Qattiq holatdagi diskni tahlil qilish

1956 yilda birinchi qattiq disk yaratildi! Va uzoq vaqt davomida kompyuterning qattiq disklari uchun dominant bozorda katta hajmli va arzon bo'lgan qattiq disklar (HDDS) hukmronlik qildi.
HDD mexanik struktura bo'lib, natijada past tarmoqli kengligi, yuqori kechikish, yomon zarba qarshiligi, yuqori quvvat sarfi, baland shovqin, katta hajm va og'irlik va uzoq ish vaqti eskirishga olib keladi, kompyuterning kechikishiga olib kelishi oson. Nima qilsa bo'ladi?

Ushbu muammolarni hal qilish uchun 1990-yillarda butunlay yangi yarimo'tkazgichli saqlash texnologiyasidan foydalangan holda qattiq holatdagi drayvlar (SSDS) bozorga chiqdi. HDDS-dan farqli o'laroq, SSDS asosan kontrollerlar, xotira chiplari (Flash chiplari, DRAM chiplari)dan iborat bo'lib, SSDS-ni kompyuterlarga ulashning ko'proq usullari mavjud. HDD bilan solishtirganda, afzalliklari sezilarli:

■ Tez o'qish va yozish tezligi: yuqori uzluksiz o'qish va yozish tezligi, tasodifiy o'qish va yozish tezligi, juda past kirish vaqti.
■ Zarbaga chidamli va yiqilishga qarshi: Yuqori tezlikda harakatlanayotganda, ag'darilganda va egilganda, urish va silkinishda ma'lumotlarning yo'qolishi ehtimolini kamaytirish mumkin.
■ Kam quvvat iste'moli: quvvat iste'moli an'anaviy mexanik qattiq diskdan ancha past.
■ Shovqin yo'q: mexanik uzatish moslamasi yo'q, shovqin qiymati 0 dB ga yaqin.
■ Keng ish harorati oralig'i: ko'pchilik mahsulotlar 0~70 daraja Selsiyda ishlashi mumkin.
■ Engil: mexanik qattiq diskdan ancha kam og'irlik va o'lcham.

Qattiq diskni tezda bosib olgan yangi paydo bo'lgan SSD nima edi?
SSD ko'rinishi evolyutsiyasi: Kichik va nozik
Dastlab, SSDS an'anaviy HDDS interfeysi va maydonini joylashtirish uchun katta va qalin qilib yaratilgan. Biroq, haqiqiy SSD ichki platasi juda kichik va uzluksiz ishlab chiqilgandan so'ng, oxirgi ikkitasi hozir mashhur: 2.5-dyuymli va M.2 interfeysi.

Ichki SSD shifrini hal qilish: Kontroller va xotira chipi
SSD kontrolleri ichki SSD ko'rsatmalarini bajarish uchun javobgardir, to'liq ma'lumotlarni uzatishni o'z zimmasiga oladi va xotira chipini tashqi interfeysga ulaydi. Bundan tashqari, har bir xotira chipidagi ma'lumotlarning yuk muvozanatini to'g'ri taqsimlash mumkin, shunda barcha xotira chiplari turli chiplarning hamkorligini muvofiqlashtirish va saqlash uchun ma'lum bir yuk ostida parallel ravishda ishlashi mumkin.

Xotira chiplari SSDS ning asosi bo'lib, ma'lumotlar quvvat uzilganidan keyin ham saqlanishini ta'minlaydi. FLASH chiplari odatda xotira chiplari sifatida ishlatiladi. Fleshli chipga asoslangan SSDS qanday ishlaydi?
SSDS odatda bir nechta flesh-xotira chiplariga ega va boshqaruvchi ma'lumotlar oxir-oqibat qaysi flesh chipda saqlanishini hal qiladi. Fleshli xotira chipi ichidagi ma'lumotlarni o'qish va yozish muntazam ravishda amalga oshiriladi: har bir flesh xotira chipi ko'plab bloklarni o'z ichiga oladi, ularning har biri bir nechta sahifalarga bo'linadi va har bir Sahifada ko'plab hujayralar mavjud. Kirish sahifada, tozalash esa Blokda.

Agar siz Hujayrani xona deb hisoblasangiz, ko'proq odam kirishi va sig'imni kengaytirishi mumkin. Saqlangan ma'lumotlar miqdori bo'yicha uni SLC/MLC/TLC/QLC ga bo'lish mumkin. SLC 1 bit ma'lumotni (2 holat), MLC 2 bit ma'lumotni (4 holat), TLC 3 bit ma'lumotni (8 holat) va QLC 4 bit ma'lumotni (16 holat) saqlaydi.

Fleshli xotira sig‘imini yanada kengaytirish maqsadida flesh xotira chiplarida 3D NAND texnologiyasi qo‘llanila boshlandi. Ilgari flesh-xotira chiplari bungalov bo'lgani kabi, 3D texnologiyasi endi ma'lumotlarning ko'p qavatli binolarda yashashiga imkon beradi. Birlik maydoni uchun saqlanadigan ma'lumotlar miqdori ko'paytiriladi.

SSD interfeysi iteratsiyasi: kompyuterlarni ulash uchun bir nechta interfeyslar
Dastlab, anʼanaviy HDDSni yaxshiroq yangilash va almashtirish uchun SSDS 2.5-dyuymli HDDS bilan bir xil koʻrinish oʻlchami va interfeys spetsifikatsiyasidan foydalangan. Ikkalasi ham SATA ma'lumotlar interfeysi, ya'ni ketma-ket SATA aloqa avtobuslari.