Flash este forța din spatele creșterii rapide a stocării datelor, iar SSD-urile sunt cele mai populare suporturi pentru flash-ul NAND.
NAND nu se limitează la mediile SSD: arhitectura celulei de memorie se află pe plăci de circuite, care pot fi adăpostite în SSD-uri sau încorporate direct într-un server sau alt dispozitiv. Totuși, majoritatea flash-ului NAND este livrat prin intermediul unităților de stare solidă în matrici de stocare, care cuprind nucleul stocării de memorie flash nonvolatilă.
Nici termenii flash și SSD nu sunt interschimbabili. Memoria flash NAND este un tip de stocare nonvolatilă, în care cipurile de memorie din siliciu stochează persistent date cu sau fără sursă de alimentare externă. Și SSD-urile nu se limitează la flash-ul NAND. Ele găzduiesc, de asemenea, tehnologii de memorie precum DRAM volatil.
Într-un centru de date, SSD-urile reprezintă un răspuns la încărcările de lucru a căror performanță a suferit cu matrice de stocare pe disc și subsisteme de stocare pe server. Odată cu creșterea matricilor hibride și all-flash, stocarea SSD servește sarcini intensive de lucru cu performanțe I / O foarte ridicate. SSD-urile au avantajul suplimentar al consumului redus de energie, care ajută centrele de date să țină sub control elementele bugetului energetic.
Ce este un SSD?
Un SSD este un dispozitiv de stocare fără piese mecanice în mișcare care găzduiește memorie flash și controlere. SSD-urile utilizează aceiași factori de formă externi ca HDD-urile, deoarece sunt comercializate ca înlocuiri ale hard disk-ului. Folosirea aceluiași factor de formă nu necesită re-proiectarea masivă a matricelor de stocare la nivel de fabrică sau de centru de date.
Întrucât SSD-urile nu au părți în mișcare, acestea rulează considerabil mai silențios, se bucură de un timp de acces mai rapid și reduc consumul de energie pe unitățile de hard disk. Dezvoltarea mai bună a fiabilității a făcut ca SSD-urile să fie la fel de durabile ca unitățile de disc.
Cum funcționează SSD-urile NAND Flash
SSD-urile stochează informații în matricele de celule de memorie încorporate pe o placă de circuite. Celulele de memorie sunt în esență tranzistoare cu porți plutitoare. Fiecare tranzistor are două porți: una este o sursă care admite un curent, iar cealaltă îl expulzează. Celulele de memorie acționează ca întrerupătoare pentru a controla fluxul de energie între sursă și terminalele de scurgere.
Semiconductorii numiți tranzistori cu poartă plutitoare (FG) generează sarcini electrice către celulele de memorie, indiferent dacă sunt conectate sau nu la o sursă de alimentare externă (în timp, un SSD oprit va pierde energie). Atâta timp cât există o încărcare suficientă de la FG, datele păstrează integritatea.
Celulele de memorie pot găzdui unul sau mai mulți biți pe celulă. Într-o celulă cu un singur nivel (SLC), poarta de control (CG) va detecta dacă o poartă plutitoare este sau nu încărcată cu electroni. Ca răspuns, poarta de control va înregistra fie 0, fie 1 octeți. Celulele pe mai multe niveluri (MLC) funcționează în mod similar.
SSD nu numai că găzduiește celulele de memorie interconectate și plăcile de circuite, dar adaugă și un strat de inteligență cu controlerul flash.
Avantajele SSD-ului: de ce este o unitate solidă mai bună decât un HDD?
Când comparați SSD cu HDD, unitățile cu stare solidă ies cu adevărat în evidență.
- Performanță mai mare. Chiar și cel mai rapid hard disk de 15K RPM nu poate concura cu performanța SSD-urilor flash NAND. NAND I / O atinge de obicei 1GB / s, în timp ce 3D NAND atinge 1,4 GB / s. Dezvoltările mai noi împing 3D NAND la 3,0 GB / s. Motivul este fizica: un hard disk cu componente mecanice care sunt în utilizare constantă se va defecta mai repede decât un SSD care nu are piese mecanice. În loc de brațe mecanice și capete de citire, SSD folosește energie electrică pentru a genera răspunsuri de stocare a datelor. Performanță mai rapidă înseamnă timp de încărcare mai rapid, mișcare mai rapidă a datelor și lățime de bandă mai mare.
- Consum redus de energie. HDD-urile care mișcă piese mecanice au nevoie de mai multă energie decât cantitățile mici de curent electric care trec prin celulele de memorie SSD. SSD-urile evită, de asemenea, acumularea ridicată de căldură pe care o generează sute de discuri rotative într-un centru de date, ceea ce necesită o investiție mare în HVAC-uri și controlul climei.
- Durabilitate proporțională. Comparațiile durabilității SSD și HDD sunt mai complicate decât ar putea apărea. Piesele mecanice ale HDD-urilor și suprafețele de acționare sunt mai susceptibile la deteriorarea mediului decât SSD-urile, deși noua tehnologie protejează șocurile hard disk-urilor împotriva căderilor fizice. SSD-urile nu pot fi alimentate pentru perioade lungi de timp fără scurgeri, dar HDD-urile alimentate pot rezista timp de decenii în medii controlate. Cu toate acestea, durabilitatea SSD-urilor crește datorită inteligenței de stocare adăugate controlerului. Aceste tehnologii protejează SSD împotriva scurgerilor de date sau corupției și includ codul de corectare a erorilor (ECC), colectarea gunoiului, precum și citirea și scrierea în cache.
