متن کامل

NCQ و کاربردهای آن در هارددیسک ها


اگر نظرسنجی دقیقی شکل گیرد، حتم دارم کمتر از پنج درصد کاربران بازار با تکنولوژی NCQ آشنایی دارند. البته اهالی حرفه‌ای مدت‌هاست که با تکنولوژی اصیل‌تری با نام TCQ آشنایی دارند و به‌همین دلیل می‌توانند حدس‌هایی درباره NCQ مطرح کنند.
تکنولوژی NCQ در واقع یکی از فرزندان خلف تکنولوژی TCQ است و فقط در هارددیسک‌های SATA عرضه می‌شود و شرایطی را فراهم می‌کند تا دسترسی به محل‌های ذخیره‌سازی داده‌ها به شیوه‌ای هوشمندانه انجام شود. اصطلاح NCQ مخفف Native Command Queuing است و همچنان که گفتم از فرزندان TCQ که در سال ۱۹۹۴ برای استفاده در هارددیسک‌های SCSI۲ ارایه شده بود.

هارد دیسك ها مكانیكی ترین قطعه موجود در كامپیوتر ها به شمارمی آیند. این موضوع باعث می شود هارد دیسك سیستم را از پتانسیل كارآیی واقعی آن دور كند. كندی هارد دیسك ها تنها به كامپیوترhardمحدود نمی شود و در وسایل الكترونیكی دیگر مثل پخش كننده های موسیقی كه هارد دیسك دارند، نیز ردی از این اثر دیده می شود. ساختار هارد دیسك مربوط به سال ۱۹۵۶ می شود. در این سال آی بی ام اولین هارد دیسك را با ظرفیت ۵ مگابایت عرضه كرده كه توسط ۵۰ دیسك ۲۴ اینچی فراهم می شد. این تكنولوژی در حال حاضر نیز به همین صورت استفاده می شود. در حال حاضر یك هارد دیسك ۴۰۰ گیگا بایتی دارای ۵ دیسك ۵/۳ اینچی هر كدام با ظرفیت ۸۰ گیگا بایت است. با افزایش ظرفیت هارد دیسك ها، تنوع اطلاعات موجود روی آن ها نیز افزایش می یابد كه باعث افزایش قابل توجه زمان دسترسی (Access Time) می شود. در واقع منظور همان مدت زمانی است كه طول می كشد تا هدهای خواندن و نوشتن اطلاعات را بر روی دیسك پیدا كنند كه در هنگام اجرای نرم افزارها از این تاخیر با نام Load شدن نرم افزار یاد می شود. كه بخش اصلی این تاخیر مربوط به هارد دیسك می شود.

 

اما ساختار هارد چگونه است؟


هر هارد شامل چند دیسك می شود و هر دیسك دارای چندین واحد ذخیره سازی اطلاعات است. شیار یا (Track) یكی از این واحدها است. كه به شكل دایره همانند شیارهای صفحه گرامافون است. واحد بعدی كلاستر (Cluster) است. خود كلاستر شامل یك یا چند سكتور یا قطاع (Sector) است. سكتورها كوچكترین واحد ذخیره سازی اطلاعات هستند. كه اطلاعات درون آن قرار می گیرند ارتباط میان سكتورها توسط (فایل سیستم) بررسی و پیگیری می شود. برای خواندن و نوشتن اطلاعات از وسیله ای به نام هد استفاده می شود. هدها روی یك بازوی محرك قرار دارند. برای چرخش دیسك ها نیز از یك وسیله دوكی شكل استفاده می شود كه باعث چرخش صفحه می شود. هر چه سرعت چرخش بیش تر باشد دیسك سریعتر عملیات ها را انجام می دهد. واحد این چرخش دور بر دقیقه یا RPM است. به مجموع زمان جستجوی فایل و چرخش دیسك زمان دسترسی می گویند. هنگامی كه بسته های اطلاعاتی درخواستی از هارد افزایش یابد مدت زمان دسترسی افزایش پیدا می كند و برای كاربرد محسوس خواهد بود. هارد برای پیدا كردن و خواندن چند بسته اطلاعاتی كه در نقاط مختلف هارد هستند و حركت های اضافی زیادی انجام می دهد تا آن ها را پیدا كرده و بخواند. تكنولوژی NCQ یا صف بندی ذاتی دستورات برای حل این مشكل ارائه شده است این تكنولوژی برای دیسك های سازگار با درگاه SATA در نظر گرفته شده است.


هارد دیسك های NCQ چگونه کار می کنند؟


هارد دیسك های بدون NCQ دستورات را طبق ترتیبی كه دریافت می كنند اجرامی كنند. درست مانند هنگامی كه وارد یك فروشگاه شده اید و طبق لیست خرید خود را به ترتیب از قفسه های بر می دارید.هارد دیسك هایی كه NCQ دارند دستورات را به ترتیب نزدیكی آن ها به محل فعلی هدهای هارد دیسك انجام می دهند. مانند هنگامی كه در فروشگاه خرید خود را بر اساس لیست از اجناس نزدیك تر به خودتان شروع كنید. برای استفاده از NCQ چندین پیش نیاز وجود دارد، اولی پشتیبانی هارد دیسك شما از NCQ و دومی پشتیبانی كنترلگر دیسك از NCQ چنانچه این قابلیت در هارد دیسك داشته باشد بر روی آن ذكر خواهد شد.همچنین بعضی از مادر بوردهایی كه پورت SATA دارند دارای قابلیتی به نام AHCI هستند كه اجازه می دهد سیستم عامل از قابلیت NCQ استفاده كند. این قابلیت در ویندوز XP در نظر گرفته نشده است بنابراین هنگام نصب ویندوز XP باید درایورهای AHCI را نصب كنید. اما خوشبختانه ویندوز ویستا به طور كامل از این قابلیت پشتیبانی می كند و تنها كافی است حالت AHCI را در بایوس مادربورد فعال كنید.

 

 مزایای تکنولوژی NCQ


اصل‌ترین استفاده از تکنولوژی NCQ، در کاربردهای چندگانه است. به‌ بیان دیگر این تکنولوژی برای افزایش کارایی سرورهایی طراحی شده است که درخواست‌های متنوع چندین کاربر به‌صورت همزمان برای هارددیسک ارسال می‌کند. نکته جالب این است که بیشتر کاربران کنونی کامپیوترها از چندین برنامه به صورت همزمان استفاده می‌کنند و به‌همین دلیل این تکنولوژی کارساز خواهد بود.
علاوه بر افزایش کارایی هارددیسک در دسترسی به داده‌ها، چند مزیت دیگر را نیز می‌توان عنوان کرد.
۱) هد خواندن و نوشتن کمتر جابه‌جا می‌شود و عمر مفید آن افزایش خواهد یافت.
۲) استفاده بلندمدت از تکنولوژی NCQ موجب کاهش مصرف‌انرژی خواهد شد.
۳) هر چه تماس هد خواندن و نوشتن با سطح هارددیسک کمتر باشد، احتمال بروز خطا در ثبت و خوانش داده‌ها کاهش خواهد یافت. دیگر اینکه، کاهش تماس هد یا سطح هارددیسک احتمال برخورد فیزیکی این دو موجود و بروز صدمات غیرقابل جبران فیزیکی هارددیسک را کاهش خواهد داد. به‌ بیان دیگر امر ذخیره‌سازی داده‌ها با درصد خطای کمتری انجام می‌شود و داده‌ها با امنیت بیشتری نگهداری می‌شوند.
۴) زمان انتظار انجام دستورات بعدی کاهش خواهد یافت و حافظه بافر با سرعت بالاتری خالی می شود و پذیرای داده‌ها و دستورالعمل‌های جدید خواهد شد. نتیجه اینکه با این اقدام شاهد وقفه‌های طولانی برای ثبت یا دریافت داده‌ها نخواهیم بود.

● آخر اینکه
بیشتر هارددیسک‌هایی که از رابط SATA استفاده می‌کنند همراه با تکنولوژی NCQ عرضه می‌شوند، اما برخی مدل‌ها همچنان بدون این تکنولوژی تولید شده و خریدار از همه جا بی‌خبر نیز بدون اطلاع قبلی آن را می‌خرد. به‌طور معمول قیمت اضافه‌ای به‌دلیل ارایه امکان استفاده از این تکنولوژی دریافت نمی‌شود!
دیگر اینکه، استفاده از تکنولوژی NCQ علاوه بر افزایش کارایی کلی هارددیسک، احتمال بروز خطا یا خرابی (MTBF) را نیز کاهش می‌دهد. اگر از آن دسته کاربرانی هستید که به‌ صورت همزمان از چند نرم‌افزار استفاده می‌کنید لازم است که هارددیسک شما مجهز به تکنولوژی NCQ باشد.
این را هم بگویم و خلاص که ترکیب تکنولوژی‌های NCQ و RAID در سیستم‌هایی که از چندین هارددیسک استفاده می‌کنند فوق‌العاده است. همین!

 

برای مشاهده لیست قیمت انواع هارددیسک روی تصویر زیرکنید

حافظه و تجهیزات ذخیره سازی

حافظه و تجهیزات ذخیره سازی

25 اسفند 1398
تعداد بازدید: 40

نظرات

مرورگر شما بسیار قدیمی است!
جهت مشاهده این وب سایت به صورت صحیح، بروزرسانی مرورگرتان ضروری خواهد بود. بروزرسانی مرورگر
×