{"id":53836,"date":"2019-12-11T00:00:00","date_gmt":"2019-12-10T21:00:00","guid":{"rendered":"https:\/\/prohoster.info\/blog\/blog_prohoster\/vvedenie-v-ssd-chast-1-istoricheskaya"},"modified":"2020-02-18T14:01:46","modified_gmt":"2020-02-18T11:01:46","slug":"vvedenie-v-ssd-chast-1-istoricheskaya","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/prohoster.info\/ro\/blog\/administrirovanie\/vvedenie-v-ssd-chast-1-istoricheskaya","title":{"rendered":"Introducere \u00een SSD. Partea 1. Istoria","gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"text"}]},"content":{"rendered":"

\"Introducere
\n
\nSTUDIUL istoriei discurilor reprezint\u0103 \u00eenceputul c\u0103l\u0103toriei c\u0103tre \u00een\u021belegerea principiilor de func\u021bionare a unit\u0103\u021bilor de stocare cu stare solid\u0103. Prima parte a ciclului nostru de articole \u201eIntroducere \u00een SSD\u201d va face o excursie \u00een istorie \u0219i va permite o \u00een\u021belegere clar\u0103 a diferen\u021bei dintre SSD \u0219i cel mai apropiat competitor al s\u0103u - HDD.<\/p>\n

\u00cen ciuda abunden\u021bei de dispozitive de stocare a informa\u021biilor, popularitatea HDD-urilor \u0219i SSD-urilor \u00een ziua de azi este indiscutabil\u0103. Diferen\u021ba dintre aceste dou\u0103 tipuri de unit\u0103\u021bi este evident\u0103 pentru utilizatorul obi\u0219nuit: SSD-urile sunt mai scumpe \u0219i mai rapide, \u00een timp ce HDD-urile sunt mai ieftine \u0219i mai spa\u021bioase.<\/p>\n

O aten\u021bie special\u0103 trebuie acordat\u0103 unit\u0103\u021bii de m\u0103sur\u0103 a capacit\u0103\u021bii unit\u0103\u021bilor de stocare: istoric, prefixele decimale, cum ar fi kilo \u0219i mega, \u00een contextul tehnologiilor informa\u021biei, se refer\u0103 la a zecea \u0219i a dou\u0103zeci a putere a dou\u0103. Pentru a evita confuziile, au fost introduse prefixuri binare precum kibi, mebi \u0219i altele. Diferen\u021ba acestor prefixuri devine evident\u0103 pe m\u0103sur\u0103 ce volumul cre\u0219te: atunci c\u00e2nd achizi\u021biona\u021bi un disc de 240 de gigabai\u021bi, pute\u021bi salva pe acesta 223.5 gibibai\u021bi de informa\u021bie.
\n<\/a><\/noindex><\/p>\n

Explorarea istoriei<\/h2>\n

\n\"Introducere<\/a><\/noindex>
\nDezvoltarea primului hard disk a fost realizat\u0103 din 1952 de compania IBM. Pe 14 septembrie 1956 a fost anun\u021bat rezultatul final al proiectului - IBM 350 Model 1. Unitatea putea stocare 3.75 mebibai de date, av\u00e2nd dimensiuni considerabile: 172 centimetri \u00een\u0103l\u021bime, 152 centimetri lungime \u0219i 74 centimetri l\u0103\u021bime. \u00cen interior se aflau 50 de discuri sub\u021biri acoperite cu fier pur, av\u00e2nd un diametru de 610 mm (24 de inci). Timpul mediu de c\u0103utare a datelor pe disc dura aproximativ 600 ms.<\/p>\n

Timpul a trecut, iar IBM a \u00eembun\u0103t\u0103\u021bit tehnologia cu \u00eencredere. \u00cen 1961 a fost prezentat IBM 1301<\/a><\/noindex> cu o capacitate de 18.75 megabai\u021bi, av\u00e2nd capete de citire pe fiecare disc. \u00cen IBM 1311<\/a><\/noindex> au ap\u0103rut cartu\u0219e de disc removabile, iar din 1970, \u00een IBM 3330 a fost implementat un sistem de detectare \u0219i corectare a erorilor. Trei ani mai t\u00e2rziu a ap\u0103rut IBM 3340<\/a><\/noindex> cunoscut sub numele de \u201eWinchester\u201d.<\/p>\n

Winchester (de la eng. Winchester rifle)<\/b> este un nume general folosit pentru armele \u0219i pu\u0219tile fabricate de Winchester Repeating Arms Company \u00een SUA \u00een a doua jum\u0103tate a secolului al XIX-lea. Acestea au fost printre primele pu\u0219ti cu \u00eenc\u0103rcare multipl\u0103 care au c\u00e2\u0219tigat o popularitate imens\u0103 \u00een r\u00e2ndul cump\u0103r\u0103torilor. Numele lor provine de la fondatorul companiei - Oliver Fisher Winchester.<\/p>\n

IBM 3340 era format din dou\u0103 axuri de c\u00e2te 30 MiB fiecare, motiv pentru care inginerii numeau acest disc \u201e30-30\u201d<\/b>. Acest nume amintea de pu\u0219ca Winchester Model 1894, care folose\u0219te cartu\u0219e .30-30 Winchester, motiv pentru care Kenneth Haughton, liderul dezvolt\u0103rii IBM 3340, a spus: \u201eDac\u0103 este 30-30, atunci trebuie s\u0103 fie un Winchester.\u201d. De atunci, termenul \u201ewinchester\u201d se refer\u0103 nu doar la pu\u0219ti, ci \u0219i la hard disk-uri.<\/p><\/blockquote>\n

\nDup\u0103 \u00eenc\u0103 trei ani, a fost lansat IBM 3350 \u201eMadrid\u201d cu pl\u0103ci de 14 inchi \u0219i un timp de acces de 25 ms.<\/p>\n

\"Introducere<\/a><\/noindex>
\nPrimul SSD a fost creat de compania Dataram \u00een 1976. Discul Dataram BulkCore era format dintr-un \u0219asiu cu opt module RAM de 256 KiB fiecare. Comparativ cu primul hard disk, BulkCore era microscopic: 50,8 cm lungime, 48,26 cm l\u0103\u021bime \u0219i 40 cm \u00een\u0103l\u021bime. \u00cen plus, timpul de acces la date pe acest model era de doar 750 ns, ceea ce era de 30000 de ori mai rapid dec\u00e2t cel al celui mai modern HDD de la acea vreme.<\/p>\n

\u00cen 1978 a fost fondat\u0103 compania Shugart Technology, care un an mai t\u00e2rziu \u00ee\u0219i schimb\u0103 numele \u00een Seagate Technology pentru a evita conflictele cu Shugart Associates. Dup\u0103 doi ani de activitate, Seagate lansa ST-506 \u2014 primul hard disk pentru computere personale \u00een format de 5.25 inchi \u0219i cu o capacitate de 5 MiB.<\/p>\n

Pe l\u00e2ng\u0103 apari\u021bia Shugart Technology, anul 1978 a fost marcat de lansarea primului SSD Enterprise de c\u0103tre StorageTek. StorageTek STC 4305 putea stoca 45 MiB de date. Acest SSD a fost dezvoltat ca o \u00eenlocuire pentru IBM 2305, avea dimensiuni similare \u0219i costa incredibile 400.000$.<\/p>\n

\"Introducere<\/a><\/noindex>
\n\u00cen 1982, SSD-urile ajung pe pia\u021ba computerelor personale. Compania Axlon a dezvoltat special pentru Apple II un SSD pe chipuri RAM numit RAMDISK 320. Deoarece unitatea era realizat\u0103 pe baza memoriei volatile, era inclus\u0103 o baterie pentru men\u021binerea integrit\u0103\u021bii informa\u021biilor. Capacitatea bateriei era suficient\u0103 pentru 3 ore de utilizare autonom\u0103 \u00een caz de \u00eentrerupere a aliment\u0103rii.<\/p>\n

Un an mai t\u00e2rziu, compania Rodime va lansa primul hard disk RO352 de 10 MiB \u00een formatul familiar pentru utilizatorii moderni de 3.5 inchi. De\u0219i acesta a fost primul disc comercial \u00eentr-un astfel de format, Rodime, de fapt, nu a realizat nimic inovator.<\/p>\n

Primul produs \u00een acest format este considerat a fi unitatea de dischet\u0103, prezentat\u0103 de companiile Tandon \u0219i Shugart Associates. Mai mult dec\u00e2t at\u00e2t, companiile Seagate \u0219i MiniScribe au convenit asupra adopt\u0103rii standardului industrial de 3.5 inchi, \u201el\u0103s\u00e2nd deoparte\u201d Rodime, care a avut soarta de \u201etrol al brevetelor\u201d \u0219i o ie\u0219ire complet\u0103 din industria produc\u021biei de dispozitive de stocare.<\/p>\n

\"Introducere<\/a><\/noindex>
\n\u00cen 1980, inginerul Toshiba, profesorul Fujio Masuoka, a ob\u021binut un brevet pentru un nou tip de memorie numit memorie Flash de tip NOR. Dezvoltarea a durat 4 ani.<\/p>\n

Memoria NOR reprezint\u0103 o matrice clasic\u0103 2D de conductori<\/b>, \u00een care la intersec\u021bia r\u00e2ndurilor \u0219i coloanelor este instalat\u0103 c\u00e2te o celul\u0103 (analog\u0103 cu memoria pe nuclee magnetice).<\/p><\/blockquote>\n

\n\u00cen 1984, profesorul Masuoka a prezentat inven\u021bia sa la conferin\u021ba International Electronics Developers Meeting, unde compania Intel a evaluat rapid poten\u021bialul acestei dezvolt\u0103ri. Compania Toshiba, unde lucra profesorul Masuoka, nu considera memoria Flash ceva special \u0219i, prin urmare, a acceptat cererea Intel de a face c\u00e2teva prototipuri pentru studiu.<\/p>\n

Interesul manifestat de Intel fa\u021b\u0103 de dezvoltarea lui Fujio a determinat Toshiba s\u0103 aloce cinci ingineri pentru a-l ajuta pe profesor s\u0103 rezolve problema comercializ\u0103rii inven\u021biei. Intel, la r\u00e2ndul s\u0103u, \u0219i-a dedicat trei sute de angaja\u021bi pentru a crea propria variant\u0103 de memorie Flash.<\/p>\n

Pe c\u00e2nd Intel \u0219i Toshiba dezvoltau memoriile Flash, \u00een 1986 au avut loc dou\u0103 evenimente importante. \u00cen primul r\u00e2nd, a fost standardizat oficial SCSI \u2013 un set de conven\u021bii pentru interac\u021biunea dintre computere \u0219i dispozitivele periferice. \u00cen al doilea r\u00e2nd, a fost dezvoltat interfa\u021ba AT Attachment (ATA), cunoscut\u0103 sub numele de Integrated Drive Electronics (IDE), care a mutat controlerul discului \u00een interiorul discului.<\/p>\n

Trei ani, Fujio Masuoka a muncit la \u00eembun\u0103t\u0103\u021birea tehnologiei memoriei Flash \u0219i, p\u00e2n\u0103 \u00een 1987, a dezvoltat memoria NAND.<\/p>\n

Memoria NAND este aceea\u015fi memorie NOR, organizat\u0103 \u00eentr-un aranjament tridimensional<\/b>. Principala diferen\u021b\u0103 a fost c\u0103 algoritmul de acces la fiecare celul\u0103 a devenit mai complex, suprafa\u021ba celulelor a devenit mai mic\u0103, iar capacitatea total\u0103 a crescut semnificativ.<\/p><\/blockquote>\n

\nUn an mai t\u00e2rziu, compania Intel a dezvoltat propria sa memorie Flash de tip NOR, iar compania Digipro a creat un dispozitiv bazat pe aceasta numit Flashdisk. Prima versiune a Flashdisk-ului, \u00een configura\u021bia maxim\u0103, avea o capacitate de 16 MiB de date \u0219i costa mai pu\u021bin de 500$.<\/p>\n

\"Introducere<\/a><\/noindex>
\nLa sf\u00e2r\u0219itul anilor '80 \u0219i \u00eenceputul anilor '90, produc\u0103torii de hard disk-uri concurau pentru a mic\u0219ora dimensiunile discurilor. \u00cen 1989, compania PrairieTek lanseaz\u0103 discul PrairieTek 220 de 20 MiB \u00een format de 2.5 inch. Dou\u0103 ani mai t\u00e2rziu, Integral Peripherals realizeaz\u0103 discul Integral Peripherals 1820 \u201eMustang\u201d cu aceea\u0219i capacitate, dar acum de 1.8 inch. Un an mai t\u00e2rziu, Hewlett-Packard a redus dimensiunea discului la 1.3 inch.<\/p>\n

Compania Seagate a r\u0103mas fidel\u0103 discurilor de 3,5 inci \u0219i a mizat pe cre\u0219terea vitezei de rota\u021bie, lans\u00e2nd \u00een 1992 modelul s\u0103u celebru Barracuda, primul hard disk cu viteza de rota\u021bie a axului de 7200 rota\u021bii pe minut. Dar Seagate nu avea de g\u00e2nd s\u0103 se opreasc\u0103 aici. \u00cen 1996, discurile din linia Seagate Cheetah au atins viteza de rota\u021bie de 10.000 rota\u021bii pe minut, iar patru ani mai t\u00e2rziu, modificarea X15 a ajuns p\u00e2n\u0103 la 15.000 rota\u021bii pe minut.<\/p>\n

\u00cen 2000, interfa\u021ba ATA a \u00eenceput s\u0103 fie denumit\u0103 PATA. Motivul a fost apari\u021bia interfe\u021bei Serial ATA (SATA), cu cabluri mai compacte, suport pentru \u201e\u00eenlocuire la cald\u201d \u0219i o vitez\u0103 de transfer a datelor crescut\u0103. Seagate a fost din nou \u00een frunte, lans\u00e2nd primul hard disk cu astfel de interfa\u021b\u0103 \u00een 2002.<\/p>\n

Produc\u021bia de memorie Flash a fost ini\u021bial foarte costisitoare, dar la \u00eenceputul anilor 2000, pre\u021bul a sc\u0103zut brusc. Aceasta a fost o oportunitate pe care a folosit-o compania Transcend, care \u00een 2003 a lansat SSD-uri cu capacit\u0103\u021bi cuprinse \u00eentre 16 \u0219i 512 MiB. Trei ani mai t\u00e2rziu, companiile Samsung \u0219i SanDisk au \u00eenceput produc\u021bia \u00een mas\u0103. \u00cen acela\u0219i an, IBM a v\u00e2ndut divizia sa de discuri companiei Hitachi.<\/p>\n

Unit\u0103\u021bile de stocare solid-state au c\u00e2\u0219tigat popularitate, iar o problem\u0103 evident\u0103 s-a ivit: interfa\u021ba SATA era mai lent\u0103 dec\u00e2t unit\u0103\u021bile SSD \u00een sine. Pentru a rezolva aceast\u0103 problem\u0103, grupul de lucru NVM Express a \u00eenceput dezvoltarea NVMe \u2014 o specifica\u021bie pentru protocoalele de acces la SSD-uri direct prin magistrala PCIe, ocolind \u201eintermediarul\u201d reprezentat de controlerul SATA. Aceasta ar permite accesarea datelor cu viteza magistralei PCIe. Dou\u0103 ani mai t\u00e2rziu, prima versiune a specifica\u021biei a fost finalizat\u0103, iar un an mai t\u00e2rziu a ap\u0103rut primul SSD NVMe.<\/p>\n

Diferen\u021bele \u00eentre SSD-urile moderne \u0219i HDD-uri<\/h2>\n

\nLa nivel fizic, diferen\u021ba dintre SSD-uri \u0219i HDD-uri este u\u0219or de observat: SSD-urile nu au elemente mecanice, iar informa\u021bia este stocat\u0103 \u00een celule de memorie. Absen\u021ba elementelor mobile permite accesul rapid la date din orice parte a memoriei, \u00eens\u0103 exist\u0103 o limitare a num\u0103rului de cicluri de scriere. Din cauza num\u0103rului limitat de cicluri de scriere pentru fiecare celul\u0103 de memorie, exist\u0103 necesitatea unui mecanism de echilibrare \u2014 uniformizarea uzurii celulelor prin transferul de date \u00eentre celule. Aceast\u0103 munc\u0103 este realizat\u0103 de controlerul discului.<\/p>\n

Pentru a efectua echilibrarea, controlerul SSD trebuie s\u0103 \u0219tie ce celule sunt ocupate \u0219i ce celule sunt libere. Controlerul poate urm\u0103ri singur scrierea datelor \u00eentr-o celul\u0103, \u00eens\u0103 nu \u0219i \u0219tergerea. Dup\u0103 cum se \u0219tie, sistemele de operare (SO) nu \u0219terg datele de pe disc atunci c\u00e2nd utilizatorul \u0219terge un fi\u0219ier, ci marcheaz\u0103 zonele corespunz\u0103toare ale memoriei ca fiind libere. Aceast\u0103 solu\u021bie elimin\u0103 a\u0219teptarea unei opera\u021biuni de disc atunci c\u00e2nd se folose\u0219te un HDD, \u00eens\u0103 nu se potrive\u0219te deloc pentru utilizarea SSD-urilor. Controlerul SSD lucreaz\u0103 cu octe\u021bi, nu cu sisteme de fi\u0219iere, \u0219i prin urmare necesit\u0103 un mesaj separat pentru a \u0219terge un fi\u0219ier.<\/p>\n

Astfel a ap\u0103rut comanda TRIM (\u00een englez\u0103 \u2013 a t\u0103ia), prin care SO-ul notific\u0103 controlerul SSD despre eliberarea unei anumite zone de memorie. Comanda TRIM \u0219terge permanent datele de pe disc. Nu toate sistemele de operare \u0219tiu despre necesitatea de a trimite aceast\u0103 comand\u0103 unit\u0103\u021bilor de stocare cu stare solid\u0103, iar controlerele RAID hardware \u00een modul de unit\u0103\u021bi de disc nu trimit niciodat\u0103 TRIM unit\u0103\u021bilor.<\/p>\n

Continuarea urmeaz\u0103...<\/h2>\n

\n\u00cen p\u0103r\u021bile urm\u0103toare, vom vorbi despre factorii de form\u0103, interfe\u021bele de conectare \u0219i despre organizarea intern\u0103 a unit\u0103\u021bilor de stocare cu stare solid\u0103.<\/p>\n

\u00cen laboratorul nostru Selectel Lab<\/a><\/noindex> Pute\u021bi testa singuri discurile HDD \u0219i SSD moderne \u0219i s\u0103 trasa\u021bi propriile concluzii.<\/p><\/blockquote>\n

Numai utilizatorii \u00eenregistra\u021bi pot participa la sondaj. Conecta\u021bi-v\u0103<\/a><\/noindex>, v\u0103 rug\u0103m.<\/p>\n

Ce p\u0103rere ave\u021bi, va reu\u0219i SSD-ul s\u0103 \u00eenlocuiasc\u0103 HDD-ul?<\/h2>\n