Sinau sejarah disk minangka wiwitan perjalanan kanggo mangerteni prinsip operasi solid-state drive. Bagean pisanan saka seri artikel kita, "Introduction to SSDs," bakal njupuk tur sejarah lan ngidini sampeyan ngerti kanthi jelas prabédan antarane SSD lan pesaing paling cedhak, HDD.
Senadyan akeh macem-macem piranti kanggo nyimpen informasi, popularitas HDD lan SSD ing jaman saiki ora bisa dipungkiri. Bentenipun antarane rong jinis drive iki ketok kanggo wong rata-rata: SSD luwih larang lan luwih cepet, nalika HDD luwih murah lan luwih wiyar.
Perhatian khusus kudu dibayar kanggo unit pangukuran kanggo kapasitas panyimpenan: kanthi historis, prefiks desimal kayata kilo lan mega dimangerteni ing konteks teknologi informasi minangka kekuwatan kaping sepuluh lan rong puluh. Kanggo ngilangi kebingungan, prefiks biner kibi-, mebi- lan liya-liyane. Bentenipun antarane kothak set-top iki dadi katon nalika volume mundhak: nalika tuku 240 gigabyte disk, sampeyan bisa nyimpen 223.5 gigabyte informasi ing.
Nyilem menyang sajarah
Pangembangan hard drive pisanan diwiwiti ing taun 1952 dening IBM. Ing 14 September 1956, asil pungkasan pembangunan diumumake - IBM 350 Model 1. Drive kasebut ngemot 3.75 mebibyte data kanthi ukuran sing ora sopan: dhuwuré 172 sentimeter, dawa 152 sentimeter lan jembaré 74 sentimeter. Ing njero ana 50 piringan tipis sing dilapisi wesi murni kanthi diameter 610 mm (24 inci). Wektu rata-rata kanggo nggoleki data ing disk njupuk ~600 ms.
Sajrone wektu, IBM terus nambah teknologi kasebut. Dipuntepangaken ing taun 1961 kanthi kapasitas 18.75 megabyte kanthi kepala maca ing saben piring. ING cartridges disk sing bisa dicopot muncul, lan wiwit taun 1970, sistem deteksi lan koreksi kesalahan dikenalake menyang IBM 3330. Telung taun sabanjure dheweke muncul dikenal minangka "Winchester".
Winchester (saka senapan Winchester Inggris) - jeneng umum kanggo bedhil lan bedhil sing diprodhuksi dening Winchester Repeating Arms Company ing AS ing paruh kapindho abad kaping XNUMX. Iki minangka salah sawijining senapan kaping pisanan sing dadi populer banget ing antarane para panuku. Dheweke duwe utang marang pangadeg perusahaan kasebut, Oliver Fisher Winchester.
IBM 3340 kasusun saka rong spindle saben 30 MiB, mulane insinyur nyebut disk iki "30-30". Jeneng iki kaya Winchester Model 1894 bedhil chambered ing .30-30 Winchester, anjog Kenneth Haughton, sing mimpin pangembangan IBM 3340, ngandika "Yen iku 30-30, iku kudu Winchester. "a 30. -30, banjur iku kudu Winchester."). Wiwit iku, ora mung bedhil, nanging uga hard drive wis disebut "hard drive".
Telung taun maneh, IBM 3350 "Madrid" dirilis kanthi piring 14 inci lan wektu akses 25 ms.
SSD drive pisanan digawe dening Dataram ing taun 1976. Drive Dataram BulkCore kasusun saka sasis kanthi wolung memori RAM kanthi kapasitas 256 KiB saben. Dibandhingake karo hard drive pisanan, BulkCore cilik: dawane 50,8 cm, ambane 48,26 cm lan dhuwure 40 cm. Ing wektu sing padha, wektu akses data ing model iki mung 750 ns, yaiku 30000 kaping luwih cepet tinimbang drive HDD paling modern ing wektu kasebut.
Ing taun 1978, Shugart Technology didegake, sing setaun sabanjure ngganti jeneng dadi Seagate Technology kanggo ngindhari konflik karo Shugart Associates. Sawise rong taun kerja, Seagate ngrilis ST-506 - hard drive pisanan kanggo komputer pribadi kanthi ukuran 5.25 inci lan kapasitas 5 MiB.
Saliyane munculé Shugart Technology, 1978 dielingi kanggo release saka Enterprise SSD pisanan saka StorageTek. StorageTek STC 4305 ngemot 45 MiB data. SSD iki dikembangaké minangka panggantos kanggo IBM 2305, wis dimensi padha lan biaya sing luar biasa $ 400.
Ing taun 1982, SSD mlebu pasar komputer pribadi. Perusahaan Axlon ngembangaken disk SSD ing Kripik RAM disebut RAMDISK 320 khusus kanggo Apple II. Wiwit drive digawe ing basis saka memori molah malih, baterei diwenehake ing kit kanggo njaga safety saka informasi. Kapasitas baterei cukup kanggo 3 jam operasi otonom ing kasus mundhut daya.
Setaun sabanjure, Rodime bakal ngeculake hard drive RO352 10 MiB pisanan ing faktor wangun 3.5-inch sing dikenal kanggo pangguna modern. Senadyan kasunyatan manawa iki minangka drive komersial pisanan ing faktor wangun iki, Rodime pancen ora nindakake apa-apa sing inovatif.
Produk pisanan ing faktor wangun iki dianggep minangka floppy drive ngenalaken dening Tandon lan Shugart Associates. Kajaba iku, Seagate lan MiniScribe sarujuk kanggo nggunakake standar industri 3.5 inci, ninggalake Rodime, sing ngadhepi nasib "troll paten" lan metu saka industri produksi drive.
Ing taun 1980, insinyur Toshiba, Profesor Fujio Masuoka, ndhaptar paten kanggo jinis memori anyar sing diarani memori NOR Flash. Pembangunan njupuk 4 taun.
Memori NOR minangka matriks konduktor 2D klasik, ing ngendi siji sel dipasang ing persimpangan baris lan kolom (analog karo memori ing inti magnetik).
Ing taun 1984, Profesor Masuoka ngomong babagan penemuane ing International Electronics Developers Meeting, ing ngendi Intel kanthi cepet ngakoni janji pangembangan kasebut. Toshiba, ngendi Profesor Masuoka makarya, ora nganggep memori Flash minangka apa-apa khusus, lan mulane nuruti panjalukan Intel kanggo nggawe sawetara prototipe kanggo sinau.
Kapentingan Intel ing pangembangan Fujio nyebabake Toshiba nyedhiyakake limang insinyur kanggo mbantu profesor ngatasi masalah komersialisasi penemuan kasebut. Intel, ing siji, mbuwang telung atus karyawan kanggo nggawe versi dhewe saka memori Flash.
Nalika Intel lan Toshiba ngembangake pangembangan ing babagan panyimpenan Flash, ana rong acara penting ing taun 1986. Kaping pisanan, SCSI, sakumpulan konvensi kanggo komunikasi antarane komputer lan piranti periferal, wis resmi distandarisasi. Kapindho, antarmuka AT Attachment (ATA), sing dikenal kanthi jeneng merek Integrated Drive Electronics (IDE), dikembangake, amarga pengontrol drive dipindhah ing drive.
Sajrone telung taun, Fujio Mausoka kerja kanggo nambah teknologi memori Flash lan ing taun 1987 ngembangake memori NAND.
Memori NAND minangka memori NOR sing padha, diatur dadi array telung dimensi. Bentenane utama yaiku algoritma kanggo ngakses saben sel dadi luwih rumit, area sel dadi luwih cilik, lan kapasitas total tambah akeh.
Setaun sabanjure, Intel ngembangake memori NOR Flash dhewe, lan Digipro nggawe drive kasebut disebut Flashdisk. Versi pisanan Flashdisk ing konfigurasi maksimal ngemot 16 MiB data lan biaya kurang saka $500
Ing pungkasan 80s lan awal 90s, produsen hard drive saingan kanggo nggawe drive luwih cilik. Ing taun 1989, PrairieTek ngrilis drive PrairieTek 220 20 MiB kanthi ukuran 2.5 inci. Rong taun sabanjure, Integral Peripherals nggawe Integral Peripherals 1820 "Mustang" disk karo volume padha, nanging wis 1.8 inci. Setaun sabanjure, Hewlett-Packard nyuda ukuran disk dadi 1.3 inci.
Seagate tetep setya drive ing faktor wangun 3.5-inch lan gumantung ing nambah kacepetan rotasi, ngeculake model Barracuda misuwur ing 1992, hard drive pisanan kanthi kacepetan spindle 7200 rpm. Nanging Seagate ora bakal mandheg ing kana. Ing taun 1996, drive saka garis Seagate Cheetah tekan kacepetan rotasi 10000 rpm, lan patang taun mengko modifikasi X15 muter nganti 15000 rpm.
Ing taun 2000, antarmuka ATA dikenal minangka PATA. Alesan kanggo iki yaiku munculé antarmuka Serial ATA (SATA) kanthi kabel sing luwih kompak, dhukungan hot-swap lan kacepetan transfer data sing tambah. Seagate uga dadi pimpinan ing kene, ngeculake hard drive pisanan kanthi antarmuka kaya ngono ing taun 2002.
Memori lampu kilat wiwitane larang banget kanggo ngasilake, nanging biaya mudhun banget ing awal taun 2000-an. Transcend njupuk kauntungan saka iki, ngeculake drive SSD kanthi kapasitas saka 2003 nganti 16 MiB ing taun 512. Telung taun sabanjure, Samsung lan SanDisk gabung karo produksi massal. Ing taun sing padha, IBM ngedol divisi disk menyang Hitachi.
Solid State Drives entuk momentum lan ana masalah sing jelas: antarmuka SATA luwih alon tinimbang SSD dhewe. Kanggo ngatasi masalah iki, NVM Express Workgroup wiwit ngembangake NVMe - spesifikasi kanggo protokol akses kanggo SSD langsung liwat bus PCIe, ngliwati "perantara" ing bentuk pengontrol SATA. Iki bakal ngidini akses data ing kecepatan bus PCIe. Rong taun sabanjure, versi pisanan saka spesifikasi wis siyap, lan setaun sabanjure drive NVMe pisanan muncul.
Bedane antarane SSD modern lan HDD
Ing tingkat fisik, prabédan antarane SSD lan HDD gampang katon: SSD ora ana unsur mekanik, lan informasi disimpen ing sel memori. Ora ana unsur obah ndadékaké kanggo akses cepet menyang data ing sembarang bagéan saka memori, Nanging, ana watesan ing nomer siklus nulis ulang. Amarga nomer winates siklus nulis ulang kanggo saben sel memori, ana perlu kanggo mekanisme imbangan - tingkat metu nyandhang sel dening nransfer data antarane sel. Karya iki ditindakake dening pengontrol disk.
Kanggo nindakake imbangan, controller SSD kudu ngerti sel sing dikuwasani lan sing gratis. Kontroler bisa nglacak rekaman data menyang sel dhewe, sing ora bisa dikandhakake babagan pambusakan. Kaya sing sampeyan ngerteni, sistem operasi (OS) ora mbusak data saka disk nalika pangguna mbusak file, nanging tandhani wilayah memori sing cocog minangka gratis. Solusi iki ngilangi kudu ngenteni operasi disk nalika nggunakake HDD, nanging ora cocog kanggo operasi SSD. SSD drive controller dianggo karo bita, ora sistem file, lan mulane mbutuhake pesen kapisah nalika file wis dibusak.
Iki minangka printah TRIM (Inggris - trim) muncul, sing OS ngabari pengontrol disk SSD kanggo mbebasake area memori tartamtu. Printah TRIM mbusak data saka disk kanthi permanen. Ora kabeh sistem operasi ngerti ngirim printah iki menyang drive solid-state, lan pengontrol RAID hardware ing mode array disk ora tau ngirim TRIM menyang disk.
Terus ...
Ing bagean ing ngisor iki kita bakal ngomong babagan faktor wangun, antarmuka sambungan lan organisasi internal drive solid-state.
Ing laboratorium kita Sampeyan bisa nguji drive HDD lan SSD modern kanthi mandiri lan nggawe kesimpulan dhewe.
Mung pangguna pangguna sing bisa melu survey. nggih.
Apa sampeyan mikir yen SSD bisa ngganti HDD?
-
71.2%Ya, SSD minangka masa depan396
-
7.5%Ora, jaman HDD42 magneto-optik luwih maju
-
21.2%Versi hibrida HDD + SSD118 bakal menang
556 pangguna milih. 72 pangguna abstain.
Source: www.habr.com