عندما يتعلق الأمر بمكونات الكمبيوتر، فالأمر كله يتعلق بالأداء. لكن معنى بعض مقاييس الأداء يمكن أن يكون غير واضح للغاية بما في ذلك موضوع اليوم عمليات الإدخال/الإخراج في الثانية (IOPs). ما هي عمليات IOP، وهل تستحق القياسات اهتمامك؟
شرح أداء محرك التخزين
هناك نوعان أساسيان من محركات التخزين المتوفرة لجهاز الكمبيوتر الخاص بك: محركات الأقراص الثابتة (HDDs) ومحركات الأقراص ذات الحالة الصلبة (SSD). الأول هو محركات أقراص الكمبيوتر التقليدية المعروفة والتي تتميز بأطباق دوارة ورأس قراءة/كتابة يضع نفسه فوق الأطباق لاسترداد البيانات أو إضافة بيانات جديدة. وفي الوقت نفسه، لا تحتوي محركات الأقراص SSD على أجزاء متحركة مما يجعل استرجاع البيانات وتخزينها أسرع بكثير.
ونتيجة لهذا الاختلاف، يمكننا أن نلاحظ زيادة في الأداء بمجرد استبدال محرك الأقراص الثابتة بمحرك أقراص SSD. لكن إذا أردنا فهمًا أفضل لاختلافات السرعة أو الاختلافات بين محركين من نفس النوع، فنحن بحاجة إلى أرقام، وهنا يأتي دور عمليات IOP.
عادةً ما يتم التعبير عن أداء محرك أقراص تخزين الكمبيوتر الشخصي بطريقتين: أداء القراءة/الكتابة المتسلسل وأداء القراءة/الكتابة العشوائي. تقيس القراءة/الكتابة التسلسلية مدى سرعة وصول محرك الأقراص إلى أجزاء كبيرة من البيانات الموجودة بجوار بعضها البعض على محرك الأقراص مثل ملف فيديو كبير. من ناحية أخرى، فإن القراءة/الكتابة العشوائية هي عكس التسلسل. يحدث هذا عندما يلتقط النظام ملفات أصغر يمكن وضعها في أجزاء مختلفة من محرك الأقراص مثل فتح ملفات وبرامج متعددة في نفس الوقت.
عادةً ما يتم التعبير عن عمليات القراءة والكتابة المتسلسلة من حيث عدد الميجابايت في الثانية من الإنتاجية التي يمكن لمحرك الأقراص تحقيقها. وفي الوقت نفسه، يتم التعبير عن الأداء العشوائي عادةً في عمليات IOP.
ما هي عمليات IOP؟
لقد قلنا بالفعل أن IOPs تعني عمليات الإدخال/الإخراج في الثانية، ولكن ماذا يعني ذلك؟ إنه مقياس لعدد المهام (قراءة وكتابة البيانات) التي يمكن لمحرك الأقراص تنفيذها في كل ثانية. بعبارات مبسطة، كلما زاد عدد عمليات الإدخال والإخراج (IOPs)، كان أداء محرك الأقراص أفضل، لكن الأمر ليس بهذه السهولة على الإطلاق. يمكن أن تتأثر نتيجة IOPs بعدة عوامل مثل حجم كتل البيانات للاختبار وعمق قائمة الانتظار (عدد طلبات البيانات التي تنتظر معالجتها أثناء الاختبار). هناك أيضًا عوامل أخرى يجب مراعاتها، مثل ما إذا كان رقم IOPs الذي تنظر إليه يعبر عن عملية قراءة عشوائية، أو عملية كتابة عشوائية، أو مزيج من الاثنين.
في مراجعات محرك التخزين، قد ترى جملة مثل هذه: “تم تصنيف القراءة والكتابة العشوائية بدقة 4K IOPS بـ 1.5 مليون وما يصل إلى 1.8 مليون IOPS على عمليات IOPs عشوائية مختلطة بنسبة 70/30.” هذه الجملة مأخوذة من مقال PCWorld حول مركز البيانات SSD، وإنتل P5800X. ما يعنيه ذلك هو أن كتلة بيانات الاختبار التي تتم كتابتها أو قراءتها كانت 4 كيلو بايت، ثم قام الاختبار بالتحقق من عدد المرات التي يمكن فيها كتابة أو قراءة هذه الكمية من البيانات في الثانية. بلغت اختبارات القراءة والكتابة لجهاز P5800X 1.5 مليون عملية في الثانية (بالنسبة للإصدار ذو السعة الأكبر من محرك الأقراص هذا)، في حين أدى مزيج من عمليات القراءة بنسبة 70 بالمائة وعمليات الكتابة بنسبة 30 بالمائة إلى تعزيز الحد الأقصى لأداء عمليات الإدخال والإخراج (IOPs) إلى 1.8 مليون.
المضاعفات مع IOPs
في عالم مثالي، ستكون قادرًا على إلقاء نظرة على أي رقم IOPs موجود في ورقة المواصفات ومقارنة محرك أقراص بآخر بسهولة. لكن هذا ليس هو الحال. أولاً، نحتاج إلى معرفة حجم البيانات المستخدمة أثناء اختبار IOPs. عادةً، تستخدم أرقام IOPs المنشورة 4K (4 كيلو بايت)، ولكن يمكنها أيضًا استخدام أحجام أكبر. تأكد من مقارنة نفس حجم بيانات الاختبار لأن ذلك يمكن أن يغير أرقام الأداء.
مشكلة أخرى تتعلق بعمليات IOP هي عمق قائمة الانتظار. تحتوي الكثير من الاختبارات المنشورة على عمق قائمة انتظار يبلغ 32 مما يعني أن هناك 32 طلب بيانات في انتظار كتابتها. يفضل المصنعون إجراء اختبارات ذات أعماق أكبر في قائمة الانتظار، لأن محركات الأقراص تصبح أكثر كفاءة كلما زاد عدد البيانات التي يجب قراءتها.
إذا كان محرك الأقراص الخاص بك عادةً ما يحتوي على عمق قائمة انتظار يبلغ 32، فهذا إجراء جيد لأنه يمنحك فهمًا واقعيًا لأداء جهازك. المشكلة هي أن جهاز الكمبيوتر المنزلي سيواجه صعوبة في الحصول على هذا القدر من البيانات في قائمة الانتظار حتى عندما يكون تحت التحميل. وهذا يعني أنه من غير المرجح أن يرى المستخدمون المنزليون تلك الكفاءة الأعلى المقتبسة في اختبارات QD32.
عند النظر إلى أداء IOPs لمحرك الأقراص، فإن الاختبار الأكثر أهمية هو الاختبار الذي يحتوي على عمق قائمة انتظار يبلغ 1. يعتمد ما إذا كان من السهل العثور على اختبار QD1 على الشركة المصنعة. قم بإلقاء نظرة على صفحة الويب هذه الخاصة بجهاز Samsung 980 Pro، على سبيل المثال، يمكنك العثور على اختبارات القراءة والكتابة العشوائية بسعة 4 كيلو بايت وQD1 التي يصل الحد الأقصى فيها إلى 60000 عملية IOP. ال ورقة بيانات لـ Seagate’s FireCuda 530ومع ذلك، يعرض فقط اختبارات 4 كيلو بايت QD32.
لذا، هل يجب أن تهتم بمقارنة محركات الأقراص إذا كان كل ما يمكنك العثور عليه هو اختبارات QD32؟ لا، تظهر نتائج Seagate عدد عمليات IOP يبلغ مليونًا في اختبارات 4KB QD 32، كما حدث مع 980 Pro من سامسونج. وهذا يجعله غسيلًا على الورق للحصول على أداء أعلى. ومع ذلك، إذا قمت باستشارة مراجعات الجهات الخارجية، فعادةً ما تأتي في جانب FireCuda 530 باعتباره محرك الأقراص الأفضل أداءً للمستخدمين المنزليين.
شراء الإنتاجية
إذن ماذا نفعل بكل هذه المعلومات؟ هل قياسات IOPs عديمة الفائدة بشكل أساسي بالنسبة لمشتري أجهزة الكمبيوتر المنزلية؟ إذا كان بإمكانك العثور على 4KB QD1 أو، على الأكثر، اختبارات QD8 من الشركات المصنعة، فليس بالضرورة. ولكن كما هو الحال مع كل شيء آخر في عالم الكمبيوتر الشخصي، إذا كنت ترغب في إجراء عملية شراء مدروسة بشأن أحد المكونات الأساسية، فأنت بحاجة إلى استشارة العديد من مراجعات الجهات الخارجية مع اختبارات IOPs مماثلة، ثم أخذ استنتاجاتهم بشكل إجمالي لمعرفة محرك الأقراص الأفضل أداءً. يمكن الحصول على ميزانيتك.