D'Geschicht vun Disken studéieren ass den Ufank vun der Rees fir d'Prinzipien vun der Operatioun vu Solid-State Drive ze verstoen. Den éischten Deel vun eiser Serie vun Artikelen, "Aféierung zu SSDs", wäert en Tour vun der Geschicht maachen an erlaabt Iech den Ënnerscheed tëscht enger SSD a sengem nootste Konkurrent, der HDD kloer ze verstoen.
Trotz der Heefegkeet vu verschiddenen Apparater fir Informatioun ze späicheren, ass d'Popularitéit vun HDDs an SSDs an eiser Zäit onbestreideg. Den Ënnerscheed tëscht dësen zwou Zorte Drive ass evident fir déi duerchschnëttlech Persoun: SSD ass méi deier a méi séier, während HDD méi bëlleg a méi grouss ass.
Besonnesch Opmierksamkeet sollt op d'Moosseenheet fir d'Späicherkapazitéit bezuelt ginn: historesch sinn Dezimalpräfixe wéi Kilo a Mega am Kontext vun der Informatiounstechnologie als zéngten an zwanzegsten Muecht vun zwee verstane. Fir Duercherneen ze eliminéieren, goufen d'binär Präfixe Kibi-, Mebi- an anerer agefouert. Den Ënnerscheed tëscht dësen Set-Top Boxen gëtt bemierkbar wéi de Volume eropgeet: wann Dir eng 240 Gigabyte Disk kaaft, kënnt Dir 223.5 Gigabyte vun Informatioun doriwwer späicheren.
Daucht an d'Geschicht
D'Entwécklung vun der éischter Festplack huet 1952 vun IBM ugefaang. De 14. September 1956 gouf d'Schlussresultat vun der Entwécklung ugekënnegt - den IBM 350 Model 1. Den Drive enthält 3.75 Mebibytes vun Daten mat ganz onbescheidenen Dimensiounen: 172 Zentimeter an der Héicht, 152 Zentimeter an der Längt a 74 Zentimeter an der Breet. Bannen waren 50 dënn Scheiwen mat reinem Eisen mat engem Duerchmiesser vu 610 mm (24 Zoll) beschichtet. Déi duerchschnëttlech Zäit fir no Daten op Disk ze sichen huet ~600 ms gedauert.
Wéi d'Zäit weidergaang ass, huet IBM d'Technologie stänneg verbessert. 1961 agefouert mat enger Kapazitéit vun 18.75 Megabytes mat Lieskäpp op all Teller. IN eraushuelbare Diskpatronen erschéngen, an zënter 1970 gouf e Feelererkennungs- a Korrektursystem an den IBM 3330 agefouert. Dräi Joer méi spéit ass hien opgetaucht bekannt als "Winchester".
Winchester (vum englesche Winchester Gewier) - den allgemengen Numm fir Gewierer a Gewierer vun der Winchester Repeating Arms Company an den USA an der zweeter Halschent vum 19. Joerhonnert hiergestallt. Dëst waren eng vun den éischte Widderhuelungsgewierer déi extrem populär bei de Keefer ginn. Si hunn hiren Numm dem Grënner vun der Firma, Oliver Fisher Winchester verdankt.
Den IBM 3340 bestoung aus zwee Spindelen vun all 30 MiB, dofir Ingenieuren hunn dës Disc "30-30" genannt. Den Numm erënnert un d'Winchester Model 1894 Gewier am .30-30 Winchester chambered, wat de Kenneth Haughton féiert, deen d'Entwécklung vum IBM 3340 gefouert huet, fir ze soen "Wann et en 30-30 ass, muss et e Winchester sinn." eng 30 -30, dann muss et e Winchester sinn."). Zënterhier sinn net nëmmen Gewierer, awer och Festplazen "Harddisken" genannt.
Dräi méi Joer méi spéit gouf den IBM 3350 "Madrid" mat 14-Zoll Placken an enger Zougangszäit vu 25 ms verëffentlecht.
Den éischten SSD Drive gouf vum Dataram am 1976 erstallt. Den Dataram BulkCore Drive bestoung aus engem Chassis mat aacht RAM Memory Sticks mat enger Kapazitéit vun 256 KiB jee. Am Verglach mat der éischter Festplack war BulkCore kleng: 50,8 cm laang, 48,26 cm breet an 40 cm héich. Zur selwechter Zäit war d'Datenzougangszäit an dësem Modell nëmmen 750 ns, wat 30000 Mol méi séier ass wéi de modernsten HDD Drive zu där Zäit.
1978 gouf Shugart Technology gegrënnt, déi e Joer méi spéit säin Numm op Seagate Technology geännert huet fir Konflikter mat Shugart Associates ze vermeiden. No zwee Joer Aarbecht huet Seagate den ST-506 verëffentlecht - déi éischt Festplack fir perséinlech Computeren am 5.25 Zoll Formfaktor a mat enger Kapazitéit vu 5 MiB.
Zousätzlech zu der Entstoe vu Shugart Technology, gouf 1978 erënnert fir d'Verëffentlechung vun der éischter Enterprise SSD vu StorageTek. De StorageTek STC 4305 huet 45 MiB vun Daten gehal. Dës SSD gouf als Ersatz fir den IBM 2305 entwéckelt, hat ähnlech Dimensiounen a kascht en onheemlech $ 400.
1982 ass SSD op de perséinleche Computermaart komm. D'Axlon Firma entwéckelt eng SSD-Disk op RAM-Chips, genannt RAMDISK 320 speziell fir den Apple II.Zënter datt de Drive op Basis vu flüchtege Erënnerung erstallt gouf, gouf eng Batterie am Kit geliwwert fir d'Sécherheet vun der Informatioun z'erhalen. D'Batteriekapazitéit war genuch fir 3 Stonnen autonom Operatioun am Fall vu Stroumverloscht.
E Joer méi spéit wäert Rodime déi éischt RO352 10 MiB Festplack an der 3.5-Zoll Formfaktor kennt fir modern Benotzer. Trotz der Tatsaach, datt dëst den éischte kommerziellen Drive an dësem Formfaktor ass, huet de Rodime am Fong näischt innovativ gemaach.
Den éischte Produkt an dësem Formfaktor gëtt als Diskette Drive ugesinn, agefouert vun Tandon a Shugart Associates. Ausserdeem hunn Seagate a MiniScribe ausgemaach den 3.5-Zoll Industriestandard z'adoptéieren, de Rodime hannerlooss, deen d'Schicksal vun engem "Patent-Troll" an e kompletten Austrëtt aus der Driveproduktiounsindustrie konfrontéiert huet.
Am Joer 1980 huet den Toshiba Ingenieur, Professer Fujio Masuoka, e Patent fir eng nei Zort Erënnerung registréiert, genannt NOR Flash Memory. Entwécklung huet 4 Joer gedauert.
NOR Erënnerung ass eng klassesch 2D Matrix vun Dirigenten, an där eng Zell op der Kräizung vu Reihen a Sailen installéiert ass (analog zu Erënnerung op magnetesche Kären).
Am 1984 huet de Professer Masuoka iwwer seng Erfindung op der International Electronics Developers Meeting geschwat, wou Intel séier d'Versprieche vun dëser Entwécklung erkannt huet. Toshiba, wou de Professer Masuoka geschafft huet, huet d'Flash Memory net als eppes Besonnesches ugesinn, an huet dofir dem Intel seng Demande respektéiert fir verschidde Prototypen fir Studie ze maachen.
Dem Intel säin Interessi un der Fujio Entwécklung huet Toshiba gefrot fir fënnef Ingenieuren ze verdeelen fir de Professer ze hëllefen de Problem vun der Kommerzialiséierung vun der Erfindung ze léisen. Intel, am Tour, huet dräihonnert Mataarbechter fir seng eege Versioun vum Flash Memory ze kreéieren.
Wärend Intel an Toshiba Entwécklungen am Feld vun der Flash-Speicher entwéckelt hunn, sinn zwee wichteg Eventer am Joer 1986 geschitt. Als éischt ass SCSI, eng Rei vu Konventioune fir d'Kommunikatioun tëscht Computeren a Peripheriegeräter, offiziell standardiséiert ginn. Zweetens gouf d'AT Attachment (ATA) Interface, bekannt ënner dem Markennumm Integrated Drive Electronics (IDE), entwéckelt, dank deem den Drive Controller an den Drive geplënnert gouf.
Fir dräi Joer huet de Fujio Mausoka geschafft fir d'Flash Memory Technologie ze verbesseren an duerch 1987 NAND Memory entwéckelt.
NAND Erënnerung ass datselwecht NOR Erënnerung, organiséiert an eng dreidimensional Array. Den Haaptunterschied war datt den Algorithmus fir Zougang zu all Zelle méi komplex gouf, d'Zellegebitt gouf méi kleng, an d'Gesamtkapazitéit ass wesentlech eropgaang.
E Joer méi spéit huet Intel säin eegene NOR Flash Memory entwéckelt, an Digipro huet en Drive op et mam Numm Flashdisk gemaach. Déi éischt Versioun vu Flashdisk a senger maximaler Konfiguratioun enthält 16 MiB Daten a kascht manner wéi $ 500
An de spéiden 80er a fréien 90er hunn d'Harddiskhersteller sech konkurréiere fir Drive méi kleng ze maachen. Am 1989 huet PrairieTek de PrairieTek 220 20 MiB Drive an engem 2.5-Zoll Formfaktor verëffentlecht. Zwee Joer méi spéit erstellt Integral Peripherals den Integral Peripherals 1820 "Mustang" Disc mat deemselwechte Volumen, awer scho 1.8 Zoll. E Joer méi spéit huet Hewlett-Packard d'Diskgréisst op 1.3 Zoll reduzéiert.
Seagate blouf trei zu Fuerwen am 3.5-Zoll Formfaktor an huet op d'Erhéijung vun der Rotatiounsgeschwindegkeet vertraut, säi berühmte Barracuda Modell am Joer 1992 verëffentlecht, déi éischt Festplack mat enger Spindelgeschwindegkeet vu 7200 RPM. Mee Seagate wäert net do ophalen. Am Joer 1996 hunn d'Drive vun der Seagate Cheetah Linn eng Rotatiounsgeschwindegkeet vun 10000 U/min erreecht, a véier Joer méi spéit huet d'X15 Modifikatioun bis zu 15000 U/min gesponnen.
Am Joer 2000 gouf d'ATA Interface als PATA bekannt. De Grond dofir war d'Entstoe vun der Serial ATA (SATA) Interface mat méi kompakten Drot, Hot-Swap Support a verstäerkte Datenübertragungsgeschwindegkeet. Seagate huet och hei d'Féierung geholl, déi éischt Festplack mat esou engem Interface am Joer 2002 erausbruecht.
Flash Memory war am Ufank ganz deier fir ze produzéieren, awer d'Käschte sinn an de fréien 2000er staark erofgaang. Transcend huet dovunner profitéiert, SSD Drive mat Kapazitéiten vun 2003 bis 16 MiB am Joer 512 verëffentlecht. Dräi Joer méi spéit sinn Samsung a SanDisk mat der Masseproduktioun ugeschloss. Am selwechte Joer huet IBM seng Disk Divisioun un Hitachi verkaaft.
Solid State Drives gewannen Dynamik an et war en offensichtleche Problem: d'SATA Interface war méi lues wéi d'SSDs selwer. Fir dëst Problem ze léisen, huet d'NVM Express Workgroup ugefaang NVMe z'entwéckelen - eng Spezifizéierung fir Zougangsprotokoller fir SSDs direkt iwwer de PCIe Bus, deen den "Intermédiair" an der Form vun engem SATA Controller ëmgoen. Dëst géif erlaben Daten Zougang zu PCIe Bus Vitesse. Zwee Joer méi spéit war déi éischt Versioun vun der Spezifizéierung fäerdeg, an e Joer méi spéit erschéngt den éischten NVMe Drive.
Differenzen tëscht modernen SSDs an HDDs
Um kierperlechen Niveau ass den Ënnerscheed tëscht enger SSD an enger HDD liicht bemierkbar: eng SSD huet keng mechanesch Elementer, an Informatioun gëtt an Erënnerungszellen gespäichert. D'Feele vu bewegende Elementer féiert zum schnellen Zougang zu Daten an all Deel vun der Erënnerung, awer et gëtt eng Limit fir d'Zuel vun de Rewrite-Zyklen. Wéinst der limitéierter Unzuel vun Iwwerschreiwe-Zyklen fir all Erënnerungszelle gëtt et e Bedierfnes fir e Balancemechanismus - d'Zellverschleiung auszegläichen andeems d'Donnéeën tëscht Zellen transferéiert ginn. Dës Aarbecht gëtt vum Disk Controller ausgefouert.
Fir d'Balance auszeféieren, muss den SSD Controller wëssen wéi eng Zellen besat sinn a wéi eng fräi sinn. De Controller ass fäeg d'Aufnahme vun Daten an eng Zell selwer ze verfolgen, wat net iwwer d'Läschung ka gesot ginn. Wéi Dir wësst, läschen Betribssystemer (OS) keng Daten aus der Scheif wann de Benotzer eng Datei läscht, mee markéiert déi entspriechend Erënnerungsberäicher als fräi. Dës Léisung eliminéiert d'Notzung fir op eng Diskoperatioun ze waarden wann Dir eng HDD benotzt, awer ass komplett net gëeegent fir eng SSD ze bedreiwen. Den SSD Drive Controller funktionnéiert mat Bytes, net Dateiesystemer, a erfuerdert dofir eng separat Noriicht wann eng Datei geläscht gëtt.
Dëst ass wéi de Kommando TRIM (Englesch - Trim) erschéngt, mat deem d'OS den SSD Disk Controller informéiert fir e bestëmmte Gedächtnisberäich ze befreien. Den TRIM Kommando läscht permanent Daten vun enger Disk. Net all Betribssystemer wëssen dëse Kommando un Solid-State Drive ze schécken, an Hardware RAID Controller am Disk Array Modus schécken ni TRIM op Disken.
Fir weidergitt ...
An de folgenden Deeler schwätze mir iwwer Formfaktoren, Verbindungsinterfaces an d'intern Organisatioun vu Solid-State Drive.
An eisem Labo Dir kënnt onofhängeg modern HDD- an SSD-Laufwerke testen an Är eege Conclusiounen zéien.
Nëmme registréiert Benotzer kënnen un der Ëmfro deelhuelen. , wann ech glift.
Denkt Dir datt SSD fäeg ass HDD ze verdrängen?
-
71.2%Jo, SSDs sinn d'Zukunft396
-
7.5%Nee, d'Ära vum magneto-opteschen HDD42 ass vir
-
21.2%D'Hybrid Versioun HDD + SSD118 wäert gewannen
556 Benotzer hunn gestëmmt. 72 Benotzer hu sech enthalen.
Source: will.com