الرئيسية المقالاتهل لواجهة أقراص SSD M.2 دور في تحسين سرعة القراءة والكتابة والاداء العام؟

الإقبال على أقراص التخزين مستمر وبزخم كبير سواء مع HDD او مع SSD بسبب ازدياد الطلب المتواصل عليه من قبل خدمات التخزين السحابي ومراكز البيانات التي تتطلب كمية كبيرة من الأقراص ذات الحجم الكبير. أضف إلى ذلك حدوث طفرة في حلول التخزين الشبكي الذي جعل من أقراص SSD مطلوبة لهذا النوع من حلول التخزين سواء كان بواجهة SATA أو PCIe. حديثي في هذا المقال سيكون متعلق بتوضيح الدور الاساسي الذي تلعبه واجهة القرص وكيف يمكن من خلالها جعل القرص قادر على عرض سرعة قراءة وكتابة هائلة او جعله يعمل بسرعات بطيئة.

ماهي انواع أقراص SSD المتداولة بين المستخدمين؟

قرص الحالة الصلبة أو SSD يستخدم اليوم بكثافة بين كافة أصناف المستخدمين سواء المستخدم اليومي الذي يؤدي مهام روتينية مع جهاز محمول أو مكتبي, أو اللاعب الذي يستفيد من هذه السرعة في تحميل الالعاب, أو حتى في مجالات محطات العمل والتخزين السحابي ومراكز البيانات. الانواع المتوفرة من هذا القرص تشمل SSD SATA و mSATA SSD و SSD M.2, كل واحد منهم يعمل بواجهة مختلفة أي يتصل بلوحتك الام بشكل مختلف. فقرص SATA يتصل بلوحتك من خلال منفذ SATA 3 بينما قرص SSD M.2 فهو يتصل بمنفذ PCIe Gen3x2 أو PCIe Gen3x4 وكل واجهة من هذه الموصلات للأقراص تختلف بسرعة نقل بياناتها مقارنة بالأخرى.

بداية لدينا SSD SATA و mSATA SSD..هل من اختلاف؟

أقراص SSD SATA تشبه ذاكرة فلاش USB بمفهومها فهي تمتعد على رقاقات الذاكرة لتخزين الملفات, نفس الأمر مع أقراص SSD نجدها لا تتضمن قطع متحركة بل هي تعتمد على PCB بحجم 2.5 انش يتضمن عليه رقاقات ذاكرة NAND فلاش ووحدة التحكم ليتم تخزين المعلومات على تلك الرقاقات بشكل أسرع رغم استخدامها لنفس واجهة الاتصال وهي SATA ولكن الاعتماد على ذلك النوع من الذاكرة ساعد بشكل كبير على توفير سرعة قراءة وكتابة أفضل.

على العكس ، يستخدم قرص HDD أقراص داخلية عادة ما تأتي بعدة طبقات 5 إلى 7 طبقات مع ذراع ميكانيكية مع رأس قراءة / كتابة للتنقل وقراءة المعلومات من الموقع الصحيح على قرص التخزين الموجود بداخله. هذا الاختلاف هو ما يجعل قرص SSD أسرع بكثير يمكن أن أشبه الامر لك مثل الذاهب من المنزل إلى متجر شراء لتبحث وتشتري بطاقة رسومية مع أقراص HDD بينما مع أقراص SSD فالأمر يشبه التسوق وشراء البطاقة من خلال هاتفك الذكي وأنت مرتاح.

أقراص SSD كما ذكرنا تستخدم رقاقات ذاكرة NADA فلاش وهي عبارة عن ذاكرة غير متطايرة, ويعني ذلك بإختصار أنه يمكنك إيقاف تشغيل القرص بأمان ولن يحدث أي فقدان لما تم تخزينه عليه من ملفات. من عاش في فترة وصول أقراص SSD سيتذكر أنه كان هناك الكثير من المعلومات المغلوطة حول مشكلة فقدان البيانات من القرص بعد فترة من الاستخدام تتراوح بين سنتين تقريباً ولكن تبين لاحقاً ان هذه المعلومات غير صحيحة, مع العلم أن بعض الأقراص في تلك الفترة كانت لا تعيش كثيراً لأسباب مختلفة. أما اليوم فلقد تطور الامر وأصبح عمر القرص الافتراضي طويل جداً لتخزن لك تلك البيانات لفترات طويلة جداً من الزمن.

بجانب أهمية رقاقات ذاكرة NAND فلاش خاصة عند الانتصال نحو 3D NAND هناك شيء مهم جداً في القرص يحدد سرعته بنسبة كبيرة وهو وحدة التحكم التي بداخه المسؤولة عن تنفيذ مجموعة من العمليات المتعلقة بقراءة البيانات وكتابتها. وحدة التحكم هي عامل مهم جدا في تحديد سرعة SSD لذلك نجد اليوم منافسة شرسة بين الشركات المصنعة في استخدام أفضل وحدات التحكم. كما ان لها مهام أخرى مثل تصحيح الخطأ وقراءة التخزين المؤقت للكتابة والتشفير وغيرها. هذا النوع من الأقراص يعتمد على واجهة SATA ويتوفر باحجام 1.8 انش “لم يعد يستخدم اليوم” وحجم 2.5 انش الأكثر استخداماً ونجده موجود في الحواسب المكتبية والأجهزة المحمولة.

كذلك تتوفر أقراص mSATA SSD صغيرة الحجم والتي نجدها كذلك تستخدم في بعض الأجهزة المحمولة ولكن بشكل قليل. فلقد انتشر استخدام هذا النوع من الأقراص بين عام 2012 و 2013 وتواجد بشكل خجول بداية مع الأجهزة المحمولة من شركات مثل Dell, Lenovo, HP و ASUS التي وضعت بداخل المحمول منفذ mSATA ليكون قادر على استيعاب ذلك النوع من الأقراص صغير الحجم كما تشاهد بالصورة التي على يمينك.

هذا النوع من الأقراص كان الهدف الأساسي منه منصة الاجهزة المحمولة والسبب في ذلك حجمه الصغير الذي لا يأخذ أي حيز بداخل الجهاز المحمول وبنفس الوقت يستطيع عرض نفس أداء قرص SSD 2.5 انش أي عند سرعات قراءة وكتابة تصل إلى معدل 500Mb/s “أكثر أو أقل بحسب نوع المتحكم المستخدم” وبأحجام تتراوح بين 64GB/128GB/256GB/512GB لتعمل بواجهة SATA 3 بسرعة 6Gb/sec مثل قرص ADATA SX300 الذي سأضرب فيه المثل هنا.

بهذه الخطوة أراحت الشركات المصنعة للاجهزة المحمولة المستخدمين من الحجم الإضافي + سمحت لك بتركيب قرص HDD كبير الحجم لتقلل من المساحة المستهلكه بداخل هذا المحمول. لكن وللأسف لم تحظى هذه الانواع من الأقراص على اهتمام المستخدمين كثيراً بل كان التوجه دائماً نحو SSD 2.5 انش الذي كان يعمل بشكل مباشر بدلاً من قرص HDD الموجود بالمحمول او من خلال منفذ SATA الإضافي التي كانت توفره أغلب الأجهزة المحمولة لتركيب قرص تخزين أخر.

معلومة عامة: أقراص SSD تستطيع ان تقدم سرعة قراءة وكتابة عالية تصل إلى 500MB/s أو أكثر بقليل وهو رقم كبير ويساعدنا كمستخدمين ولاعبين على تحقيق تجربة مريحة وسريعة. حيث ستكون فترة إقلاع نظام التشغيل أسرع, فتح التطبيات والتعامل معها أفضل, كما سيكون تشغيل الألعاب وفترة تحميل اللعبة عند تشغيلها أسرع. اليوم تستخدم هذه الأقراص على نطاق واسع بين المستخدمين نظراً لتوفرها بأسعار جيدة مع الاحجام الصغيرة الأقل من 1TB و لكن حالما تتخطى 1TB تصبح الأسعار مرتفعة حقاً.

ماذا عن أقراص SSD M.2..هل قدمت لنا شيء جديد؟

أقراص SSD M.2 فهي وصلت لنا قبل فترة من الزمن واهم ما يميزها كان الحجم الصغير الذي يطلق عليه اختصاراً بـ M.2 وهو يعني حجم القرص فكما هو متداول بان 2.5 انش هو حجم قرص SSD الذي يعمل بواجهة SATA التقليدية يعتبر SSD M.2 نقلة نوعية من ناحية الحجم الصغير الذي وصل له.

لكن في بداياته كان يأتي بنفس الاداء لقرص SSD 2.5 انش بسماكة 7mm أو 9.5mm ويختلف فقط بحجمه الصغير وسعته المقبولة والتي تصل إلى 1TB مثل قرص ADATA Ultimate SU800 M.2 2280 الذي أطلق بإصدار M.2 ولكن يعتمد على واجهة اتصال 3 SATA. بسبب اعتماد على هذا النوع من واجهة الاتصال جعلت من القرص يعمل بنفس معدل نقل البيانات التي رأيناها مع قرص SSD 2.5 انش ليكون الاختلاف فقط في حجم القرص الذي أصبح أكثر صغراً.

إذاً حتى لا يختلط عليك الامر هناك نوعين من أقراص SSD M.2 أحدها يعتمد على SATA والأخر يعتمد PCIe NVMe وهو الأحدث والأكثر قوة. المعلومة المغلوطة المتداولة اليوم أن أقراص SSD M.2 كلها تأتي ببروتوكول NVMe ولكن هذا ليس صحيح, حيث عليك أن تتأكد من القرص بشكل جيد, فإن كان القرص SSD M.2 بإصدار SATA فستجد أن القرص يعرض لك سرعة قراءة وكتابة تصل إلى 500MB/s حاله حال قرص SSD 2.5 انش التقليدي والسبب أن اللوحات الأم التي تعتمد على منفذ SATA 3 لا تستيطع تقديم أقصى من سرعة 600MB/s لذلك تجد أقراص SSD التي تعتمد على تلك الواجهة لا تستطيع تخطي هذا الحاجز.

بينما مع أقراص SSD M.2 التي تعتمد على واجهة اتصال PCIe ومعيار NVMe فهي تعرض لنا سرعة قراءة تصل إلى 3.5GB/s أي 3500MB/s كقراءة وعادة ما تكون الكتابة أقل من ذلك لتتراوح بين 2000MB/s إلى 2500MB/s. هذه السرعة لا تقارن إطلاقاً بقرص SSD SATA فهي تتجاوزه بـ 7 أضعاف تقريباً ليكون محط اهتمام للاعبين والمستخدمين الباحثين عن سرعة قراءة وكتابة جنونية.

ماهو بروتوكول NVMe

بروتوكول NVMe ياتي اختصار لكملة Non-Volatile Memory Express وهو معيار مفتوح تم تطويره لهدف مهم جداً وهو السماح لأقراص SSD بأن تعمل على سرعات القراءة / الكتابة التي تستطيع ذاكرة NAND فلاش الخاصة بها الوصول لها, أي تسمح للذاكرة بأن تعمل دون قيود وبشكل مباشر مع واجهة PCIe السريعة بدلاً من استخدام واجهة 3 SATA محدودة السرعة. فهو لا يختلف بالشكل أو المظهر للقرص بل يسمح له بعملية اتصال أفضل بين ذاكرة NAND فلاش وواجهة الاتصال لتكون عملية الاتصال مباشرة دون أي قيود بفضل واجهة PCIe السريعة جداً.

بعد أن فهمنا الأمور المهمة..هل هناك اختلاف في واجهة PCIe؟

نعم هناك اختلاف واختلاف مهم حقاً, فشرائك لقرص SSD M.2 بواجهة PCIe لا يعني أنك حصلت على الاختيار الأفضل فهناك أمور اخرى عليك الاهتمام بها منها واجهة الاتصال التي يدعمها القرص. ففي الزمن الماضي كان قرص التخزين المذكور يعتمد على واجهة اتصال PCIe Gen2 x1 بعد ذلك تطور الامر ليتم تحديث اللوحات الام بواجهة اتصال PCIe Gen2 x2 بعرض نطاق ترددي 10Gb/s ثم إلى واجهة PCIe Gen3 x2 بعرض نطاق ترددي 16Gb/s تلى ذلك وهو احدث واجهة اتصال مستخدمة مع هذه الأقرص هو PCIe Gen3 x4 الذي رفع من عرض النطاق الترددي للقرص حتى 32Gb/s.

بلغة الأرقام نحن نتحدث عن أن عرض النطاق الترددي لقرص SSD M.2 بواجهة PCIe Gen3 x4 وصل إلى 32Gb/s أي أنه أسرع بـ 6 مرات عن ما تستطيع واجهة PCIe Gen2 x1 القيام به, وهو أسرع بثلاث مرات عن ما تستطيع واجهة PCIe Gen2 x2 فعله, وأسرع بمرتين عن واجهة PCIe Gen3 x2. حسناً انا فهمت أن هناك اختلاف في سرعات واجهة النقل التي يتصل بها القرص, لكن هل هناك اختلاف فعلي في سرعة نقل البيانات للقرص نفسه؟

نعم عزيزي القارئ هناك اختلاف واضح, فعلى سبيل المثال لنقل أن لدينا قرص تخزين SSD M.2 السرعة القصوى للقراءة هو 3,500MB/sec بينما السرعة القصوى للكتابة هو 2,100MB/sec. عندما نقوم بوصل القرص في اللوحة الام وجعله يعمل بواجهة اتصال PCIe Gen3 x2 ستجد أن القرص غير قادر على العمل بتلك السرعات العالية بل ستجده يعمل فقط بسرعة قراءة 1700MB/sec وكتابة 1500MB/sec!

لكن حالما نجعل القرص يعمل على واجهة اتصال PCIe Gen3 x4 ستجد أن القرص قادر على العمل بالسرعات الكاملة كقراءة وكتابة تصل حتى 3.94GB/s. طبعاً الأمر الأساسي في الأمر هو ان يكون القرص داعم لهذه الواجهة وهي PCIe Gen3 x4, فهناك أقراص تأتي بتلك الواجهة أي تدعمها وهناك أقراص تعمل على واجهة PCIe Gen3 x2. الأفضل بكل تأكيد اختيار واجهة PCIe Gen3 x4 حتى تحصل على أحدث الأقراص بسرعات قراءة وكتابة عالية, مع ارتباط ذلك على نوعية شرائح الذاكرة ونوعية المتحكم المستخدمة التي تلعب دور واضح في سرعة القرص.

هناك الكثير من أقراص SSD M.2 في الأسواق

هناك الكثير من الأقراص فعلاً المتوفرة في الأسواق من هذا النوع, وضمن هذا المقال سوف نستعرض لكم تشكيلة أقراص ADATA والتي تأتينا بتشكيلة متعددة وخيارات كثيرة تناسب الجميع. هل هي الأفضل؟ لا نستطيع ان أجزم بذلك ولكن أستطيع أن أقول انها من ضمن الخيارات الممتازة جدا وعليك أن تضعها ضمن اختياراتك القادمة خاصة ان ADATA تصنع تلك الأقراص من عائلة منتجات XPG المخصصة للاعبين.

قرص SX8200 Pro M.2 2280 SSD بسرعات قراءة وكتابة هائلة

يعتبر هذا القرص من ADATA كواحد من ضمن أسرع الأقراص في الأسواق ليكون اختيار المتحمسين واللاعبين وعشاق كسر السرعة. تميزه يكمن بسرعة القراءة والتكابة العالية التي تصل إلى 3500/3000MB/sec على التوالي متخطي بشكل خيالي سرعة أقراص SSD 2.5 انش. القرص يعمل بواجهة PCIe Gen3x4 ويدعم بروتوكول NVMe 1.3 مع اعتماده على رقاقات ذاكرة 3D NAND فلاش عالية السعة, وبكفاءة طاقة جيدة, مع متحكم من SMI. تعتمد على معيار M.2 2280 لتكون متوافقة مع أي جهاز مكتبي أو محمول سواء من إنتل أو AMD. مع ضمان لمدة 5 سنوات.

ليس ذلك فحسب فلقد تم تزويده بناقل بيانات 32bit DRAM ، وذاكرة مخبئة SLC الذكية وتخزين المؤقت للذاكرة DRAM التي حالما تجتمع سويتاً تقوم بتسريع سرعات القراءة/الكتابة العشوائية 4K والمتوالية لتصل إلى 3500MB/s للقراءة و 3000MB/s للكتابة و 390K/380K IOPS لقراءة/كتابة 4K عشوائية من أجل إقلاع أسرع، تحميل لعب بوقت أٌقل وزمن استجابة نظام أسرع بكثير.

قرص GAMMIX S11 M.2 2280 SSD بنكهة أخرى

كاختيار ثاني لديك هذا القرص القادم لنا بسرعة قراءة وكتابة جيدة جداً تصل إلى 3200/1700MB/sec على التوالي. القرص يعمل بواجهة PCIe Gen3x4 ويدعم بروتوكول NVMe 1.3 مع اعتماده على رقاقات ذاكرة 3D NAND فلاش عالية السعة, وبكفاءة طاقة جيدة, مع متحكم من Realtek. تعتمد على معيار M.2 2280 لتكون متوافقة مع أي جهاز مكتبي أو محمول سواء من إنتل أو AMD. مع ضمان لمدة 5 سنوات.

المميز به هو قدومه بمشتت تبريد قادر على خفض حرارة القرص بقدر 10 درجات مئوية لكي يبعد القرص عن مشكلة الاختناق الحراري المزعجه. مشكلة الاختناق الحراري تعتبر معضلة حقيقية في عالم أقراص SSD M.2, والسبب ورائها هو ان هذا القرص ينتج حرارة عالية وحالما يتم استخدامها بشكل متواصل ترتفع الحرارة لتصل إلى حدودها مما يؤدي بالقرص إلى حدوث انخفاض في الأداء يصل للنصف بسبب هذه المشكلة. لذلك تزويد القرص بمشتت تبريد سيساعدك على تلافي هذه المشكلة.

قرص XPG GAMMIX S5 M.2 2280 SSD اداء جيد وشكل جذاب

كاختيار ثالث لديك هذا القرص القادر على تحقيق سرعة قراءة وكتابة تصل إلى 2100/1500MB/sec على التوالي. القرص يعمل بواجهة PCIe Gen3x4 ويدعم بروتوكول NVMe 1.3 مع اعتماده على رقاقات ذاكرة 3D NAND فلاش عالية السعة, وبكفاءة طاقة جيدة, مع متحكم من SMI. تعتمد على معيار M.2 2280 لتكون متوافقة مع أي جهاز مكتبي أو محمول سواء من إنتل أو AMD. مع ضمان لمدة 5 سنوات. القرص يأتي كذلك مع مشتت تبريد ليخص الحرارة بقدر 10 درجات مئوية. شكل الغطاء الخاص بالمشتت جميل ويعطي للقرص مظهر جذاب بداخل حاسوبك المكتبي.

مع كل تلك الأقراص اعتمدت ADATA على  دعم القرص بـ RAID Engine و Data Shaping من أجل استقرار وموثوقية أكبر فهو مصنف بـ 2 مليون ساعة من معدل الوقت الحاصل بين الأعطال MTBF وكما مع كل قرص تصنعه ADATA تم تزويد القرص بتقنية LDPC ECC لتساعد خوارزميات البيانات من فك ترميزها والعمل بالوقت الحقيقي وتحسين مستوى نقل الإشارة للبيانات وتصحيح الأخطاء. في الختام يمكن كلاعب أو كمستخدم عادي سواء تمتلك منصة حاسوب مكتبي اوجهاز محمول ان تختار واحد من هذه الأقراص السريعة للغاية لتعطيك اندفاعة جيدة جداً في أداء نظام التشغيل بجانب البرامج والالعاب, فالخيارات المتاحة منها جيدة جداً لتناسي ميزانيتك, ولو كان لديك قلق ما حولها فهي تأتي بضمان لمدة 5 سنوات لذلك ليس عليك القلق حول هذا الأمر.