آموزش جامع تست عملکرد هارد درایو؛ نکاتی که باید بدانید - دیتاپد

داده های مندرج در این مقاله، بر اساس تست هارد درایوهای شرکت هایی مثل اینتل، Crucial، SanDisk، سامسونگ و توشیبا است. از چند جنبه نظیر بسته بندی، تجهیزات جانبی و تعییناتِ محصول به عملکرد هارد درایوها نگاه انداخته ایم.

فهرست محتوا

تعیینات محصول

متدولوژی

ابزار تست هارد درایو

چرا بسته بندی مهم است؟

تست چهار گوشه

حجم کاری مخلوط

شرایط پایدار

نرم افزارهای تست هارد درایو به صورت واقعی

بارهای کاری پیشرفته

پیش شرط

تجزیه

شرایط پایدار

ریکاوری

تمیزکاری

عمر باتری نوت بوک

موارد مربوط به دما

آخرین صحبت

تعیینات محصول

شرکت هایی که هارد درایوها را آنالیز می نمایند، داده هایشان قابل تعمیم به کل یک مدل محصول نیست؛ چراکه نوع اطلاعاتی که به دست می آید، از یک سازنده به سازنده دیگر فرق دارد. از طرفی دیگر، حتی تعیینات محصولات مختلف هم استاندارد نیست. قانون کلی بر مبنای چهار مسئله پایدار است: خواندن متوالی، نوشتن متوالی، خواندن تصادفی و نوشتن تصادفی.

دو روش برای تعیین عملکرد متوالی، از نرم افزاری با کاربری آسان با یک رابط کاربری گرافیکی به دست می آید. بهره برداری از متد ATTO یک روش قدیمی برای نگاه انداختن عمیق به چهار فاکتور گفته شده محسوب می گردد. این ابزار به شما اجازه نمی دهد تا با یک فرمانِ واحد، هارد درایو را تست کنید. SanDisk و چند شرکت متعددِ دیگر، از ATTO استفاده ننموده و به جای این روش، از CrystalDiskMark برای نمایش عملکرد خوانش و نوشتن متوالی بهره برداری می گردد.

عملیات های تصادفیِ ورودی و خروجی بر ثانیه (IOPS) می توانند به روش های بسیار زیادی مورد اندازه گیری قرار گیرند. بیشتر شرکت ها از آیومتر با بلوک های 4 کیلوبایتی در عمق صف 32 بهره برداری می نمایند. نتایج بسیار عالی است اما یافته ها با رفتار هارد درایو در دنیای واقعی نقاط اشتراک بسیار اندکی را دارند. در زمان آنالیز تعیینات محصول در وب سایت های توسعه دهندگان و بسته های محصول، چند نکته ای را باید در نظر گرفت. بر اساس اطلاعاتی که از رفتار هارد درایوها در دنیای واقعی به دست آورده ایم، پیشنهاد می کنیم که انتظار دریافت داده های مرتبط از سمت شرکت فروشنده هارد درایو را نداشته باشید. به طور کلی، استفاده های حتی معمولی از هارد درایوها از یک روز به روز دیگر با گزارش های متفاوت همراه است. از آنجایی که از تعیینات مختلف برای فراوری داده های مربوط به تست هارد درایو استفاده می گردد، نباید اطلاعات محصولات شرکت های مختلف فروشنده هارد درایو را با یکدیگر مقایسه کرد.

متدولوژی

ما در این مطلب کوشش نموده ایم تا اعداد بنچمارک حقیقی و قابل مقایسه را فراوری کنیم. هر چند، این اعداد و داده ها به سلسله تست های تعیینی احتیاج دارند. در درایوهای حالت جامد، هر حجمِ کاری که پیش از تست اجرا می کنید، بر نتیجه هر آنچه که در مرحله بعدی اندازه گیری می کنید اثرگذار خواهد بود. به طور طبیعی، تمامی SSDها به اصطلاح Clean اجرا می شوند؛ شرایطی که ما به هارد درایوهای کاملا نو که تازه از جعبه در می آیند (FOB) می گوییم.

شرایط FOB به این معناست که کنترلر، توانایی نوشتن روی فلش بدون فرایند خوانش، تغییر و نوشتن را می تواند انجام دهد. همین که درایو با داده ها پر شد، کنترلرِ درایو احتیاج دارد تا یک صفحه را خوانده، داده های مورد نظر را تغییر داده و سپس صفحه را مجدد بنویسد. این مورد حتی اگر تغییر در حدِ یک سلول هم باشد رخ خواهد داد. فرایندهای خوانش، تغییر و نوشتن می تواند تاخیر را دو برابر و حتی سه برابر کند. این مورد بستگی به نوع اطلاعاتی دارد که دستکاری شده است.

ابزار تست هارد درایو

من بعلاوه دستگاه هایی را که هنوز در حال توسعه هستند را اغلب به وسیله ویرایش فریم ورهای متعدد قبل از انتشار SSD آنالیز و تست می کنم. برای حفظ این رویه و یک قضاوت عادلانه، من به چند سیستم برای پیش بردن کارها احتیاج دارم.

من تعیینات و تنظیمات بالا را برای آنالیز SSD و هارد درایوها روی چهار سیستم یکسان و یک شکل استفاده می کنم. این دستگاه ها به منظور آنالیز محصولات مبتنی بر SATA طراحی شده اند. این سیستم ها بعلاوه تجهیزات شبکه را نیز هر از گاهی تست می نمایند. بر این که دستگاه های مورد نظر تغییر ننمایند، من از دسترسی سیستم به اینترنت جلوگیری نموده ام تا جلوی به روزرسانی های اتوماتیک سیستم که می تواند روی نتایجم تاثیر بگذارد را بگیرم.

فضاهای ذخیره PCIe در یک جفت سیستم هدفمند ارزیابی می گردد. مادربرد ASRock Z97 Extreme6 یک ارتباط چهار لاینه PCIe 3.0 از پردازنده به رابط M.2 را مهیا می نماید. این، ایده آل ترین روش برای اتصال هارد درایوهای مبتنی بر M.2 به یک رایانه شخصی پر مصرف و در عین حال عملکرد بالا محسوب می گردد. این سیستم ها هم از اینترنت جدا شده اند. تعیینات سیستم عامل و نرم افزار تست، بین بسترهای آزمایشی SATA و PCIe ثابت نگه داشته شده اند.

من بعلاوه چند سیستم دیگر را برای انجام آزمایش های تخصصی، شبیه سازی تصاویر سیستم عمر باتری نوت بوک در درایوها و عملیات پاک کردن ایمن در دسترس نگه می دارم. در نهایت امر، 29 سیستم مدرن، از نوت بوک های مبتنی بر Sandy Bridge برای تست محصولات هارد درایو گرفته تا سیستم های Dual-Xeon برای آزمایش فضاهای ذخیره متصل به شبکه وسایل خانگی (NAS) در اختیار من است.

ما از دو نوت بوک مختلف برای آنالیز عمر باتری نوت بوک استفاده نموده ایم. درایوهای SATA استاندارد 2.5 در مدل Lenovo T440 وجود دارد؛ یکی از معدود لپتاپ هایی که از DEVSLP پشتیبانی می نماید. من از یک نوت بوک Lenovo X1 Carbon Gen 3 برای تست SSDهای m.2 مبتنی بر PCIe و SATA استفاده می کنم. نوت بوک X1 Carbon Gen 3 با لنوو با هارد درایو M.2 عرضه می شوند. در زمان نگارش این مقاله نوت بوک های زیادی با این قابلیت عرضه نشده اند.

چرا بسته بندی مهم است؟

بیشتر ما از بازارهای آنلاین برای خرید محصولات استفاده می کنیم. گاهی اوقات، موجود بودن یک محصول، جدا از در نظر گرفتن بسته بندی موجب می گردد تا در هزینه صرفه جویی کنیم. در هر صورت، از هر کجا که محصول را خریداری می کنید، بسته بندی بسیار اهمیت دارد.

سفارش های آنلاین احتیاج به فرایند حمل و نقل داشته و هیچ چیز بدتر از انتظار برای دریافت بسته ای نیست که از قبل آسیب دیده است. در این مطلب، ما به این مسئله هم نگاه نموده ایم که شرکت ها چطور هارد دیسک و SSDهای خود را بسته بندی می نمایند. درایوهای حالت جامد در بیشتر بخش های خود در برابر لرزش ایمن هستند. پیشرفت ها در عرصه تکنولوژی هارد درایو موجب شده تا اندازه لرزشی که یک HDD می تواند تحمل کند هم بیشتر گردد. با این حال، ما هنوز دلمان می خواهد تا موادی که جاذب ویبره هستند در داخل بسته محصول وجود داشته باشد.

با SSDها، عملکرد با نقاط ظرفیت مختلف فرق دارد. درایوهای کوچکتر به طور معمول کندتر از مدل های بزرگتر حتی در یک خانواده محسوب می شوند. برخی از فروشندگان، برای هر مدل تعییناتی را منتشر می نمایند اما سایرین تنها حدبیشتر قدرت یک سری را فهرست می نمایند. مدل های 128 و حتی 256 گیگابایتی معمولا کندتر از مدل های 512 گیگابایتی و 1 ترا بایتی محسوب می شوند.

وقتی ما از یک خرده فروشی خرید می کنیم، بیشترمان می خواهیم تا اطلاعات محصول را رویت کنیم. مجدد، در برخی از درایوها اطلاعات مورد نظر روی جعبه وجود دارد، در حالی که در سایر محصولات اطلاعات به شدت محدودی در دسترس مشتری قرار می گیرد. فروشنده ها باید در ارائه اطلاعات خساست به خرج ندهند.

تست چهار گوشه

تست چهار گوشه هارد درایو شامل خوانش متوالی، نوشتن متوالی، خوانش تصادفی و نوشتن تصادفی است. هر تجزیه و تحلیلگر یا شرکتی این موارد را به یک شکل آنالیز نمی نماید.

داده های متوالی معمولا با بلوک های 128 کیلوبایتی اندازه گیری می شوند. هر چند برخی از ویرایشگرها دلشان می خواهد از بلوک های 64 کیلوبایتی و بیشتر از 8 مگابایتی استفاده نمایند. برای بیشتر بخش ها ما از بلوک های 128 کیلوبایتی استفاده می کنیم اما یک چارت تک رشته ای از بلوک ها به اندازه های 512 بایت تا 8 مگابایت برای حجم کاری متوالی و تصادفی منتشر نموده ایم. این نمودار بعلاوه عمق صفوف از 1 تا 32 را هم نشان می دهد.

عملکرد داده های تصادفی تقریبا به طور جهانی با بلوک های 4 کیلوبایتی در عمق 32 سنجیده می گردد. این متر و معیار نشان می دهد که سازنده ها می خواهند کاربران چه چیزی را ببیند، هر چند که این اطلاعات بیانگر رفتار و عملکرد واقعی هارد درایو نیست. ما شرایط عملکردی تصادفی با بلوک های 4 کیلوبایتی را در عمق های مختلف از 1 تا 32 برای بیشتر دستگاه ها نشان می دهیم. محصولات مبتنی بر PCIe به خوبی از پسِ این عمق برمی آیند. بنابراین در برخی از تست ها تا حد 128 کیلوبایت هم پیشرفت نموده ایم.

در هر آنالیز، ما یک مقایسه بین خوانش و نوشتن متوالی در عمق صف هر دو نشان می دهیم. ما بعلاوه عملکرد خوانش تصادفی را در یک نمودار میله ای در هر عمقِ صف به دسته هایی تقسیم می کنیم. این نمودارهای تصادفی 4 کیلوبایتی به دو عمق صف زیاد و کم بخش بندی می شوند.

حجم کاری مخلوط

توافق کلی درباره حجم کاری مخلوط شامل 80 درصد خوانش در محیط های کلاینت و 70 درصد خوانش برای محیط های کاری است.

دستگاه های مبتنی بر SATA نیمه دوبلکس هستند. این دستگاه ها می توانند در یک لحظه فرایند خوانش و نوشتن را به صورت جداگانه انجام داده و از پسِ هر دو فرایند به طور همزمان بر نمی آیند. محصولات مبتنی بر مجموعه دستورات SCSI (شامل SAS)، تمام دوپلکس هستند. این محصولات می توانند همزمان فرایند خوانش و نوشتن را انجام دهند. دستگاه های تمام دوپلکس در محیط های حجم کاری مخلوط بهتر هستند.

بوت درایوها تحت شرایط باری، کارایی متفاوتی دارند؛ چراکه سیستم به طور متداوم در حال خوانش و نوشتن قطعات کوچکِ داده ها است. هنگامی که شما یک برنامه را آغاز می کنید، نرم افزار در قالب سلسله اطلاعات خواندنی باز می گردد اما بعلاوه داده های نوشتنی را هم ثبت و ضبط می نماید. این فرایندها در حد هزار مرتبه در واحد دقیقه رخ می دهند.

درایوهای ثانیه که برای ذخیره سازی انبوه استفاده می شوند، نسبت خواندن-نوشتن را تغییر می دهند. آنها عملیات را ثبت نمی نمایند، بلکه در حین انتقال فایل ها به سیستم و از سیستم می خوانند و می نویسند. بیشتر درایوهای ثانویه، داده هایی را نگه می دارند که به طور پیاپی منتقل شده اند. فیلم ها، موسیقی، مجموعه تصاویر و سایر فیلم ها، بخش انبوهی از فضای ذخیره سازی ثانویه را تشکیل می دهند. در بخش بعدی، ما به نسبتِ متفاوت نقل و انتقال نگاه می کنیم. بعلاوه به این موضوع هم نگاه می کنیم که چطور داده های متوالی در حالی که چند کار در یک محیط ثانویه در حال رخ دادن است واکنش نشان می دهند.

شرایط پایدار

عملکرد شرایط پایدار، اغلب در ارتباط با حجم کاری سازمانی است. در بیشتر اوقات، اینجا جایی است که فکر می کنم شرایط پایدار است. SSDهای کلاینت در بیشتر اوقات بدون کار مشغول هستند. فرمان TRIM، جمع آوری آشغال و طرح های Wear-leveling شانسی برای پاک سازی سلول های NAND دارند که برای نوشتن های تازه پایدار نگهداری می شوند.

دو تصویر بالا درباره عملکرد شرایط پایدار است. در یک محیط کلاینت، شما هیچ وقت بلوک های 4 کیلوبایتی را روی SSD خود برای ساعت ها نمی نویسید. نمودار اول، پاس دوم و نه حتی پاس ابتدایی با سلول های تمیز موجود برای جذب حجم کاری نوشتن را به نمایش می گذارد. نمودار دوم چیزی است که علاقه بیشتری داریم تا به آن نگاه کنیم. این نمودار، نشان دهنده این است که در بدترین سناریوی ممکن، عملکرد تصادفی به چه صورت می تواند باشد. به طور ایده آل، شما IOPS بالا و بعلاوه یک جریان ثابتی از داده بدون انحراف آنچنان زیاد را مشاهده می کنید.

مثال هایی در این رابطه وجود دارند که داده های عملکردیِ شرایط ثابت، مرتبط تر هستند. آزمایش شرایط پایدار حجم کاری مخلوطِ متوالی به ما نشان می دهد که یک درایو پس از یک ویرایش چند رسانه ای سنگین روی یک دستگاه ثانویه چطور رفتار می نماید. از آنجایی که ما نمی دانیم که کار معمول هر کاربری به چه صورت است، ما از 100 درصد خوانش تا 0 درصد خوانش (که در واقع 100 درصد نوشتن است) را نشان می دهیم.

نرم افزارهای تست هارد درایو به صورت واقعی

ما از بنچمارک PCMark 8 برای تست عملکرد درایوهای SSD، HDD و هیبریدی برای آنالیز نرم افزارهای Microsoft Office، Adobe Creatie Suite و مجموعه ای از بازی های ویدیویی معروف استفاده نموده ایم. شما می توانید سیستم درایو یا هر فضای ذخیره سازی شناخته شده دیگری را مثل درایوهای اکسترنال تست کنید. برخلاف تست های ذخیره سازی مصنوعی، بنچمارک PCMark 8 تفاوت های میان عملکرد دنیای واقعی را بین درایوهای ذخیره سازی مختلف نشان می دهد.

وقتی که ما از تست های مصنوعی که عملکرد نهایی هر گوشه را سنجیده می گذریم، به سراغ نرم افزارهای واقعی می رویم. آثار ذخیره سازی مان از Futuremark آمده و بخشی از مجموعه PCMark 8 تلقی می گردد. تست استاندارد PCMark 8 بر اساس تعدادی از نرم افزارها انجام می گردد. روش کار به این شکل است که نرم افزار اجرا شده و ردِ آثار ورودی و خروجی (I/O) ثبت و ضبط می گردد. این نرم افزار سپس داده های ضبط شده را مجدد در کامپیوتر شما پخش می نماید؛ درست همچون شرایطی که در دنیای واقعی یک کاری را انجام می دهید. بنچمارک مذکور بعلاوه توقف داده ها را هم پخش می نماید؛ همان گونه که کارهای سنگین در سیستم متوقف می شوند. این نرم افزار، پیشرفته ترین تست حال حاضر برای آنالیز رفتار هارد درایو در دنیای واقعی است.

یک اجرای استاندارد، نتیجه ای برای هر یک از تست ها به صورت زمان سرویس به ما نتیجه می دهد. در اغلب اوقات، این اعداد تنها تفاوت های کوچکی را بین محصولات پرمیوم و مقرون به صرفه قیمت نشان می دهد. این مسئله در دنیای واقعی هم رخ می دهد.

PCMark بعلاوه به ما یک تفکیک داده و میانگین توان عملیاتی تمامی تست ها را نشان می دهد. این نتیجه، طیف وسیع تری را با مجموع بارهای کاریِ نرم افزار به ما نشان می دهد. یافته های منفرد، گمراه نماینده هستند؛ چراکه آنها تنها یک لحظه را در زمان ثبت می نمایند اما عدد خروجیِ نهایی به طور میانگین حدود یک ساعت ارزش کار را داراست.

بارهای کاری پیشرفته

ظاهرا برای Futuremark کافی نبود تا به انتشار برترین بنچمارک تا به حال موجود در سطح بازار بسنده کند. این شرکت کوشش نموده تا برترین معیار ذخیره سازی که تا کنون ایجاد شده را بیشتر توسعه دهد. تستِ تداومِ ذخیره سازی روی یک درایو در جریان چند مرحله عملکردی کار می نماید. برای سال ها، ما می دانستیم که SSDها باید به طور سه بعدی ارزیابی شوند. نگاه دو بعدی، تنها یک تصویر ساده را از شرایط عملکرد ارائه می دهد اما فقدان عمق در شرایط پایدار و نبود عملکرد ریکاوری در این نگاه مشهود است.

پیش شرط

1. روی درایو به طور متوالی تا حدبیشتر ظرفیت داده های گزارش شده با داده های تصادفی را رایت کنید. اندازه رایت برابر است با 256*512=131072

2. یک مرتبه دیگر فرایند نوشتن را انجام دهید (برای اطمینان حاصل شدن).

تجزیه

1. رایت ها با اندازه تصادفی بین 8*512 و 2048*512 بایت را به صورت آفست تصادفی برای 10 دقیقه اجرا کنید.

2. تست عملکرد را اجرا کنید (تنها یک پاس). نتیجه در بخش یافته های ثانویه با نام پیشوند degrade-result-X ذخیره می گردد. X در اینجا کانتر است.

3. مرحله یک و دو را برای هشت مرتبه تکرار کنید و در هر پاس، مدت زمان رایت تصادفی را تا پنج دقیقه افزایش دهید.

شرایط پایدار

1. رایت های با اندازه تصادفی بین 8*512 و 2048*512 بایت را در آفست های تصادفی برای مدت زمان نهایی در فاز تجزیه را اجرا کنید.

2. تست عملکردی را اجرا کنید (تنها یک پاس). نتیجه در بخش یافته های ثانویه با نام پیشوند steady-result-X ذخیره می گردد. X در اینجا یک کانتر است.

3. مراحل اول و دوم را پنج مرتبه تکرار کنید.

ریکاوری

1. دستگاه برای پنج دقیقه بیکار باشد.

2. تست عملکردی اجرا گردد (تنها یک پاس). نتیجه در بخش یافته های ثانویه با نام recovery-result-X ذخیره گردد. X در اینجا یک کانتر است.

3. مراحل اول و دوم را پنج مرتبه تکرار کنید.

تمیزکاری

1. روی درایو به طور متداوم ظرفیت گزارش شده با داده صفر را رایت کنید. اندازه رایت برابر است با 256*512=131072 بایت

تست پایداری عملکردی شامل 18 اجرای تعیین با استفاده از بار کاری یکسان به عنوان تست استاندارد است. نتیجه، یک فایل متنی بسیار بلند با بیت های متعدد مفیدی از داده ها است. ما از خروجی کلی هر تست ترکیبی و تاخیرِ کلی استفاده می کنیم.

عمر باتری نوت بوک

MobileMark 2012 v1.5 یک بنچمارک مبتنی بر نرم افزار است که الگوهای مصرف کاربران تجاری را در محیط نرم افزارهایی مثل آفیس و برنامه های فراوری محتوا انعکاس می دهد. برخلاف بنچمارک هایی که تنها عمر باتری را اندازه گیری می نمایند، MobileMark 2012 به طور همزمان عمر باتری و عملکرد آن را می سنجد و نشان می دهد که یک سیستم با توجه بین شرایط عملکردی و مدیریت مصرف انرژی خوب رفتار می نماید.

در همین حین، ما از MobileMark 2012 v1.5 شرکت Bapco به منظور تست عمر باتری نوت بوکمان استفاده کردیم. این شرکت اخیرا MobileMark 2014 را منتشر نموده و پس از حل و فصل معدود ایرادات این برنامه، به سمت یک نرم افزار نو در نهایت حرکت می کنیم. نرم افزار MobileMark 2012 v1.5 با سه سناریوی تست عرضه می شوند: بهره وری آفیس، فراوری و مصرف مدیا و بلوری. ما به طور انحصاری از بنچمارک بهره وری آفیس استفاده می کنیم.

ما از دو سیستم مجزا برای اجرای MobileMark 2012 v1.5 استفاده می کنیم. اولین مورد، نوت بوک لنوو T440 است که SSD و HDD ساتا 2.5 را تست می کنیم. این مورد به ما اجازه می دهد تا SSDهای mSATA را بنچمارک بگیریم.

سیستم دوم، Lenovo X1 Carbon نسل سومی است که با یک هارد درایو M.2 برای تست دستگاه های مبتنی بر SATA و PCIe استفاده می گردد. نتایج عملکرد و عمر باتری نوت بوک بین دو سیستم قابل مقایسه نیست. در این زمان، ما یک نوت بوک هم پیدا ننموده ایم که به ما اجازه دهد تا تمامی فرمت ها را در یک دستگاه تست کند.

نرم افزار MobileMark 2012 v1.5 نصب شده و/یا از 13 برنامه زیر استفاده می نماید:

1. ABBYY FineReader Pro 11
2. Adobe Acrobat Pro X
3. Adobe Flash player 11
4. Adobe Photoshop CS5 Extended 12.04
5. Adobe Photoshop Elements 10
6. Adobe Premiere Pro CS 5.5
7. CyberLink PowerDVD Ultra 11
8. Microsoft Excel 2010 SP1
9. Microsoft Internet Explorer 9 (or newer if already installed)
10. Microsoft Outlook 2010 SP1
11. Microsoft PowerPoint 2010 SP1
12. Mozilla Firefox 14.0.1
13. Winzip Pro 16

به منظور پایدار نگه داشتن تست، هر نوت بوک پس از 10 تست احتیاج به باتری های تازه دارد. به طور میانه هر دو ماه یک مرتبه به باتری نو احتیاج می گردد. برای حفظ نتایج ثابت، ما از باتری های شش سلولی لنوو برای T440 و بعلاوه از باتری داخلی لنوو برای X1 Carbon استفاده نموده ایم.

وقتی این کار تمام شد، ما به دو دسته اعداد می رسیم. مورد اول، اندازه گیری در دقیقه است که به ما می گوید که نوت بوک تا چه اندازه روشن بوده است. مورد دوم، امتیاز عملکرد است. در یک حالت مصرف برق کم، نوت بوک مذکور پهنا باند و نرخ کلاک را در چند جزء کاهش می دهد. باس SATA به همراه CPU، GPU، DMI link و DRAM به سرعت کمتری تنزل پیدا می نمایند تا عمر باتری افزایش یابد. امتیاز عملکردی ما، راندمان را نشان می دهد در حالی که قدرت موجود، یک فاکتور محدود نماینده به شمار می رود.

موارد مربوط به دما

هر از گاهی ما یک تصویر از PCB با یک دوربین حرارتی منتشر می کنیم. ما در هر آنالیز این کار را انجام نمی دهیم و بیشتر زمانی این رویه را در دستور کار قرار می دهیم که یک کنترلر SSD نو به بازار می آید. برای نمایش گرمای فراوری شده، ما دو تصویر منتشر می کنیم: یکی برای درایوی است که برای 10 دقیقه بیکار بوده و دیگری پس از رایت بلوک های 4 کیلوبایتی به مدت 10 دقیقه.

در برخی از محیط ها، شما شاید به یک درایو حالت جامد احتیاج نداشته باشید که تحت بار کاری شدید، به 114 درجه سانتیگراد برسد.

فلش NAND در یک دامنه دمایی تعیینی برترین راندمان را خواهد داشت. با این حال، فلش هنوز هم می تواند نوشته هایی را در انتهای بالای طیف مذکور بپذیرد اما استقامت آسیب می بیند. حتی فلش در حال کار در دماهای بالا می تواند مشکلاتی را در بلند مدت رقم زند. NAND انرژی مصرف می نماید؛ بنابراین، اندازهی هم گرما از این بابت فراوری می گردد اما بیشتر انرژی حرارتی یک SSD از کنترلر می آید. ما به طراحی هارد درایو نگاه نموده ایم تا ببینیم آیا توسعه دهنده درایو، به اندازه کافی فلش را از پردازنده اش دور قرار داده است یا خیر.

آخرین صحبت

تغییرات هیجان انگیز متعددی بر بازار هارد درایوهای سال جاری اثرگذار خواهند بود. SSDها قرار است تا رابط عملکردی بهتری را دریافت نموده و مجموعه فرمان ها ساده تر شوند. در همین حین، فلش ها هم در حال رشد هستند. این پیشرفت ها موجب شده تا بازار تقسیم بندی گردد. در حالی که محصولات مقرون به صرفه قیمت با فضاهای ذخیره سازی مکانیکی در حال رقابت هستند، محصولات بالارده به نرم افزارهای نو اجازه می دهند تا خودنمایی نمایند. چند سالی است که دو واژه NVMe و NAND سه بعدی 256 بیتی در این حیطه خودنمایی می نمایند. NVMe مجموعه ای از فرمان هاست که NAND را از محدودیت های تعامل کنترلر میزبان پیشرفته (AHCI) آزاد می نماید. AHCI به عنوان یک رابط سطح رجیستری برای SATA معرفی گردید. هنگامی که SATA معرفی گردید، فلش در این ابعاد و چگالی که امروزه می بینیم وجود نداشت. در آن موقع هنوز هارد درایوها در حال حکم رانی برای چند دهه بودند. البته، ذات مکانیکی این دستگاه ها روی عملکردشان محدودیت ایجاد می کرد. NVMe محدودیت صفوف 32 را به 64 هزار تغییر داد؛ یعنی هر صف می تواند تا 64 هزار فرمان را تحمل کند.

فلش NAND هم در حال پیشرفت و توسعه است. بهینه سازی در فناوری ساخت در حال حاضر در اولین V-NAND سه بعدی از سامسونگ وجود داشت. IMFT در پی فلش سه بعدی در نیمه سال 2015 ادامه پیدا نموده و شایعه شد که ما در آینده چگالی های 256 گیگابایتی را شاهد هستیم. در هر صورت، SSDهای 1 ترابایتی به 2 ترابایتی تغییر پیدا خواهند کرد. هر چند، هزینه ساخت و توسعه باید به گونه ای باشد تا مشتری بتواند از پس هزینه ها بربیاید.

بعلاوه در جلوی فلش، انتظار فلش سه بیت به ازای هر سلول می رود که به TLC هم معروف است. در بسیاری از چارت ها، SSD غیر برند تحت نام SMI SM2256 نشان داده می گردد که یک بورد از سیلیکون موشن با کنترلر نو است که در عرض چند ماه آینده وارد بازار می گردد. این قطعه به شکلی طراحی شده تا از فلش TLC مقرون به صرفه قیمت با سیکل های P/E به اندازه 500 پشتیبانی کند. الگوریتم های پیشرفته LDPC انتظار می رود تا عمر فلش های مقرون به صرفه قیمت را بیشتر کند.

محصولات بالارده نو قطعا به پیچش هایی برای متدهای تست ما احتیاج دارند اما در محصولات مقرون به صرفه قیمت هم این مسئله صادق است. ذخیره سازی سریع تر انتظار می رود تا از محدودیت های رابط میزبان فراتر برود. این مورد یعنی PCIe 3.0 Link چهار گوشه یا Gb/s 32. رونمایی و عرضه PCIe 4.0 چندان دور از فکر نیست. LDPC با تغییر فلش وفق پیدا می نماید. اگر خطایی رخ داد، کنترلر به عقب برگشته تا سلول های فلش را مجدد بخواند. این رویه تاخیر را افزایش می دهد.

ما به خوبی دیده ایم که اثرات فلش TLC مقرون به صرفه قیمت، مشکلاتی را در عملکرد Samsung 840 EVO ایجاد می نماید. این NAND 1 نانومتری نشانه هایی از کوشش های مجدد خوانش را پس از چند ماه نشان می دهد. اگر این قطعه سامسونگ به کرات دچار این مشکل گردد، محصول مذکور به حداقل استانداردهای لازم هم نمی رسد.

منبع: Tomshardware