Ang pagtuon sa kasaysayan sa mga disk mao ang sinugdanan sa panaw aron masabtan ang mga prinsipyo sa operasyon sa solid-state drive. Ang una nga bahin sa among serye sa mga artikulo, "Introduction to SSDs," maglibot sa kasaysayan ug tugotan ka nga klaro nga masabtan ang kalainan tali sa SSD ug ang labing duol nga kakompetensya niini, ang HDD.
Bisan pa sa kadaghan sa lainlaing mga aparato alang sa pagtipig sa kasayuran, ang pagkapopular sa mga HDD ug SSD sa atong panahon dili ikalimod. Ang kalainan tali niining duha ka matang sa mga drive dayag sa kasagaran nga tawo: Ang SSD mas mahal ug mas paspas, samtang ang HDD mas barato ug mas lapad.
Espesyal nga atensyon kinahanglan ibayad sa yunit sa pagsukod alang sa kapasidad sa pagtipig: sa kasaysayan, ang mga prefix sa desimal sama sa kilo ug mega nasabtan sa konteksto sa teknolohiya sa impormasyon isip ang ikanapulo ug ikakawhaan nga gahum sa duha. Aron mawagtang ang kalibog, gipaila ang binary prefix nga kibi-, mebi- ug uban pa. Ang kalainan tali niining mga set-top nga mga kahon mahimong mamatikdan samtang ang gidaghanon nagdugang: sa pagpalit sa usa ka 240 gigabyte nga disk, mahimo nimong tipigan ang 223.5 gigabytes nga impormasyon niini.
Dive sa kasaysayan
Ang pag-uswag sa unang hard drive nagsugod niadtong 1952 sa IBM. Niadtong Septembre 14, 1956, ang katapusang resulta sa pag-uswag gipahibalo - ang IBM 350 Model 1. Ang drive adunay 3.75 mebibytes nga datos nga adunay dili kaayo kasarangan nga mga sukod: 172 centimeters ang gitas-on, 152 centimeters ang gitas-on ug 74 centimeters ang gilapdon. Sa sulod adunay 50 ka nipis nga mga disk nga gihaklapan ug purong puthaw nga may diyametro nga 610 mm (24 pulgada). Ang kasagaran nga oras sa pagpangita sa datos sa disk gikuha ~600 ms.
Sa paglabay sa panahon, padayon nga gipauswag sa IBM ang teknolohiya. Gipaila niadtong 1961 nga adunay kapasidad nga 18.75 megabytes nga adunay mga read head sa matag platter. SA ang mga removable disk cartridges nagpakita, ug sukad 1970, usa ka error detection ug correction system ang gipaila sa IBM 3330. Tulo ka tuig ang milabay nagpakita siya nailhan nga "Winchester".
Winchester (gikan sa English Winchester rifle) - ang kinatibuk-ang ngalan sa mga riple ug mga shotgun nga gihimo sa Winchester Repeating Arms Company sa USA sa ikaduhang bahin sa ika-XNUMX nga siglo. Kini ang usa sa una nga nagbalikbalik nga mga shotgun nga nahimong labi ka sikat sa mga pumapalit. Utang nila ang ilang ngalan sa nagtukod sa kompanya, si Oliver Fisher Winchester.
Ang IBM 3340 naglangkob sa duha ka mga spindle nga 30 MiB matag usa, mao nga ngano Ang mga inhenyero nagtawag niini nga disc nga "30-30". Ang ngalan nagpahinumdum sa Winchester Model 1894 rifle chambered sa .30-30 Winchester, nga nanguna kang Kenneth Haughton, kinsa nangulo sa pagpalambo sa IBM 3340, sa pag-ingon "Kon kini usa ka 30-30, kini kinahanglan nga usa ka Winchester." usa ka 30 -30, nan kinahanglan nga kini usa ka Winchester."). Sukad niadto, dili lamang mga riple, kondili mga hard drive usab ang gitawag nga "hard drive."
Tulo pa ka tuig ang milabay, ang IBM 3350 "Madrid" gipagawas nga adunay 14-pulgada nga mga platter ug oras sa pag-access nga 25 ms.
Ang una nga SSD drive gihimo sa Dataram kaniadtong 1976. Ang Dataram BulkCore drive naglangkob sa usa ka chassis nga adunay walo ka RAM memory sticks nga adunay kapasidad nga 256 KiB matag usa. Kung itandi sa unang hard drive, ang BulkCore gamay ra: 50,8 cm ang gitas-on, 48,26 cm ang gilapdon ug 40 cm ang gitas-on. Sa parehas nga oras, ang oras sa pag-access sa data sa kini nga modelo mao lamang ang 750 ns, nga 30000 ka beses nga mas paspas kaysa sa labing modernong HDD drive nianang panahona.
Sa 1978, natukod ang Shugart Technology, nga usa ka tuig sa ulahi giusab ang ngalan niini sa Seagate Technology aron malikayan ang mga panagbangi sa Shugart Associates. Pagkahuman sa duha ka tuig nga pagtrabaho, gipagawas sa Seagate ang ST-506 - ang una nga hard drive alang sa mga personal nga kompyuter sa 5.25-pulgada nga porma nga hinungdan ug adunay kapasidad nga 5 MiB.
Dugang pa sa pagtungha sa Shugart Technology, ang 1978 nahinumduman alang sa pagpagawas sa unang Enterprise SSD gikan sa StorageTek. Ang StorageTek STC 4305 adunay 45 MiB nga datos. Kini nga SSD gimugna isip kapuli sa IBM 2305, adunay susama nga mga dimensyon ug nagkantidad og talagsaon nga $400.
Niadtong 1982, ang SSD misulod sa merkado sa personal nga kompyuter. Ang Axlon nga kompanya nag-develop og SSD disk sa RAM chips nga gitawag og RAMDISK 320 nga espesipiko alang sa Apple II. Tungod kay ang drive gimugna base sa dali nga panumduman, usa ka baterya ang gihatag sa kit aron mapadayon ang kaluwasan sa impormasyon. Ang kapasidad sa baterya igo na alang sa 3 ka oras nga autonomous nga operasyon kung adunay pagkawala sa kuryente.
Usa ka tuig ang milabay, ipagawas ni Rodime ang unang RO352 10 MiB hard drive sa 3.5-pulgada nga porma nga pamilyar sa modernong tiggamit. Bisan pa sa kamatuoran nga kini ang una nga komersyal nga pagmaneho sa kini nga porma nga hinungdan, si Rodime walaβy nahimo nga bag-o.
Ang una nga produkto sa kini nga porma nga hinungdan giisip nga usa ka floppy drive nga gipaila sa Tandon ug Shugart Associates. Dugang pa, ang Seagate ug MiniScribe miuyon sa pagsagop sa 3.5-pulgada nga sumbanan sa industriya, gibiyaan si Rodime, nga nag-atubang sa kapalaran sa usa ka "patent troll" ug usa ka kompleto nga paggawas gikan sa industriya sa produksiyon sa drive.
Niadtong 1980, ang inhenyero sa Toshiba, si Propesor Fujio Masuoka, nagparehistro og patente alang sa bag-ong matang sa memorya nga gitawag og NOR Flash memory. Ang pag-uswag mikabat ug 4 ka tuig.
Ang NOR memory kay usa ka classic 2D matrix sa mga conductor, diin ang usa ka selula gibutang sa intersection sa mga laray ug mga kolum (kaamgid sa memorya sa magnetic cores).
Sa 1984, si Propesor Masuoka namulong bahin sa iyang imbensyon sa International Electronics Developers Meeting, diin ang Intel dali nga nakaila sa saad niini nga kalamboan. Ang Toshiba, diin nagtrabaho si Propesor Masuoka, wala mag-isip sa Flash memory nga bisan unsang espesyal, ug busa mituman sa hangyo sa Intel nga maghimo daghang mga prototypes alang sa pagtuon.
Ang interes sa Intel sa pag-uswag ni Fujio nag-aghat sa Toshiba sa paggahin ug lima ka mga inhenyero aron matabangan ang propesor nga masulbad ang problema sa pag-komersyal sa imbensyon. Ang Intel, sa baylo, naglabay sa tulo ka gatos nga mga empleyado sa paghimo sa kaugalingon nga bersyon sa Flash memory.
Samtang ang Intel ug Toshiba nagpalambo sa mga kalamboan sa natad sa Flash storage, duha ka importanteng panghitabo ang nahitabo niadtong 1986. Una, ang SCSI, usa ka hugpong sa mga kombensiyon alang sa komunikasyon tali sa mga kompyuter ug mga peripheral device, opisyal nga gi-estandard. Ikaduha, ang interface sa AT Attachment (ATA), nga nailhan ubos sa brand name nga Integrated Drive Electronics (IDE), naugmad, salamat diin ang drive controller gibalhin sa sulod sa drive.
Sulod sa tulo ka tuig, si Fujio Mausoka nagtrabaho aron mapaayo ang teknolohiya sa panumduman sa Flash ug sa 1987 naugmad ang panumduman sa NAND.
Ang panumduman sa NAND parehas nga panumduman sa NOR, nga giorganisar sa usa ka three-dimensional array. Ang nag-unang kalainan mao nga ang algorithm sa pag-access sa matag cell nahimong mas komplikado, ang cell area nahimong mas gamay, ug ang kinatibuk-ang kapasidad misaka sa kamahinungdanon.
Usa ka tuig ang milabay, ang Intel nakahimo sa kaugalingon nga NOR Flash memory, ug ang Digipro naghimo sa usa ka drive niini nga gitawag Flashdisk. Ang unang bersyon sa Flashdisk sa pinakataas nga configuration niini adunay 16 MiB nga datos ug nagkantidad ug ubos sa $500
Sa ulahing bahin sa 80s ug sayo sa 90s, ang mga tiggama sa hard drive nakigkompetensya sa paghimo sa mga drive nga mas gamay. Niadtong 1989, gipagawas sa PrairieTek ang PrairieTek 220 20 MiB drive sa usa ka 2.5-pulgada nga porma nga hinungdan. Duha ka tuig ang milabay, ang Integral Peripherals nagmugna sa Integral Peripherals 1820 "Mustang" disc nga adunay parehas nga volume, apan 1.8 ka pulgada na. Usa ka tuig ang milabay, ang Hewlett-Packard mipaubos sa gidak-on sa disk ngadto sa 1.3 ka pulgada.
Ang Seagate nagpabilin nga matinud-anon sa mga drive sa 3.5-pulgada nga porma nga hinungdan ug nagsalig sa nagkadako nga rotation speed, nga nagpagawas sa bantog nga Barracuda nga modelo sa 1992, ang unang hard drive nga adunay spindle speed nga 7200 rpm. Apan ang Seagate dili mohunong didto. Niadtong 1996, ang mga drive gikan sa linya sa Seagate Cheetah nakaabot sa gikusgon nga rotation nga 10000 rpm, ug upat ka tuig sa ulahi ang X15 modification mituyok hangtod sa 15000 rpm.
Niadtong 2000, ang interface sa ATA nailhan nga PATA. Ang hinungdan niini mao ang pagtumaw sa Serial ATA (SATA) nga interface nga adunay mas compact wires, hot-swap nga suporta ug dugang nga data transfer speed. Ang Seagate nanguna usab dinhi, nga nagpagawas sa unang hard drive nga adunay ingon nga interface niadtong 2002.
Ang panumduman sa flash sa sinugdan mahal kaayo aron maprodyus, apan ang gasto mius-os pag-ayo sa sayong bahin sa 2000s. Gipahimuslan kini sa Transcend, nga nagpagawas sa mga drive sa SSD nga adunay mga kapasidad gikan sa 2003 hangtod 16 MiB kaniadtong 512. Tulo ka tuig ang milabay, ang Samsung ug SanDisk miduyog sa mass production. Sa samang tuig, gibaligya sa IBM ang disk division niini ngadto sa Hitachi.
Ang Solid State Drives nagkakusog ug adunay klaro nga problema: ang SATA interface mas hinay kaysa sa mga SSD mismo. Aron masulbad kini nga problema, ang NVM Express Workgroup nagsugod sa pagpalambo sa NVMe - usa ka detalye alang sa mga protocol sa pag-access alang sa mga SSD nga direkta sa PCIe bus, nga gilaktawan ang "intermediary" sa porma sa usa ka SATA controller. Kini magtugot sa data access sa PCIe bus speeds. Paglabay sa duha ka tuig, ang unang bersyon sa espesipikasyon andam na, ug usa ka tuig ang milabay ang unang NVMe drive nagpakita.
Mga kalainan tali sa modernong SSD ug HDD
Sa pisikal nga lebel, ang kalainan tali sa usa ka SSD ug usa ka HDD dali nga mamatikdan: ang usa ka SSD walay mekanikal nga elemento, ug ang impormasyon gitipigan sa mga selula sa memorya. Ang pagkawala sa mga elemento sa paglihok nagdala sa dali nga pag-access sa datos sa bisan unsang bahin sa memorya, bisan pa, adunay limitasyon sa gidaghanon sa mga siklo sa pagsulat pag-usab. Tungod sa limitado nga gidaghanon sa mga siklo sa pagsulat pag-usab alang sa matag memory cell, gikinahanglan ang usa ka mekanismo sa pagbalanse - pag-level out sa cell wear pinaagi sa pagbalhin sa datos tali sa mga selula. Kini nga trabaho gihimo sa disk controller.
Aron mahimo ang pagbalanse, kinahanglan mahibal-an sa SSD controller kung unsang mga selyula ang giokupahan ug kung diin libre. Ang controller makahimo sa pagsubay sa pagrekord sa datos ngadto sa usa ka cell mismo, nga dili masulti mahitungod sa pagtangtang. Sama sa imong nahibal-an, ang mga operating system (OS) dili mapapas ang data gikan sa disk kung ang user magtangtang sa usa ka file, apan markahan ang katugbang nga mga lugar sa memorya nga libre. Kini nga solusyon nagwagtang sa panginahanglan nga maghulat alang sa usa ka disk nga operasyon sa diha nga ang paggamit sa usa ka HDD, apan mao ang hingpit nga dili angay alang sa operating sa usa ka SSD. Ang SSD drive controller nagtrabaho uban sa mga byte, dili mga sistema sa file, ug busa nanginahanglan usa ka lahi nga mensahe kung ang usa ka file matangtang.
Ingon niini ang pagpakita sa TRIM (English - trim) nga sugo, diin ang OS nagpahibalo sa SSD disk controller nga buhian ang usa ka lugar sa memorya. Ang TRIM command permanente nga nagpapas sa datos gikan sa usa ka disk. Dili tanan nga mga operating system nahibal-an nga ipadala kini nga mando sa solid-state drive, ug ang mga hardware RAID controller sa disk array mode dili gyud magpadala sa TRIM sa mga disk.
Ipadayonβ¦
Sa mosunud nga mga bahin maghisgot kita bahin sa mga hinungdan sa porma, mga interface sa koneksyon ug ang internal nga organisasyon sa mga solid-state drive.
Sa among laboratoryo Mahimo nimo nga independente nga sulayan ang modernong HDD ug SSD drive ug maghimo sa imong kaugalingon nga mga konklusyon.
Ang mga rehistradong tiggamit lamang ang makaapil sa survey. , walay sapayan.
Sa imong hunahuna mahimo ba nga mabalhin sa SSD ang HDD?
-
71.2%Oo, ang mga SSD mao ang umaabot396
-
7.5%Dili, ang panahon sa magneto-optical HDD42 anaa sa unahan
-
21.2%Ang hybrid nga bersyon nga HDD + SSD118 ang modaog
556 ka tiggamit ang miboto. 72 ka tiggamit ang nag- abstain.
Source: www.habr.com