أصبحت أقراص SSD المستندة إلى ذاكرة NAND المحمولة أكثر قبولًا كواحدة من الملحقات الضرورية للتثبيت ، فالأقراص الميكانيكية لمحركات الأقراص الصلبة غير مقيدة على نحو متزايد ، وإن لم يكن خلال العامين الماضيين ، فقد شهدت رقائق الذاكرة زيادة في الأسعار لمدة عامين. في عام 2018 ، يجب توفير 480-512 جيجا بايت من محركات الأقراص ذات الحالة الثابتة في السوق ، كما يزداد طلب الناس على طاقة SSD ، كما ظهر فلاش QTL منذ سيطر TLC على سوق SSD.
أعلن في يوليو الماضي، كان رائدا توشيبا ذاكرة فلاش حظة العربية، القدرات الأساسية من 768Gb، إنشاء سجل القدرة NAND الجديد، في نهاية مايو من هذا العام، كما أعلن ميكرون، وإنتل حظة العربية فلاش الخاصة بها، وقدم جديدة 5210 ION سلسلة القرص الصلب والتجارية رسمي حظة العربية تكنولوجيا ذاكرة فلاش، انها قادمة ولكن كثير من الناس متشككة، العديد من القراء يتساءلون الأداء والموثوقية حظة العربية فلاش، حتى أعتقد أن هذه خطوة إلى الوراء، ثم في النهاية كيف حقيقة ذلك؟
قبل فهم ذاكرة فلاش حظة العربية، علينا أولا أن أعرض بإيجاز أنواع مختلفة من ذاكرة فلاش NAND في النهاية ما هي الاختلافات، مزايا وعيوب ذلك.
المبادئ الأساسية لذاكرة فلاش NAND: قدرة حظة العربية، ولكن الأداء هو أسوأ أيضا
خلية ذاكرة فلاش NAND هي قبل كيف يمكن أن تتحقق العديد من بت من المعلومات فقط ثم تطبيق مختلف الجهود لتخزين المعلومات، والكثير من الناس يعرفون أن هناك NAND فلاش SLC، MLC وTLC نقطة، إضافة حظة العربية فلاش، وذلك في نهاية هناك فرق كبير بينهما ذلك؟
SLC: تقف على خلية واحدة على مستوى الخلية، كل مخازن خلية المعلومات 1bit، أي فقط 0، 1 اثنين الفولتية تتغير، وهيكل بسيط، والسيطرة السريع الجهد، وينعكس في خصائص حياة طويلة، والأداء الرفيع، P / E مدى الحياة 1 بين 10،000 إلى 100،000 مرة، ولكن العيب هو انخفاض حجم، وارتفاع تكلفة، بعد كل شيء، وحدة خلية 1bit يمكن تخزين المعلومات فقط.
MLC: لتقف على خلية متعدد المستويات، فمن تتوافق فعلا مع SLC، ذاكرة فلاش NAND نوع MLC هي خارج SLC، MLC، ونحن غالبا ما نقول يعني 2bit MLC.
تقوم كل خلية بتخزين 2 بت من المعلومات ، وهناك أربعة أنواع مختلفة من الفولتية 000 ، 01 ، 10 ، و 11. لذلك ، فإنها تتطلب التحكم في الجهد أكثر تعقيدًا من SLC ، وتستغرق عملية الضغط وقتًا أطول ، وهذا يعني أن أداء الكتابة قد انخفض. كما انخفضت الموثوقية ، وتختلف مدة P / E من 3000 إلى 5000 مرة حسب العملية ، والبعض الآخر أقل من ذلك.
TLC: هذا هو المستوى الثنائي الخلية ، بالضبط 3bit MLC تخزن كل خلية 3 بتات من المعلومات ، وهناك 8 تغيرات في الفولتية من 000 إلى 111. تزيد القدرة بمقدار 1/3 مرة أخرى مقارنة مع MLC ، وتكون التكلفة أقل ، لكن البنية أكثر تعقيدًا ، ووقت برمجة P / E أطول ، وسرعة الكتابة أبطأ. يتم أيضًا تقليل عمر / E إلى 1000-3000 مرة ، وسيكون جزءًا من الحالة أقل.
إن QLC المدرجة الآن هي الخلية رباعية المستويات ، أو 4bit MLC هناك 16 تغيير في الفولتية من 0000 إلى 1111 ، وقد زادت السعة بنسبة 33٪ ، ومع ذلك ، فإن أداء الكتابة سيقلل من نسبة P / E مرة أخرى.
كيف يمكننا أن نفهم هذه التغيرات التكنولوجية؟ يمكننا تقديم مثال بسيط: فكر في ذاكرة فلاش NAND كمسكن جامعي ، ذاكرة فلاش SLC تعادل مسكنًا للدكتوراه ، غالبًا غرفة مفردة ، وبالتالي تكون التكلفة مرتفعة ، لكن الأطباء يمكنهم القيام بعمل أفضل ، و MLC ذاكرة الفلاش هي مهجع للماجستير ، مع شخصين في غرفة واحدة ، يتم تخفيض التكلفة كثيرًا ، لكن بحث الماجستير أفضل بطبيعة الحال من الدكتوراه.
TLC عبارة عن صالة نوم مشتركة تتسع لثلاثة أشخاص ، وهي عبارة عن صالة نوم مشتركة تتسع لأربعة أشخاص ، وقد تكون خبثًا غير احترافي في المدارس المهنية ، والقوة القتالية أسوأ بكثير من الثلاثة السابقة ، ولكنها أيضًا طالبة جامعية.
بالمقارنة مع أداء ذاكرة فلاش QLC وذاكرة فلاش TLC ، يتم تقليل أداء الكتابة
تخص الأداء، جعلت ميكرون تفسير مفصل، الأولى سرعة القراءة ليست أسوأ بكثير من فلاش TLC، SATA واجهات وكلاهما يمكن أن تصل إلى سرعة 540MB / ثانية، والفرق الرئيسي في سرعة الكتابة حظة العربية فلاش، لأنه هو P الطبيعية / E وقت البرمجة من MLC، TLC لفترة أطول، أبطأ، متتابعة سرعة الكتابة إلى 360MB / ثانية من 520MB / ثانية، يتم تقليل الأداء العشوائي من 9500 IOPS 5000 IOPS، وفقدان ما يقرب من نصف.
وفي الوقت نفسه سقط MTTF الوقت بين فشل إلى 2 مليون ساعة عمل في الفترة من 3 مليون ساعة، والأداء، وانخفاض الموثوقية ليست قيد التشغيل.
23D التكنولوجيا كومة نعمة، واجه حظة العربية فلاش الوقت المناسب 3D التراص نعمة التكنولوجيا، واجه حظة العربية فلاش الوقت المناسب
كما تم اختبار ذاكرة فلاش TLC عندما ظهرت لأول مرة ، كان تدهور الأداء والموثوقية هو أوجه القصور الحتمية في ذاكرة فلاش QLC ، هل يجب أن نكون قلقين بشأن ذاكرة فلاش QLC أو نرفض ذاكرة فلاش QLC؟
بشكل حدسي ، يجب أن يكون هذا هو الحال ، لكننا نحتاج أيضًا إلى فهم أن ذاكرة NAND flash تدخل الآن عصر 3D NAND. على عكس عصر 2D NAND ، تختلف ذاكرة فلاش QLC في عصر 3D NAND أيضًا عن ذاكرة فلاش QLC في عصر 2D NAND ، ويتم تحديد ذلك من خلال الطرق التقنية للطرفين.
في عصر ذاكرة الفلاش NAND 2D ، يجب على المصنعين تحسين تقنية NAND باستمرار من أجل تحسين قدرة NAND ، لذلك ، دخل NAND في 30nm ، 20nm ، و 10nm من 50nm في السنوات السابقة.
وتستمر هذه العملية مثل ترقية المعالج، ويتم زيادة الفوائد كثافة الترانزستور، وتحسين القدرة NAND، والحد من التكاليف، ولكن أيضا يجعل من تكنولوجيا NAND تحسين الوسائل لمنع أرق الإلكترون طبقة ثاني أكسيد السيليكون، مما أدى إلى الموثوقية تدهورت، وتواتر MLC، TLC، وزيادة فلاش حظة العربية تدريجي من خلال طبقة ثاني أكسيد السيليكون، وسوف يؤدي إلى ترقق طبقة أكسيد، وهذا هو السبب P / E تتناقص باستمرار الحياة.
ولكن في عصر 3D NAND، NAND تعزيز قدرة تعتمد لا على تكنولوجيا عملية مصغرة، ولكن من قبل عدد من طبقات من المكدس، وبالتالي فإن عملية يصبح أقل أهمية والمصنعين NAND حتى قبل عملية يمكن استخدامها، مثل أول استخدام سامسونج 3D ذاكرة فلاش NAND أو عملية 40nm، والموثوقية من 20NM، عملية 10nm مستوى أعلى من ذلك بكثير.
وهذا هو السبب، حظة العربية فلاش TLC لا تحصل على نفس المعاملة، خرجوا للتو عندما TLC ذاكرة فلاش أو 2D ذاكرة فلاش NAND من الأوقات، لذلك الكثير من تجربة الحياة، والأداء في الاختبار، الإصدار الأولي من TLC فلاش P / E حياة 100-150 فقط مرات، لا يمكن أن نرى، ولكن ميكرون، قدمت إنتل الاستخدام المباشر ل3D NAND التكنولوجيا حظة العربية ذاكرة فلاش، P / E متوسط العمر المتوقع من 1000، لا تفقد ذاكرة فلاش 3D TLC الحالية.
قد لا تلاحظ، الحلقة الأولى من 5210 ION من الصعب استخدام سوق الشركات، بدلا من السوق الاستهلاكية، وصف المتطلبات السابقة موثوقية أعلى من السوق الاستهلاكية، وإنتل، ميكرون فعل فلاش حظة العربية الحياة والموثوقية والثقة.
بالإضافة إلى ذلك ، فإن عمر P / E غير ثابت ، ومع التقدم في تقنية NAND وتقنيات تصحيح الأخطاء المحسنة ، سيزداد متوسط العمر المتوقع P / E. زادت ذاكرة فلاش TLC تدريجيًا من أقل من 500 إلى 1000 أو أكثر. مستوى عالٍ ، تم التحقق من الموثوقية ، كما ستكون QLC هي نفسها.
تغيرت احتياجات التخزين ، ويقترب عصر محركات الأقراص ذات السعة الفائقة
إن ظهور ذاكرة فلاش QLC يحتاج إلى قيام مصنعي NAND بتخفيض التكاليف بشكل مستمر ، ولكن المشكلة الأساسية هي أن الطلب في السوق يتغير ، ونعتقد بشكل عام أن متطلبات التخزين هي الذاكرة ، SSD والأقراص الصلبة ، والأداء يتقلص تدريجيا ، ويتم ترقية السعة تدريجيا. زيادة.
ولكن إصدار الآن بين الذاكرة وSCM SSD (نظام تخزين)، أصدرت شركة إنتل قبل أيام قليلة من هذه الذاكرة NVDIMM، وأدائها أقل من DDR4، ولكن أعلى من القرص الصلب SSD، لا تضيع البيانات انقطاع التيار الكهربائي .
وسوف تكون أكثر من بين SSD و HDD مستوى واحد، وهذا هو، والقدرة SSD كبير، ومستوى الصف TB تم تشغيلها، والقدرة المستقبلية ل10TB هو قطعة من الكعكة، ولكن أداء SSD ذات قدرة كبيرة قد انتهت، ولكن MLC، TLC فلاش الموجودة ل القرص الصلب، والهدف منه هو HDD القرص الصلب.
نعم، حظة العربية فلاش مرة واحدة الإنتاج الضخم، مع انها SSD القرص الصلب سرعة الكتابة وربما 200-300MB / ثانية أو نحو ذلك، ولكن أداء الكتابة العشوائية لا يزال أعلى بكثير من القرص الصلب HDD + 5000، في حين أن قدرة تصل إلى 10 مستوى -100TB.
توشيبا صدر في وقت سابق حظة العربية فلاش قدم لنا لتصوير المستقبل، حظة العربية فلاش سعة أداء SSD من 100TB مع مجموعة تتألف من 12 وحدة من محركات الأقراص الصلبة HDD 8TB متشابهة 3000MB / ثانية، ولكن أفضل بكثير من أداء 50K IOPS عشوائية HDD مجموعة في حين 0.1W الاستعداد استهلاك الطاقة هو أقل بكثير من مجموعة 96W HDD، وهو إنتل، ميكرون شارك السبب الأول فلاش حظة العربية في سوق الشركات في هذا الجزء من الطلب على محركات الأقراص الصلبة هي انتصار حظة العربية HDD القرص الصلب.
SSD توقع 2021 قبل متوسط قدرة ميكرون تصل إلى 597GB، لا يبدو عالية، ولكنها أيضا التنبؤ في كل مرة سوف مستخدمي الكمبيوتر لا تستخدم ما معدله أربعة القرص الصلب SSD، وهذا لا يعني أننا اشترى أربعة 600GB القدرة SSD، وأكثر من ذلك قد يكون مثل هذا الجمع - 480 / 512GB MLC أو قرص ثابت QLC كقرص رئيسي ونظام التثبيت والبرامج المستخدمة بشكل شائع.
وفي الوقت نفسه لن يكون هناك حتى 2TB إلى 4TB حظة العربية المستودعات فلاش SSD القرص الثابت لا، حفظ الفيلم أو اللعبة، سرعة قراءة هذه المناسبة الأغلبية، وسرعة الكتابة صغيرة جدا، يمكن أن يكون اللعب المثالي لمزايا وتجنب حظة العربية أداء القرص الثابت الكتابة ليست قوية أوجه القصور.
خلاصة القول:
لقد حان حظة العربية الساعة فلاش، بالإضافة إلى ميكرون، وإنتل بدءا القرص الثابت حظة العربية، بدأ توشيبا، ويسترن حظة العربية الرقمية ذاكرة فلاش أيضا شحن كمية صغيرة، فلاش سامسونج، SK هاينكس لحظة العربية أيضا على الطريق، ولكن ليس الجمهور رفيعة المستوى.
علينا أن نقلق حول طبيعي للذاكرة فلاش حظة العربية، بعد كل شيء، والمبدأ هو حظة العربية من ذاكرة فلاش حركة تحرير الكونغو سوف يكون أسوأ TLC، ولكن حظة العربية 3D ذاكرة فلاش NAND في عهد الموثوقية مع 2D NAND عصر TLC، حظة العربية مختلفة تماما، الحياة P / E ليست مشكلة، وليس فلاش تذهب السيئة من TLC.
حظة العربية أعظم إغراء هو مستقبل ذاكرة أكبر قدرة فلاش، وقدرة 10TB وتعميم الاعتماد على سوق أجهزة الكمبيوتر المكتبية، فإن سوق الشركات تفعل حتى القدرة 100TB، لا تفقد القرص الصلب HDD، والقرص الصلب الأداء المستمر حظة العربية، والأداء العشوائي هو أكثر النصر جوانب HDD القرص الصلب، واستهلاك الطاقة، والضوضاء، وما إلى ذلك أيضا غير قابلة للمقارنة، هو إمكانية حقيقية ليحل محل حدد القرص الصلب HDD.
