211service.com
NAND SSD: ką NAND „Flash“ atneša į SSD? [Partijos magija]
Santrauka:
Kaip visi žinome, SSD yra saugojimo įrenginys, kuris naudoja integruotų grandinių sąrankas (DRAM, NAND „flash“, „3D XPoint“), kad duomenys būtų nuolat saugomi. Tačiau, jei ieškote „Amazon“, dauguma SSD atminties terpių yra „NAND flash“. Tada kaip bus NAND SSD ? Perskaitykite šį įrašą, kuriame „MiniTool“ paaiškina, kas yra „NAND flash“ ir ką ji teikia SSD.
Greita navigacija:
- Kas yra „NAND Flash“
- „NAND Flash“ defektai
- Technologijų pažanga: procesų technologija
- Technologijų pažanga: SLC vs MLC vs TLC vs QLC
- Technologijų pažanga: 2D NAND vs 3D NAND
- NAND SSD naudojimo atsargumo priemonės
- Apatinė eilutė
- Vartotojo komentarai
Kas yra „NAND Flash“
„NAND“ blykstė yra nepastovi „flash“ atminties rūšis. Duomenims kaupti priklauso nuo elektros grandinių, tačiau duomenų saugojimui nereikia energijos, o tai taip pat yra viena iš priežasčių, kodėl SSD diskai dažniausiai naudoja NAND „flash“, o ne DRAM atmintį (kita priežastis yra ta, kad „NAND“ blykstė yra pigesnė nei DRAM ).
Papildoma literatūra:
„3D XPoint“ yra nepastovi atminties technologija, kurią 2015 m. Liepos mėn. Kartu sukūrė „Intel“ ir „Micron Technology“. „Intel“ pavadina „Optane“ saugykloms, naudojančioms šią technologiją, o „Micron“ jas vadina „QuantX“. Teigiama, kad „Optane“ našumas yra geresnis nei „NAND SSD“, o kaina yra mažesnė nei „DRAM“.
NAND atminties ląstelės yra pagamintos iš dviejų tipų vartų: valdymo ir plūduriuojančių vartų. Abu vartai padeda kontroliuoti duomenų srautą. Kai užprogramuojate vieną langelį (rašote duomenis), įtampos krūvis siunčiamas į valdymo vartus, todėl elektronai patenka į plaukiojančius vartus. Šiuo įkrovimo būdu duomenys gali būti saugomi kiekvienoje NAND atminties ląstelėje.
Bet atjungus maitinimą iš NAND „flash“ atminties, slankiųjų vartų tranzistorius suteiks papildomą įkrovą atminties ląstelei, išlaikydamas duomenis.
„NAND Flash“ defektai
„NAND flash“ taip pat turi būdingų trūkumų, tokių kaip šie:
1. Blokuoti ištrynimą
Apskritai, NAND „flash“ lustas turi kelis PIRMADIENIS (Loginio vieneto numeris); kiekviena LUN turi kelis planus ; kiekvienas lėktuvas turi tūkstančius blokai ; kiekviename bloke yra šimtai puslapių . Kai rašote ar skaitote duomenis, vienetas yra puslapis. Tačiau ištrynus duomenis, blokas blokuojamas.
Kita vertus, duomenys paprastai rašomi atsitiktinėse ir nepertraukiamose vietose; ar norite modifikuoti ar rašyti duomenis, būtina juos ištrinti. Todėl negalima išvengti rašymo stiprinimo.
2. Ribotas P / E (programa / ištrinti)
Kiekviename NAND bloke nustatoma, kiek kartų jį galima ištrinti. Viršijus šį skaičių, blokas gali nebetinkamas naudoti. Kadangi viršijus P / E ciklų skaičių, greičiausiai atsiras šios situacijos:
- Elektronai negali patekti į plaukiojančius vartus ( rašymo nesėkmė ).
- Plūduriuojančiuose vartuose esantys elektronai gali lengvai išeiti ( duomenų saugojimo problema ).
- Plūduriuojančiuose vartuose esantys elektronai negali išeiti ( ištrinti nesėkmę ).
Jei nerimaujate dėl savo SSD gyvenimo, galite perskaityti šį įrašą, kad sužinotumėte, kaip pratęsti savo SSD gyvenimą.
3. Perskaitykite „Trikdyti“
Kai „flash“ atmintis yra skaitoma kelis kartus, gretimų atminties elementų turinys tame pačiame bloke pasikeis (taps rašymo operacija). Principas yra toks:
Kiekviename puslapyje yra apie 4KB arba 8KB vietos. Puslapyje yra daug langelių. Kiekvienoje langelyje paprastai saugomas vienas duomenų bitas (ląstelė taip pat gali laikyti daugiau nei vieną duomenų bitą ir aš jums paaiškinsiu vėliau).
Kai skaitomas puslapis, puslapio ląstelių valdymo elektrodams taikoma įtampa Vref, o kituose puslapiuose esančių elementų valdymo elektrodai - su santykinai didesne įtampa Vpass, kuris gali sukurti stipresnį elektrinį lauką tam, kad atkreiptų elektronus į neperskaitytų puslapių (programos duomenys) langelių slankiuosius vartus, todėl atsiranda duomenų klaida.
Kita vertus, kuo daugiau kartų ištrinsite blokus, tuo blogesnis bus izoliacijos efektas ir tuo lengviau elektronams patekti į plaukiojančius vartus.
4. Programos trikdymas
Kai parašomas puslapis, puslapio ląstelių valdymo elektrodams bus taikoma didesnė įtampa, o kitų nerašytų puslapių elementų valdymo elektrodams - žemesnė. Taigi elektronus galima lengvai suleisti į plūduriuojančius ląstelių vartus parašytame puslapyje.
Tačiau jei aukštesnė ir žemesnė įtampa yra artimi, ypač kai per daug trynimo laikotarpių lemia prastus izoliacijos rodiklius, labai tikėtina, kad elektronai patenka į gretimas atminties ląsteles. Tai taip pat sukels duomenų klaidą.
Technologijų pažanga: procesų technologija
Nuo 1986 m., Kai buvo išrastas „NAND“ blykstė, gamintojai padarė didžiulę pažangą „NAND“ blykstės technologijos srityje, pavyzdžiui, tobulino proceso technologiją, „3D NAND“, „MLC“, „TLC“ ir „QLC“. Šioje dalyje paaiškinsiu jums proceso technologiją.
Siekdami sumažinti bitų kainą ir išplėsti SSD talpą, gamintojai pirmiausia sugalvoja patobulinti proceso technologiją, pavyzdžiui, nuo 50 nm pradžios iki dabartinių 16/15 nm procesų mazgų.
Proceso technologijos skaičius nurodo atstumą nuo šaltinio iki nutekėjimo. Kuo mažesnis atstumas, tuo greičiau patenka elektronai ir tuo mažesnis tranzistoriaus dydis, vadinasi, to paties dydžio mikroschema turi didesnę talpą ir didesnį greitį.
Tačiau kai technologijos technologija pasiekia 15 nm mazgus, ji artėja prie ribos. Viena vertus, dėl nuolatinio technologijos tobulinimo išlaidos smarkiai padidės, o to negali atsverti sąnaudų sumažėjimas, kurį lemia padidėjęs pajėgumas.
Kita vertus, kai proceso technologija yra mažesnė nei 20 nm mazgai, įkrovos nutekėjimas (duomenų išsaugojimo problema) ir įkrovos trukdžiai (skaitymo sutrikimas ir programos sutrikimas) yra akivaizdesni.
Todėl, jei proceso technologija eis toliau, sumažės patikimumas ir našumas.
Technologijų pažanga: SLC vs MLC vs TLC vs QLC
Siekdami padidinti pajėgumus ir dar labiau sumažinti išlaidas, gamintojai pasiūlė MLC, TLC ir QLC. Šioje dalyje aš jums paaiškinsiu SLC vs MLC vs TLC vs QLC.
Apskritai, viena atminties ląstelė saugo tik vieną duomenų bitą, tai yra vadinamoji SLC (Single-Level Cell). Jei padidinsite bitų, kuriuos galima laikyti kiekvienoje atminties ląstelėje, skaičių, pavyzdžiui, padidinsite iki 2 (MLC, sutrumpintai - daugiapakopė ląstelė), iki 3 (TLC, trumpas - trigubo lygio ląstelės) arba iki 4 ( QLC, trumpas „Quad-Level Cell“), taip pat atitinkamai padidės NAND „flash“ atminties talpa.
Pavyzdžiui, paprastos „SLC“ sukurtos „flash“ atminties talpa yra 128 GB; tada MLC padarys jo talpą 256 GB (dvigubai); TLC trigubai padidins iki 384 GB; ir QLC jį padvigubins iki 512 GB. Ir nuosekliai išlaidos yra mažinamos.
Tačiau padidinus pajėgumus ir sumažinus sąnaudas, sumažėja našumas, patikimumas ir tarnavimo laikas.
Kaip minėta aukščiau, NAND blykstė užbaigia duomenų skaitymą ir rašymą, naudodama įtampą. Šiame procese yra viena arba kelios slenksčio įtampos (Vth).
SLC yra tik viena slenkstinė įtampa, nes joje saugomi tik vienas duomenų bitai: 0 arba 1. Jei įtampa ląstelėje viršija slenksčio įtampą, tai reiškia 0. Priešingai, jei įtampa ląstelėje yra žemesnė už slenkstį įtampa, tai reiškia 1. Todėl skaityti ir rašyti yra labai paprasta ir greita.
Tačiau jei viena atminties ląstelė talpins daugiau duomenų bitų, bus ir daugiau slenksčio įtampų. Pavyzdžiui, MLC NAND „flash“ atmintyje saugomi du duomenų bitai, būtent, 00, 01, 10 arba 11. Taigi, norint juos atskirti, reikia 3 slenksčio įtampų.
Kuo daugiau duomenų bitų kaupiama ląstelėje, tuo daugiau reikia slenksčio įtampos, tuo daugiau laiko reikia įtampos signalui identifikuoti, todėl ilgiau užtrunka duomenų skaitymas ir rašymas.
Kita vertus, jei yra kelios slenksčio įtampos, kiekvienam duomenų bitui priskiriama įtampa taps mažesnė, todėl padidėja įkrovos trukdžių (skaitymo ir programos trikdžių) galimybė.
Patarimas: MLC yra pagrindinis pasirinkimas aukščiausios klasės produktams. Nereikia rinktis TLC, nebent esate prisirišęs prie grynųjų pinigų ar naujovinate savo laikiną kompiuterį.Technologijų pažanga: 2D NAND vs 3D NAND
Skirtingai nuo pirmiau minėtų dviejų technologijų, „3D NAND“ pateikia skirtingų idėjų, kaip padidinti pajėgumus ir sumažinti išlaidas.
Tradicinė 2D NAND blykstė (plokščioji NAND blykstė) komponuojama dvimačiu būdu. Jį daugiausia sudaro žodžių eilutės (WL) ir bitų eilutės (BL), kaip parodyta žemiau esančiame paveikslėlyje. Žodžio eilutė reiškia puslapį. Bitų eilutė žymi atminties langelius žodžio eilutėje (puslapis). Žodžio eilutėje yra tiek atminties ląstelių, kiek bitų.
Žodžių eilutės ir bitų eilutės susikerta ir sudaro bloką. Tada išklokite blokus, kad susidarytų 2D NAND blykstė.
Kalbant apie „3D NAND“ blykstę, tai plokščią „NAND“ blykstę sukrauna kaip pastatus. Sukraunant daugiau blykstės sluoksnių, ploto vienete padidėja daugiau tranzistorių.
Tiesiog tokiu būdu gamintojai gali padidinti NAND pajėgumus ir sumažinti išlaidas, ir jiems nereikia dėti pastangų tobulinant proceso technologiją ar saugant daugiau duomenų vienoje ląstelėje. Todėl pajėgumas, našumas ir patikimumas yra garantuoti.
NAND SSD naudojimo atsargumo priemonės
Jei nuspręsite naudoti NAND SSD, pateikite keletą pastabų apie jo naudojimą:
1. OS diegimas NAND SSD: Tik taip galima maksimaliai išnaudoti SSD privalumus ir smarkiai padidinti kompiuterio našumą.
2. Veikia OS versija virš „Windows 7“: Operacinės sistemos virš „Windows 7“ automatiškai nustatys, ar disko sistema yra SSD, ir nuspręs, kaip ją atitinkamai optimizuoti. Pavyzdžiui, sistemoje „Windows 7“ galite defragmentuoti tik standųjį diską, kuris pakenks SSD ir sutrumpins jo veikimo laiką. Tačiau OS virš Windows 7 atpažins SSD ir optimizuos jį specialiu metodu.
3. Įjunkite AHCI arba NVMe režimą: AHCI režimas gali padėti jūsų saugojimo įrenginiui su SATA III sąsaja geriau veikti. Kalbant apie „NVMe“ režimą, jei jūsų SSD yra M.2 sąsaja, PCI sąsaja ir kt., Šis režimas leis jūsų SSD veikti didžiausiu greičiu. Norėdami sužinoti daugiau apie AHCI ir NVMe, perskaitykite šį pranešimą: M.2 SSD ir SATA SSD: kuris iš jų tinka jūsų kompiuteriui?
4. 4K lygiavimo išlaikymas: 4K neatitikimas ne tik labai sumažins duomenų rašymo ir skaitymo greitį, bet ir padidins nereikalingų VSD įrašymų skaičių, turintį įtakos jo gyvenimui.
Norėdami išlaikyti 4K lyginimą SSD, galite naudoti „MiniTool“ skaidinių vedlys , kurio Sulyginti visas pertvaras funkcija gali jums padėti. Viskas, ką jums reikia padaryti, yra tiesiog spustelėti šį mygtuką, jei norite nemokamai atsisiųsti šį įrankį, paleisti jį, dešiniuoju pelės mygtuku spustelėkite pasirinktą diską Sulyginti visas pertvaras ir galiausiai spustelėkite Taikyti mygtuką operacijoms atlikti.
Nemokamas atsisiuntimas
5. Užsisakykite pakankamai laisvos vietos: Kuo daugiau duomenų saugo kietojo kūno diskas, tuo lėtesnis našumas. Jei skaidinys ilgą laiką buvo naudojamas daugiau nei 90%, SSD gedimo tikimybė bus labai padidinta. Todėl labai svarbu laiku išvalyti nenaudingus failus ir didelius failus, pvz., Filmus ar muziką, laikyti mechaniniame standžiajame diske.
Kaip perkelti failus iš SSD į HDD [žingsnis po žingsnio vadovas] Šiame straipsnyje pateikiami vadovai, kaip perkelti failus iš SSD į HDD, įskaitant tai, kaip perkelti programos failus.
Skaityti daugiauŽinoma, yra ir kitų būdų, kaip prailginti SSD tarnavimo laiką ir padidinti SSD veikimą. Jau minėjau įrašą apie tai, kaip pailginti jūsų SSD gyvenimą. Taigi, čia aš jums rekomenduosiu: Kaip pasiekti geriausią SSD našumą sistemoje „Windows 10/8 / 8.1 / 7“ .
Apatinė eilutė
Ar šis pranešimas atsakė į visas jūsų abejones dėl NAND SSD? Prašome palikti komentarą žemiau. Be to, jei turite kokių nors problemų derindami SSD skaidinius, diegdami OS į SSD ar išvalydami nenaudingus failus, palikite savo klausimus toliau arba rašykite mums el. Paštu [apsaugotas el. paštu] . Mes jums atsakysime kuo greičiau.