Diskoen historia aztertzea egoera solidoko unitateen funtzionamendu-printzipioak ulertzeko bidaiaren hasiera da. Gure artikulu sortaren lehen zatiak, "SSDen sarrerak", historian zehar bira bat egingo du eta SSD baten eta bere lehiakide hurbilenaren, HDDaren arteko aldea argi ulertzeko aukera emango dizu.
Informazioa gordetzeko hainbat gailu ugari egon arren, gure garaian HDD eta SSDen ospea ukaezina da. Bi disko mota hauen arteko aldea begi-bistakoa da pertsona arruntarentzat: SSD garestiagoa eta azkarragoa da, HDD, berriz, merkeagoa eta zabalagoa.
Arreta berezia jarri behar zaio biltegiratze-ahalmenaren neurketa-unitateari: historikoki, kilo eta mega bezalako aurrizki hamartarrak informazioaren teknologiaren testuinguruan biren hamargarren eta hogeigarren potentzia gisa ulertzen dira. Nahasmena kentzeko, kibi-, mebi- eta beste aurrizki bitarrak sartu ziren. Set-top box hauen arteko aldea nabaritzen da bolumena handitzen den heinean: 240 gigabyte-ko diskoa erostean, 223.5 gigabyte-ko informazioa gorde dezakezu bertan.
Historian murgildu
Lehen disko gogorraren garapena 1952an hasi zen IBMk. 14ko irailaren 1956an, garapenaren azken emaitza iragarri zen: IBM 350 Model 1. Unitateak 3.75 mebibyte datu zituen oso neurrigabeko dimentsioekin: 172 zentimetroko altuera, 152 zentimetroko luzera eta 74 zentimetroko zabalera. Barruan 50 mm-ko (610 hazbeteko) diametroa zuten burdin hutsez estalitako 24 disko mehe zeuden. Diskoan datuak bilatzeko batez besteko denborak ~600 ms behar izan zituen.
Denborak aurrera egin ahala, IBMk etengabe hobetu zuen teknologia. 1961ean aurkeztua 18.75 megabyteko edukiera duena, plater bakoitzean irakurtzeko buruekin. IN disko aldagarrien kartutxoak agertu ziren, eta 1970az geroztik, erroreak hautemateko eta zuzentzeko sistema bat sartu zen IBM 3330-n. Hiru urte geroago agertu zen "Winchester" izenez ezagutzen dena.
Winchester (ingelesezko Winchester fusiletik) - AEBetan Winchester Repeating Arms Company enpresak XIX. mendearen bigarren erdian fabrikatutako fusil eta eskopetaren izen orokorra. Hauek izan ziren erosleen artean oso ezagunak izan ziren lehen eskopeta errepikakorretako bat. Enpresaren sortzaileari, Oliver Fisher Winchesterri, zor zioten izena.
IBM 3340 bakoitzak 30 MiB-ko bi ardatzez osatuta zegoen, horregatik ingeniariek "30-30" deitu zioten disko honi. Izenak .1894-30 Winchester-en ganbaratutako Winchester modelo 30 fusilaren gogorarazten zuen, eta Kenneth Haughton-ek, IBM 3340-aren garapena zuzendu zuena, "30-30 bat bada, Winchester bat izan behar du" esan zuen. -30, orduan Winchester bat izan behar du."). Harrezkero, fusilak ez ezik, disko gogorrak ere "disko gogorrak" deitu izan dira.
Hiru urte geroago, IBM 3350 "Madrid" kaleratu zen 14 hazbeteko platerekin eta 25 ms-ko sarbide-denborarekin.
Dataram-ek lehen SSD diskoa sortu zuen 1976an. Dataram BulkCore unitatea 256 KiB-ko edukiera zuten zortzi RAM memoria-makildun xasis batez osatuta zegoen. Lehenengo disko gogorrarekin alderatuta, BulkCore txikia zen: 50,8 cm luze, 48,26 cm zabal eta 40 cm altu. Aldi berean, datuetarako sarbidea eredu honetan 750 ns baino ez zen, hau da, garai hartako HDD disko modernoena baino 30000 aldiz azkarragoa.
1978an, Shugart Technology sortu zen, eta urtebete geroago Seagate Technology izenaz aldatu zuen Shugart Associatesekin gatazkak ekiditeko. Bi urteko lanaren ondoren, Seagate-k ST-506 kaleratu zuen - 5.25 hazbeteko forma-faktoreko ordenagailu pertsonalentzako lehen disko gogorra eta 5 MiB-ko edukiera duena.
Shugart Teknologia agertzeaz gain, 1978 StorageTek-en lehen Enterprise SSDa kaleratu zuelako gogoratu zen. StorageTek STC 4305-ek 45 MiB datu zituen. SSD hau IBM 2305-aren ordezko gisa garatu zen, antzeko dimentsioak zituen eta 400 $ ikaragarri kostatu zen.
1982an, SSD ordenagailu pertsonalen merkatuan sartu zen. Axlon konpainiak RAMDISK 320 izeneko RAMDISK 3 izeneko SSD disko bat garatzen ari da Apple IIrako bereziki.Unitatea memoria lurrunkorra oinarri hartuta sortu zenez, bateria bat hornitu zen kitan informazioaren segurtasuna mantentzeko. Bateriaren edukiera nahikoa zen XNUMX orduko funtzionamendu autonomorako energia galtzen bazen.
Urtebete geroago, Rodime-k lehen RO352 10 MiB disko gogorra kaleratuko du erabiltzaile modernoentzat ezaguna den 3.5 hazbeteko forman. Forma faktore honetako lehen disko komertziala izan arren, Rodimek ez zuen ezer berritzailerik egin.
Forma-faktore honetako lehen produktua Tandon eta Shugart Associates-ek aurkeztutako diskete-unitatetzat hartzen da. Gainera, Seagate eta MiniScribe adostu zuten 3.5 hazbeteko industria estandarra onartzea, Rodime atzean utzita, "patente troll" baten patuari aurre egin eta unitateen ekoizpenaren industriatik erabat irtetea.
1980an, Toshiba ingeniariak, Fujio Masuoka irakasleak, NOR Flash memoria izeneko memoria mota berri baten patentea erregistratu zuen. Garapenak 4 urte behar izan zituen.
NOR memoria eroaleen 2D matrize klasiko bat da, zeinetan gelaxka bat errenkaden eta zutabeen elkargunean instalatzen den (nukleo magnetikoetako memoriaren antzekoa).
1984an, Masuoka irakasleak bere asmakizunari buruz hitz egin zuen Elektronika Garatzaileen Nazioarteko Topaketan, non Intelek azkar ezagutu zuen garapen horren promesa. Toshiba, non Masuoka irakasleak lan egiten zuen, ez zuen Flash memoria ezer berezitzat jotzen, eta, beraz, Intelek azterketarako hainbat prototipo egiteko eskaera bete zuen.
Intelek Fujioren garapenean duen interesak Toshiba-k bost ingeniari esleitzera bultzatu zuen irakasleari asmakizuna komertzializatzeko arazoa konpontzen laguntzeko. Intelek, berriz, hirurehun langile bota zituen Flash memoriaren bertsio propioa sortzera.
Intel eta Toshiba Flash biltegiratze arloan garapenak garatzen ari ziren bitartean, bi gertaera garrantzitsu gertatu ziren 1986an. Lehenik eta behin, SCSI, ordenagailuen eta gailu periferikoen artean komunikatzeko konbentzio multzoa, ofizialki estandarizatu da. Bigarrenik, Integrated Drive Electronics (IDE) marka izenarekin ezagutzen den AT Attachment (ATA) interfazea garatu zen, eta horri esker, unitatearen kontrolagailua diskoaren barruan mugitu zen.
Hiru urtez, Fujio Mausokak Flash memoria teknologia hobetzeko lan egin zuen eta 1987rako NAND memoria garatu zuen.
NAND memoria NOR memoria bera da, hiru dimentsioko array batean antolatuta. Desberdintasun nagusia zen zelula bakoitzean sartzeko algoritmoa konplexuagoa bihurtu zela, zelula-eremua txikiagotu zela eta ahalmen osoa nabarmen handitu zela.
Urtebete geroago, Intel-ek NOR Flash memoria propioa garatu zuen, eta Digipro-k Flashdisk izeneko disko bat egin zuen bertan. Flashdisk-en lehen bertsioak gehienezko konfigurazioan 16 MiB datu zituen eta 500 $ baino gutxiago balio zuen
80ko hamarkadaren amaieran eta 90eko hamarkadaren hasieran, disko gogorren fabrikatzaileak lehiatu ziren diskoak txikiagoak egiteko. 1989an, PrairieTek-ek PrairieTek 220 20 MiB diskoa kaleratu zuen 2.5 hazbeteko forma-faktore batean. Bi urte geroago, Integral Peripherals-ek Integral Peripherals 1820 "Mustang" diskoa sortzen du bolumen berdinarekin, baina dagoeneko 1.8 hazbetekoa. Urtebete geroago, Hewlett-Packard-ek diskoaren tamaina 1.3 hazbetera murriztu zuen.
Seagate-k 3.5 hazbeteko forma-faktoreko unitateei leial jarraitu zien eta biraketa-abiadura handitzean oinarritu zen, bere Barracuda modelo famatua kaleratu zuen 1992an, 7200 rpm-ko ardatzaren abiadura zuen lehen disko gogorra. Baina Seagate ez zen hor geldituko. 1996an, Seagate Cheetah lineako unitateek 10000 bira/min-ko biraketa-abiadurara iritsi ziren, eta lau urte geroago X15 aldaketak 15000 bira/min-ra egin zuen.
2000. urtean, ATA interfazea PATA izenez ezagutzen zen. Horren arrazoia Serial ATA (SATA) interfazearen sorrera izan zen, hari trinkoagoekin, hot-swap laguntzarekin eta datuen transferentzia abiadura handituarekin. Seagate-k lidergoa hartu zuen hemen ere, 2002an horrelako interfazea zuen lehen disko gogorra kaleratu zuen.
Flash memoria hasieran oso garestia zen ekoiztea, baina kostuak asko jaitsi ziren 2000ko hamarkadaren hasieran. Transcend-ek aprobetxatu zuen, 2003an 16 eta 512 MiB bitarteko ahalmeneko SSD diskoak kaleratu zituen. Hiru urte geroago, Samsung eta SanDisk produkzio masiboan sartu ziren. Urte berean, IBMk bere disko-saila saldu zion Hitachiri.
Solid State Drive-ak indarra hartzen ari ziren eta arazo nabari bat zegoen: SATA interfazea SSDak baino motelagoa zen. Arazo hau konpontzeko, NVM Express Workgroup NVMe garatzen hasi zen - SSDetarako sarbide-protokoloetarako zehaztapena PCIe busaren bidez zuzenean, "bitartekaria" saihestuz SATA kontrolagailu moduan. Horrek datuetarako sarbidea ahalbidetuko luke PCIe bus abiaduran. Bi urte geroago, zehaztapenaren lehen bertsioa prest zegoen, eta urtebete geroago NVMe lehen diskoa agertu zen.
SSD eta HDD modernoen arteko desberdintasunak
Maila fisikoan, erraz nabaritzen da SSD baten eta HDD baten arteko aldea: SSD batek ez du elementu mekanikorik, eta informazioa memoria-zeluletan gordetzen da. Elementu mugikorrik ez egoteak memoriaren edozein ataletan datuetara azkar sartzea dakar, hala ere, berridazketa-zikloen kopuruaren muga dago. Memoria-zelula bakoitzeko berridazketa-ziklo kopuru mugatua denez, oreka-mekanismo baten beharra dago - zelulen higadura berdindu zelulen artean datuak transferituz. Lan hau disko kontrolagailuak egiten du.
Orekatzea egiteko, SSD kontrolatzaileak jakin behar du zein zelula dauden okupatuta eta zeintzuk aske. Kontrolatzaileak datuen grabazioa zelula batean bertan jarraitzeko gai da, eta hori ezin da ezabatzeari buruz esan. Dakizuenez, sistema eragileek (OS) ez dituzte diskoko datuak ezabatzen erabiltzaileak fitxategi bat ezabatzen duenean, baizik eta dagozkion memoria-eremuak libre gisa markatzen ditu. Irtenbide honek disko-eragiketa bat itxaron beharra ezabatzen du HDD bat erabiltzean, baina guztiz desegokia da SSD bat funtzionatzeko. SSD disko kontrolatzaileak byteekin funtzionatzen du, ez fitxategi-sistemekin, eta, beraz, mezu bereizi bat behar du fitxategi bat ezabatzen denean.
Honela agertu zen TRIM (ingelesez - trim) komandoa, zeinarekin OSak SSD disko kontrolatzaileari memoria eremu jakin bat askatzeko jakinarazten dio. TRIM komandoak betirako ezabatzen ditu disko bateko datuak. Sistema eragile guztiek ez dakite komando hau egoera solidoko unitateetara bidaltzen dutenik, eta hardware RAID kontrolagailuek disko-matrize moduan ez dute inoiz TRIM bidaltzen diskoetara.
Jarraitu ahal izateko ...
Ondorengo zatietan forma-faktoreei, konexio-interfazeei eta egoera solidoko unitateen barne-antolaketari buruz hitz egingo dugu.
Gure laborategian Era independentean probatu ditzakezu HDD eta SSD unitate modernoak eta zure ondorioak atera ditzakezu.
Erregistratutako erabiltzaileek soilik parte hartu dezakete inkestan. , mesedez.
SSD HDD lekualdatzeko gai izango dela uste duzu?
-
71.2%Bai, SSDak etorkizuna dira396
-
7.5%Ez, HDD42 magnetooptikoen aroa dago aurretik
-
21.2%HDD + SSD118 bertsio hibridoak irabaziko du
556 erabiltzailek eman dute botoa. 72 erabiltzaile abstenitu ziren.
Iturria: www.habr.com