قابلیت NCQ چیست و چرا در هاردها مهم است؟
میتوانید خلاصهای کوتاه از محتوای مقاله را با استفاده از هوش مصنوعی دریافت نمایید.
نمیدانم چه قدر از سیستمهای الکترونیکی استفاده میکنید یا چه اندازه تکنولوژی در زندگی شما نقش دارد، اما میدانم که سرعت برای شما اهمیت زیادی دارد. مثلا حاضر نیستید که 5 دقیقه برای ذخیره یک فایل در سیستم وقت گذارید. هاردها سخت افزارهایی هستند که در سرعت سیستمها بسیار تاثیر گذارند و میشود گفت کندترین قطعه یک کامپیوتر هارد است که باعث میشود سرعت سخت افزارهای دیگر نیز کمتر شود. در طول سالها مهندسان به دنبال تکنولوژی بودهاند که سرعت هاردها را افزایش دهد و قابلیت NCQ ایجاد شد.
ساختار هارد چگونه است؟
یک هارد معمولی بدون قابلیت NCQ، دارای چندین واحد ذخیره سازی اطلاعات است. از این واحدهای ذخیره سازی میشود به شیار و سکتور اشاره داشت. از دیگر اجزای هارد میتوان هد را نام برد. برای درک بهتر عملکرد یک هارد، بهتر است آن را مانند یک صفحه گرامافون در نظر گرفت. هد مانند سوزن گرامافون است، میچرخد و دادهها را میخواند و مینویسد. بازوی هد نیز دقیقا عملکردی مانند بازوی سوزن گرامافون دارد. این بازو، هد را به محل مورد نظر در دیسک میبرد. در آخر نیز دیسکهای هارد که به آنها پلاتر نیز گفته میشود مانند صفحههای گرام در هارد قرار میگیرند.
هاردی با این ساختار برای خواندن دادههایی که در نقاط مختلف هارد قرار دارند، بسیار کند عمل میکند. قابلیت NCQ در هاردهایی با درگاه SATA ایجاد شد.
NCQ چیست؟
Native Command Queuing با صف بندی دستورات در هارد، سرعت هاردها را افزایش میدهد. در هاردهایی که این قابلیت در آنها وجود ندارد، دستورات با ترتیبی که دریافت شدهاند، انجام میشوند. برای درک بهتر مثال زیر را در نظر بگیرید.
یک پیک را در نظر بگیرید که باید ۱۰ نامه را به ۱۰ خانه مختلف برساند. او یک لیست در دست دارد و دقیقا به همان ترتیبی که آدرسها در لیست نوشته شده حرکت میکند، بدون اینکه به موقعیت خانهها توجهی کند. نتیجه این میشود که چندین بار از یک محله عبور میکند، مسیرهای طولانی و تکراری طی میکند و حتی از کنار خانههایی رد میشود که هنوز قرار است به آنها سر بزند. این درست شبیه رفتار هاردی است که قابلیت NCQ ندارد.
حالا فرض کنید این پیک قبل از شروع حرکت، یک بار همه آدرسهای موجود در لیست را بررسی میکند. سپس آنها را بر اساس نزدیکی به هم مرتب میکند؛ یعنی خانههایی که در یک محله یا مسیر نزدیک هستند را کنار هم قرار میدهد و تصمیم میگیرد ابتدا همه آن خانههای نزدیک را پشت سر هم طی کند و نامههایشان را تحویل دهد. این رفتاری است که در یک هارد با قابلیت NCQ دیده میشود.
به همین ترتیب NCQ درخواستها را بررسی و در صف قرار میدهد. در قدم بعد درخواستهایی که نزدیک هم هستند را در اولویت قرار میدهد و به همین ترتیب کارها را انجام میدهد.
اگر هارد NCQ باشد، اول دستور 1 را خوانده، بعد دستور 3 و بعد 2.
مزایای استفاده از NCQ
مهمترین و اصلیترین کاربرد هارد با این ویژگی در سیستمهایی با دریافت درخواستهای متنوع است. مثلا در کامپیوترهایی که کاربر از چند برنامه به طور هم زمان استفاده میکند، یا سرورهایی که چندین درخواست به طور هم زمان به هارد منتقل میشود.
در دیگر کاربردهای NCQ:
- کاهش مصرف انرژی
- افزایش سرعت انجام دستورات
- کاهش حرکت هد در زمان خواندن و نوشتن
- کاهش خطا در زمان ذخیره دادهها
- و…
چطور میتوان از NCQ استفاده کرد؟
برای این که بتوانید از NCQ استفاده کنید، باید چند نکته را در نظر بگیرید.
- هارد شما قادر به پشتیبانی از NCQ باشد.
- کنترلر دیسک قابلیت پشتیبانی از NCQ را داشته باشد.
اگر هارد شما SATA باشد به طور معمول دارای این قابلیت نیز هست، اما تعداد کمی از این هاردها ممکن است دارای این ویژگی نباشند.
در نهایت
قابلیت NCQ یکی از فناوریهایی است که با مدیریت هوشمندانه درخواستهای خواندن و نوشتن، عملکرد هاردهای مکانیکی را بهبود میبخشد. این ویژگی با کاهش حرکتهای اضافی هد و بهینه سازی ترتیب اجرای دستورات، باعث افزایش سرعت، کاهش مصرف انرژی و بهبود کارایی سیستم در پردازشهای هم زمان میشود. هرچند با فراگیر شدن SSDها اهمیت NCQ در هاردهای مکانیکی کمتر از گذشته به نظر میرسد، اما همچنان این فناوری نقش مهمی در افزایش بهره وری هاردهای SATA دارد و میتواند در سیستمهای پرکار یا سرورها تاثیر قابل توجهی بر عملکرد کلی داشته باشد.
سوالات متداول
NCQ با کاهش حرکتهای غیرضروری هد و اجرای بهینه دستورات، سرعت انجام عملیات خواندن و نوشتن را بهویژه در شرایطی که چندین درخواست همزمان وجود دارد، افزایش میدهد.
میتوانید مشخصات فنی هارد را در وب سایت سازنده بررسی کنید یا با استفاده از نرمافزارهایی مانند CrystalDiskInfo از پشتیبانی هارد خود از NCQ مطمئن شوید.
زمانی که چندین برنامه به صورت هم زمان در حال استفاده از هارد هستند یا در سرورها و سیستمهایی که تعداد زیادی درخواست ورودی و خروجی دارند، NCQ میتواند عملکرد سیستم را بهبود دهد.
منابع
- https://shopdelta.eu/ncq-native-command-queuing-natiivi-komentojonotus_l1_aid885.html
