها عناصر ذاكرة ووحدة تحكم ملحومة عليها. هناك نوعان من الذاكرة - RAM و NAND. ذاكرة RAM متقلبة ، يتم تخزين المعلومات فيها طالما تم توفير الطاقة اللازمة لها ، بمجرد إيقاف تشغيل الكهرباء ، ستختفي جميع المعلومات. لا تعتمد ذاكرة NAND على الكهرباء ، عند فصلها عن الطاقة ، تظل المعلومات مخزنة لفترة غير محدودة من الوقت ، ويمكن الوصول إليها عن طريق تطبيق الطاقة. تُستخدم ذاكرة NAND في محركات الأقراص ذات الحالة الصلبة. عادةً ما تأتي محركات أقراص ssd في عامل شكل 2.5 بوصة ، مما يجعلها بدائل مثالية للأجهزة التي تحتوي بالفعل على محرك أقراص بهذا الحجم. لكن طريقة الاتصال هذه لها عيب كبير في شكل معدل بود محدود للموصلات. لإصلاح هذه المشكلة ، تم تطوير واجهة M.2 خاصة. يمكن استخدامه مباشرة من خلال اللوحة الأم أو باستخدام محول PCI Express. محركات أقراص M.2 أصغر من 2 ، 5 ، وتعمل بشكل أسرع ، لكن تكلفة هذه الأجهزة تزيد بحوالي 10-15 مرة عن تكلفة الأقراص الصلبة.
إيجابيات وسلبيات كل نوع من الأجهزة
محرك أقراص الحالة الصلبة SSD
الايجابيات:
- لا توجد أجزاء متحركة ، ومقاومة ميكانيكية عالية للتأثيرات الخارجية ولا ضوضاء ؛
- سرعة القراءة والكتابة أعلى بكثير من سرعة القرص الصلب ، حوالي 4-10 مرات ؛
- سرعة قراءة وكتابة ثابتة بغض النظر عن حجم الملفات وموضعها في نظام الملفات ؛
- استهلاك منخفض للطاقة.
سلبيات:
- العيب الرئيسي لذاكرة الفلاش هو العدد المحدود لدورات إعادة الكتابة. للحصول على جهاز تخزين جيد ، يصل هذا الرقم عادةً إلى 3000 - 10000 مرة. قد لا تصل الأرقام الأرخص حتى إلى علامة 1000 ، لذلك في أي وقت يمكنك أن تفقد جميع المعلومات بشكل لا رجعة فيه ، دون الرغبة في ذلك ؛
- تكلفة عالية جدًا تبلغ 1 جيجا بايت مقارنة بمحركات الأقراص الثابتة. في الوقت الحالي ، تبلغ تكلفة محرك الأقراص المزود بذاكرة مصنوعة من مكونات صلبة سعة 120 جيجابايت تقريبًا نفس تكلفة محرك الأقراص الثابتة سعة 1 تيرابايت ؛
- التعقيد ، وأحيانًا استحالة استعادة المعلومات من محرك أقراص فلاش بسبب بنيته المعقدة.
القرص الصلب HDD
الايجابيات:
- تكلفة 1 جيجابايت من المعلومات ؛
- حجم كبير بحجم جهاز واحد. يمكنك الآن العثور على محركات أقراص ثابتة حتى 16 تيرابايت بتنسيق 3 ، 5 ؛
- الموثوقية النسبية لتخزين المعلومات. في الواقع ، القرص الصلب ليس له حد لعدد إعادة كتابة البيانات ، يمكن أن يصبح عفا عليه الزمن فقط في الجزء الميكانيكي ؛
- إذا توقف الجهاز عن العمل ، فهناك احتمال كبير ليس فقط لاستعادة جميع البيانات ، ولكن أيضًا لإصلاح الجهاز لمزيد من العمل.
سلبيات:
- سرعة الكتابة أقل من سرعة محركات الأقراص ذات الحالة الصلبة ، ولا يتم حفظها حتى بسرعة 10000 دورة في الدقيقة وحجم ذاكرة التخزين المؤقت الموسع حتى 64 ميجابايت ؛
- ضعيف جدا قراءة وكتابة الاستقرار. على سبيل المثال ، يمكن نسخ ملف واحد يزن 1 جيجابايت أسرع من 1000 ملف بحجم 1 كيلوبايت (أي أقل بحوالي 1000 مرة من 1 جيجابايت) ، بينما سيتعامل SSD مع المهمة الثانية في بضع ثوانٍ ؛
- الضوضاء والاهتزازات الناتجة عن العمل ، خاصة في إصدارات الخادم ، حيث يكون الشيء الرئيسي هو الإنتاجية ، وليس راحة المستخدم ؛
- ارتفاع استهلاك الطاقة بسبب الأجزاء المتحركة: اقرأ الرؤوس والمحرك الدوار.
توصيات للمستخدمين
وبالتالي ، يمكن استخدام كل من وسائط التخزين التي درسناها لأغراض مختلفة: لتخزين كمية كبيرة من البيانات ، من الأفضل استخدام محرك الأقراص الثابتة ، وللحصول على أداء جيد ، محرك أقراص ذي حالة صلبة. عند تجميع أو تعديل جهاز كمبيوتر شخصي أو كمبيوتر محمول ، فإن الوسيلة الذهبية هي الاستخدام المشترك لمحرك أقراص محمول ومحرك أقراص ثابت. يتم تثبيت نظام التشغيل وجميع البرامج اللازمة على محرك الأقراص ذي الحالة الصلبة ، حيث إنها تتكون ، كقاعدة عامة ، من العديد من الملفات الصغيرة جدًا في الحجم ، وتنتشر في جميع أنحاء المساحة ، وجميع المعلومات الضرورية ، مثل الصور الفوتوغرافية ، ملفات الفيديو والمستندات مخزنة بالفعل على القرص الصلب. يمكن دائمًا استعادة النظام ، وقد تُفقد ملفاتك الشخصية إلى الأبد. بالنسبة لأجهزة الكمبيوتر التي لا تحتوي على محركات أقراص ثابتة مثل Ultrabooks أو الأجهزة اللوحية أو MacBooks ، يوصى بشدة بنسخ بياناتك احتياطيًا على محركات الأقراص الثابتة مرة واحدة على الأقل شهريًا ، وأي محرك أقراص ثابتة محمول أو وحدة تخزين سحابية منزلية مثل Apple's Time Capsule أو Western's My Cloud سوف فعل. رقمي ، ليس عبثًا أن مسؤولي النظام ، عند عمل نسخ احتياطية ، يقولون - "نسخة واحدة من البيانات هي صفر نسخ من البيانات." حتى على الرغم من الطبيعة القديمة لمحركات الأقراص الثابتة ، إلا أنها في هذه المرحلة من تطور التكنولوجيا تظل الحراس الأكثر موثوقية وانتشارًا للمعلومات.
