مستقبل محركات أقراص الحالة الصلبة SATA و SAS

في البداية نريد التعرف على هذه الواجهات المادية في الكمبيوتر فهي اختصار Serial Advanced Technology Attachment أو Serial ATA. واجهة تستخدم لتوصيل محركات الأقراص الصلبة ATA باللوحة الأم للكمبيوتر والتي توفر واجهة أفضل وأكثر كفاءة ؛ من المرجح أن يحل Serial ATA محل المعيار السابق ، Parallel ATA (PATA) ، الذي أصبح قديمًا.

أصبحت محركات الأقراص ذات الحالة الصلبة (SSD) أكثر انتشارًا على مر السنين وبدأت تصبح المعيار لأجهزة الحوسبة المنزلية. كما أنها موجودة الآن على نطاق واسع في أنظمة فئة المؤسسات التي تعتمد على تخزين البيانات الذي لا يمكن الاعتماد عليه فحسب ، بل إنه قادر أيضًا على الحفاظ على سرعات قراءة / كتابة عالية للبيانات. ما الذي يمكن أن نتوقعه لمستقبل محركات أقراص الحالة الصلبة SATA و SAS؟

ومع ذلك ، مع زيادة الطلب على أداء وموثوقية أفضل ، تزداد أيضًا الحاجة إلى المزيد من التقنيات الحديثة التي يمكنها مواكبة متطلبات الحوسبة الحالية. حتى الآن ، كانت الأنواع الأكثر شيوعًا لمحركات أقراص SSD تعتمد على بروتوكولات اتصال SATA و SAS ، ولكن إدخال التقنيات الأحدث يمكن أن يقلبها كخيارات قياسية في الصناعة.

في هذا المنشور ، سنلقي نظرة على الفرق بين SATA و SAS ونفهم الأسباب التي تجعل صناعة تخزين البيانات تبتعد عن استخدام هذه الواجهات. سنكتشف أيضًا المزيد حول تقنيات PCIe و NVMe التي تقود هذا التغيير وتنقلنا إلى عصر جديد من أداء SSD.

كيف تعمل SATA و SAS؟
لنبدأ ببعض الأساسيات حول SATA و SAS. مرفق Serial Advanced Technology Attachment (يشار إليه بشكل أكثر شيوعًا باسم SATA) هو نوع من واجهة الأجهزة التي تسمح بنقل البيانات من وإلى محركات الأقراص الثابتة ومحركات الأقراص ذات الحالة الثابتة. تعد محركات أقراص SATA SSD مناسبة لغالبية المستخدمين المنزليين ، لأنها أرخص بشكل عام ، وتعمل بسرعة أقل ولديها عمر كتابة أقل.

على الرغم من كونه مناسبًا للحوسبة اليومية ، في مصفوفة خادم RAID أو بيئة مركز بيانات ، غالبًا ما يكون البديل الأفضل هو استخدام محركات “SAS” ، والتي تعني Serial Attached SCSI. هذا نوع آخر من الواجهات التي ، مرة أخرى ، قابلة للاستخدام إما مع محركات الأقراص الصلبة أو محركات أقراص الحالة الصلبة. يرمز “SCSI” إلى واجهة نظام الكمبيوتر الصغيرة (وهذا هو السبب في أن محركات أقراص SAS يشار إليها أحيانًا باسم محركات الأقراص “scuzzy”). قامت SAS بزيادة IOPS (المدخلات والمخرجات في الثانية) مقارنة بـ SATA ، مما يعني أن لديها القدرة على قراءة البيانات وكتابتها بشكل أسرع. وقد جعل هذا من SAS الاختيار الأمثل للأنظمة التي تتطلب أداءً عاليًا وتوافرًا.

على مستوى المؤسسات ، تتفوق SAS على SATA ، نظرًا لأن SAS لديها المزيد من التزويد الزائد لإطالة عمر الكتابة ، وقد تم تصميمها خصيصًا للتشغيل في البيئات التي تتطلب استخدام محرك أقراص ثابتًا.

ما هو PCIe و NVMe؟
أحدثت التطورات الأخيرة في تكنولوجيا الحالة الصلبة قفزة هائلة إلى الأمام بالمقارنة مع SATA و SAS ، وتتجاوز معايير الأداء الحالية لأجهزة NAND القائمة على الفلاش. استحوذ إدخال PCIe على SATA كواجهة نقل بيانات ذات عرض نطاق ترددي عالٍ ليس فقط في الحوسبة المنزلية ولكن أيضًا للأجهزة على مستوى المؤسسات. PCIe (Peripheral Component Interconnect Express) هو معيار ناقل لتوسيع الكمبيوتر التسلسلي عالي السرعة ويمكن أن يوفر معدلات نقل بيانات أعلى بشكل كبير عبر واجهات SATA أو SAS نظرًا لوجود المزيد من القنوات المتاحة التي تسمح بتدفق البيانات.

اعتمد العديد من الشركات المصنعة الرائدة لمحركات الأقراص PCIe كمعيار لوحدات التخزين المنزلية والمؤسسات الجديدة وبعض الأجهزة الطرفية. على سبيل المثال ، ستلاحظ أن أحدث أجهزة Apple Macbooks يتم شحنها مع وحدة تخزين فلاش تستند إلى PCIe ، وهو شيء كانت شركة Apple تتبناه على مر السنين مع أجهزتها الاستهلاكية. يمكن أيضًا استخدام PCIe داخل مراكز البيانات لأنظمة RAID ولإنشاء إمكانات عالية السرعة للشبكات ، وزيادة الأداء العام.

NVMe واختلافات الأسعار
تستخدم أحدث أجهزة الحالة الصلبة PCIe NVMe (مواصفات واجهة وحدة تحكم مضيف الذاكرة غير المتطايرة). هذه واجهة منطقية تسمح لناقل PCIe بالوصول إلى أجهزة التخزين المحمولة. يوفر الجمع بين PCIe / NVMe القدرة لمحركات أقراص الحالة الثابتة لتجاوز سرعات نقل البيانات الأقل التي كانت عادةً ضارة باتصالات SATA SSD ، والتي كانت تستخدم في الأصل مع محركات الأقراص الثابتة. ستحتاج إلى دفع قسط التأمين بالرغم من ذلك ؛ سيعيدك محرك أقراص الحالة الصلبة Samsung 950 PRO NVMe M.2 بسعة 256 جيجابايت إلى ما يقرب من 327 دولارًا في وقت كتابة هذا التقرير ، في حين أن 2.5 بوصة SATA III (مثل Samsung 850 PRO في الصورة أعلاه) هو أكثر بقليل من نصف السعر.

تعتبر الاختلافات المعلن عنها في الأداء عند استخدام محركات أقراص الحالة الصلبة PCIe / NVMe عبر محركات أقراص SATA و SAS SSD كبيرة ، حيث يكون متوسط ​​سرعات القراءة / الكتابة المتسلسلة أسرع بكثير. ومع ذلك ، في مواقف الكمبيوتر الشخصي في العالم الحقيقي ، من المحتمل أن ترى فقط الاختلافات في الأداء الفعلي عند تشغيل النظام أو عند تحميل البرامج.

مستقبل محركات الأقراص ذات الحالة الثابتة – ماذا يمكن أن نتوقع؟
ستظل محركات أقراص الحالة الصلبة SATA لها مكانها من الناحية الفنية كذاكرة تخزين فلاش ذات سعة أعلى في المستقبل المنظور. ومع ذلك ، إذا لم تكن السرعة أولوية ، فإن أي محرك أقراص ثابتة (HDD) سيظل بديلاً فعالاً من حيث التكلفة بتكلفة منخفضة لكل جيجابايت. هناك العديد من التقنيات الجديدة التي تصل إلى سوق تخزين SSD ، بما في ذلك محركات أقراص M.2 PCIe SSD ، والتي تقدم أداءً متزايدًا بشكل كبير ويُشار إليها على نطاق واسع بأنها المعيار الجديد لسوق أجهزة الكمبيوتر المحمول الاستهلاكية في عام 2017. بالإضافة إلى ذلك ، تقوم NVMe باستبدال محركات أقراص الحالة الصلبة SAS تكنولوجيا المعلومات على مستوى المؤسسة / الأداء ، نظرًا لأدائها المتزايد بشكل كبير.

النظر في تخزين SSD

بشكل موضوعي ، مثل معظم الأشياء في تكنولوجيا المعلومات ، سيحدد التطبيق وحالة الاستخدام أفضل خيار للتكنولوجيا عندما يتعلق الأمر بتخزين البيانات. ومن الجدير بالذكر أيضًا أن أي نوع من أنواع محركات الأقراص ذات الحالة الثابتة يمكن أن يتعرض لفقدان البيانات نتيجة لفشل المكونات المادية أو الفشل المنطقي. لذلك ، تأكد من مراجعة خطة التعافي من الكوارث إذا قررت استخدام نوع جديد من وسائط التخزين. من الناحية المثالية ، ستحتاج أيضًا إلى تضمين تفاصيل الاتصال بأخصائي استعادة البيانات الذي لديه خبرة في استعادة البيانات من أحدث التطورات في تقنية SSD.