Raspberry Pi هو جهاز كمبيوتر رخيص ومبهج يحمل لكمة كبيرة. ولكن هل ستوفر بطاقة SD الرخيصة والمبهجة مساحة تخزين مستقرة أم يجب أن تنفق المزيد؟ وهنا المعلومات الداخلية.
راسبيري باي وبطاقة SD
بنيت من قبل مؤسسة راسبيري باييعد جهاز Pi واحدًا من أنجح أجهزة الكمبيوتر ذات اللوحة الواحدة على الإطلاق. وعلى الرغم من أنها رخيصة الثمن، فقد تم تصميمها لتوفير ما يكفي من القوة لجعلها منصة تعليمية قابلة للحياة يمكن للمدارس والكليات أن تتبناها وتحتضنها. ويمكن للعائلات أن تحصل على نفس النوع من المعدات المتوفرة في المدارس.
بمجرد إطلاقه في عام 2012 تقريبًا، أدت إمكانات الكمبيوتر الصغير والرخيص ومنخفض الطاقة القادر على تشغيل توزيعة Linux الأصلية إلى اعتماده من قبل المصنعين والهواة. تجاوزت مبيعات Raspberry Pi في السنوات العشر الأولى 45 مليون وحدة.
بعد وقت قصير من إطلاق Raspberry Pi، بدأت القصص تنتشر حول الفساد والدمار وقصر عمر بطاقات SD. لا يحتوي Raspberry Pi على وحدة تخزين داخلية. يجب على المالك تقديم بطاقة SD — في الوقت الحاضر بطاقة مايكرو— يعمل بمثابة القرص الصلب للكمبيوتر. يتم تثبيت نظام التشغيل والتطبيقات على بطاقة SD، ويقوم الكمبيوتر الصغير بالتمهيد من بطاقة SD أيضًا.
وكان المعنى الضمني هو أن Raspberry Pi كان يقصر من عمر بطاقات SD. اتضح أن هناك مشكلات أساسية في وحدات التحكم في بطاقة SD — الرقائق الصغيرة الموجودة فعليًا على بطاقة SD — ومشكلات في برامج تشغيل بطاقة SD. لم تكن مشكلة فريدة بالنسبة لـ Raspberry Pi.
ومع ذلك، هناك العديد من الأشكال المختلفة لبطاقات SD وبعض البطاقات ليست مصممة أو مجهزة لتحمل دورات الكتابة المتكررة.
لماذا تكون بعض بطاقات SD أفضل من غيرها؟
تم تصميم بطاقات SD لتكون أجهزة تخزين قابلة للإزالة ومحمولة للغاية. إنها الأنسب لتخزين البيانات التي لا تتغير. وهذا يعني أن هناك عدد قليل جدًا من دورات الكتابة، ولكن هناك العديد من دورات القراءة كما تريد.
لم يمض وقت طويل قبل أن يتم اعتمادها كوسيلة تخزين مفضلة للكاميرات الرقمية، والهواتف المحمولة، والطائرات بدون طيار، وغيرها من المنتجات التي تتطلب تخزينًا خفيفًا ورخيصًا وقابلًا للاستبدال. كما يحدث غالبًا في مجال التكنولوجيا، أدت متطلبات المنتجات إلى زيادة جودة وقدرة أحد مكوناتها الأساسية. استمرت الطلبات على المزيد من السرعة والسعة في دفع الشركات المصنعة لبطاقة SD إلى تحسين أداء ومتانة بطاقاتها.
سرعة
ال جمعية إس دي ابتكرت مجموعة من المعايير التي تحدد خصائص بطاقة SD. فيما يتعلق بالسعة، يجب أن يتم تصنيف بطاقات SD بواحد مما يلي.
- SD: الرقمية الآمنة. سعة تصل إلى 2 جيجابايت.
- SDHC: تأمين رقمي عالي السعة. سعة بين 2 جيجا بايت و32 جيجا بايت.
- اس دي اكس سي: سعة رقمية ممتدة آمنة. سعة تتراوح بين 32 جيجابايت و2 تيرابايت.
- SDUC: سعة رقمية فائقة آمنة. سعة تتراوح بين 2 تيرابايت و128 تيرابايت.
السرعة أكثر تعقيدًا بعض الشيء. تستخدم جمعية SD فئات السرعة لتعيين الحد الأدنى لسرعات الكتابة المستدامة. الفصول هي:
- الفئة 2: الحد الأدنى لسرعة الكتابة المستدامة 2 ميجابايت/ثانية.
- الفئة 4: الحد الأدنى لسرعة الكتابة المستدامة 4 ميجابايت/ثانية.
- الفئة 6: الحد الأدنى لسرعة الكتابة المستدامة 6 ميجابايت/ثانية.
- الفئة 10: الحد الأدنى لسرعة الكتابة المستدامة 10 ميجابايت/ثانية.
يبدو ذلك واضحًا بما فيه الكفاية. لكن تذكر أن هذه هي القيم الدنيا. في الواقع، يجب أن تكون قادرًا على تحقيق معدلات كتابة أعلى. ستحتوي عبوات بعض البطاقات على صياغة مشابهة لـ “معدلات نقل تصل إلى XXMB/s” مع استبدال “XX” بأفضل معدل تمكنت الشركة المصنعة من تحقيقه في ظروف المختبر. والنقطة المهمة هنا هي الصياغة. تعني كلمة “ما يصل إلى” أن المسافة المقطوعة ستختلف.
هناك نوعان من المعلومات المتعلقة بفئة السرعة على ملصق البطاقة. من السهل الخلط بين هذين الاثنين.
تظهر فئة سرعة UHS كرقم في حاوية على شكل حرف U. ويشير على وجه التحديد إلى تسجيل الفيديو.
- فئة سرعة UHS 1: سيدعم سرعة كتابة تصل إلى 10 ميجابايت/ثانية.
- فئة السرعة UHS 3: سيدعم سرعة كتابة تصل إلى 30 ميجابايت.
يستخدم الجزء الأخير من معلومات السرعة الأرقام الرومانية. ستستخدم بطاقات SD ذات تصنيف السرعة إحدى الواجهتين أو الناقلتين. لاحظ أن هذه السرعات تشير إلى سرعات القراءة. هذه ليست سرعات ثابتة، إنها سرعات الذروة.
- UHS-I: سيدعم سرعة قراءة تصل إلى 104 ميجابايت/ثانية.
- UHS-II: سيدعم سرعة قراءة تصل إلى 312 ميجابايت/ثانية.
ارتداء التسوية
ستؤدي الكتابة باستمرار إلى نفس الموقع على بطاقة SD إلى تقصير عمرها في النهاية. تحتوي معظم بطاقات SD ذات العلامات التجارية المعروفة على تطبيق لتسوية التآكل. يقوم نظام Wear Leveling بمشاركة إجراءات الكتابة عبر سطح بطاقة SD.
إذا تمت كتابة بعض الكتل الموجودة على بطاقة SD بتردد كافٍ لتشغيل خوارزمية تسوية التآكل، فسيتم نقل إجراءات الكتابة إلى منطقة مختلفة من البطاقة. يؤدي هذا إلى إيقاف تعرض مناطق قليلة لإجراءات الكتابة. إنه مثل توجيه شعاع ليزر إلى باب معدني. إذا تركت في مكان واحد قد تخترق الباب. إذا تم تحريكه على سطح الباب بالكامل، فلن يحترق في أي مكان.
بالطبع، لكي يكون هذا فعالاً، يجب أن تكون هناك مساحة كافية غير مستخدمة على بطاقة SD الخاصة بك للسماح بنقل إجراءات الكتابة. وهذا يقودنا إلى القدرة.
سعة
لا تشترِ بطاقة SD تفي تقريبًا بالحد الأدنى من متطلبات صورة Raspberry Pi التي ستحرقها عليها. شراء واحدة مع بعض مساحة للتنفس. بالإضافة إلى السماح لتسوية التآكل بالقيام بعملها، تسمح لك السعة الاحتياطية بتثبيت التطبيقات والبيانات، وتسمح لأساسيات النظام مثل المبادلة بالعمل كما ينبغي.
بطاقات الصف الصناعية
يتم تسويقها بشكل مختلف على أنها بطاقات فئة “عالية التحمل” أو “صناعية”. لقد تم تصميمها لبيئات الكتابة العالية المرهقة. لكن اقرأ المطبوعة الصغيرة لترى ما يترجم فعليًا إلى “التحمل العالي” أو “الصناعي”. هل هي مجرد ثرثرة تسويقية؟
البطاقات الصناعية الأصلية غالية الثمن. وتنعكس قوتها في سعرها، وهو ما يتجاوز بكثير ميزانية الهاوي العادي.
الحيل لإطالة عمر بطاقة SD
في Raspberry Pi، تحل بطاقة SD محل القرص الصلب. هذا النوع من الاستخدام أكثر كثافة مما هو عليه في الكاميرا الرقمية على سبيل المثال. هناك الكثير من إجراءات الكتابة الصغيرة التي تحدث طوال الوقت. وهو في الواقع أسوأ مما يبدو للوهلة الأولى.
عند إنشاء ملف أو تحديثه أو الوصول إليه، تتم كتابة البيانات أو قراءتها من بطاقة SD. تتسبب هذه الإجراءات في تحديث الطوابع الزمنية في نظام الملفات. لذلك، على عكس ما هو متوقع، حتى القراءة من ملف ستؤدي إلى إجراء كتابة يعمل على تحديث وقت الوصول لهذا الملف.
تنص الطباعة الصغيرة في ضمانات بعض بطاقات SD على وجه التحديد على أن استخدام بطاقة SD في سيناريوهات “معدل الكتابة المرتفع” غير مدعوم. إليك بعض الأشياء التي يمكنك القيام بها والتي ستساعدك.
اغلاق نظيفة
قم دائمًا بإيقاف تشغيل Raspberry Pi تمامًا كما تقوم بإيقاف تشغيل سطح المكتب أو الكمبيوتر المحمول. لا تسحب سلك الطاقة للخارج فحسب. إذا لم يكن لديك لوحة مفاتيح وشاشة متصلة بهما، فاستخدم SSH للوصول إليها وإجراء إيقاف تشغيل متحكم فيه.
علم جبل noatime
إذا كنت تستخدم
noatime قم بتحميل العلامة في ملف “/etc/fstab”، وهو الطابع الزمني للوصول إلى الملف
atime لن يتم تحديثه في كل مرة يتم فيها الوصول إلى الملف. إذا لم تكن بحاجة إلى تتبع هذا المقياس، فيمكنك إيقاف تشغيله.
بالإضافة إلى الحفاظ على بطاقة SD الخاصة بك، يمكن أن تمنحك مكاسب في السرعة أيضًا، اعتمادًا على الغرض الذي تستخدمه من أجل Raspberry Pi.
استخدم محرك أقراص USB خارجي
يمكنك تكوين جهاز Raspberry Pi الخاص بك للتمهيد من بطاقة SD، ولكن استخدم محرك أقراص USB خارجي كوحدة تخزين إضافية. إذا قمت بنقل دليل “/home” الخاص بك إلى وحدة التخزين الخارجية، فسوف تقلل من تآكل بطاقة SD بشكل كبير.
تعطيل التسجيل
سيؤدي إيقاف تشغيل التسجيل غير المرغوب فيه أو إرسال السجلات إلى محرك أقراص USB خارجي إلى تقليل التأثير على بطاقة SD الخاصة بك.
استخدم PSU لائق
لا تقم بتشغيل Raspberry Pi على شاحن هاتف محمول قديم. يمكن أن يتطلب جهاز Raspberry Pi ما يصل إلى 2.5 أمبير عند 5 فولت. أي شيء أقل من ذلك يمكن أن يؤدي إلى العديد من المشكلات المختلفة بما في ذلك عدم الاستقرار وتلف بطاقة SD. لا تقع ضحية للاقتصاد الزائف. استثمر في وحدة إمداد طاقة مناسبة.
ماذا عن المبادلة؟
ستسمع أشخاصًا يؤيدون إيقاف المقايضة. يمكنك القيام بذلك، ولكننا لا ننصح بذلك. بدلاً من ذلك، يمكنك إنشاء قسم مبادلة على محرك أقراص USB خارجي ونقل المبادلة من بطاقة SD.
يعد Swap جزءًا مهمًا من تشغيل تثبيت Linux سليم. لا يتم استخدامه فقط لترحيل كتل الذاكرة من ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) عندما يفوق الطلب على الذاكرة الفعلية ما تم تجهيز Raspberry Pi به. يستخدم Swap أيضًا لتحديث التطبيقات.
إذا قمت بتثبيت إصدار أحدث من تطبيق بينما الإصدار القديم لا يزال قيد التشغيل، فلا يمكن إلغاء تحميل الإصدار القديم من الذاكرة لأنه لم يعد له مكان على القرص الصلب — أو بطاقة SD — التي تم تحميله منها يمكن إعادة قراءتها.
تقوم إجراءات إدارة ذاكرة kernel بنقل صورة التطبيق القديمة للتبديل بحيث يمكن إدارة الذاكرة باستخدام بعض وحدات التخزين خارج ذاكرة الوصول العشوائي. عندما ينتهي التطبيق القديم، يتم تحرير صفحات المبادلة وذاكرة الوصول العشوائي (RAM). في المرة التالية التي يتم فيها تشغيل التطبيق، يتم استخدام الإصدار الجديد الذي يحتوي على مساحة تخزين مدعومة بنظام الملفات مما يسمح باتباع عمليات إدارة الذاكرة العادية.
ومحاولة تجنب حدوث انقطاع في المبادلة عن طريق التلاعب بـ
swappiness القيمة لا معنى لها. هذا ليس ما
swappiness الإعداد يفعل.
اترك المبادلة قيد التشغيل، وإذا كنت تريد ذلك حقًا، استخدم قسم المبادلة على وحدة التخزين الخارجية.
الذهاب باهظة الثمن أو الذهاب رخيصة؟
أول شيء عليك فعله هو تحديد سعة بطاقة SD التي تحتاجها. من المحتمل أن يتراوح حجمه بين 8 جيجابايت و32 جيجابايت لمعظم الاستخدامات المنزلية المتوسطة. إذا كنت بحاجة إلى مساحة تخزين أكبر من ذلك، فيجب عليك تضمين محرك أقراص USB خارجي في جهازك مشروع تصميم.
تتميز البطاقات ذات السعة التي تتراوح من 8 جيجابايت إلى 32 جيجابايت بأسعار معقولة وبأسعار معقولة لمعظم الناس. وبما أن هذا هو الحال، لماذا تذهب أرخص؟ ليس الأمر كما لو أن المدخرات كبيرة. إذا كانت كبيرة، فمن المرجح أن تكون البطاقة الرخيصة مزيفة.
السوق مليء ببطاقات SD المزيفة. يمكن أن تبدو البطاقة وعبوتها تمامًا مثل البطاقات الأصلية من الشركات المصنعة ذات السمعة الطيبة، مثل SanDisk أو Samsung. هناك عملية احتيال أخرى تتمثل في إعادة تسمية البطاقات الأصلية بحيث تبدو ذات سعة أعلى مما هي عليه بالفعل. لذا قم بشراء بطاقة SD الخاصة بك من أحد المتداولين ذوي السمعة الطيبة. احذر من الصفقات الجيدة جدًا لدرجة يصعب تصديقها، خاصة إذا كنت تشتري عبر الإنترنت. إنها ليست صفقات، بل عمليات احتيال.
حتى العلامات التجارية الأصلية ذات الأسعار المنخفضة تستخدم عمليات تصنيع أرخص وأقل صرامة وتمنحك أداءً أقل. نظرًا لأن Raspberry Pi يمثل حالة استخدام عقابية لبطاقة SD، فأنت لا تريد أن تبخل.
بطاقة فئة 10 ذات علامة تجارية معروفة مع فئة سرعة UHS 3 وسرعة ناقل UHS-I ستناسب معظم التطبيقات. إذا كنت باستخدام الكاميرا مع Raspberry Pi الخاص بك وسيتم تسجيل الكثير من الصور أو مقاطع الفيديو، حدد بطاقة ذات سرعة ناقل UHS-III.
احصل على بطاقة ذات سعة كافية لتلبية احتياجاتك، بما في ذلك بعض السعة الاحتياطية للسماح لوظيفة تسوية التآكل بمشاركة إجراءات الكتابة عبر السطح الاحتياطي للبطاقة.
لكن بطاقات SD الرخيصة؟ لا، أنت فقط تشتري مشاكل المستقبل.