Samsung تعلن عن SSDs التي تعمل بشرائح QLC بمساحة تصل الى 4TB

قامت الشركة الكورية Samsung الرائدة في تصنيع الذواكر بشكل عام ببدأ انتاج ضخم عن اولى وسائط تخزينها ( وسائط تخزين الحالة الصلبة ) SSDs  الاقراص تأتي بحجم 2.5 بوصة وبواجه توصيل Sata 3.0 التي تصل سرعتها الى 6Gbps وتم بناء هذه الوسائط الجديدة كليا على شرائح QLC V-NAND flash حيث يمكن تخزين بيانات 4بت من البيانات على خلية واحدة ومن المقرر رؤية هذه الوسائط في الاسواق في خلال الشهور القليلة القادمة وبشكل ادق قبل حلول عام 2019 ... وكما قالت سامسونج ان اداء اقراص QLC (quad-level cell) يصل الى اداء الاقراص المستندة على شرائح TLC لتجربة مستهلك متميزة وبسعر اقل ومساحة تخزين اعلى ...

وفي حوار اقيم مع السيد Jaesoo Han نائب الرئيس التنفيذي لمبيعات وتسويق قسم الذواكر في Samsung Electronics ان محرك الاقراص الجديد سيقوم بنقل هائل لاقراص SSDs بمساحة 4 تيرا بايت للمستخدمين واضاف قائلا نظرا لتوسيع نطاق خطوط انتاجنا عبر شرائح المستخدمين والمؤسسات سوف تنتشر منتجات SSDs 4TB المصنوعة بشرائح QLC بسرعة كبيرة في انحاء السوق...

وبفضل شريحة 1Tb 4-bit V-NAND chip الجديدة فان سامسونج ستتمكن من انتاج بطاقة ذاكرة بسعة 128GB للهواتف الذكية بفاعلية كبيرة والتي ستقود مهمة سامسونج الى انتاج سعات تخزين مرتفعة وعالية الاداء ... عادة عندما تزداد البيانات المخزنة على الخلية الواحدة فان سعة الشريحة ستزداد وتنخفض الشحنة الكهربية (المستخدمة لتحديد المعلومات من جهاز الاستشعار) بنسبة تصل الى 50% مما يجعلها اكبر بكثير ومن الصعب الحفاظ على الاداء المطلوب للجهاز ... بشكل اخر كلما زاددت عدد الBits في الخلية الواحدة كلما قل الاداء وقل السعر ويوجد نوعين من الرقاقات التي يتم تصنيع الاقراص منها النوع الاول 32 رقاقة وهو بطئ نسيبا مقارنة بالنوع الثاني 64 رقاقة التي تم بناء شرائح QLC عليها مما يجعل الاقراص التي تعمل بشرائح QLC تصل الى اداء الاقراص التي تعمل بشرائح TLC

ولفهم اكثر لموضوع الشرائح سنقوم باخذ قطاع من M.2 والتوضيح عليه :

(A)Nand Flash : هو الجزء الذي يتم تخزين بياناتك عليه في كتل (بلوكات) خاصة من نوع الذواكر الغير متطايرة أي لا يحتاج مصدر مستمر للطاقة للحفاظ على الداتا (غير قابلة لفقد البيناتات)

Ddr memory(B) : عبارة عن جزء صغير من أنواع الذواكر المتطايرة ( أي قابلة لفقد البيانات ) التي تحتاج مصدر للطاقة مستمر للحفاظ على البيانات يتم استخدامها لتخزين البيانات مؤقتا لاستخدامها مستقبلا وغير متوفرة في جميع الSSD Controller(C) : الموصل الرئيسي بين شرائح Nand Flash , الجهاز الشخصي الخاص بك ويحتوي Controller أيضا على Firmware الذي يساعد على إدارة الSSD

ويمكننا ايجاز شرح الية عمل شرائح الNand : تم بناء ذواكر الNand flash من العديد من الخلايا التي تحتوي على bits ويتم تشغيل تلك الخلايا او ايقافها عن طريق شحنة كهربية و تتمثل كيفية تنظيم هذه الخلايا سواء تشغيلها او ايقافها عن طريق الداتا المخزنة على الSSD و يتم تحديد عدد الBits التي تحتويها كل خلية بناءا على نوع ذاكرة الNand Flash !! معنى ذلك ان هناك أنواع من الNAND FLASH الإجابة !! هي نعم !! يوجد أنواع من ذواكر NAND FLASH ولكن حديثنا اليوم سيكون عن ال4 أنواع الرئيسية وهم ..

SLC (Single Level Cell) : تمت تسميتها بذلك لانها تحتوي على BIT واحدة على كل خلية وتتميز هذه الشرائح بكونها الأكثر دقة عند قراءة البيانات و كتابتها و تتميز أيضا بكونها تحتوي على استمرار اطول دورة لكتابة او قراءة البيانات التي تتراوح بين 90.000 : 100.000 واطول فترة عمر ولكن للأسف لن نجده كثيرا في استخدامتنا اليومية وتستخدم فقط في المصانع و الشركات التي تستخدم خوادم كثيرة ويمكننا حصر مميزاتها في : 1-لديها أطول فترة قراءة وكتابة بين جميع الشرائح 2-أطول عمر افتراضي 3-اقل نسبة أخطاء في القراءة والكتابة بين جميع الشرائح 4- تتحمل درجات الحرارة العالية جدا و سلبياتها في : 1-اغلى نوع شرائح في السوق على الاطلاق بسبب تركيبها (BIT لكل خلية) 2-متوفرة بمساحات صغيرة جدا (جيجابايت او اكثر بشكل قليل )

MLC (Multi Level Cell): تم تسميتها بذلك لان كل خلية تقوم بتخزين اكثر من bit عليها (2 bit لكل خلية) و يتميز هذا النوع بانه منخفض التكلفة مقارنة ب SLC وتغطي جميع الاستخدامات اليومية للمستخدم العادي او الهاوي ولذلك فانها تحظى بشعبية كبيرة بين شركات تصنيع الهاردديسك و كما ذكرنا يفضل هذا النوع للمسخدم العادي ولكن فترة عمر قراءة وكتابة  البيانات تقل بنسبة 10.000 لكل خلية مقارنة بشرائح SLCوتصل سرعته لاكثر من ل2500M/S لقراءة البيانات و الى 1100M/S لكتابتها ويمكن حصر مميزاتها في : 1-تكلفته المنخفضة 2-افضل من شرائح الTLC 3-يغطي كل ما يحتاجه المستخدم العادي و اللاعبين و حتى مستخدمي برامج الإنتاج والهندسة 4-متوفر بمساحات جيدة

سلبياتها : ليس قوي وفعال و يتحمل كشرائح الSLC أي لا ينصح به لاستخدامات العمل الشاق في الشركات الكبيرة والمصانع

TLC (Triple Level Cell) : تم تسميتها بذلك لان كل خلية تقوم بتخزين 3BITS عليها و يتميز هذا النوع بانخفاض سعره بشكل كبير ولكن عمره الافتراضي اقل مقارنة بmlc وفترة القراءة والكتابة اقل بكثير وهذا النوع من الشرائح موجه بشكل رئيسي للمستخدم العادي (تصفح – مشاهدة فيديو – تشغيل صوتيات – اعمال مكتبية) وآلات الويب / البريد الإلكتروني ، وأجهزة  وتصل سرعته لاكثر من ل1800M/S لقراءة البيانات و الى 850M/S لكتابتهاالكمبيوتر المحمولة ، والأجهزة اللوحية. مميزاتها : سعره المنخفض سلبياتها : لا ينصح به الا للمستهلك العادي

QLC (Quad Level Cell ) : تم تسميتها بذلك لان كل خلية تقوم بتخزين 4BITS عليها و سيتميز هذا النوع بانخفاض سعره بشكل كبير وعمر افتراضي اطول من شرائح TLC وفترة القراءة والكتابة اطول من شرائح TLC المصنوعة من 32 طبقة وهذا النوع من الشرائح موجه بشكل رئيسي للشركات والمصانع (تحليل البيانات الكبيرة – انظمة الدعم و انظمة دعم القرارات – البث الحي للفيديوهات – قواعد البيانات ) مع العلم تم تسميتها بذلك لان كل خلية تقوم بتخزين 4BITS عليها و سيتميز هذا النوع بانخفاض سعره بشكل كبير وعمر افتراضي اطول من شرائح TLC وفترة القراءة والكتابة اطول من شرائح TLC المصنوعة من 32 طبقة وهذا النوع من الشرائح موجه بشكل رئيسي للشركات والمصانع (تحليل البيانات الكبيرة – انظمة الدعم و انظمة دعم القرارات – البث الحي للفيديوهات – قواعد البيانات ) مع العلم ويمكن حصر

:مميزاتها

1-استهلاك اقل في الطاقة 3 مرات من الاقراص الميكانيكية HDD مما يتيح لك تبريد افضل و امكانية ضغط عمل اكبر

2-بفضل حجمه 2.5 بوصة و سعره المنخفض وسعته المرتفعة سيكون بديل رئيسي للاقراص الميكانيكية HDD

سلبياتها : الى الان لانعرف حتى صدوره بشكل رسمي

في النهاية بعد حوالي 12 عام من صدور اول قرص صلب حالة صلبة من نوع SLC بحجم 32 جيجا بايت وكان وقتها بدقة تصنيع 70nm وسعة شريحة 4جيجا بايت مرورا باول قرص SSD من النوع MLC بدقة تصنيع 30nm وسعة 512 جيجا للقرص و 32 جيجا للشريحة في عام 2010 ووصلنا الى دقة تصنيع 20nm في 2012 وتصنيع اقراص SSD بسعة 500 جيجا للقرص و 64 جيجا للشريحة من النوع TLC حتى وصلنا في 2018 لدقة تصنيع 7nm او كما يطلق عليها 4 الجيل الخامس من شرائح Nand من النوع الجديد QLC لتخرج لنا سعة تخزين 4 تيرا بايت للقرص و1تيرا بايت للشريحة بالاضافة الى ذلك تتوقع Samsung توفير محركات اقراص الحالة الصلبة من النوع M.2 NVMe من نفس نوع الرقاقات الجديدة QLC هذا العام بتقنية الجيل الخامس من شرائح NAND وسيؤدي ذلك الى توسيع نطاق SSDs بشكل كبير لتلبية الطلب المتزايد عليه للحصول على اداء اسرع واكثر موثوقية عبر نطاق واسع من التطبيقات والاماكن مثل خوادم المؤسسات الكبيرة ومازالت سامسونج مستمرة في تقديم عدد Bits اكثر في خلية واحدة ...