الذكاء الاصطناعي
#أقراص_صلبة_ثنائية_المحرك
#SSD_HDD
الأقراص الصلبة ثنائية المحرك: فشلت للمستهلكين وضرورية لمراكز البيانات
بينما حققت [[أقراص SSD]] قفزات هائلة في السرعة، ظلت الأقراص الصلبة التقليدية أبطأ نسبيًا. محاولات تسريعها قادت إلى فكرة الأقراص ثنائية المحرك، لكنها لم تنتشر للمستهلكين. فما هي قصة هذه التقنية التي صُممت لتجاوز قيود الأقراص الصلبة الميكانيكية، ولماذا فشلت في كسب حصة سوقية واسعة، لتصبح اليوم ضرورة حتمية لعمالقة مراكز البيانات السحابية؟
فهم آلية عمل الأقراص الصلبة ثنائية المحرك
يتكون القرص الصلب التقليدي (HDD) من مجموعة من الأقراص المغناطيسية الدوارة وذراع ميكانيكية واحدة، تُعرف باسم "المحرك" (actuator)، التي تحرك رؤوس القراءة والكتابة عبر أسطح هذه الأقراص. بغض النظر عن حجم البيانات المخزنة أو عدد الأقراص المكدسة داخل الهيكل، لا يمكن لذراع المحرك الواحدة أن تتواجد إلا في موقع مادي واحد في أي لحظة. ونتيجة لذلك، يجب أن تُعالج جميع طلبات البيانات بالتسلسل، مما يخلق عنق الزجاجة الرئيسي في الأداء.
تتغلب الأقراص الصلبة ثنائية المحرك على هذا القيد من خلال دمج ذراع محرك ثانية مستقلة تمامًا ضمن نفس الهيكل المادي. عادةً ما تُقسم الأقراص منطقيًا إلى نصفين علوي وسفلي؛ يتحكم محرك واحد في رؤوس القراءة والكتابة للمجموعة العلوية من الأقراص، بينما يتعامل المحرك الثاني بشكل مستقل مع المجموعة السفلية. يمكن تشبيه هذا المفهوم بإضافة نواة ثانية إلى معالج حاسوب أحادي النواة، مما يقسم عبء العمل المادي لتخفيف الاختناقات المتأصلة في الأجزاء المتحركة.
لماذا لم تنجح أقراص HDD ثنائية المحرك للمستهلكين؟
على الرغم من مزايا الأداء التي لا يمكن إنكارها مقارنة بالأقراص الميكانيكية التقليدية، لم تحقق الأقراص الصلبة ثنائية المحرك انتشارًا واسعًا في السوق لعدة أسباب تقنية واقتصادية متراكمة. يكمن الرادع الأساسي في التقدم المتواصل والانخفاض المستمر في تكلفة أقراص SSD. على مدى العقد الماضي، وصلت حلول التخزين القائمة على الذاكرة الفلاشية إلى مستويات سعرية جعلتها في متناول المستهلكين وبيئات الشركات على حد سواء. لا تحتوي أقراص SSD على أجزاء متحركة، وتقدم سرعات تفوق بكثير حتى أفضل الأقراص الميكانيكية ثنائية المحرك.
فالمستخدمون الذين يبحثون عن الأداء يفضلون شراء أقراص SSD، بينما يختار أولئك الذين يسعون إلى أدنى تكلفة لكل تيرابايت لتخزين البيانات الضخمة أقراصًا صلبة قياسية أحادية المحرك. تحتل الأقراص ثنائية المحرك منطقة وسطى غير مناسبة في هذا التسلسل الهرمي للتخزين، فهي لا تقدم السرعة الفائقة للذاكرة الفلاشية ولا التكلفة المنخفضة جدًا للأقراص الميكانيكية التقليدية.
هناك أيضًا عقبة برمجية يجب أخذها في الاعتبار. غالبًا ما يقدم القرص الصلب نفسه كوحدتين منطقيتين منفصلتين لزيادة الأداء، وتتطلب وحدات التحكم القديمة في الأجهزة وحلول التخزين المعرفة بالبرمجيات تحديثات وتحسينات لموازنة أعباء العمل بشكل صحيح عبر المحركين. إذا لم تكن البنية التحتية لمركز البيانات مُحسّنة بشكل صريح لتوزيع البيانات بالتزامن على نصفي القرص، فإن المحرك الثانوي يظل خاملاً، مما يلغي تمامًا القيمة المدفوعة مقابل هذه التقنية. وقد أدى هذا المزيج من توسع سوق SSD وزيادة تكاليف التصنيع وضرورة إصلاح البنية التحتية إلى بقائها متخصصة للغاية.
الضرورة الحتمية لمراكز البيانات الضخمة
ومع ذلك، يختلف المسار تمامًا داخل قطاع "الهايبر سكيل" (hyper-scale)، وتحديدًا بين مزودي الخدمات السحابية الضخمة و[[مراكز البيانات]] العملاقة. بالنسبة لعمالقة البنية التحتية هؤلاء، فإن تقنية الأقراص ثنائية المحرك ليست مجرد فضول عابر؛ بل أصبحت ضرورة ميكانيكية لا مفر منها وبسرعة.
![Toy Story 5: هل يعيد إحياء سلسلة [[Pixar]] الشهيرة في 2026؟](https://www.digitaltrends.com/tachyon/2026/02/Jessie-Buzz-Lightyear-and-Woody-looking-amazed-in-Toy-Story-5.jpg?resize=440,292)
فمع استخدام مصنعي الأقراص الصلبة لتقنيات تسجيل متقدمة مثل التسجيل المغناطيسي بمساعدة الحرارة (Heat-Assisted Magnetic Recording - [[HAMR]]) لدفع سعات الأقراص إلى ما يتجاوز الثلاثين وفي النهاية الخمسين تيرابايت، تظهر مشكلة رياضية حرجة. يصبح التناسب بين السعة التخزينية الخام والإنتاجية الميكانيكية غير متوازن بشكل كارثي. فإذا تعطل قرص صلب ضخم بمحرك واحد في مصفوفة مركز بيانات، فإن إعادة بناء هذا القرص من بيانات التكافؤ قد تستغرق أسابيع بسبب حدود السرعة الفيزيائية لذراع ميكانيكية واحدة. وتترك هذه الفترة الطويلة لإعادة البناء مصفوفة التخزين بأكملها عرضة بشكل خطير لفشل ثانوي في القرص وما يتبعه من فقدان للبيانات.
للحفاظ على اتفاقيات مستوى الخدمة المقبولة وأوقات إعادة البناء السريعة، يجب أن يظل معدل عمليات الإدخال/الإخراج في الثانية لكل تيرابايت (IOPS per terabyte) ثابتًا مع تزايد سعات التخزين. لذلك، ستصبح المحركات المزدوجة إلزامية فعليًا لأقراص المؤسسات عالية السعة جدًا في المستقبل القريب. وستصبح المعيار لتخزين السحابة القريب من الخط (nearline cloud storage)، لتعمل بشكل غير مرئي خلف الكواليس للحفاظ على الإنترنت الحديث يعمل بكفاءة.
الأسئلة الشائعة
هي أقراص صلبة (HDD) تحتوي على ذراعي محرك مستقلتين بدلًا من واحدة، مما يسمح لها بمعالجة طلبات البيانات بشكل متوازٍ لزيادة الأداء.
لم تنتشر بسبب التقدم السريع لأقراص SSD وتكلفتها المنخفضة، ولأنها احتلت منطقة وسطى بين سرعة SSD وتكلفة HDD التقليدية، بالإضافة إلى تحديات برمجية وهيكلية.
أصبحت ضرورية لمراكز البيانات الضخمة للحفاظ على الأداء وسلامة البيانات، خاصة مع تزايد سعات الأقراص واستخدام تقنيات مثل HAMR، حيث تقلل من أوقات إعادة بناء البيانات في حالة الفشل.
تقنية HAMR تسمح بزيادة سعات الأقراص الصلبة بشكل كبير. عندما تزيد السعة، يصبح التناسب بين السعة والإنتاجية الميكانيكية غير متوازن، مما يجعل المحركات المزدوجة ضرورية للحفاظ على سرعة معالجة البيانات.
التعليقات 0
سجل دخولك لإضافة تعليق
لا توجد تعليقات بعد. كن أول من يعلق!