Introductio ad SSDs. Pars 4. Physica

Introductio ad SSDs. Pars 4. Physica
Priores partes "Introductionis ad SSD" lectori narraverunt de historia cessum SSD agit, interfaces pro commercio cum illis et factores populares. Quarta pars erit loqui de actarum notitia intus agitet.

In articulis superioribus in serie:

  1. Historia creationis HDD et SSD
  2. Cessere repono interfaces
  3. Features of form factors

Repositiones datae in solido statu eiectae in duas partes logicas dividi possunt: ​​informationes recondere in una cellula et cellam cellam disponere.

Quisque cellula solidi status coegi stores vel bits of notitia. Variae notitiarum genera ad informationem copia adhibentur. corporalis processus. Cum impellente solido-statu enucleando, hae quantitates physicae ad informationem delatam censentur;

  • electrica criminibus (including Mico memoria);
  • magneticae momenta magneticae memoriae);
  • tempus civitatibus (Memoria cum mutatione in tempus statum).

Memoria electrica criminibus fundatur

Notitiam modum translitterandi utens negativo crimine plures solutiones substernitur:

  • ultraviolet erasable ROM (EPROM);
  • electrically erasable ROM (EEPROM);
  • Mico memoria.

Introductio ad SSDs. Pars 4. Physica
Quisque memoria cellula est tristique porta MOSFETqui addit crimen negativum. Differentia a conventionali MOS transistoris est praesentia portae fluitantis - conductoris in strato dielectric.

Cum differentia potentiale creatur inter exhaurire et fontem et in potentia positiva est ad portam, vena manabit a fonte ad hauriendum. Tamen, si satis magna differentia est potentialis, aliqui electrons "perrumpere" in strato dielectric et in porta fluitantis finire. Hoc phaenomenon appellatur cuniculum effectus.

Introductio ad SSDs. Pars 4. Physica
Negative porta fluitantia accusatus campum electricam creat, qui venam a fonte ad hauriendum prohibet. Praesentia praeterea electronicorum in porta fluitantis auget voltationem limen quo transistor volvitur. Cum singulis "scribe" ad portam fluitantis transistoris, stratum dielectricum leviter laesum est, quod numerus rescribe cyclorum cuiusque cellae modum imponit.

Floating-portae MOSFETs a Dawon Kahng et Simon Min Sze apud Bell Labs in 1967 elaboratae sunt. Postea, cum defectus in circulis integris studebat, animadversum est ob impetum portae fluitantis, limen intentionis, quae transistorem aperit, mutatam esse. Inventio haec Dov Frohman suasit ut memoriae in phaenomeno hoc fundatum inciperet.

Mutans limen intentione permittit ut transistores "programma". Navigantes transistores portae cum voltage portae maior est quam limen volgatio transistoris sine electrons, sed minor quam limen voltatio transistoris cum electrons. Hoc valore Lets legere voltage.

Erasable Programmable Read-tantum Memoria

Introductio ad SSDs. Pars 4. Physica
Anno 1971, operarius Intel Dov Frohman transistorem fundatum memoriam rewritabilis vocatam creavit Erasable Programmable Read-tantum Memoria (EPROM). Recordatio in memoriam facta est utens speciali artificio - programmator. Programma programmata altiorem intentionem ad chip quam adhibetur in circulis digitalibus, ita "scribendo" electrons ad portas transistorum fluitantia, ubi opus est.

Introductio ad SSDs. Pars 4. Physica
EPROM memoria natantes portas transistorum electricam purgare non voluit. Propositum est transistores ad lucem validam ultraviolaceam exponere, cuius photons electronicis industriam necessariam ad portam fluitans effugere vellet. Ut lux ultraviolacea in spumam profunde penetraret, vicus vitreus habitationi appositus est.

Introductio ad SSDs. Pars 4. Physica

Froman primus suum EPROM prototypum mense Februario 1971 in solido statu IC colloquii Philadelphiae obtulit. Gordon Moore demonstrationem revocavit: "Dov frenum exemplar in cellulis memoriae EPROM demonstravit. Cum cellulae luci ultravioletae patebant, frusta singillatim evanuerunt donec insueta Intel logo delata est. ... Plausus disparuit, et cum ultima disparuit, tota audientia in plausum erupit. Articulus Dov in colloquio optimus agnitus est." - Translation of the article newsroom.intel.com

EPROM memoria carior est quam antea "disponi" legitur-solum memoria (ROM) machinis, sed facultas reprogramma permittit te citius gyros debug ac minuere tempus quod novas hardware evolvere incipit.

Reprogramming ROMs cum luce ultraviolacea significativa erat interruptio, tamen idea rescriptionis electricae iam in aere erat.

Electrically Erasable Programmable Read-tantum Memoria

Anno 1972, tres Iapones: Yasuo Tarui, Yutaka Hayashi et Kiyoko Nagai primum electrically erasabiles in memoriam induxerunt (EEPROM vel E2PROM). Postea, investigatio scientifica eorum patentium fiet in exsecutionibus mercatorum memoriae EEPROM.

Quaelibet cellula memoria EEPROM ex pluribus transitoribus consistit:

  • fluitantia portae transistoris ad frenum repono;
  • transistor regendi legere-scribere modum.

Hoc consilium magnopere implicat firingi ambitus electrici, itaque memoria EEPROM adhibita est in casibus in quibus parva memoria critica non erat. EPROM adhuc magna copia notitiae condere solebat.

Flash memoriae

Memoria Flash, coniungens optimas lineas EPROM et EEPROM, a professore Iaponica Fujio Masuoka, ingeniario apud Toshiba, anno 1980 evoluta est. Prima progressio NOR Mico memoria dicta est et, sicut superiores, natantis MOSFETs portae innititur.

Introductio ad SSDs. Pars 4. Physica
NEQ memoria fulgeat duplex dimensiva transistorum. Portae transistorum ad lineam verbi coniunguntur, et fossae ad frenum lineae coniunguntur. Cum intentione verbi lineae applicatur, transistores electrons continentes, hoc est unum, thesaurum non aperient et vena non fluit. Ex praesentia vel absentia currentis in bit linea, concluditur de valore frenum.

Introductio ad SSDs. Pars 4. Physica
Septem annis post, Fujio Masuoka NAND Flash memoriae processit. Hoc genus memoriae obiter in numero transistorum differt. In NOR memoria, quilibet transistor directe ad paulum connexus, dum in NAND memoria, transistores in serie conexi sunt.

Introductio ad SSDs. Pars 4. Physica
Lectio ex memoria huius schematismi difficilior est: intentio lectionis necessaria ad lineam verbi applicatur, et intentione ad omnes alias lineas verbi applicatur, quae transistorem aperit cuiuscumque criminis in eo gradu. Cum omnes alii transistores patentes praestentur, praesentia intentionis in bit linea dependet ab uno tantum transistore, cui lecta intentione applicatur.

Inventio NAND Mico memoria efficit ut signanter comprimat ambitum, plus memoriae in eadem magnitudine collocat. Usque ad 2007, memoria capacitatis augebatur reducendo processum fabricationis chippis.

Anno 2007, Toshiba novam versionem memoriae NAND intulit: Vertical NAND (V-NAND), et ut 3D NAND. Haec technologia ponit emphasin ponendi transistores in multiplicibus stratis, quae iterum permittit ut ambitus densiores et facultatem memoriae augeat. Attamen, compactio circuli in infinitum iterari non potest, ideo aliae methodi exploratae sunt ad capacitatem repono augendam.

Introductio ad SSDs. Pars 4. Physica
Initio, unusquisque transistor duos gradus criminis reposuit: logicum nulla et logica unum. Aditus dicitur Single Level Cell (SLC). Agitet cum hac technologia valde certa et maximum numerum habent cyclorum auctarum.

Subinde placuit facultatem repositionis augere sumptu indumentorum resistentiae. Ita numerus gradus praefecti in tantuin usque ad quattuor et technicae artis appellatus est Multi-Level (MLC). Proximum accessit Triplex-Level Cell (TLC) и Quad-Level Cell (QLC). Novus gradus erit in futuro - Penta-Level Cell (PLC) cum quinque minutas per cellam. Quo plus frena in unam cellam conveniunt, eo maior capacitas repono eodem pretio, sed minus resistentia induunt.

Compactio circuli minuendo processum technicum et numerum frenorum in uno transistore augendo notificata condita negative afficit. Non obstante quod EPROM et EEPROM eisdem transistoribus utantur, EPROM et EEPROM notitias sine potestate per decem annos reponunt, cum memoria moderna Flash "obliviscere" potest omnia post annum.

Usus memoriae Flash in industria spatio difficilis est quod radiatio detrimentum effectum habet in electronicis in portis fluitantibus.

Haec problemata problemata memoria Mico prohibent ne indubii ducis in campo informationum reposita fiant. Quamvis id quod in Mico memoriae fundatum impellit late diffunditur, investigatio est citata in aliis memoriae generibus quae haec incommoda non habent, inter informationes rerum actarum in momentis magneticis et civitatibus.

Magnetoresistive memoria

Introductio ad SSDs. Pars 4. Physica
Notitiam translitterandi cum momentis magneticis anno 1955 apparuerunt in memoriae forma in nucleis magneticis. Usque ad medium anni MCMLXX, memoria ferrite erat principale genus memoriae. Legere aliquid ex hoc genere memoriae deduci ad demagnetizationem anuli et informationis amissionem. Sic legendum frenum, rescriptum esse oportuit.

In modernis progressibus memoriae magnetoresistivae, loco anulorum duo strata ferrimagneti a dielectricis separata sunt. Alter pannus perpetuus est magnes, et secundus magnetizationis directionem mutat. Lectio aliquantulum ex tali cella descendit ad resistentiam transeuntis currentis metiendi: si laminis in contrarias partes magnetes fiunt, resistentia maior est et hoc valore "1" aequipollet.

Memoria ferrea non requirit constantem fontem vim ut notitias memoriae retineat, tamen campus cellae magneticus influere potest "proximum", quod limitationem in compactionis ambitu imponit.

secundum JEDEC SSD innixa in Mico memoria sine potentia notitias retinere debet per tres saltem menses in temperatura ambientium 40°C. Designed by Intel chip secundum magnetoresistive memoria decem annos data copia CC°C promittit.

Quamvis multiplicitas evolutionis magnetoresistiva memoria in usu non detrahat et optimam obtineat operam inter alia genera memoriae, quae hoc genus memoriae inscribi non sinit.

Tempus mutationem memoriae

Tertium genus promissionis memoriae est memoria secundum tempus mutationis. Hoc genus memoriae chalcogenidis proprietatibus utitur ad commutandum inter cristallinas et amorphos status incalescentibus.

Chalcogenides — Compositiones binariae metallorum cum 16th globi (6 globi principalis subgroup) tabulae periodicae. Exempli gratia CD-RW, DVD-RW, DVD-RAM et Blu-radius discus germanium telluride (GeTe) et antimonii telluride (Sb2Te3) utuntur.

Investigationis de usu periodi transitus pro notitia repono peractae in 1960s anno ab Stanford Ovshinsky, sed tunc non venit ad exsecutionem commercialem. In 2000s, cura technologiae renovata, Samsung technologia patentata quae paulum mutandi in 5 ns permittit, et Intel et STMicroelectronics numerum civitatum ad quattuor auxit, duplicando facultatem possibilis.

Chalcogenide supra liquefactionem calefacta structuram crystallinam amittit et, refrigerando, in formam amorphoam, quae alta resistentia electrica designatur, vertit. Rursus ad temperaturam calefactam supra punctum crystallizationem, infra vero punctum liquescens, chalcogenides ad statum crystallinum cum humili gradu resistentiae redit.

Status mutationis memoria "per tempus" "recharge" non requirit et quoque non susceptibilis radiorum, dissimilis memoriae electricae obicitur. Hoc genus memoriae retinere potest informationes per 300 annos ad temperiem 85°C.

Creditur technologiae evolutionis Intel 3D Crosspoint (3D Xpoint) Adhibet tempus transitus ad informationes copia. 3D XPoint adhibetur in Intel® Optane Memoria, quae repellit maiorem patientiam habere.

conclusio,

Consilium physicum solidae civitatis agit multa plus quam dimidium historiae pervadit mutationes, attamen singulae solutiones vitia sua habent. Quamvis indubitata favore Flash memoriae, plures societates, incluso Samsung et Intel, facultatem explorant memoriam creandi momentis magneticis fundatam.

Cellam reducendo induere, artare, et augere altiorem facultatem coegi areae sunt quae nunc polliciti sunt ad ulteriorem progressionem solidi status impellit.

Tentare potes hodie frigidissima NAND et 3D XPoint nunc agitet in nostro Selectel LAB.

Putasne technologias ad informationes rerum actarum de electricis criminibus ab aliis substitutos, exempli gratia, orbis vicus seu memoria optica in nanocrystals salsis?

Source: www.habr.com

Add a comment