SSD এর পরিচিতি। পর্ব 1. ঐতিহাসিক

ডিস্কের ইতিহাস অধ্যয়ন করা হল সলিড-স্টেট ড্রাইভের পরিচালনার নীতিগুলি বোঝার যাত্রার সূচনা। আমাদের নিবন্ধগুলির সিরিজের প্রথম অংশ, "এসএসডি-এর ভূমিকা", ইতিহাসের একটি সফর করবে এবং আপনাকে একটি SSD এবং তার নিকটতম প্রতিযোগী, HDD-এর মধ্যে পার্থক্য স্পষ্টভাবে বুঝতে অনুমতি দেবে৷

তথ্য সংরক্ষণের জন্য বিভিন্ন ডিভাইসের প্রাচুর্য থাকা সত্ত্বেও, আমাদের সময়ে এইচডিডি এবং এসএসডিগুলির জনপ্রিয়তা অনস্বীকার্য। এই দুটি ধরণের ড্রাইভের মধ্যে পার্থক্য গড় ব্যক্তির কাছে সুস্পষ্ট: SSD আরও ব্যয়বহুল এবং দ্রুত, যখন HDD সস্তা এবং আরও প্রশস্ত।

স্টোরেজ ক্ষমতার জন্য পরিমাপের এককের দিকে বিশেষ মনোযোগ দেওয়া উচিত: ঐতিহাসিকভাবে, দশমিক উপসর্গ যেমন কিলো এবং মেগা তথ্য প্রযুক্তির প্রেক্ষাপটে দুইটির দশম এবং বিংশতম শক্তি হিসাবে বোঝা যায়। বিভ্রান্তি দূর করার জন্য, বাইনারি উপসর্গ kibi-, mebi- এবং অন্যান্য চালু করা হয়েছিল। এই সেট-টপ বক্সগুলির মধ্যে পার্থক্যটি ভলিউম বৃদ্ধির সাথে সাথে লক্ষণীয় হয়ে ওঠে: 240 গিগাবাইট ডিস্ক কেনার সময়, আপনি এতে 223.5 গিগাবাইট তথ্য সংরক্ষণ করতে পারেন।

ইতিহাসে ডুব দাও

প্রথম হার্ড ড্রাইভের বিকাশ 1952 সালে আইবিএম দ্বারা শুরু হয়েছিল। 14 সেপ্টেম্বর, 1956-এ, বিকাশের চূড়ান্ত ফলাফল ঘোষণা করা হয়েছিল - IBM 350 মডেল 1। ড্রাইভটিতে 3.75 মেবিবাইট ডেটা ছিল অত্যন্ত অপ্রত্যাশিত মাত্রা: 172 সেন্টিমিটার উচ্চতা, 152 সেন্টিমিটার দৈর্ঘ্য এবং 74 সেন্টিমিটার প্রস্থ। ভিতরে 50 মিমি (610 ইঞ্চি) ব্যাসের সাথে খাঁটি লোহা দিয়ে লেপা 24টি পাতলা ডিস্ক ছিল। ডিস্কে ডেটা অনুসন্ধান করতে গড় সময় ~600 ms লেগেছে।

সময়ের সাথে সাথে আইবিএম প্রযুক্তির উন্নতি ঘটায়। 1961 সালে প্রবর্তিত আইবিএম এক্সএনএমএক্স প্রতিটি প্লেটারে রিড হেড সহ 18.75 মেগাবাইট ক্ষমতা সহ। ভিতরে আইবিএম এক্সএনএমএক্স অপসারণযোগ্য ডিস্ক কার্তুজগুলি উপস্থিত হয়েছিল এবং 1970 সাল থেকে, আইবিএম 3330 এ একটি ত্রুটি সনাক্তকরণ এবং সংশোধন ব্যবস্থা চালু করা হয়েছিল। তিন বছর পর তিনি হাজির আইবিএম এক্সএনএমএক্স "উইঞ্চেস্টার" নামে পরিচিত।

উইনচেস্টার (ইংলিশ উইনচেস্টার রাইফেল থেকে) - 19 শতকের দ্বিতীয়ার্ধে মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে উইনচেস্টার রিপিটিং আর্মস কোম্পানি দ্বারা নির্মিত রাইফেল এবং শটগানের সাধারণ নাম। এগুলি ছিল প্রথম পুনরাবৃত্তি করা শটগানগুলির মধ্যে একটি যা ক্রেতাদের মধ্যে অত্যন্ত জনপ্রিয় হয়ে ওঠে। কোম্পানির প্রতিষ্ঠাতা অলিভার ফিশার উইনচেস্টারের কাছে তাদের নাম ছিল।

IBM 3340 প্রতিটি 30 MiB এর দুটি স্পিন্ডেল নিয়ে গঠিত, তাই প্রকৌশলীরা এই ডিস্কটিকে "30-30" বলে. নামটি উইনচেস্টার মডেল 1894 রাইফেলের কথা মনে করিয়ে দেয় যা .30-30 উইনচেস্টারে চেম্বার করা হয়েছিল, কেনেথ হাউটন নেতৃত্ব দিয়েছিলেন, যিনি IBM 3340 এর বিকাশের নেতৃত্ব দিয়েছিলেন, "যদি এটি একটি 30-30 হয় তবে এটি অবশ্যই একটি উইনচেস্টার হবে।" একটি 30 -30, তাহলে এটি অবশ্যই উইনচেস্টার হতে হবে।")। সেই থেকে, শুধুমাত্র রাইফেল নয়, হার্ড ড্রাইভগুলিকে "হার্ড ড্রাইভ" বলা হয়।

আরও তিন বছর পর, IBM 3350 "Madrid" 14-ইঞ্চি প্ল্যাটার এবং 25 ms এর অ্যাক্সেস টাইম সহ মুক্তি পায়।

প্রথম এসএসডি ড্রাইভ 1976 সালে দাতারাম তৈরি করেছিলেন। Dataram বাল্ককোর ড্রাইভে 256 KiB ক্ষমতা সহ আটটি RAM মেমরি স্টিক সহ একটি চ্যাসিস রয়েছে। প্রথম হার্ড ড্রাইভের তুলনায়, বাল্ককোর ছোট ছিল: 50,8 সেমি লম্বা, 48,26 সেমি চওড়া এবং 40 সেমি উঁচু। একই সময়ে, এই মডেলে ডেটা অ্যাক্সেসের সময় ছিল মাত্র 750 এনএস, যা সেই সময়ের সবচেয়ে আধুনিক HDD ড্রাইভের চেয়ে 30000 গুণ দ্রুত।

1978 সালে, শুগার্ট টেকনোলজি প্রতিষ্ঠিত হয়েছিল, যা এক বছর পরে শুগার্ট অ্যাসোসিয়েটসের সাথে দ্বন্দ্ব এড়াতে এর নাম পরিবর্তন করে সিগেট টেকনোলজি রাখা হয়। দুই বছর কাজ করার পর, Seagate ST-506 রিলিজ করে - 5.25-ইঞ্চি ফর্ম ফ্যাক্টরে এবং 5 MiB ক্ষমতা সহ ব্যক্তিগত কম্পিউটারের জন্য প্রথম হার্ড ড্রাইভ।

শুগার্ট প্রযুক্তির উত্থানের পাশাপাশি, স্টোরেজটেক থেকে প্রথম এন্টারপ্রাইজ এসএসডি প্রকাশের জন্য 1978 কে স্মরণ করা হয়েছিল। StorageTek STC 4305-এ 45 MiB ডেটা রয়েছে। এই এসএসডিটি আইবিএম 2305 এর প্রতিস্থাপন হিসাবে তৈরি করা হয়েছিল, এর একই মাত্রা ছিল এবং একটি অবিশ্বাস্য $400 মূল্য ছিল।

1982 সালে, SSD ব্যক্তিগত কম্পিউটার বাজারে প্রবেশ করে। অ্যাক্সলন কোম্পানি অ্যাপল II-এর জন্য বিশেষভাবে RAMDISK 320 নামক RAM চিপগুলিতে একটি SSD ডিস্ক তৈরি করছে৷ যেহেতু ড্রাইভটি উদ্বায়ী মেমরির ভিত্তিতে তৈরি করা হয়েছিল, তাই তথ্যের নিরাপত্তা বজায় রাখার জন্য কিটে একটি ব্যাটারি সরবরাহ করা হয়েছিল৷ বিদ্যুতের ক্ষতির ক্ষেত্রে ব্যাটারির ক্ষমতা 3 ঘন্টা স্বায়ত্তশাসিত অপারেশনের জন্য যথেষ্ট ছিল।

এক বছর পরে, Rodime আধুনিক ব্যবহারকারীদের কাছে পরিচিত 352-ইঞ্চি ফর্ম ফ্যাক্টরে প্রথম RO10 3.5 MiB হার্ড ড্রাইভ প্রকাশ করবে। এই ফর্ম ফ্যাক্টরের মধ্যে এটি প্রথম বাণিজ্যিক ড্রাইভ হওয়া সত্ত্বেও, রডিম মূলত উদ্ভাবনী কিছুই করেনি।

এই ফর্ম ফ্যাক্টরের প্রথম পণ্যটিকে ট্যান্ডন এবং শুগার্ট অ্যাসোসিয়েটস দ্বারা প্রবর্তিত একটি ফ্লপি ড্রাইভ বলে মনে করা হয়। তাছাড়া, Seagate এবং MiniScribe 3.5-ইঞ্চি ইন্ডাস্ট্রি স্ট্যান্ডার্ড গ্রহণ করতে সম্মত হয়েছে, রডিমকে পিছনে ফেলে, যা একটি "পেটেন্ট ট্রল" এবং ড্রাইভ উত্পাদন শিল্প থেকে সম্পূর্ণ প্রস্থানের ভাগ্যের মুখোমুখি হয়েছিল।

1980 সালে, তোশিবার প্রকৌশলী, অধ্যাপক ফুজিও মাসুওকা, NOR ফ্ল্যাশ মেমরি নামে একটি নতুন ধরনের মেমরির জন্য একটি পেটেন্ট নিবন্ধন করেন। উন্নয়নে 4 বছর লেগেছে।

NOR মেমরি কন্ডাক্টরের একটি ক্লাসিক 2D ম্যাট্রিক্স, যেখানে সারি এবং কলামের সংযোগস্থলে একটি সেল ইনস্টল করা হয় (চৌম্বকীয় কোরের মেমরির অনুরূপ)।

1984 সালে, প্রফেসর মাসুওকা ইন্টারন্যাশনাল ইলেকট্রনিক্স ডেভেলপারস মিটিং-এ তার উদ্ভাবন সম্পর্কে কথা বলেন, যেখানে ইন্টেল দ্রুত এই উন্নয়নের প্রতিশ্রুতি স্বীকার করে। তোশিবা, যেখানে অধ্যাপক মাসুওকা কাজ করতেন, ফ্ল্যাশ মেমরিকে বিশেষ কিছু বলে মনে করেননি, এবং তাই অধ্যয়নের জন্য বেশ কয়েকটি প্রোটোটাইপ তৈরি করার জন্য ইন্টেলের অনুরোধ মেনে চলেন।

ফুজিওর উন্নয়নে ইন্টেলের আগ্রহ তোশিবাকে উদ্ভাবনের বাণিজ্যিকীকরণের সমস্যা সমাধানে অধ্যাপককে সাহায্য করার জন্য পাঁচজন প্রকৌশলী বরাদ্দ করতে প্ররোচিত করে। Intel, ঘুরে, ফ্ল্যাশ মেমরির নিজস্ব সংস্করণ তৈরি করতে তিনশত কর্মচারীকে নিক্ষেপ করেছে।

যখন ইন্টেল এবং তোশিবা ফ্ল্যাশ স্টোরেজের ক্ষেত্রে উন্নয়ন ঘটাচ্ছে, তখন 1986 সালে দুটি গুরুত্বপূর্ণ ঘটনা ঘটেছিল। প্রথমত, SCSI, কম্পিউটার এবং পেরিফেরাল ডিভাইসের মধ্যে যোগাযোগের জন্য নিয়মের একটি সেট, আনুষ্ঠানিকভাবে প্রমিত করা হয়েছে। দ্বিতীয়ত, AT সংযুক্তি (ATA) ইন্টারফেস, ব্র্যান্ড নামে ইন্টিগ্রেটেড ড্রাইভ ইলেকট্রনিক্স (IDE) নামে পরিচিত, বিকশিত হয়েছিল, যার কারণে ড্রাইভ কন্ট্রোলারটি ড্রাইভের ভিতরে সরানো হয়েছিল।

তিন বছর ধরে, ফুজিও মাওসোকা ফ্ল্যাশ মেমরি প্রযুক্তি উন্নত করার জন্য কাজ করেছেন এবং 1987 সালের মধ্যে NAND মেমরি তৈরি করেছেন।

NAND মেমরি একই NOR মেমরি, একটি ত্রিমাত্রিক অ্যারেতে সংগঠিত. প্রধান পার্থক্য ছিল যে প্রতিটি কোষ অ্যাক্সেস করার জন্য অ্যালগরিদম আরও জটিল হয়ে ওঠে, কোষের এলাকা ছোট হয়ে ওঠে এবং মোট ক্ষমতা উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি পায়।

এক বছর পরে, ইন্টেল তার নিজস্ব NOR ফ্ল্যাশ মেমরি তৈরি করেছিল এবং ডিজিপ্রো এটিতে ফ্ল্যাশডিস্ক নামে একটি ড্রাইভ তৈরি করেছিল। ফ্ল্যাশডিস্কের প্রথম সংস্করণের সর্বোচ্চ কনফিগারেশনে 16 MiB ডেটা রয়েছে এবং খরচ $500-এর কম

80-এর দশকের শেষের দিকে এবং 90-এর দশকের শুরুর দিকে, হার্ড ড্রাইভ নির্মাতারা ড্রাইভগুলিকে ছোট করার জন্য প্রতিযোগিতা করেছিল। 1989 সালে, PrairieTek একটি 220-ইঞ্চি ফর্ম ফ্যাক্টরে PrairieTek 20 2.5 MiB ড্রাইভ প্রকাশ করে। দুই বছর পরে, ইন্টিগ্রাল পেরিফেরালগুলি একই ভলিউমের সাথে ইন্টিগ্রাল পেরিফেরাল 1820 "মুস্তাং" ডিস্ক তৈরি করে, কিন্তু ইতিমধ্যে 1.8 ইঞ্চি। এক বছর পরে, হিউলেট-প্যাকার্ড ডিস্কের আকার কমিয়ে 1.3 ইঞ্চি করে।

Seagate 3.5-ইঞ্চি ফর্ম ফ্যাক্টরে ড্রাইভের প্রতি বিশ্বস্ত ছিল এবং ক্রমবর্ধমান ঘূর্ণন গতির উপর নির্ভর করে, 1992 সালে তার বিখ্যাত Barracuda মডেল প্রকাশ করে, এটি 7200 rpm এর স্পিন্ডেল গতির প্রথম হার্ড ড্রাইভ। কিন্তু সিগেট সেখানে থামতে যাচ্ছিল না। 1996 সালে, সিগেট চিতা লাইন থেকে ড্রাইভগুলি 10000 rpm এর ঘূর্ণন গতিতে পৌঁছেছিল এবং চার বছর পরে X15 পরিবর্তনটি 15000 rpm পর্যন্ত ঘূর্ণায়মান হয়েছিল।

2000 সালে, ATA ইন্টারফেসটি PATA নামে পরিচিত হয়ে ওঠে। এর কারণ ছিল সিরিয়াল ATA (SATA) ইন্টারফেসের উত্থান যাতে আরও কমপ্যাক্ট তার, হট-সোয়াপ সমর্থন এবং ডেটা স্থানান্তরের গতি বৃদ্ধি পায়। 2002 সালে এই ধরনের একটি ইন্টারফেস সহ প্রথম হার্ড ড্রাইভ প্রকাশ করে সিগেট এখানেও নেতৃত্ব দিয়েছিল।

ফ্ল্যাশ মেমরি উৎপাদনের জন্য প্রাথমিকভাবে খুব ব্যয়বহুল ছিল, কিন্তু 2000 এর দশকের গোড়ার দিকে খরচ দ্রুত হ্রাস পায়। 2003 সালে 16 থেকে 512 MiB পর্যন্ত ক্ষমতাসম্পন্ন SSD ড্রাইভ প্রকাশ করে ট্রান্সসেন্ড এর সুবিধা নেয়। তিন বছর পর, স্যামসাং এবং সানডিস্ক ব্যাপক উৎপাদনে যোগ দেয়। একই বছরে, আইবিএম তার ডিস্ক বিভাগ হিটাচির কাছে বিক্রি করে।

সলিড স্টেট ড্রাইভগুলি গতি লাভ করছিল এবং একটি সুস্পষ্ট সমস্যা ছিল: SATA ইন্টারফেসটি SSD-এর চেয়ে ধীর ছিল। এই সমস্যাটি সমাধান করার জন্য, NVM এক্সপ্রেস ওয়ার্কগ্রুপ NVMe তৈরি করা শুরু করেছে - একটি SATA কন্ট্রোলার আকারে "মধ্যস্থতাকারী" কে বাইপাস করে সরাসরি PCIe বাসে SSD-এর অ্যাক্সেস প্রোটোকলের জন্য একটি স্পেসিফিকেশন। এটি PCIe বাসের গতিতে ডেটা অ্যাক্সেসের অনুমতি দেবে। দুই বছর পরে, স্পেসিফিকেশনের প্রথম সংস্করণ প্রস্তুত ছিল, এবং এক বছর পরে প্রথম NVMe ড্রাইভ উপস্থিত হয়েছিল।

আধুনিক SSD এবং HDD এর মধ্যে পার্থক্য

শারীরিক স্তরে, একটি এসএসডি এবং একটি এইচডিডির মধ্যে পার্থক্য সহজেই লক্ষণীয়: একটি এসএসডিতে কোনও যান্ত্রিক উপাদান নেই এবং তথ্য মেমরি কোষগুলিতে সংরক্ষণ করা হয়। চলমান উপাদানগুলির অনুপস্থিতি মেমরির যে কোনও অংশে ডেটাতে দ্রুত অ্যাক্সেসের দিকে পরিচালিত করে, তবে, পুনর্লিখন চক্রের সংখ্যার একটি সীমা রয়েছে। প্রতিটি মেমরি সেলের জন্য সীমিত সংখ্যক পুনর্লিখন চক্রের কারণে, একটি ভারসাম্যমূলক প্রক্রিয়ার প্রয়োজন - কোষের মধ্যে ডেটা স্থানান্তর করে কোষের পরিধানকে সমতল করা। এই কাজটি ডিস্ক কন্ট্রোলার দ্বারা সঞ্চালিত হয়।

ভারসাম্য বজায় রাখার জন্য, SSD কন্ট্রোলারকে জানতে হবে কোন কোষগুলি দখল করা হয়েছে এবং কোনটি বিনামূল্যে। কন্ট্রোলার নিজেই একটি কক্ষে ডেটা রেকর্ডিং ট্র্যাক করতে সক্ষম, যা মুছে ফেলার বিষয়ে বলা যায় না। আপনি জানেন, অপারেটিং সিস্টেম (OS) যখন ব্যবহারকারী একটি ফাইল মুছে ফেলে তখন ডিস্ক থেকে ডেটা মুছে দেয় না, তবে সংশ্লিষ্ট মেমরি অঞ্চলগুলিকে বিনামূল্যে হিসাবে চিহ্নিত করে৷ এই সমাধানটি HDD ব্যবহার করার সময় একটি ডিস্ক অপারেশনের জন্য অপেক্ষা করার প্রয়োজনীয়তা দূর করে, কিন্তু একটি SSD পরিচালনার জন্য সম্পূর্ণ অনুপযুক্ত। SSD ড্রাইভ কন্ট্রোলার ফাইল সিস্টেম নয়, বাইটের সাথে কাজ করে এবং তাই একটি ফাইল মুছে ফেলা হলে একটি পৃথক বার্তার প্রয়োজন হয়।

এইভাবে TRIM (ইংরেজি - trim) কমান্ডটি উপস্থিত হয়েছিল, যার সাহায্যে OS SSD ডিস্ক কন্ট্রোলারকে একটি নির্দিষ্ট মেমরি এলাকা মুক্ত করার জন্য অবহিত করে। TRIM কমান্ড স্থায়ীভাবে একটি ডিস্ক থেকে ডেটা মুছে দেয়। সমস্ত অপারেটিং সিস্টেম এই কমান্ডটি সলিড-স্টেট ড্রাইভে পাঠাতে জানে না এবং ডিস্ক অ্যারে মোডে হার্ডওয়্যার RAID কন্ট্রোলারগুলি কখনই ডিস্কে TRIM পাঠায় না।

চলবে…

নিম্নলিখিত অংশগুলিতে আমরা ফর্ম ফ্যাক্টর, সংযোগ ইন্টারফেস এবং সলিড-স্টেট ড্রাইভের অভ্যন্তরীণ সংগঠন সম্পর্কে কথা বলব।

আমাদের গবেষণাগারে সিলেক্টেল ল্যাব আপনি স্বাধীনভাবে আধুনিক এইচডিডি এবং এসএসডি ড্রাইভ পরীক্ষা করতে পারেন এবং আপনার নিজস্ব সিদ্ধান্তে আঁকতে পারেন।

শুধুমাত্র নিবন্ধিত ব্যবহারকারীরা জরিপে অংশগ্রহণ করতে পারবেন। সাইন ইন করুনকরুন।

আপনি কি মনে করেন SSD HDD স্থানচ্যুত করতে সক্ষম হবে?

• 71.2%হ্যাঁ, SSD হল ভবিষ্যত396

• 7.5%না, ম্যাগনেটো-অপটিক্যাল HDD42 এর যুগ সামনে

• 21.2%হাইব্রিড সংস্করণ HDD + SSD118 জিতবে

556 ব্যবহারকারী ভোট দিয়েছেন। 72 জন ব্যবহারকারী বিরত ছিলেন।

উত্স: www.habr.com