L-istudju tal-istorja tad-diski huwa l-bidu tal-vjaġġ lejn il-fehim tal-prinċipji tal-operat tad-drives solid-state. L-ewwel parti tas-serje ta 'artikoli tagħna, "Introduzzjoni għall-SSDs", se tagħmel dawra tal-istorja u tippermettilek tifhem b'mod ċar id-differenza bejn SSD u l-eqreb kompetitur tiegħu, l-HDD.
Minkejja l-abbundanza ta 'diversi apparati għall-ħażna ta' informazzjoni, il-popolarità ta 'HDDs u SSDs fi żmienna hija innegabbli. Id-differenza bejn dawn iż-żewġ tipi ta 'drives hija ovvja għall-persuna medja: SSD huwa aktar għali u aktar mgħaġġel, filwaqt li HDD huwa orħos u aktar spazjuż.
Għandha tingħata attenzjoni speċjali lill-unità tal-kejl għall-kapaċità tal-ħażna: storikament, prefissi deċimali bħal kilo u mega huma mifhuma fil-kuntest tat-teknoloġija tal-informazzjoni bħala l-għaxar u l-għoxrin poteri ta 'tnejn. Biex tiġi evitata l-konfużjoni, ġew introdotti l-prefissi binarji kibi-, mebi- u oħrajn. Id-differenza bejn dawn is-set-top boxes issir notevoli hekk kif il-volum jiżdied: meta tixtri disk ta '240 gigabyte, tista' taħżen 223.5 gigabytes ta 'informazzjoni fuqha.
Għaddas fl-istorja
L-iżvilupp tal-ewwel hard drive beda fl-1952 minn IBM. Fl-14 ta 'Settembru, 1956, tħabbar ir-riżultat finali tal-iżvilupp - l-IBM 350 Mudell 1. Id-drajv kien fih 3.75 mebibytes ta' dejta b'dimensjonijiet immodesti ħafna: 172 ċentimetru għoli, 152 ċentimetru fit-tul u 74 ċentimetru fil-wisa '. Ġewwa kien hemm 50 diska rqiqa miksija b'ħadid pur b'dijametru ta '610 mm (24 pulzier). Il-ħin medju biex tfittex data fuq disk ħa ~600 ms.
Hekk kif għadda ż-żmien, IBM tejbet it-teknoloġija b'mod kostanti. Introdott fl-1961 b'kapaċità ta' 18.75 megabytes b'read heads fuq kull platter. IN dehru skrataċ tad-disk li jistgħu jitneħħew, u mill-1970, ġiet introdotta sistema ta 'sejbien u korrezzjoni ta' żbalji fl-IBM 3330. Tliet snin wara deher magħrufa bħala "Winchester".
Winchester (mill-azzarin Winchester Ingliż) - l-isem ġenerali għal xkubetti u snieter manifatturati mill-Winchester Repeating Arms Company fl-Istati Uniti fit-tieni nofs tas-seklu 19. Dawn kienu wieħed mill-ewwel snieter ripetuti li saru popolari ħafna fost ix-xerrejja. Huma kellhom isimhom lill-fundatur tal-kumpanija, Oliver Fisher Winchester.
L-IBM 3340 kien jikkonsisti f'żewġ magħżel ta '30 MiB kull wieħed, u huwa għalhekk li inġiniera sejħu din id-diska "30-30". L-isem kien reminixxenti tal-Winchester Mudell 1894 chambered fil .30-30 Winchester, li wassal Kenneth Haughton, li mexxa l-iżvilupp tal-IBM 3340, biex jgħid "Jekk huwa 30-30, għandu jkun Winchester 30." -30, allura għandu jkun Winchester."). Minn dakinhar, mhux biss xkubetti, iżda wkoll hard drives ġew imsejħa "hard drives."
Tliet snin oħra wara, l-IBM 3350 "Madrid" ġie rilaxxat bi platti ta '14-il pulzier u ħin ta' aċċess ta '25 ms.
L-ewwel drive SSD inħoloq minn Dataram fl-1976. Id-drajv Dataram BulkCore kien jikkonsisti f'chassis bi tmien stikek tal-memorja RAM b'kapaċità ta' 256 KiB kull wieħed. Meta mqabbel mal-ewwel hard drive, BulkCore kien ċkejken: 50,8 ċm twil, 48,26 ċm wiesgħa u 40 ċm għoli. Fl-istess ħin, il-ħin ta 'aċċess għad-dejta f'dan il-mudell kien biss 750 ns, li huwa 30000 darba aktar mgħaġġel mill-aktar drive HDD modern f'dak iż-żmien.
Fl-1978 twaqqfet Shugart Technology, li sena wara bidlet isimha għal Seagate Technology biex tevita kunflitti ma' Shugart Associates. Wara sentejn ta’ ħidma, Seagate ħareġ l-ST-506 – l-ewwel hard drive għal kompjuters personali fil-forma ta’ 5.25-inch form factor u b’kapaċità ta’ 5 MiB.
Minbarra l-emerġenza ta 'Shugart Technology, 1978 kien imfakkar għar-rilaxx tal-ewwel Enterprise SSD minn StorageTek. L-StorageTek STC 4305 kellu 45 MiB ta' data. Dan l-SSD ġie żviluppat bħala sostitut għall-IBM 2305, kellu dimensjonijiet simili u jiswa $400 inkredibbli.
Fl-1982, SSD daħal fis-suq tal-kompjuter personali. Il-kumpanija Axlon qed tiżviluppa disk SSD fuq ċipep RAM imsejjaħ RAMDISK 320 speċifikament għall-Apple II Peress li d-drajv inħoloq fuq il-bażi ta 'memorja volatili, batterija ġiet fornuta fil-kit biex tinżamm is-sigurtà tal-informazzjoni. Il-kapaċità tal-batterija kienet biżżejjed għal 3 sigħat ta 'tħaddim awtonomu f'każ ta' telf ta 'enerġija.
Sena wara, Rodime se jirrilaxxa l-ewwel hard drive RO352 10 MiB fil-fattur tal-forma ta '3.5 pulzieri familjari għall-utenti moderni. Minkejja l-fatt li din hija l-ewwel drive kummerċjali f’dan il-form factor, Rodime essenzjalment m’għamel xejn innovattiv.
L-ewwel prodott f'dan il-fattur tal-forma huwa meqjus bħala floppy drive introdott minn Tandon u Shugart Associates. Barra minn hekk, Seagate u MiniScribe qablu li jadottaw l-istandard ta 'l-industrija ta' 3.5 pulzieri, u jħallu lil Rodime lura, li ffaċċja d-destin ta '"troll tal-privattiva" u ħruġ sħiħ mill-industrija tal-produzzjoni tas-sewqan.
Fl-1980, l-inġinier Toshiba, il-Professur Fujio Masuoka, irreġistra privattiva għal tip ġdid ta 'memorja msejjaħ NOR Flash memory. L-iżvilupp ħa 4 snin.
Il-memorja NOR hija matriċi 2D klassika ta 'kondutturi, li fiha ċellula waħda hija installata fl-intersezzjoni ta 'ringieli u kolonni (analogu għall-memorja fuq qlub manjetiċi).
Fl-1984, il-Professur Masuoka tkellem dwar l-invenzjoni tiegħu fil-Laqgħa Internazzjonali tal-Iżviluppaturi tal-Electronics, fejn Intel malajr għarfet il-wegħda ta 'dan l-iżvilupp. Toshiba, fejn ħadem il-Professur Masuoka, ma qiesx il-memorja Flash bħala xi ħaġa speċjali, u għalhekk ikkonformat mat-talba ta 'Intel biex tagħmel diversi prototipi għall-istudju.
L-interess ta 'Intel fl-iżvilupp ta' Fujio wassal lil Toshiba biex talloka ħames inġiniera biex jgħinu lill-professur isolvi l-problema tal-kummerċjalizzazzjoni tal-invenzjoni. Intel, min-naħa tagħha, tefgħet tliet mitt impjegat biex toħloq il-verżjoni tagħha stess tal-memorja Flash.
Filwaqt li Intel u Toshiba kienu qed jiżviluppaw żviluppi fil-qasam tal-ħażna Flash, seħħew żewġ avvenimenti importanti fl-1986. L-ewwel, SCSI, sett ta 'konvenzjonijiet għall-komunikazzjoni bejn kompjuters u tagħmir periferali, ġie standardizzat uffiċjalment. It-tieni nett, ġiet żviluppata l-interface AT Attachment (ATA), magħrufa taħt l-isem tad-ditta Integrated Drive Electronics (IDE), li grazzi għaliha l-kontrollur tas-sewqan ġie mċaqlaq ġewwa d-drajv.
Għal tliet snin, Fujio Mausoka ħadem biex itejjeb it-teknoloġija tal-memorja Flash u sa l-1987 żviluppa memorja NAND.
Il-memorja NAND hija l-istess memorja NOR, organizzata f'firxa tridimensjonali. Id-differenza ewlenija kienet li l-algoritmu għall-aċċess għal kull ċellula sar aktar kumpless, iż-żona taċ-ċellula saret iżgħar, u l-kapaċità totali żdiedet b'mod sinifikanti.
Sena wara, Intel żviluppat il-memorja NOR Flash tagħha stess, u Digipro għamel drive fuqha msejħa Flashdisk. L-ewwel verżjoni ta 'Flashdisk fil-konfigurazzjoni massima tagħha kien fiha 16 MiB ta' dejta u tiswa inqas minn $500
Fl-aħħar tas-snin 80 u l-bidu tas-snin 90, il-manifatturi tal-hard drive ikkompetew biex jagħmlu drives iżgħar. Fl-1989, PrairieTek ħarġet id-drajv PrairieTek 220 20 MiB f'fattur ta 'forma ta' 2.5 pulzieri. Sentejn wara, Integral Peripherals toħloq id-diska Integral Peripherals 1820 "Mustang" bl-istess volum, iżda diġà 1.8 pulzieri. Sena wara, Hewlett-Packard naqqas id-daqs tad-diska għal 1.3 pulzieri.
Seagate baqgħet fidila lejn drives fil-fattur tal-forma ta '3.5 pulzieri u bbażat ruħha fuq iż-żieda fil-veloċitajiet ta' rotazzjoni, u ħarġet il-mudell famuż Barracuda tagħha fl-1992, l-ewwel hard drive b'veloċità tal-magħżel ta '7200 rpm. Iżda Seagate ma kienx se jieqaf hemm. Fl-1996, drives mil-linja Seagate Cheetah laħqu veloċità ta 'rotazzjoni ta' 10000 rpm, u erba 'snin wara l-modifika X15 mibrumin sa 15000 rpm.
Fl-2000, l-interface ATA saret magħrufa bħala PATA. Ir-raġuni għal dan kienet l-emerġenza tal-interface Serial ATA (SATA) b'wajers aktar kompatti, appoġġ hot-swap u veloċità akbar tat-trasferiment tad-data. Seagate ħa t-tmexxija hawn ukoll, billi ħareġ l-ewwel hard drive b’interface bħal din fl-2002.
Il-memorja flash inizjalment kienet għalja ħafna biex tipproduċi, iżda l-ispejjeż naqsu drastikament fil-bidu tas-snin 2000. Transcend ħa vantaġġ minn dan, u ħareġ drives SSD b'kapaċitajiet li jvarjaw minn 2003 sa 16 MiB fl-512. Tliet snin wara, Samsung u SanDisk ingħaqdu fil-produzzjoni tal-massa. Fl-istess sena, IBM biegħet id-diviżjoni tad-disk tagħha lil Hitachi.
Solid State Drives kienu qed jiksbu momentum u kien hemm problema ovvja: l-interface SATA kien aktar bil-mod mill-SSDs infushom. Biex issolvi din il-problema, l-NVM Express Workgroup beda jiżviluppa NVMe - speċifikazzjoni għall-protokolli ta 'aċċess għall-SSDs direttament fuq il-bus PCIe, billi tevita l-"intermedjarju" fil-forma ta' kontrollur SATA. Dan jippermetti aċċess għad-dejta b'veloċitajiet tal-bus PCIe. Sentejn wara, l-ewwel verżjoni tal-ispeċifikazzjoni kienet lesta, u sena wara deher l-ewwel drive NVMe.
Differenzi bejn SSDs u HDDs moderni
Fil-livell fiżiku, id-differenza bejn SSD u HDD hija faċilment notevoli: SSD m'għandux elementi mekkaniċi, u l-informazzjoni hija maħżuna fiċ-ċelloli tal-memorja. In-nuqqas ta 'elementi li jiċċaqilqu jwassal għal aċċess rapidu għad-dejta fi kwalunkwe parti tal-memorja, madankollu, hemm limitu fuq in-numru ta' ċikli ta 'kitba mill-ġdid. Minħabba n-numru limitat ta 'ċikli ta' kitba mill-ġdid għal kull ċellula tal-memorja, hemm bżonn ta 'mekkaniżmu ta' bilanċ - livellar ta 'xedd taċ-ċelluli billi tittrasferixxi data bejn iċ-ċelloli. Dan ix-xogħol jitwettaq mill-kontrollur tad-diska.
Biex iwettaq l-ibbilanċjar, il-kontrollur SSD jeħtieġ li jkun jaf liema ċelloli huma okkupati u liema huma ħielsa. Il-kontrollur huwa kapaċi jsegwi r-reġistrazzjoni tad-data f'ċellula nnifisha, li ma jistax jingħad dwar it-tħassir. Kif tafu, is-sistemi operattivi (OS) ma jħassrux data mid-diska meta l-utent iħassar fajl, iżda jimmarka ż-żoni tal-memorja korrispondenti bħala ħielsa. Din is-soluzzjoni telimina l-ħtieġa li tistenna operazzjoni tad-diska meta tuża HDD, iżda hija kompletament mhux adattata għat-tħaddim ta 'SSD. Il-kontrollur tas-sewqan SSD jaħdem b'bytes, mhux sistemi ta 'fajls, u għalhekk jeħtieġ messaġġ separat meta fajl jitħassar.
Dan huwa kif deher il-kmand TRIM (Ingliż - trim), li bih l-OS jinnotifika lill-kontrollur tad-diska SSD biex jeħles ċertu żona tal-memorja. Il-kmand TRIM iħassar b'mod permanenti d-dejta minn disk. Mhux is-sistemi operattivi kollha jafu li jibagħtu dan il-kmand lil drives solid-state, u kontrolluri RAID tal-ħardwer fil-modalità disk array qatt ma jibagħtu TRIM għal diski.
Biex titkompla ...
Fil-partijiet li ġejjin se nitkellmu dwar fatturi tal-forma, interfaces ta 'konnessjoni u l-organizzazzjoni interna ta' drives solid-state.
Fil-laboratorju tagħna Tista' tittestja b'mod indipendenti drajvs HDD u SSD moderni u tiġbed il-konklużjonijiet tiegħek.
Utenti reġistrati biss jistgħu jipparteċipaw fl-istħarriġ. , ta 'xejn.
Taħseb li l-SSD se jkunu jistgħu jissostitwixxu l-HDD?
-
71.2%Iva, l-SSDs huma l-futur396
-
7.5%Le, l-era ta 'HDD42 manjeto-ottika hija quddiem
-
21.2%Il-verżjoni ibrida HDD + SSD118 se tirbaħ
Ivvutaw 556 utent. 72 utent astjenew.
Sors: www.habr.com