حصلت وحدات التخزين SSD على اهتمام أكبر وأكبر مؤخرًا وتمكنت من إثبات نفسها كقطعة أساسية لا يمكن تغاضي النظّر عنها في أجهزة الـ PC الحديثة أو عند ترقية الكمبيوتر الحالي نظرًا للخواص الإضافية التي تقدمها مقارنة بنظيرتها الصلبة؛ فإذا شعرت أن جهازك القديم بطيء ويكاد يلفظ أنفاسه الأخيرة، تركيب SSD له ستكون بمثابة إجراء الصدمة الكهربائية للقلب! فتجعله يعمل لسنوات قادمة دون أي مشاكل.
على أي حال فالبعض يميل عادًة عند شراء هارد SSD جديد إلى تلك الوحدات التي تصنعها شركة سامسونج باعتبارها رائدة في صناعة هذا النوع من وحدات التخزين وأكثرهم شهرة في السوق، وفي حال كنت واحدًا من هؤلاء البعض فبالتأكيد صادفت هذه الرموز الغريبة QVO و EVO و PRO مدوّنة على اسم الوحدة، وفي الحقيقة يُشير كل رمز إلى نوع معين من الذواكر الفلاشية المستخدمة في الـ SSD. واصل القراءة للتعرف على معناها بالتفصيل بحيث تكون مدركًا بما فيه الكفاية أي وحدة SSD من سامسونج ستختارها لجهازك.
كأي شركة، سامسونج لا تضع كل البيض في سلة واحدة .. بمعنى أنها تقوم بتقسيم أنواع الـ SSDs التي تقدمها إلى فئتين، فئة موجهة للأفراد أو المستهلك العادي مثلي ومثلك والفئة الثانية تركز على الشركات والسيرفرات ومراكز البيانات حيث تعطي سامسونج فيها الأولوية لسلامة البيانات وتليها السعة والأداء، ثم السعر يكون آخر ما تفكر فيه.
دعنا نأخذ هارد 883 DCT كمثال فهو SSD من سامسونج يندرج تحت الفئة الثانية ويسُتخدم فيه تركيبة خاصة مختلفة عن تلك المستخدمة في الوحدات الموجهة للمستهلك العادي مثل إحتوائه مُحرك خاص لعملية الـ Error Correcting Code وبالتالي كفاءة أكبر لمعالجة معظم المشاكل التي قد تؤدي لفقدان البيانات، بالإضافة لدعم تقنية Power-Loss Protection للحفاظ على سلامة البيانات المخزنة في حال حدوث انقطاع مفاجئ للكهرباء. هكذا مميزات لا تجدها في وحدات الـ SSD الموجهة للاستخدام المنزلي حيث تركز الشركة على تصميمها بغرض تقديم تكلفة ميسورة كأولوية ثم السعة والأداء، وسلامة البيانات تأتي في الأخير.
ولا تكتفي سامسونج بتقسيم وحداتها التخزينية التي تصنعها إلى فئتين، بل وكل فئة مقسمة إلى أنواع أيضًا للتفرقة بين طرق استخدام الـ SSD فتجد QVO و EVO و PRO هي أنواع مختلفة من وحدات SSD الموجهة للفئة الأولى؛ فئة المستهلك العادي أو المؤسسات الصغيرة وهي التي سيلقُى عليها الضوء في موضوعنا هذا باعتبارها الأكثر شيوعًا.
ما هو الفرق بين QVO و EVO و PRO ؟
كما أسلفنا الذكر، فإن هذه الرموز الهدف منها الإشارة للتقنيات التي تعمل بها الذواكر الفلاشية المستخدمة في الـ SSD. ربما تعلمون ذلك ولكن بشكل عام أنه وعلى عكس الأقراص الصلبة التي تعتمد على وحدات مغناطيسية وآلية ميكانيكية للعمل، فوحدات SSD تستخدم ذواكر فلاشية متعددة تُسمى NAND Flash لتخزين البيانات.
معلومة عالسريع: ذواكر الـ NAND Flash تعتمد في صناعتها على ترانزستور يسمى «الأثر الحقلي للأكاسيد المعدنية لأشباه الموصلات» أو يُعرف اختصارًا باسم ترانزستور موسفت (MOSFET) فهو الركيزة الأساسية التي تم عليها بناء الذواكر الفلاشية ويُنسب اختراعه للمهندس المصري محمد محمد عطا الله في عام 1959م ويعُد أهم اختراع في مجال الإلكترونيات الحديثة بشكل عام.
تركيبة هذه الذواكر معقدة جدًا ومن الصعب شرحها كتابيًا، لذلك في حال وددت معرفة آلية عملها من الداخل انصحك بمشاهدة هذا المقطع من قناة Branch Education ولكن بشكل عام ذواكر الـ NAND Flash تتكوّن من عدد ضخم من الخلايا مهمتها هي حفظ البتات (اصغر جزء من البيانات (صورة، فيديو، ملف نصي)) في شكل شحن كهربي يحدث داخلها ثم تنظيمها على أنها 0 أو 1. ولكن ليست كل الخلايا تعمل بنفس الطريقة على كل الذواكر، بل هناك انواع منها تختلف حسب القدر الذي تستطيع استيعابه من البتات (Bits) لذا فإن طريقة احتواء الخلية لهذه الـ Bits هو ما يوضّح كيفية عمل ذاكرة الـ NAND وكذلك اسمها.
بمعنى آخر، الـ NAND Flash في شكلها المعياري تعمل بتقنية SLC (اختصارًا لـ Single Level Cell) ما يعني أن كل خلية بداخل الذاكرة تحتفظ بـ 1 Bit بحيث لو تم كتابة بيانات عليها تصبح 0 ولو كانت فارغة تكون 1.
ولكن تم تطوير هذه الذواكر بمرور الزمن لجعل الخلية الواحدة قادرة على حفظ أكبر كمية ممكنة من الـ Bits فأصبح لدينا الآن تقنيات متعددة لذواكر NAND الفلاشية مثل الـ MLC (اختصارًا لـ Multi-Level Cell) والتي تعني أن خلية واحدة يمكنها تخزين 2 بت من البيانات، والـ TLC (اختصارًا لـ Triple-Level Cell) يعني أن خلية ذاكرة واحدة يمكنها تخزين 3 بتات من البيانات.
أخيرًا هناك الـ QLC (اختصارًا لـ Quad-Level Cell) والتي تجعل خلية واحدة يمكنها تخزين 4 بتات من البيانات. ويجرى حاليًا تطوير تقنية الـ PLC (اختصارًا لـ Penta-Level Cell) والتي ستجعل الخلية تحتفظ بـ 5 بتات ولكن تُشير التقارير أن هذه التقنية لن تكون قابلة للاستخدام حتى عام 2025.
من المهم فهم النقطة السابقة جيدًا لأن هذه التقنيات هي التي تفرق بين وحدات الـ SSD بشكل عام أو EVO و QVO و PRO من سامسونج بشكل خاص، فالآن أمامنا 4 أنواع من الذواكر الفلاشية، SLC-NAND و MLC-NAND و TLC-NAND واخيرًا QLC-NAND.
وحدات SSD المزودة بذاكرة SLC ببساطة هي أسرع وحدات SSD في العالم وهو أمر منطقي لأنها تقوم بتخزين كل Bit في خلية منفردة، مما يجعل عملية القراءة والكتابة عليها أكثر دقة وهذا يمكنها من استدعاء البيانات بسرعة مُذهلة. ومع ذلك فمن النادر العثور على SSD يعمل بهذه الذواكر لان في مقابل السرعة تأتي هذه الذواكر بسعة صغيرة وبتكلفة عالية جدًا مقارنةً بغيرها من الـ SSDs الأخرى، لذلك لا تتوفر بكثرة في السوق وليس لنا علاقة بها على الأغلب.
ما لنا علاقة به في هذا الموضوع هو النوع الثاني MLC-NAND فهي الشرائح التي تُستخدم في وحدات PRO من سامسونج، والنوع الثالث TLC-NAND للشرائح التي تُستخدم في وحدات EVO و EVO Plus أيضًا مع تعديلات بسيطة على الشريحة لتكون أسرع، واخيرًا النوع الرابع الممثل في شريحة QLC-NAND والتي تكون موجهة للاستخدام مع وحدات QVO. ينعكس استخدام كل نوع على نواح عدّة في خصائص الـSSD وسنقوم بتغطيتها في الفقرات التالية:
اولًا: التكلفة
يتأثر سعر أي SSD بنوع التقنية المستخدمة لتخزين البيانات عليه سواء MLC أو TLC أو QLC بمعنى ان رقاقة الـ NAND Flash الواحدة يكون لها قدرات استيعابية مختلفة وفقًا للتقنية المتبعة، على سبيل المثال، في الوقت الذي تبلغ فيه شريحة SLC NAND الواحدة سعة 128 جيجابايت كحد أقصى، يمكن أن تبلغ سعة شريحة MLC-NAND الواحدة 256 جيجابايت (الضعف)؛ بينما تبلغ سعة شريحة TLC-NAND الواحدة 384 جيجابايت (3 أضعاف)؛ وتكون شريحة QLC-NAND الواحدة بسعة 512 جيجابايت (أربعة أضعاف).
نلاحظ أن السعة الاستيعابية لتخزين البيانات على الـ SSD تزيد بينما عدد شرائح NAND لا يزيد. نتيجة لذلك، تصبح تكلفة الـ SSD أقل كلما استخدمنا شرائح NAND القادرة على تخزين أكبر عدد ممكن من الـ Bits في الخلية الواحدة، وبالتالي نحن نُشير بوضوح لشرائح QLC-NAND. بمعنى آخر، كلما كان عدد شرائح NAND المستخدمة في وحدة SSD الواحدة أقل، كان السعر منخفض.
لذلك، عندما تتسوق لتشتري SSD من سامسونج ستلاحظ أنه بالرغم من وجود سعات تخزينية مماثلة من فئات QVO و EVO و PRO إلا أن PRO هو الأغلى ثمنًا نظرًا لاحتوائه أكبر عدد من شرائح NAND (الأفضل اداءًا MLC أو TLC)، ثم يليه EVO وأخيراً QVO الذي يعُد الأرخص من سامسونج، كما يعتبر هارد 870 QVO أكبر SSD من سامسونج حتى الآن (بحجم 8 تيرابايت) وأرخصهم سعرًا، لكن بالطبع لهذا الأمر تأثير كبير على الأداء.
ثانيًا: الأداء
بشكل عام، استخدام شركة سامسونج لشرائح QLC-NAND في هاردات QVO يجعلها وحدات SSD الأقل تكلفة والأكبر حجمًا ولكن.. الأسوأ أداءً. ستلاحظ ذلك بوضوح عند مقارنة السرعات بين QVO و EVO و PRO فتجد أن أداء PRO هو الأفضل بينهم لذا يُطلق عليه مصطلح "الفلاجشيب" بين هاردات سامسونج، ثم يليه EVO، ثم يأتي QVO.
مرة أخرى، السبب يكمن في التقنية المستخدمة بين SLC و MLC و TLC و QLC فكل تقنية لها آلية كتابة وقراءة مختلفة. مثلًا في SLC تكون القراءة والكتابة عملية سهلة لأن الخلية الواحدة تخزن Bit واحد فقط من البيانات - 0 أو 1 - وبالتالي يتم تنظيم البيانات بترتيب موحد مما يجعل قدرتها على الوصول لـ Bit معينة أسرع. بينما في شرائح MLC-NAND يتم تخزين 2 Bit لكل خلية بقيم متعددة - 00 أو 01 أو 10 أو 11 - وبالتالي فإنها تستغرق وقت أطول للوصول إلى البتات الموجودة في كل خلية مما يقلل من سرعة القراءة والكتابة، وهكذا في الشرائح الأخرى – TLC = 3bits و QLC = 4bits.
لذلك أشرنا في البداية أن هاردات SLC هي الأسرع، ولكن لأنها نادرة الوجود فإن وحدات PRO من سامسونج والتي تستخدم شرائح MLC-NAND هي الأقرب من حيث السرعة لـ SLC فنجد حاليًا هارد 970 PRO من سامسونج يأتي بسرعة قراءة 3,500 ميجابايت/الثانية وكتابة 2,700 ميجابايت/ثانية.
في الوقت الحالي تُستخدم تقنية SLC بشكل شائع للذواكر المؤقتة (أو كما نطلق عليها ذاكرة الكاش Cache) في وحدات SSD. هذه الذواكر طبعًا صغيرة الحجم ولكن وجودها يؤدي لتحقيق سرعة قراءة/كتابة عالية جدًا (مثلما في وحدة 980 PRO)، فيتم استخدام الـSLC لحفظ البيانات مؤقتًا والتي يستخدمها النظام بشكل مستمر ويحتاج الوصول لها بسرعة بينما يتم تخزين باقي البيانات بصورة دائمة على شريحة TLC أو QLC الأساسية.
ثالثًا: العمر الافتراضي
في البداية يجب إدراك نقطة مهمة وهي أن عمر أي هارد SSD يعتمد بالأساس على عدد دورات الكتابة/المسح التي قمت بها، فكلما وصل الهارد إلى أقصى عدد دورات مُتاح له، والذي يتم تحديده بناءً على نوع تقنية الـ NAND المستخدمة، كلما اقتربت نهايته، بمعنى أن يصبح غير قابل للاستخدام. لقد سبق للكاتب المميز أحمد حسين توضيح هذه النقطة في موضوع لماذا هارد SSD والفلاش ميموري له عمر وعدد محدد من مرات الكتابة والحذف ؟ انصحكم بمراجعته.
بشكل عام تتمتع الخلايا في شرائح SLC-NAND بأطول عدد دورات والتي تتراوح بين 50,000 إلى 100,000 دورة كتابة مما يجعلها تعمل لسنوات طويلة دون تعرض البيانات المخزنة عليها للتلف. ولكن ماذا عن الشرائح المستخدمة في QVO و EVO و PRO ؟؟
بالنسبة لشريحة MLC-NAND فإنها تقدم أفضل قدرة على التحمل بعدد من 5,000 إلى 10,000 دورة الكتابة، بينما شريحة TLC-NAND تسمح بحوالي 3,000 دورة. اخيرًا QLC-NAND التي كان يفترض في الأصل انها ستتحمل 100 دورة، لكن الشركات المصنعة تمكنت من زيادة هذا الرقم إلى حوالي 1,000 دورة كتابة/مسح.
مما سبق نستنتج أن عمر وحدات PRO هو الأطول، ثم يليه EVO، بينما يأتي QVO كأقل وحدة من حيث قدرة التحمل. ولإثبات هذا الاستنتاج نجد أن سامسونج تقوم بدعم وحدات EVO و PRO بضمان محدود لمدة 5 سنوات بينما وحدات QVO لا يتجاوز ضمانها الـ 3 سنوات.
الخلاصة: إذا كنت تريد SSD بسعة تخزينية كبيرة، بدايًة من 1 تيرابايت، بسعر في المتناول لكن الأداء أقل ما يهمك، فوحدات QVO ستُلبي ذلك على أكمل وجه! بينما لو كنت بحاجة لـ SSD يحقق توازن بين كل شيء، أي سعر ميسر وأداء متوسط وسعات تخزينية كبيرة وأيضًا عمر افتراضي طويل فهنا وحدات EVO هي الاختيار الأمثل. لكن إذا كنت بحاجة إلى SSD يتحمل أعباء العمل الثقيلة ويقدم أفضل أداء ممكن، أوصيك بشراء وحدات PRO من سامسونج في حال كانت ميزانيتك تكفي أسعارها.
