La technologie SSD: Introduction à Solid State Drive


Solid State Drives sont en hausse - si la tendance se poursuit, et presque certainement seront, les SSD vont remplacer les disques durs traditionnels d'ordinateurs portables et ordinateurs de bureau en moins d'une décennie. Le seul inconvénient est jusqu'à présent un coût élevé, mais dernièrement, les étiquettes de prix ont commencé à baisser à des niveaux acceptables pour le consommateur moyen (par opposition aux seuls professionnels et les performances des geeks). Rapport aux disques durs, les SSD sont beaucoup plus rapides, totalement silencieux et ne ont pas de pièces fragiles en mouvement - pas réellement les pièces en mouvement que ce soit, sauf si vous comptez les électrons.

En termes de comportement, les SSD de consommation imitent disque dur dans presque tous les sens - la même interface est utilisée formats physiques (S-ATA et P-ATA) et parfois 1,8, 2,5 ou 3,5 équivalents pouces boîtiers disque dur. Tout système d'exploitation qui ne auraient pas reconnaître un SSD peut simplement traiter comme un disque dur. (Sur une note de côté, il ya aussi des variantes à base de DRAM, cartes PCI Express, et plus encore, mais dans un avenir proche ceux resteront produits de niche).

E 'ce est l'intérieur qui compte

A l'intérieur, cependant, un disque dur SSD a peu en commun avec un SSD plupart sont construit avec une technique appelée NAND Flash (NAND étant dérivé de fonction booléenne "et non"). La mémoire flash est composé du transistor tableau, où chaque bit est généralement constitué par un transistor appelé FGMOS, flottante courte grille du MOSFET. Mosfet à son tour signifie Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor, qui est le type le plus commun du transistor dans l'électronique, mais a été modifié dans ce cas.

La partie de la grille flottante FGMOS fait référence à un composant du transistor ne est pas conducteur de l'extérieur, mais peut être écrite en utilisant un principe connu sous l'effet tunnel ou tunnel d'injection. Cela signifie qu'un électron peut pénétrer l'isolant pour charger le transistor. Chaque cellule qui est écrit conserve alors sa charge jusqu'à ce qu'il soit libéré intentionnellement avec un "flash" du courant (d'où le mémoire flash de nom).

Un inconvénient est que l'effacement de mémoire flash NAND - dans un processus appelé tunnel de presse - ne est pas si précise. Le courant dans le transistor ne peut être supprimé sur une base individuelle, mais doit être éliminé en 64, 128 ou 256 blocs de kilo-octets. Les temps d'accès SSD extrêmement rapide comparé aux disques durs vraiment aider ici, et le problème peut être atténué davantage avec les différentes commandes comme "la collecte des ordures".




SLC vs SSD MLC

Pour rendre les choses un peu plus compliqué, il ya deux sortes de technologies pour NAND puces de mémoire pour garder une trace de - SLC (Single-Level Cell) et MLC (Multi-Level Cell). Lecteurs à base de SLC sont généralement plus rapide, plus fiable et beaucoup plus cher. Cependant disques MLC se sont grandement améliorées au cours des deux dernières années - notamment en termes de performances de lecture, mais aussi la durée.

La différence est en fait assez simple - un SLC ne peut exister que dans l'un des deux Etats, basse ou haute tension. Ainsi, il peut contenir qu'un seul bit de données, 1 ou 0. Un MLC a plusieurs étapes (généralement quatre) et la tension peut être augmentée progressivement. Dans l'utilisation du monde réel, cela signifie qu'un MLC sur lecteur peut stocker des données plus densément (permettant plus d'espace de stockage), mais aussi réduit les performances, car il est beaucoup plus difficile à lire et à écrire dans une multi-cellulaire que seulement les uns et de zéros dans une cellule à niveau unique.

L'une technologie plus complexe au niveau des composants est élevé, plus le taux d'erreur dans la gestion des données. Par conséquent, le MLC a besoin de plus la manipulation d'erreur intégré par rapport à la SLC. Presque tous les flashes ont un ensemble complet de correction d'erreur technique, et plus complexe - plus la réduction de la performance.

Wear Leveling et la durée

Tous les disques SSD ont un cycle de vie limitée - un nombre limité de fois où les données peuvent être écrites avant qu'il ne se use. Unités SLC ont un avantage distinct ici parce que le même design réduit l'usure des cellules, soit moins que le courant doit passer par l'écriture ou la suppression est nécessaire et moins correction d'erreur. Pour cette raison, un lecteur SLC peut avoir jusqu'à dix fois l'espérance de vie de son homologue MLC. Avec cet esprit, il ne est pas surprenant que la plupart des professionnels préfèrent la première pour une utilisation intensive en tant que mémoire de serveur.

Pour augmenter l'espérance de vie et de réduire l'usure inutile, tous les SSD ont une fonctionnalité appelée wear leveling. Ceci a pour but de réduire le nombre de fois que chaque cellule est écrit au moyen de la division des données entre les unités. Ce est un peu comme l'opposé de défragmentation de disque dur et pourquoi vous devriez jamais, jamais défragmenter un SSD. La seule chose est de défragmenter un disque SSD est de réduire la performance et de la vie. Les nouveaux systèmes d'exploitation désactiver la défragmentation automatique, mais les plus anciens ne le feront pas.

MLC gagne la course

Pour des raisons pratiques d'utiliser un SSD dans un ordinateur portable ou PC de bureau normal, il n'y a vraiment aucune raison de se inquiéter de sa durée limitée - surtout quand on considère que le disque dur est presque toujours la première composante d'aller à un ordinateur. Il ya une bonne chance que le SSD va survivre les autres composants de l'ordinateur par une marge équitable. La grande majorité des SSD pour les consommateurs d'aujourd'hui sont durs du MLC, et pour une bonne raison.

Malgré tous les inconvénients mentionnés, semble SSD MLC est l'avenir de la technologie. Ceci est partiellement dû au fait que coûte de moins en stocker davantage de données, mais il est également due à des améliorations significatives dans la technologie de production, le nouveau firmware et de nouvelles fonctionnalités qui les rendent (MLC basé SSD plus rapide) est toujours plus rapide et plus fiable. Un autre ajout récent est la commande TRIM qui permet de résoudre le problème avec la détérioration de la performance dans le temps.

En tout, l'avenir se annonce prometteur pour les SSD, mais il est probable que coexistent disques durs conventionnels et de la mémoire à l'état solide pendant de nombreuses années à venir.

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