محركات الأقراص ذات الحالة الثابتة
Toshiba هي شركة رائدة في تصنيع محركات الأقراص الصلبة صغيرة الحجم وتقنية ذاكرات فلاش من نوع NAND (هي تقنية للتخزين الثابت لا تتطلب وجود طاقة ليتم الاحتفاظ بالبيانات)، والتي توفر نطاق واسع من منتجات الوسائط المتعددة الرقمية التي تعتمد على تقنيات تخزين مبتكرة. تستخدم جميع الشركات الكبيرة في مجال التطبيقات المحمولة منتجات Toshiba للتخزين وذلك في أجهزة الكمبيوتر المحمولة، والأجهزة الدفترية الصغيرة، وحلول التخزين الخارجي.
محرك القرص ذو الحالة الثابتة (SSD) هو جهاز لتخزين البيانات قائم على ذاكرة أشباه موصلات تسمى ذاكرة فلاش NAND، والتي تم تطويرها بواسطة شركة Toshiba عام 1987. وقد تزايدت شعبية محركات الأقراص ذات الحالة الثابتة في مجال الكمبيوتر والأسواق الأخرى والتي من بينها الأجهزة الإلكترونية المخصصة للمستهلكين، والمعدات الصناعية والمعدات المخصصة للمؤسسات.
وخلافًا لمحركات الأقراص الصلبة المغناطيسية، وهي أكثر حلول التخزين شيوعًا في الوقت الحالي، لا تحتوي محركات الأقراص ذات الحالة الثابتة على أي أجزاء متحركة ولا تعتمد على المجالات المغناطيسية لتخزين البيانات. ونتيجة لهذه الحقيقة، تمتلك محركات الأقراص ذات الحالة الثابتة العديد من المزايا: فهي تتسم بالقوة الاستثنائية والقدرة على التحمل وإمكانية الاعتماد عليها، كما توفر تجربة استخدام تتميز بالسرعة.
تتميز محركات الأقراص ذات الحالة الثابتة (SSD) ومحركات الأقراص الصلبة (HDD) بخصائص فردية ونقاط قوة متباينة فيما يتعلق بمعدلات إدخال/إخراج البيانات في الثانية (IOPS)، والسعة، والمعالجة التسلسلية، واستخدام الطاقة والتكلفة. وبما أن محركات الأقراص ذات الحالة الثابتة ومحركات الأقراص الصلبة تلبي احتياجات مختلفة موجودة بالسوق، يعتبر هذا النوعان مكملان لعمل بعضهما البعض وسوف يتعايشا معًا لمدة طويلة. شركة Toshiba رائدة في مجال تصنيع محركات الأقراص الصلبة ومحركات الأقراص ذات الحالة الثابتة القائمة على تقنية ذاكرة فلاش NAND وسوف تستمر في توفير هذين النوعين من حلول التخزين ليتم استخدام كل نوع منهما في التطبيقات التي تتناسب معه بصورة أفضل.
- كيف تعمل محركات الأقراص ذات الحالة الثابتة
-
يتكون محرك القرص ذو الحالة الثابتة أساسًا من لوحة دوائر كهربائية مطبوعة، ومجموعة من رقائق ذاكرة فلاش NAND، وذاكرة DRAM للتخزين المؤقت، ووحدة تحكم في الذاكرة، ووحدة تحكم في الواجهة، وموصل بالواجهة مثل IDE أو SATA أو SAS.
الذاكرة المستخدمة في محركات الأقراص ذات الحالة الثابتة هي عبارة عن ذاكرة فلاش NAND ثابتة ويتم إنتاجها بدرجات مختلفة من الجودة. تم تصميم NAND بناء على استخدام إما تقنية الخلية منفردة المستوى (SLC) أو الخلية متعددة المستويات (MLC). تخزن ذاكرة SLC NAND بت واحد في كل خلية، وتستطيع التحمل لمدة أطول، ولكنها تكون مكلفة بدرجة أكبر عند إنتاجها بسعات عالية. تخزن ذاكرة MLC NAND وحدتي بت في كل خلية. تتميز هذه التقنية الخاصة بفلاش بدرجة أقل من التحمل، ولكنها تستطيع الاحتفاظ بسعات عالية ويمكن إنتاجها بتكاليف أقل.
بنية محركات الأقراص ذات الحالة الثابتة
-
- مزايا محرك الأقراص ذي الحالة الثابتة
-
ولأن محركات الأقراص ذات الحالة الثابتة لا تحتوي على أي أجزاء متحركة، فإنها توفر ميزات عديدة لسوق الأجهزة المحمولة. يتم تقييد أداء الجهاز فقط بالخواص الكهربائية ووقت الوصول إلى البيانات المطلوبة. يمكن لمحركات الأقراص تحمل الصدمات والاهتزازات المعقولة، كما أنها تتسم بمقاومة ممتازة للعوامل البيئية المعاكسة.
يعني المعدل المرتفع لنقل البيانات والاستهلاك المنخفض للطاقة التي توفرها محركات الأقراص ذات الحالة الثابتة أنها قادرة على تحسين أداء الأجهزة التي تستخدم هذا النوع من محركات الأقراص. وعلاوة على ذلك، لا ينتج عن محركات الأقراص ذات الحالة الثابتة أي ضوضاء ميكانيكية على الإطلاق، مما يجعلها الحل المثالي للاستخدام في الأجهزة التي لا تسمح بإصدار أي ضوضاء.
أداء سريع للقراءة/الكتابةتُعد السرعة هي أكبر ميزات محركات الأقراص ذات الحالة الثابتة من نوع MLC. وهي أسرع بكثير من محركات الأقراص الصلبة التقليدية بطريقتين مختلفتين: عدم معانتها من مسألة وقت الوصول المقترن بمحركات الأقراص الصلبة التقليدية، التي يسببها زمن الدوران (الوقت اللازم لاسطوانات القرص للوصول إلى سرعتها التشغيلية الكاملة) وزمن البحث (الفترة الزمنية المطلوبة لرأس القراءة/الكتابة للانتقال إلى مسار بيانات محدد). وهذا يترجم إلى تمهيد أسرع لنظام التشغيل وتحسين أداء الوصول العشوائي للبيانات.



بالإضافة إلى ما سبق، محركات الأقراص ذات الحالة الثابتة المعتمدة على فلاش SLC، والتي تم تطويرها لتطبيقات المؤسسات ذات المتطلبات الشاقة والمعقدة، يمكنها تخزين وتقديم البيانات بصور أسرع من محركات الأقراص ذات الحالة الثابتة المعتمدة على فلاش MLC مع وقت استجابة أقل بصورة كبيرة وبصفة مستمرة أيضًا. فهي توفر تحسينات تحقق سرعة أعلى حتى بالمقارنة مع أسرع محرك قرص صلب في المؤسسة أو حتى محرك القرص ذي الحالة الثابتة المعتمد على فلاش MLC مع تقديم أعلى مستوى من الأداء، وسلامة البيانات والموثوقية التي يحتاج إليها هذا القطاع.
مقاومة الصدمات والاهتزازالميزة الرئيسية الأخرى لمحركات الأقراص ذات الحالة الثابتة، ترتبط مرة أخرى بكونها لا تحتوي على أي أجزاء متحركة. فهي تتسم بالمتانة ضد المؤثرات المختلفة وتوفر تشغيل ثابت، ولذلك، يمكنها تحمل الصدمات والاهتزازات المعقولة. وهذا يعني أنها تعمل بصورة موثوق بها حتى في المواقع المعرضة لمستويات عالية من الاهتزاز وتعتبر مثالية للاستخدام في أجهزة الكمبيوتر المحمولة وغيرها من الأجهزة المحمولة الصغيرة التي تتطلب مقاومة الصدمات والاهتزاز.
استهلاك منخفض للطاقةولأن محركات الأقراص الصلبة ذات الحالة الثابتة غير مزودة بموتور، ينتج عنها درجة حرارة أقل كما تستهلك طاقة أقل مقارنةً بمحركات الأقراص الصلبة، وبالتالي تساعد على إطالة عمر بطارية جهاز الكمبيوتر. ولا تُعد هذه هي الميزة الكبيرة الوحيدة فقط لأجهزة الكمبيوتر المحمولة، خاصةً في تطبيقات المؤسسات عالية الأداء مثل الخوادم الكبيرة، حيث يمكن أن يحل محرك الأقراص ذي الحالة الثابتة محل عدة محركات أقراص ذات حالة ثابتة نظرًا لمزايا الأداء الهامة لتكنولوجيا الحالة الثابتة، كما يعتبر استهلاك الطاقة المنخفض من المزايا شديدة الأهمية. ومع زيادة اللوائح الحكومية في جميع أنحاء العالم، تبحث شركات تكنولوجيا المعلومات في الوقت الحالي بصورة متزايدة عن طرق للحد من استهلاك الطاقة دون المساس بالأداء الجيد. لا ينتج عن محركات الأقراص ذات الحالة الثابتة تقريبًا أي ارتفاع في درجات الحرارة، مما يقلل من متطلبات التبريد في مركز البيانات، والتي لا تقتصر فائدتها على الحفاظ على البيئة فقط، ولكنها تمتد لتشمل توفير ملحوظ في التكلفة.

خفة الوزن وصغر الحجممحركات الأقراص ذات الحالة الثابتة المخصصة للعملاء من شركة Toshiba (cSSDs) هي أجهزة خفيفة الوزن والتي تزن حوالي 9 جرام (الوحدة النمطية متوسطة الحجم، وحدة mSATA النمطية). فهي مثالية للاستخدام مع الأجهزة المحمولة خفيفة الوزن المطلوبة بصورة متزايدة. تأتي العديد من محركات الأقراص ذات الحالة الثابتة المتاحة حاليًا على شكل محرك صغير الحجم بمقاس 1.8 و2.5 بوصة للتأكد من أن تصميمها يسمح باستخدامها كبديل لمحركات الأقراص الصلبة. ولأن محركات الأقراص ذات الحالة الثابتة تتكون بصورة أساسية من أجهزة أشباه موصلات، فهي توفر مرونة أكبر في التصميم ويمكن تصميمها كي يتم تركيبها مباشرةً في اللوحة الأم. وهكذا، تعمل محركات الأقراص ذات الحالة الثابتة على تقليل حجم المنتج وتوفر مرونة أكبر عند تصميم المنتج.
صامتةتحتوي محركات الأقراص الصلبة على أجزاء متحركة مما يؤدي لإصدار أصوات عند بدء التشغيل. الفائدة الأخرى لعدم وجود أي أجزاء متحركة كما هو الحال في محركات الأقراص ذات الحالة الثابتة هو الصمت أثناء التشغيل. لا تنتج محركات الأقراص ذات الحالة الثابتة أي ضوضاء يمكن ملاحظتها على الإطلاق، مما يجعلها مثالية للاستخدام مع الأجهزة التي لا ينبغي أن يصدر عنها ضوضاء مثل أجهزة التليفزيون وأنظمة السينما المنزلية، وأنظمة الصوت الرقمية وكاميرات تسجيل الفيديو.

-
- التطبيقات
-
نحن نملك التقنية، فاطلق العنان لخيالك!
يساعد المستوى المرتفع للأداء والقوة والموثوقية التي تتميز بها تقنية فلاش NAND المعتمدة على MLC وSLC من شركة Toshiba على زيادة إمكانيات الاستخدام المحمول ووظائف التشغيل والثقة في نطاق واسع من المنتجات المحمولة والمنتجات المخصصة للمؤسسات: استخدام أجهزة الكمبيوتر المحمولة، وممارسة الألعاب، وكاميرات تسجيل الفيديو، والترفيه المنزلي والأنظمة الصناعية، وتستمر قائمة التطبيقات في النمو طالما ظلت تقنية MLC تعمل على توفير سعات أكبر بأسعار أكثر تنافسية.
تتوفر محركات الأقراص ذات الحالة الثابتة من شركة Toshiba بأحجام متعددة، كما يتم تصميم الواجهة والسعات خصيصًا ليتم دمجها في العديد من التطبيقات المتنوعة.
تشمل تطبيقات محركات الأقراص ذات الحالة الثابتة المخصصة لكل من المستهلكين والمؤسسات ما يلي:
الخوادم القياسات الحيوية تسجيل البث المباشر كاميرات تسجيل الفيديو أجهزة التحكم الرقمي باستخدام الكمبيوتر (CNC) خوادم أجهزة الكمبيوتر أجهزة التصوير المقطعي أجهزة الكمبيوتر الشخصية لسطح المكتب الآلات الموسيقية الإلكترونية كاميرا الإستوديو فائقة الدقة الكاميرات السريعة المسرح المنزلي وحدات العرض الطرفية طابعات الليزر معدات القياس الطبي أجهزة الكمبيوتر الدفترية الصغيرة أجهزة الكمبيوتر المحمولة المعدات المكتبية الألعاب الغنية بالرسوم أنظمة نقاط البيع كاميرات تسجيل الفيديو للمحترفين صناديق تلقي الإرسال معدات التسجيل في الإستوديوهات كاميرات المراقبة بدالات الاتصال الهاتفي أجهزة التليفزيون أنظمة تحرير الفيديو التطبيقات محركات الأقراص الصلبة ذات الحالة الثابتة القابلة للتطبيق الخواص أجهزة الكمبيوتر الدفترية الصغيرة وأجهزة الكمبيوتر المتقدمة سلسلة HG:
THNSNCxxxGMMJ
THNSNCxxxGAMJ
THNSNCxxxGBSJتجمع سلسلة HG بين تقنية فلاش NAND ذات الخلية متعددة المستويات (MLC) ووحدة تحكم فلاش عالية الأداء لتحقق سعات كبيرة وأداء محسّن لإمكانات التخزين. توفر هذه السلسلة درجة كافية من الموثوقية لأجهزة الكمبيوتر المستخدمة في أغراض عامة والتي تتراوح بين أجهزة الكمبيوتر المحمولة وأجهزة الكمبيوتر المتقدمة عالية الإمكانات. كاميرات تسجيل الفيديو وأجهزة الكمبيوتر الدفترية الصغيرة والأجهزة المحمولة الصغيرة الأخرى سلسلة SG:
THNSNBxxxGMSJ
THNSNBxxxGMCJ
THNSNBxxxGBSJتم تطوير سلسلة SG لتلائم الاستخدام الخفيف مع تهيئتها لدعم الأحجام الصغيرة. فهي توفر استهلاك منخفض للطاقة وسعات تخزين قليلة مع انخفاض التكلفة. الخوادم والتطبيقات الأخرى الهامة لعمل المؤسسات MKxx01GRZB تستخدم هذه السلسلة ذاكرة فلاش NAND ذات الخلية منفردة المستوى (SLC) المخصصة للمؤسسات وواجهة تسلسلية مرفقة (SAS) بسرعة 6 جيجابايت في الثانية. توفر أداء رائع مصحوب بكفاءة عالية في تقليل استهلاك الطاقة بشكل رائد في هذا المجال.
-

