Τι είναι η εγγραφή nand σε ssd. Τσιπ μνήμης NAND από την HYNIX. Πώς να προσδιορίσετε έναν συγκεκριμένο τύπο μνήμης σε έναν SSD

Το Nand ανακοινώθηκε το 1989 Μνήμη flash, αυτή η εξέλιξη παρουσιάστηκε από την Toshiba στο Διεθνές Συνέδριο Κυκλωμάτων Στερεάς Κατάστασης. Πριν από αυτό, υπήρχαν μόνο ΟΥΤΕ εξελίξεις στη μνήμη, τα κύρια μειονεκτήματα των οποίων ήταν: η ταχύτητα λειτουργίας και η μεγάλη περιοχή τσιπ. Η κύρια διαφορά NAND Flashαπό το Nor Flash είναι οι δυνατότητες διευθυνσιοδότησης, εάν στο NOR Flash μπορείτε να απευθυνθείτε σε ένα αυθαίρετο κελί, τότε στο NAND Flash χρησιμοποιείται η διεύθυνση σελίδας (συνήθως το μέγεθος σελίδας είναι 528, 2112, 4224, 4304, 4320, 8576 byte).

Σήμερα υπάρχουν πολλές συσκευές που χρησιμοποιούν τσιπ NAND Flash, μεταξύ άλλων σε διάφορα μέσα αποθήκευσης, όπως μονάδες SSD, USB Flash, διάφορες κάρτες Flash (MMC, RS-MMC, MMCmicro, SD, miniSD, MicroSD, SDHC, CF, xD, SmartMedia, Memory Stick κ.λπ.)

Βασικά, τα μέσα αποθήκευσης στο NAND Flash είναι ένας μικροελεγκτής που διασφαλίζει την εργασία με τσιπ μνήμης, καθώς και την εργασία με διάφορες συσκευέςσύμφωνα με τη διεπαφή που καθορίζεται από τα πρότυπα. Στις περισσότερες συσκευές, αυτό μοιάζει με μια μικρή πλακέτα που περιέχει ένα ή περισσότερα τσιπ μνήμης NAND Flash σχέδιο TSOP-48, κοντό TSOP-48 ή TLGA-52 και μικροελεγκτής. Οι μικροσκοπικές συσκευές κατασκευάζονται συνήθως με τη μορφή ενός ενιαίου τσιπ στο οποίο είναι ενσωματωμένα τόσο ένα τσιπ Nand Flash όσο και ένας μικροελεγκτής.

Τα κύρια μειονεκτήματα της μνήμης NAND Flash δεν είναι αρκετά υψηλή ταχύτητακαι όχι πολύ ένας μεγάλος αριθμός απόγράψτε κύκλους που μπορεί να αντέξει το μικροκύκλωμα. Για να παρακάμψουν αυτά τα προβλήματα, οι κατασκευαστές ελεγκτών χρησιμοποιούν ορισμένα κόλπα, όπως η οργάνωση γραφής στο NAND Flash σε πολλά νήματα για να αυξήσουν την απόδοση και την οργάνωση λογικών τραπεζών χωρισμένων σε αρκετά μεγάλα μπλοκ και την οργάνωση ενός πολύπλοκου συστήματος μετάφρασης.

Για να διασφαλιστεί η ομοιόμορφη φθορά του NAND Flash, σχεδόν όλοι οι ελεγκτές οργανώνουν τη διαίρεση του χώρου διευθύνσεων σε λογικές τράπεζες, οι οποίες με τη σειρά τους χωρίζονται σε μπλοκ (αποτελούμενα από πολλές σελίδες μνήμης), συνήθως σε μπλοκ 256-2048. Ο ελεγκτής παρακολουθεί τον αριθμό των εγγραφών σε κάθε μπλοκ. Για να διακινούνται ελεύθερα τα δεδομένα χρήστη εντός της τράπεζας, υπάρχει λογική αρίθμηση μπλοκ, δηλ. Στην πράξη, όταν διαβάζουμε ένα τσιπ σε μια χωματερή, βλέπουμε μια εικόνα ότι τα δεδομένα του χρήστη με τη μορφή αρκετά μεγάλων μπλοκ (16kb - 4mb) αναμειγνύονται χαοτικά. Η σειρά εργασίας με τα δεδομένα χρήστη αντικατοπτρίζεται στον μεταφραστή με τη μορφή πίνακα που υποδεικνύει τη σειρά κατασκευής μπλοκ προκειμένου να ληφθεί ένας διατεταγμένος λογικός χώρος.

Για να αυξήσουν τις λειτουργίες ανάγνωσης/εγγραφής, οι κατασκευαστές ελεγκτών εφαρμόζουν λειτουργίες παραλληλοποίησης δεδομένων, δηλαδή μια άμεση αναλογία με Συστοιχία RAIDεπίπεδο 0 (λωρίδα), μόνο μια ελαφρώς πιο περίπλοκη υλοποίηση. Στην πράξη, αυτό φαίνεται είτε με τη μορφή παραλληλοποίησης εντός μπλοκ (interleaving), σε μικρότερα υπομπλοκ (συνήθως από 1 byte έως 16 Kb), καθώς και με συμμετρική παραλληλοποίηση (λωρίδα) μεταξύ φυσικών τραπεζών του τσιπ NAND Flash και μεταξύ πολλών τσιπ .

Αξίζει να γίνει κατανοητό ότι με αυτήν την αρχή λειτουργίας, ο μεταφραστής μονάδας δίσκου είναι ένας συνεχώς μεταβαλλόμενος πίνακας, με σχεδόν κάθε εγγραφή στο NAND Flash. Με βάση την αρχή της εργασίας με NAND Flash - η ανάγνωση ενός μπλοκ σε ένα buffer, η πραγματοποίηση αλλαγών και η εγγραφή του μπλοκ στη θέση του, είναι προφανές ότι οι πιο επικίνδυνες για τα δεδομένα είναι οι ελλιπείς λειτουργίες εγγραφής. για παράδειγμα, όταν εγγράφεται ένας τροποποιημένος μεταφραστής. Ως αποτέλεσμα του εξανθήματος χειρισμού μονάδων δίσκου: ξαφνική αφαίρεσή τους από μια υποδοχή USB ή από μια υποδοχή συσκευής ανάγνωσης καρτών κατά την εγγραφή, υπάρχει κίνδυνος καταστροφής των δεδομένων σέρβις, ιδίως του πίνακα μετάφρασης.

Εάν τα δεδομένα σέρβις καταστραφούν, η μονάδα δίσκου δεν μπορεί να λειτουργήσει ή, σε ορισμένες περιπτώσεις, λειτουργεί εσφαλμένα. Εξαγωγή δεδομένων λογισμικό, κατά κανόνα, δεν είναι δυνατό για πολλούς λόγους. Μια λύση είναι να κολλήσετε τα τσιπ NAND Flash και μετά να τα διαβάσετε στον αντίστοιχο αναγνώστη (προγραμματιστή). Λαμβάνοντας υπόψη ότι ο αρχικός μεταφραστής λείπει ή είναι κατεστραμμένος, απομένει δουλειά για την ανάλυση του dump που εξάγεται από το τσιπ NAND Flash. Πολλοί άνθρωποι έχουν πιθανώς παρατηρήσει το φαινομενικά περίεργο μέγεθος των σελίδων μνήμης στο NAND Flash. Αυτό εξηγείται από το γεγονός ότι κάθε σελίδα, εκτός από τα δεδομένα χρήστη, περιέχει δεδομένα υπηρεσίας, που συνήθως παρουσιάζονται με τη μορφή 512/16. 2048/64; 4096/128; 4096/208 (υπάρχουν επίσης πολλά περισσότερα σύνθετες επιλογέςδεδομένα/υπηρεσία οργανισμού). Τα δεδομένα υπηρεσίας περιέχουν διάφορους δείκτες (δείκτη, αριθμοί μπλοκ σε μια λογική τράπεζα, δείκτης περιστροφής μπλοκ, ECC, κ.λπ.) Η επαναφορά δεδομένων χρήστη καταλήγει στην εξάλειψη της παραλληλοποίησης δεδομένων μέσα σε μπλοκ, μεταξύ τραπεζών και μεταξύ τσιπ μνήμης για τη λήψη συμπαγών μπλοκ. Εάν είναι απαραίτητο, καταργούνται οι περιστροφές εντός του μπλοκ, οι επαναριθμήσεις κ.λπ. Η επόμενη εργασία είναι να το συναρμολογήσετε μπλοκ-μπλοκ. Για να το εφαρμόσετε, είναι απαραίτητο να κατανοήσετε με σαφήνεια τον αριθμό των λογικών τραπεζών, τον αριθμό των μπλοκ σε κάθε λογική τράπεζα, τον αριθμό των χρησιμοποιημένων μπλοκ σε κάθε τράπεζα (δεν χρησιμοποιούνται όλα), τη θέση του δείκτη στην υπηρεσία δεδομένα και τον αλγόριθμο αρίθμησης. Και μόνο τότε συλλέξτε τα μπλοκ στο τελικό αρχείο εικόνας από το οποίο θα είναι δυνατή η ανάγνωση των δεδομένων χρήστη. Κατά τη διαδικασία συλλογής, περιμένουν παγίδες με τη μορφή πολλών υποψηφίων μπλοκ για μία θέση στο τελικό αρχείο εικόνας. Αφού λύσουμε αυτό το φάσμα προβλημάτων, λαμβάνουμε ένα αρχείο εικόνας με πληροφορίες χρήστη.

Σε περιπτώσεις όπου τα δεδομένα δεν παίζουν κανένα ρόλο, αλλά υπάρχει η επιθυμία να αποκατασταθεί η λειτουργικότητα της ίδιας της μονάδας, τότε καλύτερη επιλογήΗ διόρθωση προβλημάτων με τα δεδομένα σέρβις περιλαμβάνει την εκτέλεση μιας διαδικασίας μορφοποίησης χρησιμοποιώντας ένα αποκλειστικό βοηθητικό πρόγραμμα από τον ιστότοπο του κατασκευαστή της μονάδας δίσκου. Πολλά βοηθητικά προγράμματα στην πραγματικότητα ξαναγράφουν όλες τις πληροφορίες υπηρεσίας, δημιουργούν έναν καθαρό μεταφραστή και εκτελούν τη διαδικασία μορφοποίησης για να δημιουργήσουν ένα νέο σύστημα αρχείων. Εάν ο κατασκευαστής δεν μπήκε στον κόπο να δημοσιεύσει ένα βοηθητικό πρόγραμμα Recovery, τότε η λύση είναι να αναζητήσετε βοηθητικά προγράμματα για τη μορφοποίηση μονάδων flash NAND "κατά ελεγκτή" το μόνο πράγμα που θα φαίνεται δύσκολο στον χρήστη είναι η αφθονία των κατασκευαστών ελεγκτών και η δυσκολία προσδιορίζοντας το τελευταίο.

Πάβελ Γιαντσάρσκι

Η αναπαραγωγή υλικών επιτρέπεται μόνο με ενεργό σύνδεσμο στο αρχικό άρθρο.

Η ζήτηση για μη πτητική μνήμη flash αυξάνεται ανάλογα με την πρόοδο συστήματα υπολογιστώνστη σφαίρα εφαρμογές για κινητά. Αξιοπιστία, χαμηλή κατανάλωση ενέργειας, μικρό μέγεθος και μικρό βάρος είναι προφανή πλεονεκτήματαμέσα που βασίζονται σε flash έναντι οδηγοί δίσκων. Λαμβάνοντας υπόψη τη συνεχή μείωση του κόστους αποθήκευσης μιας μονάδας πληροφοριών στη μνήμη flash, τα μέσα που βασίζονται σε αυτήν παρέχουν όλο και περισσότερα πλεονεκτήματα και λειτουργικότητα κινητές πλατφόρμεςκαι φορητό εξοπλισμό που χρησιμοποιεί τέτοια μνήμη. Μεταξύ της ποικιλίας των τύπων μνήμης, η μνήμη flash που βασίζεται σε κελιά NAND είναι η καταλληλότερη βάση για την κατασκευή μη ασταθών συσκευών αποθήκευσης για μεγάλες ποσότητες πληροφοριών.

Επί του παρόντος, υπάρχουν δύο κύριες δομές για την κατασκευή μνήμης flash: η μνήμη που βασίζεται σε κελιά NOR και NAND. Η δομή NOR (Εικ. 1) αποτελείται από παράλληλα συνδεδεμένα στοιχειώδη κελιά αποθήκευσης πληροφοριών. Αυτή η οργάνωση των κελιών παρέχει τη δυνατότητα τυχαίας πρόσβασης σε δεδομένα και εγγραφής byte προς byte των πληροφοριών. Η δομή NAND (Εικ. 2) βασίζεται στην αρχή σειριακή σύνδεσηστοιχειώδη κελιά που σχηματίζουν ομάδες (υπάρχουν 16 κελιά σε μια ομάδα), τα οποία συνδυάζονται σε σελίδες και σελίδες σε μπλοκ. Κατά την κατασκευή ενός πίνακα μνήμης με αυτόν τον τρόπο, πρόσβαση σε μεμονωμένα κύτταρααδύνατο. Ο προγραμματισμός εκτελείται ταυτόχρονα μόνο σε μία σελίδα και κατά τη διαγραφή γίνεται πρόσβαση σε μπλοκ ή ομάδες μπλοκ.

Εικ.1 Δομή OR	Εικ.2 Δομή NAND

Ως αποτέλεσμα, οι διαφορές στη δομική οργάνωση μεταξύ των μνημών NOR και NAND αντικατοπτρίζονται στα χαρακτηριστικά τους. Όταν εργάζεστε με σχετικά μεγάλους όγκους δεδομένων, οι διαδικασίες εγγραφής/διαγραφής στη μνήμη NAND εκτελούνται σημαντικά πιο γρήγορα από τη μνήμηΟΥΤΕ. Δεδομένου ότι 16 γειτονικές κυψέλες μνήμης NAND συνδέονται σε σειρά μεταξύ τους χωρίς κενά επαφής, επιτυγχάνεται μια μεγάλη περιοχή των κυψελών στο τσιπ, η οποία επιτρέπει υψηλή χωρητικότητα στα ίδια τεχνολογικά πρότυπα. Η βάση του προγραμματισμού Μνήμη flash NANDβρίσκεται η διαδικασία της διοχέτευσης ηλεκτρονίων. Και δεδομένου ότι χρησιμοποιείται τόσο για προγραμματισμό όσο και για διαγραφή, επιτυγχάνεται χαμηλή κατανάλωση ενέργειας του τσιπ μνήμης. Η διαδοχική δομή κελιών επιτρέπει υψηλό βαθμό επεκτασιμότητας, γεγονός που καθιστά το NAND flash κορυφαίο στον αγώνα για την αύξηση της χωρητικότητας της μνήμης. Επειδή η διοχέτευση ηλεκτρονίων συμβαίνει σε ολόκληρη την περιοχή καναλιού της κυψέλης, το NAND flash έχει χαμηλότερο ρυθμό σύλληψης φόρτισης ανά μονάδα επιφάνειας από άλλες τεχνολογίες μνήμης flash, με αποτέλεσμα μεγαλύτερο αριθμό κύκλων προγράμματος/διαγραφής. Ο προγραμματισμός και η ανάγνωση εκτελούνται ανά τομέα ή σελίδα προς σελίδα, σε μπλοκ 512 byte, για την εξομοίωση του κοινού μεγέθους τομέα των μονάδων δίσκου.

Οι κύριες διαφορές στις παραμέτρους της μνήμης flash που κατασκευάζονται χρησιμοποιώντας διάφορες τεχνολογίες, δίνονται στον πίνακα 1.

Τραπέζι 1. Συγκριτικά χαρακτηριστικάμονάδες μνήμης που βασίζονται σε κελιά NAND και NOR

Ο κορυφαίος ηγέτης στην παραγωγή τσιπ flash NAND είναι η Hynix. Παράγει διάφορους τύπους τσιπ μνήμης, που διαφέρουν στις ακόλουθες βασικές παραμέτρους:

• χωρητικότητα (256 Mbit, 512 Mbit και 1 Gbit).
• πλάτος διαύλου, 8 ή 16 bit (x8, x16);
• Τάση τροφοδοσίας: από 2,7 έως 3,6 V (συσκευή 3,3 V) ή από 1,7 έως 1,95 V (συσκευή 1,8 V).
• Μέγεθος σελίδας: σε συσκευές x8 (512 + 16 εφεδρικά) byte, σε 16x – (256 + 8 εφεδρικές) λέξεις.
• μέγεθος μπλοκ: σε συσκευές x8 (16K + 512 εφεδρικά) byte, σε 16x – (8K + 256 εφεδρικές) λέξεις.
• Χρόνος πρόσβασης: τυχαία πρόσβαση 12 μS, διαδοχική 50 nS.
• χρόνος προγραμματισμού σελίδας 200 μS;

Όλα τα τσιπ flash NAND από την Hynix έχουν τυπικό χρόνο διαγραφής μπλοκ 2 mS, έχουν προστασία δεδομένων βάσει υλικού κατά τη διάρκεια μεταβατικών περιόδων ισχύος και μπορούν να εκτελέσουν 100.000 κύκλους εγγραφής/διαγραφής. Ο εγγυημένος χρόνος διατήρησης δεδομένων είναι 10 χρόνια. Σημαντικό χαρακτηριστικόΤα τσιπ μνήμης Hynix είναι συμβατά pin-to-pin ανεξάρτητα από τη χωρητικότητα. Αυτό καθιστά πολύ εύκολη τη βελτίωση των καταναλωτικών χαρακτηριστικών του τελικού προϊόντος. Ο πίνακας 2 δείχνει βασικές παραμέτρουςόλα τα τσιπ NAND flash από την Hynix.

Πίνακας 2. Συγκριτική λίστα τσιπ flash NAND από την Hynix

* - Εύρος θερμοκρασίας
ντο- Εμπορική περιοχή θερμοκρασίας λειτουργίας 0...+70°C
μι- Εκτεταμένο εύρος θερμοκρασίας λειτουργίας -25...+85°C
Εγώ- Εύρος θερμοκρασίας βιομηχανικής λειτουργίας -40...+85°C

Τα χαρακτηριστικά των τσιπ μνήμης Hynix μπορούν να εξεταστούν με περισσότερες λεπτομέρειες χρησιμοποιώντας το παράδειγμα των κρυστάλλων της σειράς HY27xx(08/16)1G1M. Το σχήμα 3 δείχνει την εσωτερική δομή και τον σκοπό των τερματικών αυτών των συσκευών. Οι γραμμές διευθύνσεων πολυπλέκονται με τις γραμμές εισόδου/εξόδου δεδομένων σε δίαυλο I/O 8 ή 16 bit. Αυτή η διεπαφή μειώνει τον αριθμό των ακίδων που χρησιμοποιούνται και καθιστά δυνατή τη μετάβαση σε τσιπ μεγαλύτερης χωρητικότητας χωρίς αλλαγή της πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος. Κάθε μπλοκ μπορεί να προγραμματιστεί και να διαγραφεί 100.000 φορές. Για αύξηση κύκλος ζωήςΟι συσκευές φλας NAND συνιστώνται ανεπιφύλακτα να χρησιμοποιούν κωδικό διόρθωσης σφαλμάτων (ECC). Τα τσιπ έχουν έξοδο ανάγνωσης/κατειλημμένης ανοιχτής αποστράγγισης που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον προσδιορισμό της δραστηριότητας του ελεγκτή PER (Πρόγραμμα/Διαγραφή/Ανάγνωση). Δεδομένου ότι η έξοδος είναι ανοιχτής αποστράγγισης, είναι δυνατή η σύνδεση πολλών τέτοιων εξόδων από διαφορετικά τσιπ μνήμης μαζί μέσω μιας αντίστασης έλξης στον θετικό ακροδέκτη του τροφοδοτικού.

Εικ.3 Εσωτερική οργάνωση των τσιπ flash NAND Hynix

Για βέλτιστη απόδοσηΜε ελαττωματικά μπλοκ, η εντολή «Αντιγραφή Πίσω» είναι διαθέσιμη. Εάν ο προγραμματισμός μιας σελίδας αποτύχει, τα δεδομένα από αυτήν την εντολή μπορούν να γραφτούν σε άλλη σελίδα χωρίς να χρειάζεται να την ξαναστείλετε.

Τα τσιπ μνήμης Hynix διατίθενται στις ακόλουθες συσκευασίες:

• 48-TSOP1 (12x20x1,2 mm) – Εικ. 4;
• 48-WSOP1 (12x12x0,7 mm)
• 63-FBGA (8,5x15x1,2 mm, συστοιχία επαφής μπάλας 6x8, βήμα 0,8 mm)

Εικ.4 Φλας Hynix NAND

Ο πίνακας μνήμης NAND είναι οργανωμένος σε μπλοκ, το καθένα από τα οποία περιέχει 32 σελίδες. Η συστοιχία χωρίζεται σε δύο περιοχές: κύρια και εφεδρική (Εικ. 5). Η κύρια περιοχή της συστοιχίας χρησιμοποιείται για την αποθήκευση δεδομένων, ενώ η εφεδρική περιοχή χρησιμοποιείται συνήθως για την αποθήκευση κωδικών διόρθωσης σφαλμάτων (ECC), σημαιών προγράμματος και αναγνωριστικών ακατάλληλων μπλοκ της κύριας περιοχής. Σε συσκευές x8, οι σελίδες στην κύρια περιοχή χωρίζονται σε δύο μισές σελίδες των 256 byte η καθεμία, συν 16 byte της εφεδρικής περιοχής. Στις συσκευές x16, οι σελίδες χωρίζονται σε μια κύρια περιοχή 256 λέξεων και μια πλεονάζουσα περιοχή 8 λέξεων.

Εικ.5 Οργάνωση της διάταξης μνήμης NAND

Οι συσκευές flash NAND με σελίδες 528 byte/264 word ενδέχεται να περιέχουν ακατάλληλα μπλοκ, τα οποία μπορεί να περιέχουν ένα ή περισσότερα νεκρά κύτταρα που δεν είναι εγγυημένα αξιόπιστα. Επιπλέον, ενδέχεται να εμφανιστούν πρόσθετα άχρηστα μπλοκ κατά τη λειτουργία του προϊόντος. Πληροφορίες για κακά μπλοκγραμμένο στο κρύσταλλο πριν από την αποστολή. Η εργασία με τέτοια μπλοκ πραγματοποιείται σύμφωνα με τη διαδικασία που περιγράφεται λεπτομερώς στο εγχειρίδιο αναφοράς για τα τσιπ μνήμης Hynix.

Όταν εργάζεστε με τσιπ μνήμης, εκτελούνται τρεις κύριες ενέργειες: ανάγνωση (Εικ. 6), εγγραφή (Εικ. 7) και διαγραφή (Εικ. 8).

Διαδικασία ανάγνωσης δεδομένων

Εικ.6 Διάγραμμα διαδικασίας ανάγνωσης

Οι διαδικασίες για την ανάγνωση δεδομένων από τη μνήμη NAND μπορούν να είναι τριών τύπων: τυχαία ανάγνωση, ανάγνωση σελίδας και διαδοχική ανάγνωση σειρών. Με την τυχαία ανάγνωση, απαιτείται ξεχωριστή εντολή για να ληφθεί ένα τμήμα δεδομένων.

Η ανάγνωση της σελίδας γίνεται μετά από τυχαία πρόσβαση ανάγνωσης, η οποία μεταφέρει τα περιεχόμενα της σελίδας στο buffer σελίδας. Η ολοκλήρωση της μεταφοράς υποδεικνύεται από ένα υψηλό επίπεδο στην έξοδο Read/Busy. Τα δεδομένα μπορούν να διαβαστούν διαδοχικά (από την επιλεγμένη διεύθυνση στήλης έως την τελευταία στήλη) με παλμό σήματος στο Read Enable (RE).

Η λειτουργία ανάγνωσης διαδοχικής γραμμής είναι ενεργή εάν η είσοδος Chip Enable (CE) παραμένει χαμηλή και η είσοδος Read Enable παλμού μετά την ανάγνωση της τελευταίας στήλης της σελίδας. Σε αυτήν την περίπτωση Επόμενη σελίδαφορτώνεται αυτόματα στο buffer σελίδας και η λειτουργία ανάγνωσης συνεχίζεται. Η λειτουργία διαδοχικής ανάγνωσης γραμμής μπορεί να χρησιμοποιηθεί μόνο μέσα σε ένα μπλοκ. Εάν το μπλοκ τροποποιηθεί, πρέπει να εκτελεστεί νέα ομάδαΑΝΑΓΝΩΣΗ.

Διαδικασία καταγραφής δεδομένων

Εικ.7 Διάγραμμα διαδικασίας καταγραφής

Η τυπική διαδικασία για την καταγραφή δεδομένων είναι η εγγραφή σελίδας. Η κύρια περιοχή της διάταξης μνήμης είναι προγραμματισμένη σε σελίδες, αλλά είναι δυνατό να προγραμματιστεί μέρος μιας σελίδας με τον απαιτούμενο αριθμό byte (από 1 έως 528) ή λέξεις (από 1 έως 264). Ο μέγιστος αριθμός διαδοχικών εγγραφών τμημάτων της ίδιας σελίδας δεν είναι περισσότερες από μία στην κύρια περιοχή και όχι περισσότερες από δύο στην περιοχή δημιουργίας αντιγράφων ασφαλείας. Μόλις ξεπεραστούν αυτές οι τιμές, η εντολή διαγραφής μπλοκ πρέπει να εκτελεστεί πριν από οποιονδήποτε επόμενο προγραμματισμό αυτής της σελίδας. Κάθε λειτουργία προγραμματισμού αποτελείται από πέντε βήματα:

1. Απαιτείται ένας κύκλος διαύλου για να ρυθμίσετε την εντολή εγγραφής σελίδας.
2. Απαιτούνται τέσσερις κύκλοι διαύλου για τη μεταφορά μιας διεύθυνσης.
3. Εξαγωγή δεδομένων στο δίαυλο (έως 528 byte / 264 λέξεις) και φόρτωση στο buffer σελίδας.
4. Απαιτείται ένας κύκλος διαύλου για την έκδοση μιας εντολής επιβεβαίωσης για την εκκίνηση του ελεγκτή PER.
5. Ο ελεγκτής PER εγγράφει δεδομένα στον πίνακα.

Διαδικασία διαγραφής μπλοκ

Εικ.8 Διάγραμμα διαδικασίας διαγραφής

Η λειτουργία διαγραφής εκτελείται σε ένα μπλοκ τη φορά. Ως αποτέλεσμα της λειτουργίας του, όλα τα bit στο καθορισμένο μπλοκ ορίζονται σε "1". Όλα τα προηγούμενα δεδομένα χάνονται. Η λειτουργία διαγραφής αποτελείται από τρία βήματα (Εικ. 8):

1. Απαιτείται ένας κύκλος διαύλου για να ορίσετε την εντολή διαγραφής μπλοκ.
2. Απαιτούνται μόνο τρεις κύκλοι διαύλου για να ορίσετε τη διεύθυνση μπλοκ. Ο πρώτος βρόχος (A0-A7) δεν απαιτείται αφού μόνο οι διευθύνσεις A14 έως A26 (υψηλότερες διευθύνσεις) είναι έγκυρες, οι A9-A13 αγνοούνται.
3. Απαιτείται ένας κύκλος διαύλου για την έκδοση μιας εντολής επιβεβαίωσης για την εκκίνηση του ελεγκτή PER.

Εκτός από την Hynix, τα τσιπ μνήμης NAND παράγονται από αρκετούς άλλους κατασκευαστές, μεταξύ των οποίων η Samsung έχει πολύ μεγάλη γκάμα προϊόντων και όγκο πωλήσεων. Παράγει δύο βασικές σειρές τσιπ μνήμης NAND Flash και One NAND™. Η οικογένεια μονάδων μνήμης One NAND™ είναι μια ενιαία μνήμη με τυπική διεπαφή NOR-flash, που βασίζεται σε μια σειρά κυψελών NAND-flash.

Η γκάμα των προϊόντων που κατασκευάζει η Samsung είναι ευρύτερη από αυτή της Hynix. Παρουσιάζονται modules χωρητικότητας από 4 Mbit έως 8 Gbit, που λειτουργούν σε εμπορική και βιομηχανική κλίμακες θερμοκρασίας. Και οι δύο τροποποιήσεις 8 και 16 bit είναι διαθέσιμες στο διαφορετικές σειρέςτάσεις τροφοδοσίας: 1,65…1,95 V ή 2,7…3,6 V. Τα προϊόντα Samsung διαθέτουν προηγμένες δυνατότητες προστασίας δεδομένων υλικού: προστασία εγγραφής για BootRAM, λειτουργία προστασίας για συστοιχία Flash και προστασία έναντι τυχαία εγγραφήκατά την ενεργοποίηση και απενεργοποίηση.

Διαφορετικά, ο σχεδιασμός των τσιπ μνήμης Hynix και των προϊόντων της οικογένειας Samsung NAND Flash είναι σχεδόν πανομοιότυπος. Σε αυτήν την περίπτωση, η προτιμώμενη επιλογή του καταναλωτή είναι το προϊόν του κατασκευαστή του οποίου η τιμή αγοράς είναι πιο αποδεκτή.

Η υψηλή απόδοση κατά την ανάγνωση ροών σειριακών δεδομένων καθορίζει το ευρύ φάσμα της δυνατότητας εφαρμογής του NAND flash. Μια πολύ δημοφιλής και πολλά υποσχόμενη αγορά για αυτόν τον τύπο μνήμης είναι η αγορά δίσκους στερεάς κατάστασηςγια δίαυλο USB. Ο Πίνακας 3 δείχνει τις δυνατότητες των τσιπ NAND flash που παράγονται σήμερα σε αυτόν τον τομέα. Επιπλέον, η πιο κερδοφόρα χρήση τέτοιας μνήμης είναι σε συσκευές αναπαραγωγής MP3, ψηφιακές φωτογραφικές μηχανές, υπολογιστές χειρός και άλλο παρόμοιο εξοπλισμό.

Πίνακας 3. Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα της χρήσης NAND flash σε μονάδες στερεάς κατάστασης

Η απόδοση και η διάρκεια ζωής ενός SSD εξαρτώνται κυρίως από τη μνήμη flash NAND και το υλικολογισμικό του ελεγκτή. Είναι τα κύρια στοιχεία της τιμής μιας μονάδας δίσκου και είναι λογικό να δίνετε προσοχή σε αυτά τα εξαρτήματα κατά την αγορά. Σήμερα θα μιλήσουμε για το NAND.

Εάν θέλετε, μπορείτε να βρείτε τις περιπλοκές της τεχνολογικής διαδικασίας για την παραγωγή μνήμης flash σε ιστότοπους που ειδικεύονται σε Κριτικές SSD. Το άρθρο μου απευθύνεται σε ένα ευρύτερο φάσμα αναγνωστών και έχει δύο στόχους:

1. Σηκώστε το πέπλο πάνω από τις ασαφείς προδιαγραφές που δημοσιεύονται στους ιστότοπους των κατασκευαστών και των καταστημάτων SSD.
2. Επιλύστε ερωτήσεις που μπορεί να έχετε κατά τη μελέτη των τεχνικών χαρακτηριστικών της μνήμης διαφορετικών μονάδων δίσκου και την ανάγνωση κριτικών που έχουν γραφτεί για geeks του υλικού.

Αρχικά, θα απεικονίσω το πρόβλημα με εικόνες.

Τι υποδεικνύουν οι προδιαγραφές του SSD;

Οι τεχνικές προδιαγραφές NAND που δημοσιεύονται σε επίσημους ιστότοπους κατασκευαστών και σε ηλεκτρονικά καταστήματα δεν περιέχουν πάντα λεπτομερείς πληροφορίες. Επιπλέον, η ορολογία ποικίλλει πολύ και έχω συγκεντρώσει δεδομένα για εσάς για πέντε διαφορετικές μονάδες δίσκου.

Σημαίνει κάτι αυτή η εικόνα για εσάς;

Εντάξει, ας πούμε ότι το Yandex.Market δεν είναι η πιο αξιόπιστη πηγή πληροφοριών. Ας στραφούμε στους ιστότοπους των κατασκευαστών - έγινε πιο εύκολο;

Ίσως είναι πιο ξεκάθαρο έτσι;

Και αν ναι;

Ή είναι καλύτερα έτσι;

Εν τω μεταξύ, όλοι αυτοί οι δίσκοι έχουν εγκατεστημένη την ίδια μνήμη! Είναι δύσκολο να το πιστέψει κανείς, ειδικά κοιτάζοντας τις δύο τελευταίες φωτογραφίες, έτσι δεν είναι; Αφού διαβάσετε το λήμμα μέχρι το τέλος, όχι μόνο θα πειστείτε για αυτό, αλλά θα διαβάσετε και τέτοια χαρακτηριστικά σαν ανοιχτό βιβλίο.

Κατασκευαστές μνήμης NAND

Υπάρχουν πολύ λιγότεροι κατασκευαστές μνήμης flash από εταιρείες που πωλούν SSD με τη δική τους μάρκα. Οι περισσότεροι δίσκοι έχουν πλέον μνήμη από:

• Intel/Micron
• Hynix
• Samsung
• Toshiba/SanDisk

Δεν είναι τυχαίο ότι η Intel και η Micron μοιράζονται την ίδια θέση στη λίστα. Παράγουν NAND χρησιμοποιώντας τις ίδιες τεχνολογίες στο πλαίσιο της κοινής επιχείρησης IMFT.

Στο κορυφαίο εργοστάσιο στην πολιτεία της Γιούτα των ΗΠΑ, η ίδια μνήμη παράγεται με τα εμπορικά σήματα αυτών των δύο εταιρειών σε σχεδόν ίσες αναλογίες. Η μνήμη μπορεί επίσης να βγει από τη γραμμή συναρμολόγησης στο εργοστάσιο της Σιγκαπούρης, το οποίο τώρα ελέγχεται από τη Micron, με την επωνυμία της θυγατρικής της SpecTek.

Όλοι οι κατασκευαστές SSD αγοράζουν NAND από τις παραπάνω εταιρείες, επομένως διαφορετικοί δίσκοι μπορεί να έχουν σχεδόν την ίδια μνήμη, ακόμα κι αν η μάρκα τους είναι διαφορετική.

Φαίνεται ότι σε αυτήν την κατάσταση με τη μνήμη όλα θα πρέπει να είναι απλά. Ωστόσο, υπάρχουν αρκετοί τύποι NAND, οι οποίοι με τη σειρά τους χωρίζονται σύμφωνα με διαφορετικές παραμέτρους, προκαλώντας σύγχυση.

Τύποι μνήμης NAND: SLC, MLC και TLC

Αυτά είναι τρία ΔΙΑΦΟΡΕΤΙΚΟΙ ΤΥΠΟΙ NAND, η κύρια τεχνολογική διαφορά μεταξύ της οποίας είναι ο αριθμός των bits που είναι αποθηκευμένα στο κελί μνήμης.

Το SLC είναι η παλαιότερη από τις τρεις τεχνολογίες και είναι απίθανο να βρείτε έναν σύγχρονο SSD με τέτοιο NAND. Οι περισσότεροι δίσκοι διαθέτουν πλέον MLC και το TLC είναι μια νέα λέξη στην αγορά μνήμης για μονάδες στερεάς κατάστασης.

Γενικά, το TLC χρησιμοποιείται εδώ και πολύ καιρό σε μονάδες flash USB, όπου δεν υπάρχει αντοχή μνήμης πρακτική σημασία. Οι νέες τεχνολογικές διαδικασίες καθιστούν δυνατή τη μείωση του κόστους ανά gigabyte TLC NAND για SSD, παρέχοντας αποδεκτές επιδόσεις και διάρκεια ζωής, κάτι που είναι λογικό για όλους τους κατασκευαστές.

Είναι ενδιαφέρον ότι ενώ το ευρύ κοινό ανησυχεί για τον περιορισμένο αριθμό κύκλων εγγραφής των SSD, καθώς αναπτύσσονται οι τεχνολογίες NAND, αυτή η παράμετρος μόνο μειώνεται!

Πώς να προσδιορίσετε έναν συγκεκριμένο τύπο μνήμης σε έναν SSD

Ανεξάρτητα από το αν έχετε αγοράσει SSD ή απλώς σχεδιάζετε μια αγορά, αφού διαβάσετε αυτήν την ανάρτηση μπορεί να έχετε μια ερώτηση στον υπότιτλο.

Κανένα πρόγραμμα δεν δείχνει τον τύπο της μνήμης. Αυτές οι πληροφορίες μπορούν να βρεθούν σε κριτικές μονάδων δίσκου, αλλά υπάρχουν περισσότερες συντομότερος τρόπος, ειδικά όταν χρειάζεται να συγκρίνετε πολλούς υποψήφιους για αγορά.

Σε εξειδικευμένους ιστότοπους μπορείτε να βρείτε βάσεις δεδομένων σε SSD, και εδώ είναι ένα παράδειγμα.

Δεν είχα κανένα πρόβλημα να βρω τα χαρακτηριστικά μνήμης των μονάδων δίσκου μου εκεί, με εξαίρεση το SanDisk P4 (mSATA) που είναι εγκατεστημένο στο tablet.

Ποιοι SSD έχουν την καλύτερη μνήμη;

Ας δούμε πρώτα τα κύρια σημεία του άρθρου:

• Οι κατασκευαστές NAND μπορούν να μετρηθούν στα δάχτυλα του ενός χεριού
• Οι σύγχρονοι δίσκοι στερεάς κατάστασης χρησιμοποιούν δύο τύπους NAND: MLC και TLC, το οποίο κερδίζει μόνο δυναμική
• Το MLC NAND διαφέρει στις διεπαφές: ONFi (Intel, Micron) και Λειτουργία Εναλλαγής (Samsung, Toshiba)
• Το ONFi MLC NAND χωρίζεται σε ασύγχρονο (φθηνότερο και πιο αργό) και σύγχρονο (πιο ακριβό και ταχύτερο)
• Οι κατασκευαστές SSD χρησιμοποιούν μνήμη διαφορετικών διεπαφών και τύπων, δημιουργώντας μια ποικιλία από η παράταξηγια οποιοδήποτε πορτοφόλι
• Οι επίσημες προδιαγραφές σπάνια περιέχουν συγκεκριμένες πληροφορίες, αλλά βάσεις δεδομένων Δεδομένα SSDσας επιτρέπουν να προσδιορίσετε με ακρίβεια Τύπος NAND

Φυσικά, σε έναν τέτοιο ζωολογικό κήπο δεν μπορεί να υπάρξει ξεκάθαρη απάντηση στο ερώτημα που τίθεται στον υπότιτλο. Ανεξάρτητα από τη μάρκα της μονάδας, η NAND πληροί τις αναφερόμενες προδιαγραφές, διαφορετικά δεν έχει νόημα να την αγοράσουν οι κατασκευαστές OEM (δίνουν τη δική τους εγγύηση στους SSD).

Ωστόσο... φανταστείτε ότι το καλοκαίρι σας ικανοποίησε με μια πρωτόγνωρη συγκομιδή φράουλας στη ντάκα!

Είναι όλα ζουμερά και γλυκά, αλλά απλά δεν μπορείς να φας τόσο πολύ, οπότε αποφάσισες να πουλήσεις μερικά από τα μούρα που μάζεψες.

Θα κρατήσεις τις καλύτερες φράουλες για σένα ή θα τις βάλεις προς πώληση; :)

Μπορεί να υποτεθεί ότι οι κατασκευαστές NAND εγκαθιστούν την καλύτερη μνήμη στους δίσκους τους. Δεδομένου του περιορισμένου αριθμού εταιρειών που παράγουν NAND, ο κατάλογος των κατασκευαστών SSD είναι ακόμη μικρότερος:

• Κρίσιμο (ένα τμήμα Micron)
• Intel
• Samsung

Και πάλι, αυτό είναι απλώς μια εικασία και δεν υποστηρίζεται από σοβαρά γεγονότα. Θα ενεργούσατε όμως διαφορετικά αν ήσασταν αυτές οι εταιρείες;

Συνεχίζουμε να συζητάμε τη σχεδίαση και την αρχή λειτουργίας των συσκευών αποθήκευσης στον ιστότοπό μας. Την τελευταία φορά συζητήσαμε τη μνήμη Flash (), και σήμερα θα επικεντρωθούμε σε έναν από τους τύπους μνήμης Flash που αναφέρθηκαν ήδη, δηλαδή τη μνήμη NAND. Έχουμε ήδη κατανοήσει εν μέρει τη δομή και τη λειτουργία του NAND, οπότε ας προχωρήσουμε στην εξέταση των βασικών αλγορίθμων, μεθόδων σύνδεσης και ορισμένες λεπτές λεπτομέρειες που δεν πρέπει να ξεχνάμε όταν εργάζεστε με το NAND.

Ας ξεκινήσουμε εξετάζοντας δύο τύπους μνήμης NAND - συγκεκριμένα SLC-( κελί ενός επιπέδου) και MLC-( κελί πολλαπλών επιπέδων) συσκευές. Στις συσκευές SLC, ένα κελί μνήμης αποθηκεύει ένα bit πληροφοριών - συζητήσαμε ακριβώς τέτοιες συσκευές στο προηγούμενο άρθρο. Μόνο δύο καταστάσεις ενός κελιού μνήμης είναι δυνατές ( τρανζίστορ εφέ πεδίουμε πλωτό παντζούρι). Η πρώτη κατάσταση αντιστοιχεί σε μια φορτισμένη πύλη και η δεύτερη, κατά συνέπεια, σε μια αποφορτισμένη. Όλα είναι απλά εδώ - εφαρμόζουμε μια τάση κατωφλίου και, με την παρουσία ή την απουσία ρεύματος αποστράγγισης, μπορούμε να προσδιορίσουμε ποιο bit είναι γραμμένο σε ένα δεδομένο κελί μνήμης.

Οι συσκευές MLC διαφέρουν σε αυτό κυτταρική μονάδαμπορεί να αποθηκεύσει πολλά bit πληροφοριών, πιο συχνά δύο bit. Σε τέτοιες συσκευές, υπάρχουν 4 επίπεδα φόρτισης της αιωρούμενης πύλης, που αντιστοιχεί σε 4 πιθανές αποθηκευμένες καταστάσεις:

Για να διαβάσετε πληροφορίες από μια τέτοια κυψέλη, σε αντίθεση με τις συσκευές SLC, είναι απαραίτητο να παρακολουθείτε το ρεύμα αποστράγγισης σε πολλά διαφορετικές έννοιες οριακή τάσηστην πύλη του τρανζίστορ.

Η μνήμη MLC έχει μικρότερο αριθμό μέγιστων δυνατών κύκλων επανεγγραφής σε σύγκριση με το SLC. Επιπλέον, το SLC είναι πιο γρήγορο - δηλαδή, οι λειτουργίες ανάγνωσης/εγγραφής/διαγραφής ολοκληρώνονται σε λιγότερο χρόνο. Και επειδή μόνο ένα όριο τάσης χρησιμοποιείται για τον προσδιορισμό της κατάστασης μιας κυψέλης μνήμης, η μνήμη SLC είναι λιγότερο πιθανό να προκαλέσει σφάλματα. Αλλά αυτό δεν σημαίνει ότι το MLC είναι χειρότερο. Η μνήμη MLC, πρώτον, σας επιτρέπει να αποθηκεύσετε περισσότερες πληροφορίες και, δεύτερον, είναι φθηνότερη. Δηλαδή, από την άποψη της σχέσης τιμής/ποιότητας, το MLC, καταρχήν, φαίνεται προτιμότερο.

Ας περάσουμε στη δομή της μνήμης NAND 😉

Όπως θυμόμαστε, σε αντίθεση με τη μνήμη NOR, όταν χρησιμοποιούμε NAND δεν έχουμε πρόσβαση σε αυθαίρετο κελί μνήμης. Όλα τα κελιά συνδυάζονται σε σελίδες. Και οι σελίδες συνδυάζονται σε λογικά μπλοκ. Κάθε σελίδα, εκτός από τις πληροφορίες που έχει αποθηκεύσει ο χρήστης, περιέχει ορισμένα πρόσθετα δεδομένα - πληροφορίες για "κακά" μπλοκ, πρόσθετες πληροφορίες υπηρεσίας για διόρθωση σφαλμάτων.

Η δυσκολία με το NAND είναι ότι είναι αδύνατη η πρόσβαση σε οποιοδήποτε συγκεκριμένο κελί πληροφοριών. Τα δεδομένα μπορούν να γραφτούν μόνο σελίδα προς σελίδα, δηλαδή αν θέλουμε να αλλάξουμε κάποιο κομμάτι, τότε πρέπει να ξαναγράψουμε ολόκληρη τη σελίδα. Και μπορείτε να διαγράψετε δεδομένα μόνο σε μπλοκ. Ακολουθούν τα χαρακτηριστικά του τσιπ μνήμης NAND NAND128W3A ως παράδειγμα: μέγεθος σελίδας – 512 byte + 16 byte πρόσθετων πληροφοριών υπηρεσίας, μέγεθος μπλοκ – 16 kBytes, δηλαδή 32 σελίδες.

Ένα άλλο πρόβλημα με το NAND είναι ότι ο αριθμός των κύκλων εγγραφής δεν είναι άπειρος. Έτσι, εάν οι εγγραφές γίνονται πάντα στην ίδια σελίδα, αργά ή γρήγορα θα καταστραφεί. Και για να διασφαλιστεί η ομοιόμορφη φθορά όλων των κυψελών μνήμης, ο ελεγκτής μνήμης NAND παρακολουθεί τον αριθμό των κύκλων εγγραφής σε κάθε μεμονωμένο μπλοκ μνήμης. Εάν ο ελεγκτής δει ότι ένα μπλοκ είναι "κακό", τότε μπορεί να το παραλείψει και να γράψει στο επόμενο μπλοκ. Χάρη σε αυτό, η διάρκεια ζωής των μέσων αποθήκευσης αυξάνεται σημαντικά. Εάν θέλουμε να γράψουμε μια μεγάλη σειρά δεδομένων, τότε μέσα στο τσιπ μνήμης όλα τα δεδομένα θα αναμειχθούν σε μπλοκ (ο αλγόριθμος γραφής λειτουργεί στα λιγότερο φθαρμένα μπλοκ) και όταν προκύψει η εργασία ανάγνωσης αυτών των δεδομένων, ο ελεγκτής μνήμης NAND θα οργανώσει τα δεδομένα και θα μας τα δώσει στην αρχική τους μορφή.

Τακτοποιήσαμε τη δομή και, τέλος, θα ήθελα να μιλήσω λίγο για το πώς συνδέονται τα τσιπ μνήμης NAND.

Και για αυτό, χρησιμοποιείται ένας δίαυλος παράλληλης μεταφοράς δεδομένων Το πλάτος του διαύλου είναι 8 ή 16 byte, ανάλογα συγκεκριμένη συσκευή. Οι γραμμές δεδομένων συνδυάζονται με γραμμές διευθύνσεων, γεγονός που μειώνει τον αριθμό των κατειλημμένων pin. Τα σήματα ελέγχου και ο σκοπός τους περιγράφονται καλά εδώ:

Αν θέλουμε να συνδέσουμε τη μνήμη με έναν μικροελεγκτή, τότε είναι καλύτερο να επιλέξουμε έναν ελεγκτή που να διαθέτει υποστήριξη υλικού για μεταφορά δεδομένων μέσω παράλληλης διεπαφής. Για παράδειγμα, πολλά STM32 είναι εξοπλισμένα με μια μονάδα FSMC που σας επιτρέπει να συνδέσετε μια εξωτερική συσκευή μνήμης. Αλλά δεν θα εμβαθύνουμε σε αυτό τώρα, είναι καλύτερα να αφήσουμε αυτό το θέμα για μελλοντικά άρθρα 😉 Ίσως στο εγγύς μέλλον θα προσπαθήσουμε να δημιουργήσουμε ένα μικρό παράδειγμα για το STM32, στο οποίο θα γράφουμε και θα διαβάζουμε δεδομένα από τη μνήμη NAND. τα λέμε σύντομα! )

Ένας εύκολος τρόπος για να επιταχύνετε τον υπολογιστή σας είναι να εγκαταστήσετε μια μονάδα SSD σε αυτόν. Έχουμε ήδη μιλήσει για αυτό σε ένα από τα προηγούμενα άρθρα. Αυτές οι μονάδες δίσκου διατίθενται σε διάφορους τύπους και θα ήθελα να αφιερώσω το σημερινό άρθρο σε αυτό ακριβώς. Η πρώτη είναι μια μονάδα δίσκου SATA, συνήθως έρχεται σε μορφή 2,5" και είναι μια καθολική λύση με πολύ καλή ταχύτητα και αρκετά λογική τιμή.

Είναι κατάλληλο για οποιονδήποτε υπολογιστή, σχεδόν κάθε φορητό υπολογιστή (υπάρχουν εξαιρέσεις, όπως τα μοντέλα SONY, που χρησιμοποιούν μονάδα φόρμας 1,8"). Στη συνέχεια στη λίστα έχουμε PCI, ιδιαίτερα δώστε προσοχή στο SSD PCI 3.0 - απλά έχουν τρελαθεί ταχύτητα και μπορεί να εκπλαγείτε με την απόδοση που έχετε με αυτούς τους δίσκους.

Αλλά, όπως όλα τα καλά πράγματα, έχουν ένα μειονέκτημα - αρκετό υψηλή τιμή, το οποίο είναι συχνά 2 ή και 3 φορές υψηλότερο από αυτό των συμβατικών μονάδων SSD SATA 2.5. Υπάρχουν επίσης mSATA (στην παρακάτω εικόνα), που είναι συντομογραφία του "mini SATA", χρησιμοποιούνται συχνότερα σε φορητούς υπολογιστές, ωστόσο, όσον αφορά την ταχύτητα, τέτοιοι δίσκοι δεν διαφέρουν από το κανονικό SATA 2, δηλαδή είναι το ίδιο, αλλά σε μικρότερη μορφή -παράγοντας.

Δείτε πόσο λιγότερο mSATA SSDδίσκος (πράσινος πλακέτα τυπωμένου κυκλώματοςκορυφή) σε σύγκριση με έναν συμβατικό σκληρό δίσκο 2,5".

Αξιοσημείωτο είναι ότι υπάρχουν SSD αποκλειστικά για την Apple (ακόμα κι εδώ παραμένουν ξεχωριστές «προσωπικότητες»), και είναι ακόμα πιο ακριβοί, αν και ως προς την απόδοση δεν διαφέρουν από τους ίδιους PCI SSD. Η ταχύτητα εγγραφής εδώ μπορεί να είναι 700 MB/s - που είναι ένας εξαιρετικός δείκτης.

Εάν θέλετε να αγοράσετε έναν SSD για τον εαυτό σας, τότε σε κάθε περίπτωση θα πρέπει να επιλέξετε ανάμεσα σε εκδόσεις SATA και PCI και υπάρχει θέμα τιμής. Εάν ξοδεύετε πολύ χρόνο στον υπολογιστή σας, τότε φροντίστε να δοκιμάσετε την έκδοση PCI της μονάδας δίσκου. Επειδή το ίδιο έρχεται σε συστοιχία RAID (αυτό συμβαίνει όταν συνδέονται 2 σκληροί δίσκοι σε έναν, χονδρικά μιλώντας), σε αυτήν την περίπτωση οι πληροφορίες διαβάζονται από δύο συσκευές ταυτόχρονα, γεγονός που επιταχύνει το σύστημα ακριβώς 2 φορές.

PCI SSD - εγκατεστημένο εσωτερικά μονάδα του συστήματοςυπολογιστή

Δηλαδή, για παράδειγμα, τα ίδια Windows είναι εγκατεστημένα σε 2 μονάδες flash (2 διαφορετικά τσιπ) ταυτόχρονα και διαβάζονται από αυτά ταυτόχρονα, η οποία είναι μια πραγματικά εξαιρετική λύση για την αύξηση της απόδοσης του υπολογιστή, συνιστώ οπωσδήποτε να το αγοράσετε.

Αν θέλετε απλώς να επιταχύνετε με κάποιο τρόπο παλιός υπολογιστής, το οποίο ίσως σχεδιάζετε σύντομα να ανταλλάξετε με κάτι πιο παραγωγικό ή απλά θέλετε να δοκιμάσετε μια μονάδα SSD σε λειτουργία για πρώτη φορά - Συνιστώ ανεπιφύλακτα σε όλους να πάρουν το γνωστό και δοκιμασμένο στο χρόνο SATA 2.5 SSD.

Με βάση τη συσκευή στερεά κατάσταση σκληρόδίσκος (δεν έχει περιστρεφόμενους μαγνητικούς δίσκους, όπως σε έναν σκληρό δίσκο, για παράδειγμα), είναι σαφές ότι η ταχύτητα λειτουργίας του και, γενικά, το ίδιο το γεγονός της λειτουργίας του εξαρτώνται άμεσα από δύο παραμέτρους: μοντέλα ελεγκτών και τύποι τσιπ μνήμης NAND. Επιπλέον, ακόμη και δύο διαφορετικές μονάδες δίσκου μπορεί να περιέχουν τον ίδιο ελεγκτή, αλλά ταυτόχρονα, η ταχύτητα λειτουργίας τους θα διαφέρει (όλα εξαρτώνται από το υλικολογισμικό). Ο ελεγκτής χωρίζει υπό όρους ολόκληρη τη μνήμη σε κελιά στα οποία θα εγγραφούν οι πληροφορίες.

Και εδώ έγκεινται οι θεμελιώδεις διαφορές. διάφοροι τύποιΜνήμη SSD. Δηλαδή, δεν έχει σημασία ποιο μοντέλο μνήμης χρησιμοποιείται στην ίδια τη μονάδα δίσκου, ο ελεγκτής σε κάθε περίπτωση πρέπει πρώτα να τη διαιρέσει στα λεγόμενα κελιά. Αλλά πόσα bits πληροφοριών χωρούν σε ένα κελί καθορίζεται από τον τύπο της μνήμης NAND. Επί του παρόντος, χρησιμοποιούνται μόνο τρεις ποικιλίες: SLC, MLC, TLC (ως τύπος MLC).

SLC

SLC (Single Level Cell) - σας επιτρέπει να αποθηκεύσετε μόνο 1 bit πληροφοριών σε ένα κελί - μηδέν ή ένα. Αυτός είναι ο πιο ακριβός τύπος τσιπ NAND. Το υψηλό κόστος καθορίζεται από την πολυπλοκότητα στην παραγωγή τέτοιων μονάδων δίσκου. Εκτός από την τιμή, τα μειονεκτήματα περιλαμβάνουν επίσης χαμηλή χωρητικότητα - περίπου 60 GB, για παράδειγμα.

Ωστόσο, μια τέτοια μονάδα δίσκου θα είναι ταχύτερη και πιο αξιόπιστη από όλες τις άλλες, λόγω του γεγονότος ότι η κυψέλη θα αντικαθίσταται πολύ λιγότερο συχνά, γεγονός που, όπως είναι γνωστό, επεκτείνει σημαντικά τη διάρκεια ζωής της ίδιας της συσκευής. Ένα κελί μπορεί να ξαναγραφτεί έως και 100.000 φορές, σύμφωνα με τους κατασκευαστές. Επιπλέον, η τεχνολογία SLC παρέχει την υψηλότερη ταχύτητα ανάγνωσης/εγγραφής πληροφοριών και τέτοιοι δίσκοι είναι οι ταχύτεροι.

Αυτή τη στιγμή, η αγορά λύσεων SLC είναι εξαιρετικά κακώς διαμορφωμένη. Μέχρι πρόσφατα, ένας από τους διάσημους τέτοιους δίσκους ήταν ο Intel X25-E, ο οποίος είχε χωρητικότητα μόλις 64 GB. Κόστισε περίπου 20.000 ρούβλια - το οποίο είναι εξαιρετικά ακριβό, γιατί με τα ίδια χρήματα μπορείτε εύκολα να αγοράσετε έναν δίσκο SSD χωρητικότητας περίπου 1 terabyte (1000 GB), αν και με μνήμη MLC.

MLC

Το MLC (Multi-Level Cell) είναι ένα κελί πολλαπλών επιπέδων που σας επιτρέπει να καταγράφετε δύο bit πληροφοριών ταυτόχρονα, γεγονός που θεωρητικά μειώνει τον πόρο του ακριβώς στο μισό. Ωστόσο, στην πραγματικότητα ο πόρος MLC Μονάδα SSDπιο χαμηλα. Αρχικά, οι μονάδες δίσκου πρόσφεραν έως και 10.000 κύκλους εγγραφής, στη συνέχεια ο αριθμός αυτός έπεσε σε 5.000 και στη συνέχεια έγινε όπως υποδεικνύεται στον πίνακα.

Ωστόσο, σήμερα είναι ο πιο κοινός τύπος μνήμης στην αγορά μονάδων δίσκου στερεάς κατάστασης. Τα μοντέλα αυτού του τύπου είναι απλά μεγάλο ποσό, η χωρητικότητά τους είναι ήδη σημαντικά υψηλότερη από αυτή των μοντέλων SLC και μπορεί να φτάσει έως και 1 TB και ακόμη υψηλότερη. Επιπλέον, η τιμή των μονάδων MLC ίδιας χωρητικότητας θα είναι σημαντικά χαμηλότερη από ό,τι στην περίπτωση της SLC. Όπως φαίνεται από τον πίνακα, η απόδοση του MLC είναι επίσης ελαφρώς χειρότερη.

Υπάρχει επίσης ένας υποτύπος MLC - eMLC (enterprise MLC), μεταξύ των πλεονεκτημάτων: αυξημένη διάρκεια ζωής των τσιπ, λόγω περισσότεροπιθανούς κύκλους εγγραφής/επανεγγραφής. Λίγοι γνωρίζουν, αλλά Samsung, για παράδειγμα, υπάρχει μοναδική τεχνολογίαονομάζεται «3D V-NAND», το οποίο επιτρέπει την κατακόρυφη τοποθέτηση των κυττάρων, επεκτείνοντας σημαντικά τη χωρητικότητα της μνήμης χωρίς αύξηση του κόστους παραγωγής.

TLC

TLC (Triple Level Cell) - μαντέψτε πόσα bits πληροφοριών μπορεί να αποθηκεύσει ένα τέτοιο κελί TLC; Σωστά, τρία. Δηλαδή, όπως ήδη καταλαβαίνετε, όλες αυτές οι συντομογραφίες μας λένε για την πυκνότητα της αποθήκευσης πληροφοριών στα τσιπ NAND. Αποδεικνύεται ότι η πιο «οικονομική» μνήμη θα είναι το TLC. Παρόμοια τσιπ (TLC) χρησιμοποιούνται σε μονάδες flash, όπου η διάρκεια ζωής (αριθμός κύκλων επανεγγραφής) δεν είναι τόσο σημαντική παράμετρος. Επιπλέον, η τεχνολογία TLC είναι πολύ φθηνή στην παραγωγή.

Θα συνιστούσα να χρησιμοποιήσετε το TLC - όπως ένας σκληρός δίσκος (δεν πρέπει να συγχέεται με αυτό Δίσκος σκληρού δίσκου) για να εγκαταστήσετε παιχνίδια σε αυτό, για παράδειγμα. Λοιπόν, η ταχύτητα ανάγνωσης από αυτό θα είναι πολλές φορές υψηλότερη ακόμη και από τον ταχύτερο σκληρό δίσκο και το κόστος των μονάδων στερεάς κατάστασης TLC είναι το χαμηλότερο από όλα σήμερα (αλλά ακόμα πιο ακριβό από το HDD). Και για να εγκαταστήσετε το λειτουργικό σύστημα, είναι καλύτερο να χρησιμοποιήσετε μια μονάδα δίσκου με MLC, καθώς είναι πιο αξιόπιστη και ανθεκτική από την TLC.

ONFi και Λειτουργία εναλλαγής

Δίσκοι ( δίσκους στερεάς κατάστασης) με MLC χωρίζονται σε δύο τύπους ανάλογα με τη διεπαφή που χρησιμοποιείται. Και οι δύο αυτές συντομογραφίες δεν σημαίνουν απλώς διαφορετικές διεπαφές, αλλά και ενώσεις (συμμαχίες) διαφορετικών κατασκευαστών μνήμης flash που παράγονται σύμφωνα με ένα συγκεκριμένο πρότυπο. Για παράδειγμα, οι Intel, Micron, Spectec, Hynix ταξινομούνται ως "ONFI". Και Samsung, Toshiba, SanDisk - αντίστοιχα σε "Toggle Mode".

Και οι δύο διεπαφές είναι διαθέσιμες διαφορετικές εκδόσεις, οι εκδόσεις καθορίζουν διακίνησηγια κάθε κανάλι NAND. Επιπλέον, το ONFI χωρίζεται σε ασύγχρονο και σύγχρονο, το τελευταίο παρέχει απόδοση, αλλά ταυτόχρονα αυξάνει σημαντικά την τιμή της συσκευής. Λοιπόν, η ασύγχρονη, κατά συνέπεια, είναι φθηνότερη, αλλά πιο αργή. Όλα τα άλλα πράγματα είναι ίσα, η μνήμη "στο χαρτί" της λειτουργίας εναλλαγής φαίνεται ελαφρώς πιο γρήγορη από το ONFi στις λειτουργίες "διαδοχικής εγγραφής" και "τυχαίας ανάγνωσης".

Πώς να προσδιορίσετε τον τύπο της μνήμης SSD;

Προσπάθησε να τον γνωρίσεις προγραμματικάμπορείτε, για παράδειγμα, χρησιμοποιώντας το πρόγραμμα "SSD-Z". Λοιπόν, μπορείτε επίσης να αναζητήσετε αυτές τις πληροφορίες σε κριτικές δίσκων ή σε ειδικούς ιστότοπους (συνήθως στα αγγλικά) - συλλογές χαρακτηριστικών μοντέλων SSD.