ريدي بوست

ReadyBoost (الاسم الرمزي EMD ^{[ 1 ]} ) هو مكون برمجي لتخزين البيانات على القرص، طورته مايكروسوفت لنظام التشغيل ويندوز فيستا، وأُدرج في الإصدارات اللاحقة من ويندوز . يُمكّن ReadyBoost أجهزة التخزين ذات ذاكرة NAND ، مثل CompactFlash وبطاقات SD ووحدات تخزين USB المحمولة ، من العمل كذاكرة تخزين مؤقتة بين القرص الصلب وذاكرة الوصول العشوائي ، بهدف تحسين أداء الحوسبة. يعتمد ReadyBoost على SuperFetch ، كما يُعدّل ذاكرته المؤقتة بناءً على نشاط المستخدم. أما ReadyDrive، المُخصص للأقراص الهجينة، فيُنفذ بطريقة مشابهة لـ ReadyBoost. ^{[ 2 ]}

يُتيح استخدام ذاكرة فلاش تدعم تقنية ReadyBoost ( أجهزة ذاكرة NAND ) للتخزين المؤقت لأنظمة Windows Vista والإصدارات الأحدث معالجة عمليات قراءة القرص العشوائية بأداء أفضل مقارنةً بعدم استخدام التخزين المؤقت. ينطبق هذا التخزين المؤقت على جميع محتويات القرص، وليس فقط ملف الترحيل أو مكتبات DLL الخاصة بالنظام . عادةً ما تكون أجهزة ذاكرة الفلاش USB أسرع من الأقراص الصلبة الميكانيكية في الوصول العشوائي، وأبطأ منها في الوصول التسلسلي. يُشير الاستفادة من التخزين المؤقت إلى أن ReadyBoost سيصل إلى ذاكرة الفلاش لقراءة أجزاء عشوائية من البيانات. وبناءً على ذلك، تتضمن ReadyBoost منطقًا يتعرف على طلبات القراءة التسلسلية الكبيرة، ويُوجه القرص الصلب لمعالجة هذه الطلبات. ^{[ 3 ]}

عند توصيل جهاز متوافق، يوفر مربع حوار التشغيل التلقائي في ويندوز خيارًا إضافيًا لاستخدام ذاكرة الفلاش لتسريع النظام؛ حيث تُضاف علامة تبويب ReadyBoost إلى مربع حوار خصائص محرك الأقراص، والتي يمكن من خلالها ضبط مقدار المساحة المراد استخدامها. ^{[ 4 ]} الحد الأدنى لحجم ذاكرة التخزين المؤقت هو 250  ميجابايت. في نظام Vista أو مع تهيئة محرك الأقراص بنظام FAT32، يبلغ الحد الأقصى 4  جيجابايت. في نظام ويندوز 7 أو الإصدارات الأحدث مع تهيئة محرك الأقراص بنظام NTFS أو exFAT، يبلغ الحد الأقصى لحجم ذاكرة التخزين المؤقت 32  جيجابايت لكل جهاز. يسمح نظام ويندوز Vista باستخدام جهاز واحد فقط، بينما يسمح نظام ويندوز 7 باستخدام ذاكرات تخزين مؤقت متعددة، واحدة لكل جهاز، بحد أقصى 256  جيجابايت. ^{[ 5 ]}

تقوم تقنية ReadyBoost بضغط وتشفير جميع البيانات الموجودة على جهاز الفلاش باستخدام خوارزمية AES-128 ؛ وقد ذكرت مايكروسوفت أن نسبة الضغط 2:1 هي النسبة النموذجية، لذا فإن  ذاكرة التخزين المؤقت بسعة 4 جيجابايت تحتوي عادةً على 8  جيجابايت من البيانات. ^{[ 6 ]}

لكي يكون الجهاز متوافقًا ومفيدًا، يجب أن يستوفي هذه المتطلبات:

• يجب أن تكون سعة الوسائط القابلة للإزالة 256  ميجابايت على الأقل ^{[ 7 ]} (250  ميجابايت بعد التهيئة، ويشير نظام التشغيل Windows 7 في سجل الأحداث الخاص به إلى الحد الأدنى المطلوب وهو 235  ميجابايت).
• يسمح نظام التشغيل ويندوز 7  بتوصيل ما يصل إلى ثمانية أجهزة بسعة تخزين إضافية قصوى تبلغ 256 جيجابايت، ^{[ 8 ]} مع إمكانية الوصول إلى 32  جيجابايت على جهاز تخزين واحد. ^{[ 9 ]}
• يجب أن يكون للجهاز وقت وصول يبلغ 1  مللي ثانية أو أقل.
• يجب أن يكون الجهاز قادراً على  سرعات قراءة تبلغ 2.5 ميجابايت/ثانية  لعمليات قراءة عشوائية بحجم 4 كيلوبايت موزعة بالتساوي على كامل الجهاز،  وسرعات كتابة تبلغ 1.75 ميجابايت/ثانية لعمليات  كتابة عشوائية بحجم 512 كيلوبايت موزعة بالتساوي على كامل الجهاز. ^{[ 10 ]}
• توصي مجموعة أداء عميل مايكروسوفت ويندوز بنسبة ذاكرة فلاش إلى ذاكرة الوصول العشوائي للنظام تتراوح بين 1:1 و 2.5:1. ^{[ 3 ]}

اعتبارات أخرى:

• يدعم ReadyBoost في نظام Vista أنظمة الملفات NTFS و FAT16 وFAT32 بدءًا من حزمة الخدمة SP1. كما يدعم نظام Windows 7 نظام الملفات exFAT الأحدث . ولأن ذاكرة التخزين المؤقت لـ ReadyBoost تُخزّن كملف، يجب تهيئة محرك الأقراص المحمول بنظام FAT32 أو NTFS أو exFAT لكي يتجاوز حجم ذاكرة التخزين المؤقت  الحد الأقصى لحجم ملف FAT16 وهو 2 جيجابايت. أما إذا كان حجم ذاكرة التخزين المؤقت المطلوب 4  جيجابايت (الحد الأقصى لحجم ملف FAT32) أو أكبر، فيجب تهيئة محرك الأقراص بنظام NTFS أو exFAT. وتُعدّ فروق الأداء بين أنظمة الملفات هذه ضئيلة للغاية مع ReadyBoost.
• كان الإصدار الأولي من ReadyBoost لنظام التشغيل Windows Vista يدعم جهازًا واحدًا. أما نظام التشغيل Windows 7 فيدعم عدة وحدات تخزين فلاشية لـ ReadyBoost، لذا يُتوقع تحسن في الأداء مماثل لـ RAID  0 .
• تم تحسين خوارزمية ReadyBoost في نظام التشغيل Windows 7، مما أدى إلى تحسين الأداء. وأظهرت إحدى التجارب أن قراءة ذاكرة الفلاش أسرع بما يصل إلى 5-10 مرات من نظام التشغيل Windows Vista بفضل ارتفاع معدل نجاح القراءة.
• نظرًا لأن تقنية ReadyBoost تخزن ذاكرتها المؤقتة كملف في الدليل الجذر للقرص بدلاً من استخدام ذاكرة الفلاش بدون نظام ملفات، يجب تثبيت نظام الملفات . يتم إنشاء ذاكرة ReadyBoost المؤقتة في الدليل الجذر للقرص.
• إذا كان محرك النظام (المحرك الأساسي الذي يحتوي على ملفات نظام ويندوز) محرك أقراص صلبة (SSD)، فسيتم تعطيل تقنية ReadyBoost، لأن القراءة من هذا المحرك ستكون على الأقل بنفس سرعة القراءة من محرك ReadyBoost. ^{[ 7 ]}
• يُخزّن ReadyBoost جميع البيانات مؤقتًا أثناء كتابتها على القرص الصلب المحلي: "يقوم برنامج تشغيل الجهاز Ecache.sys باعتراض جميع عمليات القراءة والكتابة إلى وحدات تخزين القرص الصلب المحلي (C:\، على سبيل المثال)، وينسخ أي بيانات تُكتب إلى ملف التخزين المؤقت الذي أنشأته الخدمة." ^{[ 6 ]} يقوم SuperFetch بتعبئة ذاكرة التخزين المؤقت لـ ReadyBoost مسبقًا بالبيانات التي تُقرأ بشكل متكرر، لذا فإن SuperFetch ضروري لكي يعمل ReadyBoost بكفاءة. ^{[ 11 ]}
• لا يتوافق ReadyBoost مع أجهزة الوسائط المحمولة مثل الهواتف المحمولة أو الكاميرات ، أو الأجهزة الأخرى المزودة بوحدات تخزين محاكاة.

لا تتوفر ميزة ReadyBoost على نظام التشغيل Windows Server 2008. [ ^{12 ] ومنذ} الإصدار 22H2، قامت مايكروسوفت بإزالة ReadyBoost في نظام التشغيل Windows 11. ^{[ 13 ]}

يمكن لنظام مزود  بذاكرة وصول عشوائي (RAM) سعتها 512 ميجابايت (الحد الأدنى المطلوب لنظام التشغيل Windows Vista) أن يحقق مكاسب كبيرة بفضل تقنية ReadyBoost. ^{[ 14 ] [ 15 ]} في إحدى التجارب، أدى إضافة 1  جيجابايت من ذاكرة ReadyBoost إلى تسريع عملية ما من 11.7 ثانية إلى ثانيتين. مع ذلك، أدى زيادة الذاكرة الفعلية (RAM) من 512  ميجابايت إلى 1  جيجابايت (بدون ReadyBoost) إلى تقليل زمن التنفيذ إلى 0.8 ثانية. ^{[ 16 ]} يمكن مراقبة أداء النظام مع ReadyBoost باستخدام أداة مراقبة أداء Windows. ^{[ 17 ]} مع انخفاض أسعار ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) وزيادة سعتها في أجهزة الكمبيوتر، تضاءلت فعالية تقنية ReadyBoost في تخفيف مشاكل الأنظمة التي تعاني من نقص في الذاكرة.

تعتمد فكرة ReadyBoost الأساسية على أن ذاكرة الفلاش (مثل ذاكرة فلاش USB أو SSD ) تتميز بسرعة وصول أعلى بكثير من القرص الصلب المغناطيسي التقليدي (أقل من 1  مللي ثانية)، مما يسمح لها بتلبية الطلبات بشكل أسرع من قراءة الملفات من القرص الصلب. كما أنها تستفيد من الميزة الكامنة في وجود مصدرين متوازيين لقراءة البيانات، بينما يتيح نظام التشغيل Windows 7 استخدام ما يصل إلى ثماني ذاكرات فلاش في وقت واحد، مما يسمح بما يصل إلى تسعة مصادر متوازية. تُعد ذاكرات فلاش USB 2.0 أبطأ في عمليات القراءة والكتابة المتسلسلة من محركات الأقراص الصلبة الحديثة لأجهزة الكمبيوتر المكتبية. يمكن لمحركات الأقراص الصلبة المكتبية أن تدعم سرعات نقل بيانات تتراوح من ضعفين إلى عشرة أضعاف سرعة ذاكرات فلاش USB 2.0، ولكنها مساوية أو أبطأ من USB 3.0 و Firewire (IEEE 1394) في نقل البيانات المتسلسلة. تتميز ذاكرات فلاش USB 2.0 وما فوقها بأوقات وصول عشوائي أسرع : عادةً حوالي 1  مللي ثانية، مقارنةً بـ 12  مللي ثانية لمحركات الأقراص الصلبة المكتبية الشائعة. ^{[ 18 ]}

في أجهزة الكمبيوتر المحمولة ، يميل الأداء أكثر لصالح ذاكرة الفلاش عندما تكون ذاكرة الكمبيوتر المحمول أغلى من ذاكرة الكمبيوتر المكتبي؛ كما أن العديد من أجهزة الكمبيوتر المحمولة تحتوي أيضًا على محركات أقراص صلبة بطيئة نسبيًا بسرعة 4200  دورة في الدقيقة و 5400  دورة في الدقيقة.

في الإصدار الأصلي من نظام التشغيل ويندوز فيستا، لم يتمكن برنامج ReadyBoost من التعرف على بيانات ذاكرة التخزين المؤقت عند استئناف التشغيل من وضع السكون، وأعاد تشغيل عملية التخزين المؤقت، مما جعل ReadyBoost غير فعال على الأجهزة التي تمر بدورات سكون/استيقاظ متكررة. تم إصلاح هذه المشكلة مع إصدار Vista SP1. ^{[ 19 ]}

بما أن ذاكرة الفلاش تتلف بعد عدد محدود (وإن كان كبيرًا جدًا) من عمليات الكتابة، فإن تقنية ReadyBoost ستؤدي في النهاية إلى تلف الذاكرة التي تستخدمها. ووفقًا لمجموعة أداء عملاء مايكروسوفت ويندوز، يجب أن تكون الذاكرة قادرة على العمل لمدة عشر سنوات على الأقل. ^{[ 3 ]}

• التصنيف الآلي
• ميزات جديدة في نظام التشغيل ويندوز فيستا
• المصفوفة الهجينة
• محرك هجين
• تقنيات الإدخال/الإخراج في نظام التشغيل ويندوز فيستا
• ويندوز تو جو

• تعرف على تقنية ReadyBoost وما إذا كانت ستسرع نظامك
• براءة اختراع مايكروسوفت لبرمجيات ReadyBoost
• موقع AnandTech: دليل أداء نظام التشغيل Windows Vista - تقنية ReadyBoost، وتحليل أداء ReadyBoost، وأداء القرص الصلب وتقنية ReadyBoost