ليس من بعيد أقراص الحالة الصلبة SSD إذا تذكرتم أنها أتت بمعدل للنقل ثوري بالنسبة للأقراص HDD و مع تطور واجهات التوصيل واستغلال المزيد من قنوات الاتصال قد توقع البعض أن تستبدل أقراص SSD الأقراص الميكانيكية قريباً. لم يحدث ذلك بسبب تقلبات فى انتاج ذواكر NAND Flash المعتمدة عليها أقراص SSD. لذلك بدأ التطوير فى محور تلك الأقراص نفسها، وبذلك شركة ADATA قد بدأت فى عصر ذواكر 3D NAND Flash ثلاثية الأبعاد ونفضت الذواكر السطحية Planner NAND Flash. كانت لدينا تجربة من قبل للسلسلة SU800 التي تبنت الذواكر من النوع TLC ولكن اليوم نرى الفئة SU900 مع القرص ADATA SU900 512GB Ultimate الذى يحتوى على الذواكر MLC NAND والذى يمثل قمة أقراص SATA SSD للشركة، هل هو الأفضل؟

SSD vs HDD

أقراص SSD تختلف عن أقراص HDD اختلاف جذري بأنها لا تعتمد على حلقات مغناطيسية متحركة لذلك هي بطيئة، ولكنها تتكون من مجموعات من شرائح الذواكر NAND Flash الثابتة ولا تعتمد على نقل البيانات على القراءة من أبره متحركة ولذلك فإنها تكون ليست فقط أسرع ولكنها أكثر فاعلية ضد فقدان البيانات من القرص.

لذلك فإن اتجاه التطوير في تلك الأقراص يعتمد على تطوير شرائح الذواكر Nand Flash ودقة تصنيعها و كيفية تصميمها.

التصميم الذى تتكون بها شرائح الذواكر NAND Flash أمر معتاد حيث أنها تعتمد في تصميمها مثل تصميم الذواكر DRAM بأنها تتكون من مصفوفة من الخلايا التي تستوعب البيانات بداخلها. ولكن تصميم الخلايا نفسها لا يؤثر في العمر الافتراضي للقرص نفسه فقط ولكنه يؤثر أيضاً فى تكلفة صنع تلك الذواكر ومدى تصنيع تلك الذواكر على بكمية أكبر.

أنواع الخلايا التى سوف تجدها فى تلك الأقراص يعتمد على مقدار الوحدة الأصغر bit التى تستوعبها الخلية.

حيث الخلية من النوع SLC أى Single Level Cell سوف تستوعب وحدة bit واحدة.

أما الخلايا من النوع MLC اختصار Multi Level Cell فإنها تستوعب اثنان من bit.

وأخيرا الخلايا من النوع TLC اختصار Triple Level Cell والتى تستوعب كل خلية ثلاثة وحدات bit.

ومؤخرا قد تم تصميم الخلايا الرباعية QLC اختصار Quad Level Cell التى تستوعب أربعة وحدات bit لكل خلية

الأقراص من التصميم SLC تكون الأعلى فى الأداء و العمر الافتراضي ودورات القراءة والكتابة للذواكر ولكنها الأعلى فى تكلفة صناعتها لذلك لا تجدها الأن فى الأقراص لأن هناك نقص عالمي فى انتاج شرائح الذواكر.

أما الذواكر بالتصميم TLC فإنه يكون الأرخص فى تكلفة صناعته والأقل نسبيا فى دورات القراءة والكتابة للذواكر ولكنها تتيح حشر المزيد من مساحة التخزين فى نفس شريحة الذواكر لذلك وبذلك يتيح لن أحجام 1TB-2TB فى نفس المقاس الحالى من الأقراص.

أما الأقراص من النوع MLC فإنها تكون حل وسط بين الأثنين ولكنها أيضاً لا نجدها الى فى الأقراص من المستوى الأعلى لأن تكلفة تصنيعها أكبر وانتاجها أقل الأن ولكنها تقدم مستوى أفضل من الأداء من حلول TLC المنتشرة بين أقراص المستخدمين الأن.

لقد ذكرنا أن القرص يأتى بتصميم للذواكر المتكدسة 3D NAND ومعنى ذلك أن شرائح الذواكر تتكدس فى طبقات فوق بعضها وتتواصل سويا عن طريق قنوات طولية TSV وقد أتاح ذلك التصميم المزيد من كفاءة استغلال المساحة الطولية بشكل عام، حيث فى نفس المساحة سوف تتواجد المزيد من شرائح الذواكر وبذلك سعة الأقراص سوف تزيد مع نفس المساحة التى كانت تشغلها الأقراص ذات التصميم الأفقي Planner سابقاً.

الأن لنتعرف أكثر عن القرص الذى سوف نقوم بتجربته ADATA SU900 512GB Ultimate بشكل أعمق ومن ثم سوف نختبر القرص لنرى ما يقدمه فى منحنى الأداء.

القرص ADATA SU900 512GB Ultimate

الفئة SU900 Ultimate من الأقراص  تأتى بواجهة التوصيل 2.5" SATA 6Gb/s وتأتى بالخمسة أحجام 128GB - 256GB - 512GB - 1TB - 2TB  وهم الأحجام المعتادة لأقراص SSD ولكن لم يتوافر حتى الأن من السلسلة القرص بحجم 2 TB وكذلك لا نرى القرص 128GB يباع في المتاجر الشهيرة بشكل كبير.

أقراص تلك السلسلة جميعها تأتى بالذواكر ثلاثية الأبعاد 3D NAND Flash من النوع MLC لذلك هو من الفئة العليا لأقراص المستخدمين، حيث الذواكر المستخدمة من شركة Micron وتتكون من 32 طبقة من شرائح الذواكر حيث كل مجموعة تشتمل على حجم 384Gb من مساحة التخزين. كذلك القرص يشتمل على ذاكرة مخبأة من النوع SLC بحجم 128Gb من أجل زيادة سرعة الاستجابة له مع التطبيقات.

سعر القرص الأن على مواقع الشراء العاليمة 200$ للحجم 512GB وكان يتراوح فى السعر بمرور الوقت ووصل الى الحدود 170$ لذلك اعتقد أن فى تخفيضات الجمعة السوداء ستجده بسعر أفضل بسبب التخفيضات فى تلك الفترة، وسبب تلك التقلبات هو انتاج شرائح NAND المتقلب وتوجه الى أسواق مُعينة عن الأخرى مثل الهواتف الذكية مما يرفع سعره بسبب العرض والطلب عن بقية الأسواق مثل أقراص التشغيل SSD والبطاقات الرسومية.

القرص الذى لدينا بحجم 512 GB يعتمد على المتحكم SMI2258 من شركة Silicon Motion وهو متحكم رباعي قنوات الأتصال وبذلك فإن سرعة القراءة المتسلسلة للقرص تصل الى 560 MB/s وسرعة الكتابة المتسلسلة تصل الى 520 MB/s.

القرص وزنه 47.5g ويأتى بسُمك 7mm وهو مناسب للتركيب بداخل الأجهزة المحمولة بدون مشاكل . كذلك يأتي معه إضافة تجعل سُمكه 9.5mm وكذلك وحدة للتركيب لتجعله قابل للتركيب في أماكن الأقراص 3.5"

يقدر الوقت MTBF الذى سوف يستمر القرص بالعمل بدون مشاكل فى التشغيل بأثنين مليون ساعة عمل وقد أودعت الشركة خمسة سنوات ضمان مصنعي للقرص. لذلك فإن مستوى التشغيل والضمان من المستوى الخاص لأقراص الخوادم ولكنه متواجد في تلك الأقراص الموجهة الى سوق المستخدمين.

بطريقة نظرية سرعة القراءة المتسلسلة تصل الى 560 MB/s وسرعة الكتابة المتسلسلة 520 MB/s كما أن سرعة القراءة للبيانات العشوائية 85,000 IOPS وسرعة الكتابة العشوائية 90,000 IOPS. سوف نختبر سرعات الكتابة والقراءة المتسلسلة والعشوائية مع مستويات خط الأوامر Queue Depth المختلفة التى تُعبر عن مستوى التواصل المتزامن للقرص مع نظام التشغيل.

من أجل ضمان أن القرص سوف يعمل معك بشكل سليم لمدة طويلة فإن المواصفات تخبرك أن الجهاز قابل للكتابة على القرص حتى 400TB وكذلك ضمان للقرص مصنعي لمدة 5 سنوات أى أن القرص يستطيع الكتابة عليه فى حدود 4.5 TB فى اليوم أى يمكنك الكتابة على القرص بأكمله تسعة مرات فى اليوم بدون أن تحدث مشاكل فى فقد البيانات أو تلفها

وذلك أيضاً بسبب إضافة منظومة تصحيح أخطاء تدفق البيانات LDPC ECC، مع الدعم طرق فك الترميز Soft decode - hard decode التي تقلل من عمليات التصحيح وبذلك قد تضاعفت دورات التصحيح وإعادة الكتابة program/erase cycle التي تؤثر على العمر الافتراضي لذواكر NAND.

لو ألقينا نظرة على العلية الخارجية للقرص فإنها تأتى باللون العام الأصفر مع شعار الشركة الطائر والمعلومات الأساسية للقرص مثل حجم التخزين و واجهة التوصيل له وأنه يأتى بذواكر ثلاثية الأبعاد 3D NAND.

القرص نفسه يأتى باللون الأسود الفضي عليه لاصق باللون الأصفر المميز للفئة، أما من الخلف فنرى اسم القرص والمعلومات الخاصة بضمان القرص والرقم الكودى له.

كما ذكرنا واجهة التوصيل للقرص SATA 6Gb/s ومن هنا نرى واجهة توصيل البيانات والطاقة الخاصة بالقرص .

المتعلقات التي تأتي مع القرص المكونة من وحدة زيادة السُمك بقدر 2.5mm وكذلك وحدة التركيب والمسامير المُرفقة بها من أجل تركيب القرص في المكان المخصص لأقراص HDD 3.5" بداخل صناديق الحاسب.

الدعم البرمجي القادم مع القرص

يتوفر مع القرص اثنين من التطبيقات التى تساعدك فى بعض المهام المتعلقة بالقرص وهم:

التطبيق SSD ToolBox والذى تستطيع من خلال استعراض الحالة العامل للقرص من حيث درجة حرارته ومعلومات مساحة التخزين له من خلال التبويب Device Info والذى يستعرض تلك المعلومات لكافة الأقراص التى تستخدمها.

من خلال التبويب Diagnostics ستتمكن من فحص الأقراص لديك من الأخطاء بشكل سريع أو مكثف.

أما من خلال التبويب Utilities فإنك تستطيع عمل مسح كامل للقرص لضمان عدم استرجاع البيانات من عليه وكذلك تحديث نسة النظام لمنظومة RAID إذا كانت مستخدمة.

التبويب System Optimization فإنه يقوم بإجراء عمليات Trim للقرص لتهيئة السماحة الخالية من القرص وإعادة تهيئة بشكل منظم من أجل اجراء عملية الكتابة فى المستقبل على القرص بشكل أسرع.

أما التطبيق Acronis True Image HD فإنه يساعدك على نقل محتوى نظام التشغيل من على القرص الميكانيكي HDD الى القرص SSD بدون الحاجة الى إعادة تنصيب نظام التشغيل مرة أخرى على القرص الجديد.

تجربتنا للقرص ADATA SU900 512GB Ultimate

سوف نقوم بتجربة القرص على منصة الاختبار الأحدث لدينا والتي تستوعب الجيل السابع Kaby Lake والمعالج i7 7700K مع نظام التشغيل Windows 10 x64 مع غلق مستويات توفير الطاقة C States والتي من شأنها التأثير على مستوى سرعة الاستجابة للأقراص.

القرص درجة الحرارة الخاصة به مع التشغيل المستمر واختبار القراءة والكتابة المتسلسلة لمدة طويلة فإنه لا يتخطى حاجز 45 درجة مئوية و تنخفض بشكل سريع مع توقف الضغط للحظات وحين الخمل فإن دراجة حرارة القرص فى حدود أوائل الثلاثينيات.

سوف تعتمد مكتبة اختبارات سرعة القراءة والكتابة للقرص على البرامج الاصطناعية المعتادة، كذلك سوف نقوم باختبار القراءة والكتابة المتسلسلة والعشوائية مع مستويات خطوط الأوامر Queue Depth المختلفة.

نستعرض النتائج الخاصة بالقرص بعد استعراض منصة الاختبار المستخدمة:

المعالج المُستخدم: Intel Core i7 7700K

اللوحة الأم :AORUS Z270X Gaming 9

الذواكر : G.Skill TridentZ 16GB 3200MHz

قرص التشغيل ADATA SU900 512GB Ultimate

نظام التشغيل : Windows 10 Pro X64 Creators Update

البطاقة الرسومية : Zotac GTX 1070 AMP Extreme

شاشة العرض : Acer XG270HU