وسيط تخزين ذو حالة ثابتة

وسيط تخزين ذو حالة ثابتة(بالإنجليزية:Solid-state drive (SSD))‏ ,يختلف عن القرص الجامد أوالقرص الصلبأو سواقة الحالة الصلبة أو القرص الإلكتروني، فهو عبارة عنجهاز تخزينبياناتبحالته الجامدة لا يحتوي على أقراص متحركة كما فيالقرص الصلب. يعتمد علىالدوائر المتكاملةIntegrated Circuits والذاكرة لتخزين المعلومات مما يجعله ثابتا ومستمرا. تستخدم تكنولوجيا وسائط التخزين ذات الحالة الثابتة SSD واجهات إلكترونية متوافقة مع واجهات الإدخال والإخراج التقليدية (block input/output (I/O))للسواقة الصلبة، مما يسمح باستبدالها بسهولة في التطبيقات الشائعة،بالإضافة إلى واجهات الإدخال والإخراج مثل SATA السريعة و SATA Express التي تم تصميمها لتلبية متطلبات محددة لتكنولوجيا وسائط التخزين ذات الحالة الثابتة SSD.
محركات الأقراص ذو الحالة الثابتة (SSD) لا تحتوي على مكونات ميكانيكية متحركةكالأقراص الصلبة(HDD)الكهروميكانيكيةوالكهرومغناطيسية أوالأقراص المرنة، التي تحتوي على أقراص دوارةورؤس متحركة للقراءة والكتابةDisk read-and-write heads،وسائط التخزين ذات الحالة الثابتة (SSD) تستخدم طريقة مختلفة عن الأقراصالكهروميكانيكيةوبالتالي فهي أكثر مقاومة للصدمات الخارجية وتعمل بصمت، كما تتميزبزمن وصولوتأخير أقل،بينما سعر الوسائط الثابتة ينخفض مع مرور الوقت،، صنف المستهلكون الوسائط الثابتة SSDs (اعتبارًا من 2016) على أنها أغلى أربع مرات من الأقراص الصلبة HDDs .
اعتبارًا من 2015، أصبحت معظم الوسائط التخزين ذات الحالة الثابتة تستخدمالخلايا متعددة المستويات(MLC) المبنية على دوائر إلكترونية ذاتذاكرة ناند(MLC NAND-based flash memory) ، وهي نوع منالذاكرة الثابتةNon-volatile) memory) التي تحتفظ بالبيانات حتى في حالة عدم وجود طاقة كهربائية، يمكن تصنيع الذاكرة الثابتة باستخدام خلايا الذاكرة العشوائية الغير الثابتة (RAM) مع إضافة بطاريات تعمل في حالة فقد الطاقة الكهربائية.
الوسائط الهجينةHybrid drive (أو الوسائط الهجينة ذات الحالة الثابتة solid-state hybrid drives) أو بالاختصار SSHD، تدمج ما بين مميزات القرص الصلب HDDs والوسائط الحالة الثابتة SSDs في نفس الوحدة لتوفير مساحة تخزين كبيرة من القرص الصلب مع سرعة أعلى بفضل استخدام جزء من الوسائط ذات الحالة الثابتة (cache) لتحسين الأداء والوصول السريع إلى لبيانات.
هناك تقنية جديدة تستخدم الذاكرة الثابتة بالاعتماد على تقنيةذاكرة الوصول العشوائي الساكنة (SRAM)أو تقنيةذاكرة الوصول العشوائي الديناميكية (DRAM)بدلاً من تقنيةالذاكرة الوميضية (Flash memory)، و يتم تعزيزها ببطاريات لحفظ البايانات في حالة فقدان الطاقة.
الاستخدام الأصلي لكلمة الجامدة أو الحالة الصلبة (منفيزياء الجوامد) مستخدم في أجهزةأشباه الموصلاتبدلاً من أجهزةالصمامات المفرغة أو صمامات الإلكترون، ولكن في هذا السياق تم اعتماد لتمييز الحالة جامدة في الأجهزة الإلكترونية والأجهزةالكهروميكانيكيةأيضاً. ومععدم وجود أجزاء متحركةفإن السواقات الجامدة أكثر تحمل من الأقراص الصلبة، وأيضاً لا يصدر منها صوت (ما لم يوجد بها مروحة تبريد)، وهيأسرعلنفس السبب.
الوسائط الثابتة بدأت بالظهور فيالحواسيب المحمولة، مع أنها أغلى مقارنةً بالأقراص الصلبة (500دولار أمريكيل256جيجابايتمقارنةً ب50 دولار أمريكي قرص صلب خارجي بنفس الحجم مع بدايات 2009).
السواقة المبنية على تقنيةالذاكرة الوميضيةأو السواقة الجامدة الوميضية
أغلب مصنعي السواقة الجامدة يستخدمون تقنية الذاكرة الوميضية لصناعة سواقات قوية وقابلة لتحمل الصدمات. السواقة الجامدة الوميضية لا تحتاج إلى بطاريات لحفظ المعلومات، وتكون بأحجام مختلفة 3.5 و2.5 و1.8بوصة. السواقة الجامدة الوميضية تحتفظ بالمعلومات حتى لو حصل انقطاع مفاجئ للتيار الكهربائي. وهي أبطء منذاكرة الوصول العشوائيوالقرص الصلب، ولكن قد تكون ذو أداء أفضل من الأقراص الصلبة، لأنه تم إزالة وقت البحث الذي ينتج عنه تحرك القرص وتحرك رأس القراءة والكتابة في القرص الصلب لعدم وجود أجزاء متحركة في الذاكرة.
المكونات:
يعتمد حجم وشكل أي جهاز إلى حد كبير على حجم وشكل المكونات المستخدمة في صنع هذا الجهاز. صُمِّمَت الأقراص الصلبة التقليديةومحركات الأقراص الضوئيةحول اللوح الدوّار أوالقرص البصريجنبًا إلى جنب مع محرك المغزل (Spindle Motor) بالداخل. إذا كان وسيط التخزين ذو الحالة الثابتة مكوَّنًا من العديد منالدوائر المتكاملةالمترابطة (ICs) وموصل واجهة، فإن شكله لم يعد يقتصر على شكل محركات الوسائط الدوارة. تأتي بعض حلول التخزين ذات الحالة الصلبة في هيكل أكبر قد يكون عامل شكل مثبت على الرف مع العديد من محركات أقراص الحالة الصلبة بالداخل. سوف يتصلون جميعًا بحافلة مشتركة داخل الهيكل ويتصلون خارج الصندوق بموصل واحد.
للاستخدام العام للكمبيوتر، يُعتبر عامل الشكل 2.5 بوصة (الموجود عادةً في أجهزة الكمبيوتر المحمولة) هو الأكثر شيوعًا. بالنسبة لأجهزة الكمبيوتر المكتبية المزودة بفتحات لمحركات الأقراص الثابتة مقاس 3.5 بوصة، يمكن استخدام لوحة محول بسيطة لجعل محرك الأقراص هذا مناسبًا. الأنواع الأخرى من عوامل الشكل أكثر شيوعًا في تطبيقات المؤسسة. يمكن أيضًا دمج الأقراص الصلبة تمامًا في الدوائر الأخرى للجهاز، كما هو الحال في أبلماك بوك أير(بدءًا من طراز خريف 2010).اعتبارًا من عام 2014، اكتسبت عوامل الشكل ميني ساتا (Mini-SATA)وم.2(M.2) أيضًا شعبية، خاصة في أجهزة الكمبيوتر المحمولة.
تتمثل فائدة استخدام عامل شكل الأقراص الصلبة الحالي في الاستفادة من البنية التحتية الواسعة الموجودة بالفعل لتركيب وتوصيل محركات الأقراص بالنظام المُضيف.تُعرف عوامل الشكل التقليدية هذه بحجم الوسائط الدوّارة (أي 5.25 بوصة أو 3.5 بوصة أو 2.5 بوصة أو 1.8 بوصة) وليست بأبعاد غلاف محرك الأقراص.
بالنسبة للتطبيقات التي تكون المساحة فيها أعلى، مثل أجهزة الحاسوب اللوحية أوألترابوك، وُحِّدت بعض عوامل الشكل المُدمجة لمحركات أقراص الحالة الثابتة المستندة إلى الفلاش.
يوجد عامل شكل ميني ساتا (Mini-SATA)، والذي يستخدم التخطيط المادي لبطاقة مينيمنفذ الملحقات الإضافية السريع(PCI Express Mini Card). إنه يظل متوافقًا كهربائيًا مع مواصفات واجهة بطاقة ميني منفذ الملحقات الإضافية السريع بينما يتطلب اتصالًا إضافيًا بوحدة تحكم مضيف ساتا (SATA) من خلال نفس الموصل.
عامل الشكل م.2 (M.2)، المعروف سابقًا باسم عامل الشكل من الجيل التالي (NGFF)، هو انتقال طبيعي من ميني ساتا والتخطيط المادي المُستخدَم، إلى عامل شكل أكثر قابلية للاستخدام وأكثر تقدمًا. بينما استفادت ميني ساتا من عامل الشكل والموصل الحاليين، فقد صُمِّم م.2 لزيادة استخدام مساحة البطاقة إلى الحد الأقصى، مع تقليل المساحة. يسمح م.2 القياسي بتركيب محركات أقراص الحالة الصلبة ساتا ومنفذ الملحقات الإضافية السريع على وحدات م.2
تُستخدَم الآن عوامل الشكل التي كانت أكثر شيوعًا لوحدات الذاكرة بواسطة محركات أقراص الحالة الصلبة للاستفادة من مرونتها في تصميم المكونات. بعض هذه الأجهزة تتضمنمنفذ الملحقات الإضافية السريعوذاكرة ميني منفذ الملحقات الإضافية السريع (PCI Express Mini Card) وميني المزدوج في خط وحدة الذاكرة (Mini-DIMM) وMO-297 وغيرها الكثير.يُستخدَم ساتا المزدوج في خط وحدة الذاكرة (SATADIMM) من Viking Technology فتحة المزدوج في خط وحدة الذاكرة DDR3 فارغة على اللوحة الأم لتوفير الطاقة لوسيط التخزين ذو الحالة الثابتة مع موصل ساتا منفصل لتوفير اتصال البيانات مرة أخرى بالكمبيوتر. والنتيجة هي وسيط تخزين ذو حالة ثابتة سهل التثبيت بسعة مساوية لمحركات الأقراص التي تشغل عادةً حاوية محرك 2.5 بوصة كاملة.قام مصنع واحد على الأقل، إينوديسك (Innodisk)، بإنتاج محرك أقراص مُثبَّت مباشرة على موصل ساتا (SATADOM) على اللوحة الأم دون الحاجة إلى كابل طاقة.تعتمد بعض وسائط التخزين التي حالتها ثابتة على عامل شكلمنفذ الملحقات الإضافية السريعوتقوم بتوصيل كلٍ من واجهة البيانات والطاقة من خلال موصل منفذ الملحقات الإضافية السريع بالمُضيف. يمكن أن تستخدم محركات الأقراص هذه إما وحدات تحكم فلاش منفذ الملحقات الإضافية السريع مباشرة أو جهاز جسر منفذ الملحقات الإضافية السريع إلى ساتا والذي يتصل بعد ذلك بوحدات تحكم فلاش ساتا.