Solid-state drev parsing

Mar 24, 2023

I 1956 blev den første harddisk skabt! Og i lang tid var det dominerende marked for computerharddiske domineret af harddiske (HDDS), som er voluminøse og billige.
HDD er en mekanisk struktur, hvilket resulterer i lav båndbredde, høj forsinkelse, dårlig stødmodstand, højt strømforbrug, høj støj, stor volumen og vægt, og lang arbejdstid vil producere slid, det er let at forårsage computerforsinkelse. Hvad skal man gøre?

For at løse disse problemer kom solid-state-drev (SSDS) med helt ny halvlederlagringsteknologi på markedet i 1990'erne. Til forskel fra HDDS er SSDS hovedsageligt sammensat af controllere, hukommelseschips (Flash chips, DRAM chips), og der er flere måder at forbinde SSDS til computere på. Sammenlignet med HDD er fordelene betydelige:

■ Hurtig læse- og skrivehastighed: høj kontinuerlig læse- og skrivehastighed, tilfældig læse- og skrivehastighed, meget lav adgangstid.
■ Stødsikker og anti-fald: Muligheden for datatab kan minimeres, når du bevæger dig med høj hastighed, vipper og vipper, støder og ryster.
■ Lavt strømforbrug: Strømforbruget er meget lavere end den traditionelle mekaniske harddisk.
■ Ingen støj: ingen mekanisk transmissionsenhed, støjværdien er tæt på 0 dB.
■ Bredt driftstemperaturområde: De fleste produkter kan fungere ved 0~70 grader Celsius.
■ Let: meget mindre vægt og størrelse end mekanisk harddisk.

Hvad var det ved den spæde SSD, der hurtigt overhalede HDD'en?
Udvikling af SSD-udseende: Lille og tynd
Oprindeligt blev SSDS lavet store og tykke for at rumme grænsefladen og pladsen til traditionelle HDDS. Det faktiske interne SSD-kredsløbskort er dog meget lille, og efter kontinuerlig udvikling er de to sidstnævnte nu populære: 2.5-tommer- og M.2-interface.


Intern SSD-dekryptering: Controller plus hukommelseschip
SSD-controlleren er ansvarlig for færdiggørelsen af ​​interne SSD-instruktioner, påtager sig hele dataoverførslen og forbinder hukommelseschippen til den eksterne grænseflade. Derudover kan belastningsbalancering af data på hver hukommelseschip allokeres korrekt, så alle hukommelseschips kan arbejde parallelt under en vis belastning for at koordinere og vedligeholde samarbejdet mellem forskellige chips.

Hukommelseschips er grundlaget for SSDS, som sikrer, at data kan lagres selv efter strømsvigt. FLASH-chips bruges almindeligvis som hukommelseschips. Hvordan fungerer flash-chip-baseret SSDS?
SSDS har typisk flere flash-hukommelseschips, og controlleren bestemmer hvilken flash-chip dataene i sidste ende lagres på. Læsning og skrivning af data inde i flashhukommelseschippen er regelmæssig: hver flashhukommelseschip indeholder mange blokke, som hver er opdelt i flere sider, og hver side indeholder mange celler. Adgang er på side, og rydning er i blok.

Hvis du tænker på Cellen som et rum, kan flere mennesker gå ind, og mere kapacitet kan udvides. I henhold til mængden af ​​lagrede data kan den opdeles i SLC/MLC/TLC/QLC. SLC gemmer 1 bit data (2 tilstande), MLC gemmer 2 bit data (4 tilstande), TLC lagrer 3 bit data (8 tilstande), og QLC lagrer 4 bit data (16 tilstande).

For yderligere at udvide kapaciteten af ​​flash-hukommelse begyndte 3D NAND-teknologi at blive brugt i flash-hukommelseschips. Ligesom flash-hukommelseschips plejede at være bungalows, tillader 3D-teknologi nu data at leve i højhuse. Mængden af ​​lagrede data pr. arealenhed ganges.

SSD interface iteration: Flere interfaces til tilslutning af computere
Tidligt, for bedre at opgradere og erstatte traditionelle HDDS, brugte SSDS samme udseendestørrelse og grænsefladespecifikation som 2.5-tommer HDDS. Begge er SATA-datagrænseflader, det vil sige serielle SATA-kommunikationsbusser.