أنواع تقنيات الهارديسك وسرعات النقل الحقيقية

من حولي يسألون نفس السؤال ..

لماذا لا أحصل على سرعتي الكاملة من هارديسك ؟!

بالنسبة للسرعة الفعلية للهارد ديسك فهي تعتمد على عدة عوامل

1- نوع تقنية الهارد نفسه (من حيث المقبس - سرعة الدوران - زمن الوصول - البفر ... إلخ)

2- مدى توافق الماذر بورد مع الهارد من حيث دعمها لتقنياته

3- طريقة استخدام الهارد بالإضافة لعوامل أخرى (طريقة تركيب الهارد - درجة الحرارة - تشويش كهرومغناطيسي ... إلخ)

4-

بالبداية وقبل الدخول في الموضوع

لازم الأول نوضح بعض المعلومات بالنسبة للسرعات

وأرجو التركيز والانتباه في قرائتها لأن الأمر يختلط على الكثير من الناس فيها

وأردت أن أوضحها قبل البدء في الموضوع حتى أزيل أي لبس يتعلق بنظام السرعات

* سرعة نقل البيانات بالهاردات تقاس بالميجابت وليس الميجابايت (زي سرعة الإنترنت)

هاردات IDE بسرعة 100 او 133 ميجابت

هاردات ساتا1 بسرعة 150 ميجابت

هاردات ساتا2 بسرعة 300 ميجابت

طب ايه هو الفرق بين الميجا بيت والميجا بايت ؟؟؟

* هناك فرق كبير بين الميجا بت و الميجا بايت (لأن البايت=8بت)

فإن حرف الـb لما ينكتب صغير يبقى بت ولما ينكتب B كبير يبقى بايت، يعني دي Mb ميجابت أما دي MB

ميجابايت، ونفس الأمر مع Gb و GB.

* في بعض الأحيان قد يقرأ البعض موضوعاً ما عن ساتا1 أو ساتا2 فإنه يقرأ سرعة 1.5Gbps أو 3.0Gbps (خد بالك دي جيجابت مش

جيجابايت) وربما يلتبس عليه الأمر ويفتكرها سرعة الهاردات، ولكنها ليست سرعة الهاردات أبدا وانما هي أقصى سرعة نظرية يوفرها ناقل

الساتا ذات نفسه، واحد هايقوللي طب ليه الناقل يدعم سرعة تصل إلى 3 جيجابت في الثانية مع إن الهارد أصلا مش هايجيب غير 300

ميجابت بس؟؟

اقرا النقطة اللي جاية وانت تعرف ..

* أيضا عند القراءة عن هاردات ساتا1 او ساتا2 ترى الأرقام 150MBps و 300MBps (المرة دي بقى ميجابايت) هذه السرعة تسمى بالـ

Burst Speed أو سرعة الإندفاع وليست سرعة نقل البيانات من الهاردديسك

والمسئول الرئيسي عن تكوين هذه السرعة الاندفاعية هو الـBuffer الخاص بالهارد

اذن حتى وإن كانت أقصى سرعة للهارد هى 300 ميجابت في الثانية فيجب ان تكون سرعة الناقل تدعم حتى 3 جيجابت في الثانية لكي تستطيع استيعاب السرعة الاندفاعية المهولة الخاصة بالبفر (وسنتكلم عنه لاحقا بالتفصيل وعن علاقته بالـBurst

Rate)

تعالوا بقى نتكلم عن العوامل المؤثرة على سرعة نقل البيانات

----<((( أولاً: تقنيات الهارد ديسك )))>----

من حيث المقبس فإننا نجد له عدة مقابس

كل منها له مواصفات مختلفة

IDE (PATA) اختصار

Parallel Advanced Technology Attachment

وهي الهاردات العادية التي عرفناها من قديم الأزل

سرعته تتراوح مابين 33 إلى 66 ميجابت بالثانية عند استخدام الكابل ذو الـ40 طرف (حسب الماركة والموديل)

ويعمل بسرعة 100 إلى 133 ميجابت بالثانية عند استخدام الكابل الألترا ذو الـ80 طرف (حسب الماركة والموديل)

SATA اختصار Serial Advanced Technology Attachment

وهي الجيل الجديد من الهاردات الـ IDE حيث أنها من نفس النوع تقريبا ولكن باختلاف تكنولوجيا نقل البيانات

فهذا النوع لا يستخدم نفس كابلات الداتا العادية

وإنما يستخدوم نوعا آخر من الكابلات يتكون من 7 أطراف فقط

مما يعطي حجما أقل = عدم إعاقة تيارات هواء التبريد داخل الكيس

وبالطبع فإنها أسرع ...

فهناك هاردات بتقنية الساتا 1 بسرعة 150 ميجابت في الثانية

وأيضا هاردات بتقنية الساتا 2 بسرعة 300 ميجابت بالثانية

SCSI اختصار Small Computer System Interface

لا تتوفر مقابس السكازي بشكل قياسي في معظم اللوحات الأم إلا في حالات نادرة جدا عندما تكون اللوحة مصنعة خصيصا لسيرفر، ولذلك فغالبا يتم توصيل هارد السكازي على كارت مخصص له

وهي تستخدم غالبا في السيرفرات لما لها من سرعة عالية جدا واعتمادية كبيرة حيث أنها مصممة لتعمل طويلاً ولكنها غير منتشرة

بسبب سعرها الباهظ جدا

ويستخدم لها نوع خاص من كيبل الداتا

أما عن سرعتها فهي في حدود 320 ميجابت في الثانية

كما تعتمد السرعة أيضا على سرعة الدوران للهارديسك والتي كانت 2400 و 3100 و 4200 دورة في الدقيقة بالنسبة للهاردات القديمة جدا

أما الآن فأصبحت 5400 و 7200 دورة في الدقيقة للهاردات العادية

و 10000 دورة للهاردات الرابتور و 15000 دورة للهاردات السكازي.

وطبعا الأعلى أسرع وأحسن

وبالطبع كلما زادت سرعة الدوران كلما قل زمن الوصول أو الـAccess Time

طب ايه هو زمن الوصول ده أصلا ؟؟؟؟

هو الزمن اللازم للإبرة انها تروح عالمكان المطلوب من الميديا عشان تقرا الداتا من عليه

وهو يقاس بالميللي ثانية ms

وطبعا كلما قل الوقت اللازم للحصول على المعلومة كلما كانت سرعة استجابة الهارد أحسن وأفضل

كمان فيه حاجة اسمها البفر (Buffer) وهى ذاكرة انتقالية سريعة جدا مابين الهاردديسك ومابين الماذربورد.

هذا البفر هو عبارة عن رقاقة

من الرام تعمل على زيادة أداء الهارديسك.

كلنا نعلم أن الهاردديسك يتكون من عدد من القطاعات ويتم تخزين البيانات عليها

فعندما نطلب ملف ما ولنقل أنه مخزن على القطاع رقم 10

فإن الهارد يقوم بقراءة ونقل القطاع رقم 10 لك لتقوم بالتعامل معه

ولكنه لا يتوقف عند هذا الحد

وانما بعدها يقرأ القطاع رقم 11 والقطاع رقم 9 ويقوم بتخزينهم في البفر، بحيث انك لو احتجت اليهم هاتقدر

تاخدهم على طول من البفر بسرعة أعلى من سرعة الهارد (وبالطبع لما انت بتطلب جزء معين فهناك احتمالية كبيرة جدا أنك تكون

هاتحتاج كمان الجزء اللي بعده أو اللي قبله)

هذا البفر تتراوح مساحاته ما بين الـ2 أو 8 أو 16 ميجا للهاردات العادية و 32 ميجا أقصى شيء للهاردات السكازي. وكلما زادت كلما زاد أداء

الهارد بشدة.

هذا الـBuffer هو المسئول الأول والأساسي عن قوة الـBurst Speed

لأن هذه السرعة الإندفاعية هي في الحقيقة سرعة نقل البيانات لرقاقة رام البفر

فلو فرضنا ان عندك هارد البفر بتاعه 16 ميجا

اذن معناه انه عندك امكانية تتعامل مع 16 ميجا من البيانات بالسرعة الرهيبة بتاعة البفر (والتي تصل إلى 100 ضعف سرعة قراءة الهارد)

بما معناه ان هذا البفر يعتبر زي المكثف أو الـCapacitor فى الدوائر الإلكترونية

فإنه يملأ نفسه أولا بالمعلومات ثم يقوم بالتفريغ بعد ذلك بسرعة أعلى

ولهذا فإنك عند القيام باختبار للهارد ديسك بأي من برامج اختبار السرعة

تجد أن الرسم البياني يبدأ بالـBrust Speed (سرعتها عالية) وينتهي بالسرعة الفعلية لنقل البيانات (منخفضة مقارنة مع البرست)

أما ما بينهما من ميل في الرسم البياني فهي مراحل تفريغ البفر

فكلما كان البفر كبيراً فإنه يأخذ وقتا أطول في التفريغ وبالتالي أداء أفضل في العمل والسرعة

----<((( ثانياً: مدى توافق الجهاز تقنياً )))>----

من غير المنطقي أن تشتري هارد سكازي وانت جهازك أصلا مافيهوش سكازي بورت

أو كمثال آخر ماتروحشي تشتري هارد ساتا2 وانت الماذربورد بتاعتك مش بتدعم غير ساتا1

لو الماذر بورد بتاعتك مش بتدعم ساتا 2 ففي هذه الحالة الهارد بيشتغل على نظام ساتا1 العادي

أي بسرعة 150 ميجابت فقط وليس 300 ميجابت

اذن 150 ميجابت = تقريبا 18 ميجابايت (150/8) 150Mbps = 18MBps

والـ300 ميجابت = تقريبا 37 ميجا بايت (300/8) 300Mbps

= 37MBps

على فكرة:

نفس طريقة الحساب مستخدمة في سرعات الإنترنت

يعني لو عندك خط انترنت بسرعة 512 فالـ512 دول كيلو بت

عشان كده بتلاقي أقصى سرعة دونلود فعلية تكون 64 كيلوبايت (512/8)

----<((( ثالثاً: طريقة الإستخدام + عوامل أخرى )))>----

المهم .. كده متفقين ان أقصى سرعة نقل بيانات للساتا1 هى 18 ميجا بايت في الثانية

وأقصى سرعة نقل بيانات للساتا2 هي 37 ميجا بايت في الثانية

ولكن خد بالك ... دي أقصى سرعة ممكن توصللها

يعني مش بتبقى شغالة بكامل طاقتها طول الوقت

ليه ؟؟ لأن أقصى سرعة دي مش بتيجي غير تحت شروط أو ظروف معينة

وعندما يتم قياس السرعة من قبل المصنع بيتم قياسها في كل الظروف المثالية بحيث يقدروا يحصلوا على أعلى رقم يعملوا بيه دعاية

لمنتجاتهم

ومعروف ان السرعة تعتمد على درجة حرارة الهارد + كفاءة وقوة جهازك عامة من رامات وبروسيسور + كفاءة كابلات التوصيل المستخدمة +

قوة الباور سبلاي + وجود مجال مغناطيسي ناتج من باقي مكونات الجهاز أو حتى وضعية تركيب الهارد !!

طيب

هانقول مثلا انه بسبب العوامل دي السرعة الفعلية اللي بتقدر توصللها بتكون أقل شوية

وهانضرب هنا مثال بالأجهزة الضعيفة المواصفات والتي غالبا يكون فيها منتجات مقلدة أو رديئة الصنع من باور سبلاي وكابلات وتهوية ...إلخ

مما ينتج عنه ضعف عام بسرعة الجهاز تتأثر بها سرعة الهاردديسك

لدرجة أنها ممكن تصل إلى 15 ميجا بايت للساتا1 و 30 ميجا بايت للساتا2

يتبقى بقى حاجة مهمة جدا

فى حالة انك مثلا عندك هارد ساتا 2 (مع دعم ساتا2 من الماذر بورد)

يعني عندك سرعة نقل بيانات تقترب من 30 ميجا بايت في الثانية (قد تزيد أو تنقص قليلا)

برضه مش هاتقدر توصللها كلها فعليا وانت بتعمل كوبي ... طب ليه ؟؟

مبدئيا كده

الوندوز بتكون عاملة ملف اسمه PageFile (وده يعتبر امتداد للرام ولكن على الهارد ديسك)

طول الوقت بتكتب وتحذف منه بيانات حسب البرامج اللي بتفتحها أو تقفلها

إذن عمليات الكتابة والقراءة دي بتستهلك شوية من معدل نقل البيانات بتاعك

ولو انت قاعد عالنت

الاكسبلورر بينزل Temporary Files و الكوكيز وما الى ذلك وبيكتبهم برضه عالهارد

اذن برضه بيستهلك شوية من معدل نقل البيانات

ولو انت قاعد فاتح ماي كمبيوتر وبتدخل وتطلع من فولدرات في جهازك

كل حركة بتتسجل في الـHistory الخاص بالوندوز

اذن برضه بيستهلك شوية من معدل نقل البيانات

أو لو مشغل أي برامج بتتعامل مع ملفات مباشرة من على الهاردديسك

زي أغاني أو أفلام

أو حتى برنامج الأنتي فيروس اللي طول الوقت بيعمل فحص على الملفات (في الخلفية)

هانقول مثلا ان كل الحجات دي بتستهلك 5 ميجابايت من الـ30 المتاحين ليك

يبقى المتبقى 25

طيب لو انت بتعمل كوبي مثلا لأي ملف من البارتيشن D للبارتشن E

عندك سرعة 25 ميجابايت في الثانية

بيتقسموا

12.5 سرعة القراءة من الـ D

و 12.5 سرعة الكتابة على الـE

اذن أصبحت السرعة الحقيقية للكوبي بحدود 12.5 ميجا في الثانية !!!

طيب هل مستحيل اعمل كوبي بكامل السرعة المتاحة ليا ؟؟ يعني 30 ميجا في الثانية ؟؟

لا طبعا مش مستحيل ... ممكن جدا

بس في حالات خاصة...

نفتترض ان عندك 3 هاردات

الهارد الأول هايكون عليه نظام الويندوز بتاعك

والاتنين التانيين هما اللي هاتعمل كوبي بينهم

بكده بقت كل عمليات القراءة والكتابة بتاعة الوندوز تتم عالهارد الأول ولا علاقة لها بالكوبي اللي هايتم بين الهاردين التانيين (يعني مش

هاتسحب من سرعتهم حاجة)

أما بقى الهاردين التانيين فكل واحد عنده معدل نقل بيانات = 30 ميجا في الثانية

واحد منهم هايقرا بس (اذن هايقرا بسرعة الـ30 كلهم)

والتاني هايكتب بس (اذن هايكتب بسرعة الـ30 كلهم)

بكده بقت السرعة الفعلية للكوبي 30 ميجا في الثانية

استنتاجات بسيطة:

----------------------

1

- لما يكون نظام التشغيل على هارد منفصل بيحسن أداء القراءة والكتابة من عالهاردات التانية

(وعشان كده تلاقي أى محترف جيمز أو هاوي سرعة لازم بيكون عنده هارد صغير محطوط لنظام التشغيل بس)

2- لما يكون الكوبي مابين هاردين بتكون سرعته ضعف سرعة الكوبي من على نفس الهارد

تحب تجرب الكلام ده بنفسك ؟؟

ليه لأ

فيه برامج كتير بتعمل اختبارات عالهارد لقياس السرعة

أرشح منهم برنامج HD Tach لأنه صغير الحجم وخفيف ومجاني أيضاً كما أنه لا يستغرق وقتا طويلا في الاختبار (ولكن يعيبه عدم دعمه

لويندوز فيستا)

رابط تحميل البرنامج:

وهنا اختبار على الهاردات بتاعتي

كما ترون في الصورة فقد قمت باختبار الهاردات الخاصة بي ووضعتهم في مقارنة للتوضيح

ويسترن 120 جيجا ساتا2 ذو 8 ميجا بفر وهو باللون الأزرق

وبالأحمر لدي هاردين ويسترن 80 جيجا وأيضا 8 ميجا بفر ولكنهم في مصفوفة رايد0

عند الرقم 1 في الصورة هذه هي بداية الإختبار ويتضح فيها كيف أن مستوى نقل البيانات عالى جدا بسبب سرعة البفر وبمساعدة الـBurst Speed

وعند الرقم 2 يتضح كيف أنها أخذت تقل تدريجياً حتى تم تفريغ البفر تماما وأصبحت هذه هي السرعة الحقيقية للهارد وحدها دون مساعدة

أما عند الرقم 3 فترون السرعات Burst Speed للبفر

فكمثال لو رأينا سرعة قراءة البفر لهارد الـ120 ستجدها 124 ميجابايت في الثانية

أضف مثلهم لسرعة كتابته (لأن البفر يقرأ ويكتب في نفس الوقت بعكس الهارد)

ليصبح مجموع عرض الحزمة التي يحتاجها البفر عند العمل حوالي 248 ميجابايت في الثانية

اذن فاعتماد 3 جيجابت في الثانية لناقل الـSata2 يصبح منطقياً

أما عند الرقم 4 فيوجد حساب متوسط سرعة نقل البيانات

كما يظهر فيها شيء آخر

وهو أن الهارد الـ120 قام باستهلاك 3% من قوة المعالج عند عمله

بينما مصفوفة الرايد لم تقرب من البروسيسور نهائيا

وذلك لأن لها رقاقة خاصة بها تقوم وحدها بكل عمليات النقل المطلوبة

وبالصورة عموما يتضح كيف أن الرايد0 قد ضاعف من أداء الهاردات وأثبت تفوقه عن قوة وجدارة..

تم بحمد الله