Studi la historion de diskoj estas la komenco de la vojaĝo por kompreni la principojn de funkciado de solidsubstancaj diskoj. La unua parto de nia serio de artikoloj, "Enkonduko al SSD-oj", trairos historion kaj permesos al vi klare kompreni la diferencon inter SSD kaj ĝia plej proksima konkuranto, la HDD.
Malgraŭ la abundo de diversaj aparatoj por stoki informojn, la populareco de HDD-oj kaj SSD-oj en nia tempo estas nekontestebla. La diferenco inter ĉi tiuj du specoj de diskoj estas evidenta al averaĝa homo: SSD estas pli multekosta kaj pli rapida, dum HDD estas pli malmultekosta kaj pli vasta.
Specialan atenton oni devas doni al la mezurunuo por stoka kapacito: historie, decimalaj prefiksoj kiel kilo kaj mega estas komprenataj en la kunteksto de informa teknologio kiel la deka kaj dudeka potencoj de du. Por forigi konfuzon, la binaraj prefiksoj kibi-, mebi- kaj aliaj estis enkondukitaj. La diferenco inter ĉi tiuj agordaj skatoloj fariĝas rimarkebla kiam la volumo pliiĝas: aĉetante diskon de 240 gigabajtoj, vi povas konservi 223.5 gigabajtojn da informoj sur ĝi.
Plonĝu en la historion
La evoluo de la unua durdisko komenciĝis en 1952 fare de IBM. La 14-an de septembro 1956 estis anoncita la fina rezulto de la evoluo - la IBM 350 Modelo 1. La disko enhavis 3.75 mebibajtojn da datumoj kun tre malmodestaj dimensioj: 172 centimetroj en alteco, 152 centimetroj en longo kaj 74 centimetroj en larĝo. Interne estis 50 maldikaj diskoj kovritaj per pura fero kun diametro de 610 mm (24 coloj). La averaĝa tempo por serĉi datumojn sur disko daŭris ~600 ms.
Dum tempo daŭris, IBM konstante plibonigis la teknologion. Lanĉite en 1961 kun kapacito de 18.75 megabajtoj kun legitaj kapoj sur ĉiu plado. EN Forpreneblaj diskkartoĉoj aperis, kaj ekde 1970, erardetekto kaj korektsistemo estis enkondukita en la IBM 3330. Tri jaroj poste li aperis konata kiel "Winchester".
Winchester (de la angla Winchester fusilo) - la ĝenerala nomo por fusiloj kaj ĉaspafiloj fabrikitaj de la Winchester Repeating Arms Company en Usono en la dua duono de la 19-a jarcento. Tiuj estis unu el la unuaj ripetaj ĉaspafiloj kiuj iĝis ekstreme popularaj inter aĉetantoj. Ili ŝuldis sian nomon al la fondinto de la firmao, Oliver Fisher Winchester.
La IBM 3340 konsistis el du spindeloj de 30 MiB ĉiu, tial inĝenieroj nomis ĉi tiun diskon "30-30". La nomo rememoris pri la fusilo Winchester Model 1894 ĉambrigita en .30-30 Winchester, igante Kenneth Haughton, kiu gvidis la evoluon de la IBM 3340, diri "Se ĝi estas 30-30, ĝi devas esti Winchester." a 30 -30, tiam ĝi devas esti Winchester."). Ekde tiam, ne nur fusiloj, sed ankaŭ malmolaj diskoj nomiĝas "malmolaj diskoj".
Tri pliajn jarojn poste, la IBM 3350 "Madrido" estis publikigita kun 14-colaj pladoj kaj alirtempo de 25 ms.
La unua SSD-disko estis kreita de Dataram en 1976. La Dataram BulkCore-veturado konsistis el ĉasio kun ok RAM-memorbastonetoj kun kapacito de 256 KiB ĉiu. Kompare kun la unua malmola disko, BulkCore estis eta: 50,8 cm longa, 48,26 cm larĝa kaj 40 cm alta. Samtempe, la datumalira tempo en ĉi tiu modelo estis nur 750 ns, kio estas 30000 fojojn pli rapida ol la plej moderna HDD-disko en tiu tempo.
En 1978, Shugart Technology estis fondita, kiu jaron poste ŝanĝis sian nomon al Seagate Technology por eviti konfliktojn kun Shugart Associates. Post dujara laboro, Seagate publikigis la ST-506 - la unuan malmolan diskon por personaj komputiloj en la formo de 5.25 coloj kaj kun kapacito de 5 MiB.
Aldone al la apero de Shugart Technology, 1978 estis memorita por la liberigo de la unua Enterprise SSD de StorageTek. La StorageTek STC 4305 tenis 45 MiB da datumoj. Ĉi tiu SSD estis evoluigita kiel anstataŭaĵo por la IBM 2305, havis similajn grandecojn kaj kostis nekredeblajn 400 USD.
En 1982, SSD membrigis la personan komputilmerkaton. La kompanio Axlon disvolvas SSD-diskon sur RAM-blatoj nomitaj RAMDISK 320 specife por la Apple II. Ĉar la disko estis kreita surbaze de volatila memoro, kuirilaro estis provizita en la ilaro por konservi la sekurecon de informoj. La bateria kapablo sufiĉis por 3 horoj da aŭtonoma operacio en kazo de perdo de potenco.
Jaron poste, Rodime liberigos la unuan malmolan diskon RO352 10 MiB en la 3.5-cola formo konata al modernaj uzantoj. Malgraŭ tio, ke tio estas la unua komerca veturado en ĉi tiu formo, Rodime esence faris nenion novigan.
La unua produkto en ĉi tiu formo estas konsiderata kiel disketo lanĉita de Tandon kaj Shugart Associates. Plie, Seagate kaj MiniScribe konsentis adopti la 3.5-colan industrian normon, postlasante Rodime, kiu alfrontis la sorton de "patenta trolo" kaj kompleta eliro de la produktadindustrio.
En 1980, la inĝeniero de Toshiba, profesoro Fujio Masuoka, registris patenton por nova speco de memoro nomita NOR Flash-memoro. Evoluo daŭris 4 jarojn.
NOR-memoro estas klasika 2D matrico de konduktiloj, en kiu unu ĉelo estas instalita ĉe la intersekco de vicoj kaj kolonoj (analoga al memoro sur magnetaj kernoj).
En 1984, profesoro Masuoka parolis pri sia invento ĉe la Internacia Elektronika Developers Meeting, kie Intel rapide rekonis la promeson de ĉi tiu evoluo. Toshiba, kie profesoro Masuoka laboris, ne konsideris Flash-memoron io speciala, kaj tial plenumis la peton de Intel fari plurajn prototipojn por studo.
La intereso de Intel en la evoluo de Fujio instigis Toshiba asigni kvin inĝenierojn por helpi la profesoron solvi la problemon de komercigado de la invento. Intel, siavice, ĵetis tricent dungitojn por krei sian propran version de Flash-memoro.
Dum Intel kaj Toshiba evoluigis evoluojn en la kampo de Flash-stokado, du gravaj okazaĵoj okazis en 1986. Unue, SCSI, aro de konvencioj por komunikado inter komputiloj kaj ekstercentraj aparatoj, estis oficiale normigita. Due, la interfaco AT Attachment (ATA), konata sub la markonomo Integrated Drive Electronics (IDE), estis evoluigita, dank'al kiu la stiradoregilo estis movita ene de la stirado.
Dum tri jaroj, Fujio Mausoka laboris por plibonigi Flash-memorteknologion kaj antaŭ 1987 evoluigis NAND-memoron.
NAND-memoro estas la sama NOR-memoro, organizita en tridimensia tabelo. La ĉefa diferenco estis, ke la algoritmo por aliri ĉiun ĉelon iĝis pli kompleksa, la ĉelareo fariĝis pli malgranda, kaj la totala kapablo pliiĝis signife.
Jaron poste, Intel evoluigis sian propran NOR Flash-memoron, kaj Digipro faris diskon sur ĝi nomitan Flashdisk. La unua versio de Flashdisk en ĝia maksimuma agordo enhavis 16 MiB da datenoj kaj kostis malpli ol 500 USD.
En la malfruaj 80'oj kaj fruaj 90'oj, durdiskaj produktantoj konkuris por fari diskojn pli malgrandaj. En 1989, PrairieTek liberigis la PrairieTek 220 20 MiB-veturadon en 2.5-cola formofaktoro. Du jarojn poste, Integral Peripherals kreas la diskon "Mustang" Integral Peripherals 1820 kun la sama volumeno, sed jam 1.8 colojn. Jaron poste, Hewlett-Packard reduktis la diskgrandecon al 1.3 coloj.
Seagate restis fidela al veturadoj en la 3.5-cola formofaktoro kaj fidis je kreskantaj rotaciaj rapidecoj, publikigante sian faman Barracuda modelon en 1992, la unuan durdiskon kun spindelrapideco de 7200 rpm. Sed Seagate ne haltis tie. En 1996, veturadoj de la Seagate Cheetah-linio atingis rotaciorapidecon de 10000 rpm, kaj kvar jarojn poste la X15-modifo turniĝis ĝis 15000 rpm.
En 2000, la ATA-interfaco iĝis konata kiel PATA. La kialo de tio estis la apero de la Serial ATA (SATA) interfaco kun pli kompaktaj dratoj, varma-interŝanĝa subteno kaj pliigita datumtransiga rapideco. Seagate ekgvidis ĉi tie ankaŭ, publikigante la unuan durdiskon kun tia interfaco en 2002.
Ekmemoro estis komence tre multekosta produkti, sed kostoj falis akre en la fruaj 2000-aj jaroj. Transcend ekspluatis tion, liberigante SSD-diskojn kun kapacitoj intervalantaj de 2003 ĝis 16 MiB en 512. Tri jaroj poste, Samsung kaj SanDisk aliĝis al amasproduktado. En la sama jaro, IBM vendis ĝian diskdividadon al Hitachi.
Solid State Drives akiris impeton kaj estis evidenta problemo: la SATA-interfaco estis pli malrapida ol la SSD-oj mem. Por solvi ĉi tiun problemon, la NVM Express Workgroup komencis evoluigi NVMe - specifon por alirprotokoloj por SSD-oj rekte super la PCIe-buso, preterirante la "peranto" en la formo de SATA-regilo. Ĉi tio permesus datuman aliron ĉe PCIe-busrapidecoj. Du jarojn poste, la unua versio de la specifo estis preta, kaj jaron poste aperis la unua NVMe-disko.
Diferencoj inter modernaj SSD-oj kaj HDD-oj
Sur la fizika nivelo, la diferenco inter SSD kaj HDD estas facile rimarkebla: SSD ne havas mekanikajn elementojn, kaj informoj estas stokitaj en memorĉeloj. La foresto de movaj elementoj kondukas al rapida aliro al datumoj en iu ajn parto de la memoro, tamen ekzistas limo pri la nombro da reverkaj cikloj. Pro la limigita nombro da reverkcikloj por ĉiu memorĉelo, ekzistas bezono de ekvilibra mekanismo - ebenigi ĉeluziĝon per transdonado de datumoj inter ĉeloj. Ĉi tiu laboro estas farita de la diskregilo.
Por efektivigi ekvilibron, la SSD-regilo devas scii, kiuj ĉeloj estas okupataj kaj kiuj estas liberaj. La regilo kapablas spuri la registradon de datumoj en ĉelon mem, kio ne povas esti dirita pri forigo. Kiel vi scias, operaciumoj (OS) ne forigas datumojn de la disko kiam la uzanto forigas dosieron, sed markas la respondajn memorareojn kiel liberaj. Ĉi tiu solvo forigas la bezonon atendi diskon dum uzado de HDD, sed estas tute maltaŭga por funkcii SSD. La SSD-regilo funkcias per bajtoj, ne dosiersistemoj, kaj tial postulas apartan mesaĝon kiam dosiero estas forigita.
Jen kiel aperis la komando TRIM (angle - trim), per kiu la OS sciigas la SSD-diskan regilon liberigi certan memorareon. La komando TRIM konstante forigas datumojn de disko. Ne ĉiuj operaciumoj scias sendi ĉi tiun komandon al solidsubstancaj diskoj, kaj aparataj RAID-regiloj en disko-arreĝimo neniam sendas TRIM al diskoj.
Daŭrigota…
En la sekvaj partoj ni parolos pri formfaktoroj, konektinterfacoj kaj la interna organizo de solidsubstancaj diskoj.
En nia laboratorio Vi povas sendepende testi modernajn HDD kaj SSD-diskojn kaj eltiri viajn proprajn konkludojn.
Nur registritaj uzantoj povas partopreni la enketon. , bonvolu.
Ĉu vi pensas, ke SSD povos delokigi HDD?
-
71.2%Jes, SSD-oj estas la estonteco396
-
7.5%Ne, la epoko de magneto-optika HDD42 estas antaŭen
-
21.2%La hibrida versio HDD + SSD118 venkos
Voĉdonis 556 uzantoj. 72 uzantoj sindetenis.
fonto: www.habr.com