Главная » Hi-News » Память будущего: как устроены SSD?

Память будущего: как устроены SSD?

Когда традиционные жесткие диски хранят информацию на нескольких магнитных пластинах (платтерах), где актуатор со считывающими головками получает информацию с вращающегося диска, в SSD информация хранится при помощи флеш-памяти NAND. Устройство флеш-памяти представляет особенный интерес. Изначально данная технология была доступна только для использования по проводу, однако производители твердотельных накопителей не стоят на месте, поэтому сейчас рынок активно штурмуют как проводные, так и беспроводные SSD.

Информация хранится в массиве ячеек памяти, который состоит из транзисторов с плавающим затвором. Рассмотрим принцип работы SSD. Когда на управляющий затвор подается напряжение, электроны начинают притягиваться вверх, и полученное электрическое поле помогает им достичь плавающего затвора, преодолев при этом препятствие из оксида. Электроны в зависимости от направления напряжения перемещаются между управляющим затвором и каналом NAND. Так происходит программирование ячейки. Благодаря ему электроны не двигаются дальше плавающего затвора.

Для наглядности — вот сводная таблица по времени задержки различных типов NAND и HDD. Отсутствие движущихся дисков подвижных частей — одно из главных преимуществ SSD над жесткими дисками, и именно это дает твердотельным накопителям работать на скоростях, заметно превосходящих HDD.

В SLC (Single) это один бит, в MLC (Multi) — два бита, в TLC (Triple) — соответственно, три бита. SLC, MLC, TLC — количество бит в каждой ячейке. В целом, принцип работы у этих типов NAND одинаковый, что нельзя сказать о выносливости. Следовательно, MLC хранит в два раза больше информации, чем SLC, и это при том, что количество ячеек то же самое.

Соответственно, для MLC это будет 32 Гбит, а для TLC — 48 Гбит. Если, к примеру, взять кристалл NAND плотностью 16 Гбит, получим SLC 16 Гбит при том, что в каждой ячейке один бит. Правда, в последнем случае кристалл NAND все равно приходится резать, в итоге получается эквивалент 32 Гбит у MLC.

Накопители с данным типом отличаются доступной ценой и большой емкостью — например, эта модель от SILICON POWER или такой накопитель производства SANDISK. У TLC по этому параметру самый лучший показатель — этот тип NAND выдерживает широкий диапазон колебаний напряжения. Но и с SLC встречаются интересные варианты (SILICON POWER M-Series).

Она меньше подвержена износу за счет отсутствия необходимости в подаче высокого напряжения при записи данных в ячейку. Несколько лет назад на смену планарной флеш-памяти NAND пришла 3D NAND. По стоимости они дороже (A-DATA с 512 ГБ обойдется почти в 7 000 рублей, а INTEL — почти в 20 000 рублей), но и прослужат такие накопители дольше. Производители активно развивают данное направление, и на рынке уже есть много накопителей с типом памяти 3D NAND.

Сами ячейки располагаются друг под другом, образуя стек. В этом случае мы получаем цилиндр с верхним слоем в роли управляющего затвора, при этом внутренний слой выполняет роль изолятора. Управляющая логика размещается под массивом памяти, освобождается площадь чипа, где впоследствии находят себе «дом» ячейки памяти.

Ожидалось, что на смену NAND придет что-то другое, и 3D NAND не заставила себя ждать. С этими современными технологиями SSD стали еще более производительными и имеют хорошую пропускную способность. А дальше кто знает, куда нас заведут технологии.

Новости партнеров

  • Как восстановить данные с iPhone, iPad и других устройств

  • Версия… Почему Kirin 980 оставит позади A12 Bionic от Apple?

  • Тим Кук рассказал, как появилась идея iPhone с двумя SIM-ка…

  • Обновление улучшило камеру самого дешевого флагмана

Оставить комментарий

Ваш email нигде не будет показан
Обязательные для заполнения поля помечены *

*

x

Ещё про высокие технологии

Лучшим местом для поиска темной материи могут быть недра Земли

Их эксперименты становятся все сложнее и сложнее, а поиск проходит все точнее, но пока никто не нашел прямых доказательств существования таинственной субстанции, из которой состоит 84% всей материи во Вселенной. Почти в двух десятках подземных лабораторий, разбросанных по всему миру, ...

Частная аэрокосмическая компания Stratolaunch Systems отказалась от большинства своих проектов

Об этом сообщает портал GeekWire. Спустя несколько месяцев с момента смерти ее основателя Пола Аллена (более известен как соучредитель Microsoft) компания Stratolaunch Systems решила закрыть несколько проектов, направленных на разработку пусковых систем космических аппаратов. Напомним, что Stratolaunch в настоящий момент ...