SSD සඳහා හැඳින්වීම. 1 කොටස. ඓතිහාසික

තැටි ඉතිහාසය අධ්යයනය කිරීම ඝන-රාජ්ය ධාවකයන් ක්රියාත්මක කිරීමේ මූලධර්ම අවබෝධ කර ගැනීම සඳහා ගමනේ ආරම්භය වේ. අපගේ ලිපි මාලාවේ පළමු කොටස, "SSDs වෙත හැඳින්වීම", ඉතිහාසයේ සංචාරයක් සිදු කරනු ඇති අතර, SSD සහ එහි සමීපතම තරඟකරු වන HDD අතර වෙනස පැහැදිලිව අවබෝධ කර ගැනීමට ඔබට ඉඩ සලසයි.

තොරතුරු ගබඩා කිරීම සඳහා විවිධ උපාංග බහුල වුවද, අපගේ කාලය තුළ HDD සහ SSD වල ජනප්රියත්වය ප්රතික්ෂේප කළ නොහැකිය. මෙම ධාවක වර්ග දෙක අතර වෙනස සාමාන්ය පුද්ගලයෙකුට පැහැදිලිය: SSD වඩා මිල අධික හා වේගවත් වන අතර HDD මිල අඩු සහ වඩා ඉඩකඩ ඇත.

ගබඩා ධාරිතාව සඳහා මිනුම් ඒකකයට විශේෂ අවධානය යොමු කළ යුතුය: ඓතිහාසික වශයෙන්, කිලෝ සහ මෙගා වැනි දශම උපසර්ගයන් තොරතුරු තාක්ෂණයේ සන්දර්භය තුළ දෙකේ දහවන සහ විසිවන බලයන් ලෙස වටහාගෙන ඇත. ව්යාකූලත්වය ඉවත් කිරීම සඳහා, ද්විමය උපසර්ග kibi-, mebi- සහ වෙනත් අය හඳුන්වා දෙන ලදී. පරිමාව වැඩි වන විට මෙම සෙට්-ටොප් පෙට්ටි අතර වෙනස කැපී පෙනේ: ගිගාබයිට් 240 ක තැටියක් මිලදී ගැනීමේදී ඔබට එහි ගිගාබයිට් 223.5 ක තොරතුරු ගබඩා කළ හැකිය.

ඉතිහාසයට කිමිදෙන්න

පළමු දෘඪ තැටියේ සංවර්ධනය 1952 දී IBM විසින් ආරම්භ කරන ලදී. 14 සැප්තැම්බර් 1956 වන දින, සංවර්ධනයේ අවසාන ප්‍රති result ලය ප්‍රකාශයට පත් කරන ලදී - IBM 350 මාදිලිය 1. ධාවකය ඉතා අවිනීත මානයන් සහිත දත්ත මෙබිබයිට් 3.75 ක් රඳවා තබා ඇත: උස සෙන්ටිමීටර 172 ක්, දිග සෙන්ටිමීටර 152 ක් සහ පළල සෙන්ටිමීටර 74 කි. ඇතුළත මිලිමීටර් 50 (අඟල් 610) විෂ්කම්භයක් සහිත පිරිසිදු යකඩවලින් ආලේප කරන ලද තුනී තැටි 24 ක් විය. තැටියේ දත්ත සෙවීමට සාමාන්‍ය කාලය ~600 ms ගත විය.

කාලය ගෙවී යත්ම, IBM තාක්ෂණය ක්‍රමානුකූලව වැඩිදියුණු විය. 1961 දී හඳුන්වා දෙන ලදී IBM 1301 මෙගාබයිට් 18.75 ක ධාරිතාවකින් යුත් එක් එක් තැටියක කියවීමේ හිස් සහිත. තුල IBM 1311 ඉවත් කළ හැකි තැටි කාට්රිජ් දර්ශනය වූ අතර 1970 සිට IBM 3330 වෙත දෝෂ හඳුනාගැනීමේ සහ නිවැරදි කිරීමේ පද්ධතියක් හඳුන්වා දෙන ලදී. වසර තුනකට පසු ඔහු පෙනී සිටියේය IBM 3340 "වින්චෙස්ටර්" ලෙස හැඳින්වේ.

වින්චෙස්ටර් (ඉංග්‍රීසි වින්චෙස්ටර් රයිෆලයෙන්) - XNUMX වන සියවසේ දෙවන භාගයේදී ඇමරිකා එක්සත් ජනපදයේ Winchester Repeating Arms සමාගම විසින් නිෂ්පාදනය කරන ලද රයිෆල් සහ වෙඩි බෙහෙත් සඳහා පොදු නාමය. මේවා ගැනුම්කරුවන් අතර අතිශයින් ජනප්‍රිය වූ පළමු පුනරාවර්තන වෙඩි බෙහෙත් වලින් එකකි. ඔවුන් ඔවුන්ගේ නම සමාගමේ නිර්මාතෘ ඔලිවර් ෆිෂර් වින්චෙස්ටර්ට ණයගැතියි.

IBM 3340 එක MiB 30 බැගින් වූ ස්පින්ඩල් දෙකකින් සමන්විත විය ඉංජිනේරුවන් මෙම තැටිය හැඳින්වූයේ "30-30". මෙම නම වින්චෙස්ටර් මාදිලියේ 1894 රයිෆලය .30-30 වින්චෙස්ටර් කුටියේ මතකයට නංවන අතර, IBM 3340 සංවර්ධනය කිරීමට නායකත්වය දුන් කෙනත් හූටන් ප්‍රමුඛයා, "එය 30-30 නම්, එය වින්චෙස්ටර් විය යුතුය" 30. -30, එවිට එය වින්චෙස්ටර් විය යුතුය."). එතැන් සිට, රයිෆල් පමණක් නොව, දෘඪ තැටි ද "දෘඪ තැටි" ලෙස හැඳින්වේ.

තවත් වසර තුනකට පසුව, IBM 3350 "මැඩ්රිඩ්" අඟල් 14 තහඩු සහ 25 ms ප්රවේශ කාලය සමඟ නිකුත් කරන ලදී.

පළමු SSD ධාවකය 1976 දී Dataram විසින් නිර්මාණය කරන ලදී. Dataram BulkCore ධාවකය 256 KiB ධාරිතාවයකින් යුත් RAM මතක කූරු අටක් සහිත චැසියකින් සමන්විත විය. පළමු දෘඪ තැටිය හා සසඳන විට, BulkCore කුඩා විය: 50,8 cm දිග, 48,26 cm පළල සහ 40 cm උස. ඒ අතරම, මෙම ආකෘතියේ දත්ත ප්රවේශ කාලය ns 750 ක් පමණක් වූ අතර එය එවකට පැවති නවීනතම HDD ධාවකයට වඩා 30000 ගුණයකින් වේගවත් වේ.

1978 දී, Shugart Technology ආරම්භ කරන ලද අතර, වසරකට පසුව Shugart Associates සමඟ ගැටුම් වළක්වා ගැනීම සඳහා එහි නම Seagate Technology ලෙස වෙනස් කරන ලදී. වසර දෙකක වැඩ කිරීමෙන් පසු, Seagate විසින් ST-506 නිකුත් කරන ලදී - අඟල් 5.25 ආකෘති සාධකය සහ 5 MiB ධාරිතාවකින් යුත් පුද්ගලික පරිගණක සඳහා පළමු දෘඪ තැටිය.

Shugart Technology බිහිවීමට අමතරව, StorageTek වෙතින් පළමු ව්‍යවසාය SSD නිකුත් කිරීම සඳහා 1978 සිහිපත් විය. StorageTek STC 4305 45 MiB දත්ත ගබඩා කර ඇත. මෙම SSD IBM 2305 සඳහා ආදේශකයක් ලෙස සංවර්ධනය කරන ලදී, සමාන මානයන් ඇති අතර ඇදහිය නොහැකි $400 පිරිවැය.

1982 දී SSD පුද්ගලික පරිගණක වෙළඳපොළට ඇතුළු විය. Axlon සමාගම විසින් Apple II සඳහාම RAMDISK 320 නම් RAM චිප්ස් මත SSD තැටියක් සංවර්ධනය කරමින් සිටියි.මෙම ධාවකය වාෂ්පශීලී මතකය පදනම් කරගෙන නිර්මාණය කර ඇති බැවින් තොරතුරු වල ආරක්ෂාව පවත්වා ගැනීම සඳහා කට්ටලයට බැටරියක් සපයා ඇත. බලය අහිමි වීමකදී බැටරි ධාරිතාව පැය 3 ක ස්වයංක්‍රීය ක්‍රියාකාරිත්වය සඳහා ප්‍රමාණවත් විය.

වසරකට පසුව, Rodime විසින් නවීන පරිශීලකයින්ට හුරුපුරුදු අඟල් 352 ආකෘතියේ පළමු RO10 3.5 MiB දෘඪ තැටිය නිකුත් කරනු ඇත. මෙම ආකෘති සාධකයේ පළමු වාණිජ ධාවකය මෙය වුවද, Rodime අත්‍යවශ්‍යයෙන්ම නව්‍ය දෙයක් කළේ නැත.

මෙම ආකෘති සාධකයේ පළමු නිෂ්පාදනය Tandon සහ Shugart Associates විසින් හඳුන්වා දෙන ලද floppy ධාවකයක් ලෙස සැලකේ. එපමනක් නොව, Seagate සහ MiniScribe "පේටන්ට් ට්‍රෝල්" සහ ඩ්‍රයිව් නිෂ්පාදන කර්මාන්තයෙන් සම්පූර්ණයෙන් ඉවත් වීමේ ඉරණමට මුහුණ දුන් Rodime අතහැර දමා අඟල් 3.5 කර්මාන්ත ප්‍රමිතිය අනුගමනය කිරීමට එකඟ විය.

1980 දී, Toshiba ඉංජිනේරු, මහාචාර්ය Fujio Masuoka, NOR ෆ්ලෑෂ් මතකය නමින් නව මතක වර්ගයක් සඳහා පේටන්ට් බලපත්‍රයක් ලියාපදිංචි කළේය. සංවර්ධනය වසර 4 ක් ගත විය.

NOR මතකය යනු සන්නායකවල සම්භාව්‍ය 2D න්‍යාසයකි, පේළි සහ තීරු ඡේදනය වන විට එක් සෛලයක් ස්ථාපනය කර ඇත (චුම්බක හරය මත මතකයට සමාන).

1984 දී, මහාචාර්ය Masuoka ජාත්‍යන්තර ඉලෙක්ට්‍රොනික සංවර්ධකයින්ගේ රැස්වීමේදී ඔහුගේ නව නිපැයුම ගැන කතා කළ අතර, ඉන්ටෙල් මෙම සංවර්ධනයේ පොරොන්දුව ඉක්මනින් හඳුනා ගත්තේය. මහාචාර්ය Masuoka සේවය කළ Toshiba, ෆ්ලෑෂ් මතකය විශේෂ දෙයක් ලෙස නොසැලකූ අතර, එබැවින් අධ්‍යයනය සඳහා මූලාකෘති කිහිපයක් සෑදීමට Intel කළ ඉල්ලීමට අනුකූල විය.

ෆුජියෝ හි සංවර්ධනය කෙරෙහි ඉන්ටෙල්ගේ උනන්දුව නිසා ටොෂිබා විසින් නව නිපැයුම වාණිජකරණය කිරීමේ ගැටලුව විසඳීමට මහාචාර්යවරයාට උපකාර කිරීම සඳහා ඉංජිනේරුවන් පස් දෙනෙකු වෙන් කිරීමට පොළඹවන ලදී. ඉන්ටෙල්, ෆ්ලෑෂ් මතකයේ තමන්ගේම අනුවාදයක් නිර්මාණය කිරීමට සේවකයින් තුන්සියයක් විසි කළේය.

ඉන්ටෙල් සහ ටොෂිබා ෆ්ලෑෂ් ආචයන ක්‍ෂේත්‍රයේ වර්ධනයන් වර්ධනය කරමින් සිටියදී, 1986 දී වැදගත් සිදුවීම් දෙකක් සිදු විය. පළමුව, පරිගණක සහ පර්යන්ත උපාංග අතර සන්නිවේදනය සඳහා වූ සම්මුති මාලාවක් වන SCSI නිල වශයෙන් ප්‍රමිතිගත කර ඇත. දෙවනුව, Integrated Drive Electronics (IDE) යන වෙළඳ නාමය යටතේ හැඳින්වෙන AT ඇමිණුම් (ATA) අතුරුමුහුණත සංවර්ධනය කරන ලද අතර, එයට ස්තූතිවන්ත වන්නට ධාවක පාලකය ධාවකය තුළට ගෙන යන ලදී.

වසර තුනක් පුරා Fujio Mausoka ෆ්ලෑෂ් මතක තාක්ෂණය වැඩිදියුණු කිරීමට කටයුතු කළ අතර 1987 වන විට NAND මතකය වර්ධනය කළේය.

NAND මතකය එකම NOR මතකය, ත්‍රිමාණ අරාවකට සංවිධානය කර ඇත. ප්රධාන වෙනස වූයේ එක් එක් සෛලයට ප්රවේශ වීම සඳහා ඇල්ගොරිතම වඩාත් සංකීර්ණ වීම, සෛල ප්රදේශය කුඩා වීම සහ සම්පූර්ණ ධාරිතාව සැලකිය යුතු ලෙස වැඩි වීමයි.

වසරකට පසුව, ඉන්ටෙල් තමන්ගේම NOR ෆ්ලෑෂ් මතකය වැඩි දියුණු කළ අතර, ඩිජිප්‍රෝ එය මත ෆ්ලෑෂ්ඩිස්ක් නමින් ධාවකයක් සාදන ලදී. Flashdisk හි පළමු අනුවාදය එහි උපරිම වින්‍යාසය තුළ 16 MiB දත්ත අඩංගු වූ අතර මිල ඩොලර් 500 ට වඩා අඩුය

80 දශකයේ අගභාගයේ සහ 90 දශකයේ මුල් භාගයේදී, දෘඪ තැටි නිෂ්පාදකයින් ධාවකයන් කුඩා කිරීමට තරඟ කළහ. 1989 දී, PrairieTek විසින් PrairieTek 220 20 MiB ධාවකය අඟල් 2.5 ආකෘති සාධකයකින් නිකුත් කරන ලදී. වසර දෙකකට පසුව, Integral Peripherals එකම පරිමාවක් සහිත Integral Peripherals 1820 "Mustang" තැටිය නිර්මාණය කරයි, නමුත් දැනටමත් අඟල් 1.8 කි. වසරකට පසුව, Hewlett-Packard තැටියේ ප්රමාණය අඟල් 1.3 දක්වා අඩු කළේය.

සීගට් අඟල් 3.5 ආකෘති සාධකයේ ධාවකයන්ට විශ්වාසවන්තව සිටි අතර භ්‍රමණ වේගය වැඩි කිරීම මත විශ්වාසය තැබුවේය, එහි සුප්‍රසිද්ධ බැරකුඩා ආකෘතිය 1992 දී නිකුත් කරන ලදී, එය ස්පින්ඩල් වේගය 7200 rpm සහිත පළමු දෘඪ තැටිය විය. නමුත් සීගට් එතැනින් නතර වූයේ නැත. 1996 දී, සීගට් චීටා රේඛාවේ ධාවක 10000 rpm ක භ්‍රමණ වේගයකට ළඟා වූ අතර, වසර හතරකට පසුව X15 වෙනස් කිරීම 15000 rpm දක්වා විහිදේ.

2000 දී ATA අතුරුමුහුණත PATA ලෙස හැඳින්වේ. මෙයට හේතුව වූයේ වඩාත් සංයුක්ත වයර් සහිත Serial ATA (SATA) අතුරු මුහුණත මතුවීම, hot-swap සහාය සහ දත්ත හුවමාරු වේගය වැඩි වීමයි. එවැනි අතුරු මුහුණතක් සහිත පළමු දෘඪ තැටිය 2002 දී නිකුත් කළ Seagate මෙහිද පෙරමුණ ගත්තේය.

ෆ්ලෑෂ් මතකය නිපදවීමට මුලදී ඉතා මිල අධික වූ නමුත් 2000 ගණන්වල මුල් භාගයේදී පිරිවැය තියුනු ලෙස පහත වැටුනි. Transcend මෙයින් ප්‍රයෝජන ගත් අතර, 2003 දී 16 සිට 512 MiB දක්වා ධාරිතාවකින් යුත් SSD ධාවකයන් නිකුත් කළේය. වසර තුනකට පසුව, Samsung සහ SanDisk මහා පරිමාණ නිෂ්පාදනයට සම්බන්ධ විය. එම වසරේම IBM විසින් එහි තැටි අංශය Hitachi වෙත විකුණුවා.

Solid State Drives වේගවත් වෙමින් පැවති අතර පැහැදිලි ගැටළුවක් විය: SATA අතුරුමුහුණත SSD වලට වඩා මන්දගාමී විය. මෙම ගැටළුව විසඳීම සඳහා, NVM Express Workgroup NVMe සංවර්ධනය කිරීම ආරම්භ කළේය - SSD සඳහා ප්‍රවේශ ප්‍රොටෝකෝල සඳහා පිරිවිතර PCIe බසය හරහා කෙලින්ම, SATA පාලක ස්වරූපයෙන් “මැදියා” මග හරිමින්. මෙය PCIe බස් වේගයේ දත්ත ප්‍රවේශයට ඉඩ සලසයි. වසර දෙකකට පසුව, පිරිවිතරයේ පළමු අනුවාදය සූදානම් වූ අතර වසරකට පසුව පළමු NVMe ධාවකය දර්ශනය විය.

නවීන SSD සහ HDD අතර වෙනස්කම්

භෞතික මට්ටමින්, SSD සහ HDD අතර වෙනස පහසුවෙන් හඳුනාගත හැකිය: SSD යාන්ත්රික මූලද්රව්ය නොමැති අතර, තොරතුරු මතක සෛල තුළ ගබඩා කර ඇත. චලනය වන මූලද්‍රව්‍ය නොමැතිකම මතකයේ ඕනෑම කොටසක දත්ත වෙත ඉක්මන් ප්‍රවේශ වීමට හේතු වේ, කෙසේ වෙතත්, නැවත ලිවීමේ චක්‍ර ගණනට සීමාවක් ඇත. එක් එක් මතක සෛලය සඳහා නැවත ලිවීමේ චක්‍ර සීමිත සංඛ්‍යාවක් හේතුවෙන්, තුලන යාන්ත්‍රණයක් අවශ්‍ය වේ - සෛල අතර දත්ත මාරු කිරීමෙන් සෛල ඇඳුම් සමතලා කිරීම. මෙම කාර්යය සිදු කරනු ලබන්නේ තැටි පාලකය විසිනි.

සමතුලිත කිරීම සිදු කිරීම සඳහා, SSD පාලකය කුමන සෛල අල්ලාගෙන සිටින්නේද සහ කුමන නිදහස්ද යන්න දැනගත යුතුය. මැකීම ගැන කිව නොහැකි සෛලයක් තුළම දත්ත පටිගත කිරීම නිරීක්ෂණය කිරීමට පාලකයට හැකි වේ. ඔබ දන්නා පරිදි, මෙහෙයුම් පද්ධති (OS) පරිශීලකයා ගොනුවක් මකා දැමූ විට තැටියෙන් දත්ත මකා නොදමනු ඇත, නමුත් අනුරූප මතක ප්රදේශ නොමිලේ ලෙස සලකුණු කරන්න. මෙම විසඳුම HDD භාවිතා කරන විට තැටි මෙහෙයුමක් සඳහා රැඳී සිටීමේ අවශ්යතාව ඉවත් කරයි, නමුත් SSD ක්රියාත්මක කිරීම සඳහා සම්පූර්ණයෙන්ම නුසුදුසුය. SSD ධාවක පාලකය බයිට් සමඟ ක්‍රියා කරයි, ගොනු පද්ධති නොවේ, එබැවින් ගොනුවක් මකා දැමූ විට වෙනම පණිවිඩයක් අවශ්‍ය වේ.

TRIM (ඉංග්‍රීසි - ට්‍රිම්) විධානය දර්ශනය වූ ආකාරය මෙයයි, එමඟින් යම් මතක ප්‍රදේශයක් නිදහස් කිරීමට OS SSD තැටි පාලකයට දැනුම් දෙයි. TRIM විධානය තැටියකින් දත්ත ස්ථිරවම මකා දමයි. සියලුම මෙහෙයුම් පද්ධති මෙම විධානය solid-state ධාවකයන් වෙත යැවීමට නොදන්නා අතර තැටි අරා මාදිලියේ දෘඪාංග RAID පාලකයන් කිසිවිටෙක තැටි වෙත TRIM යවන්නේ නැත.

ඉදිරියට පැවැත්වේ…

පහත කොටස් වලින් අපි ආකෘති සාධක, සම්බන්ධතා අතුරුමුහුණත් සහ ඝන-රාජ්ය ධාවකයන්ගේ අභ්යන්තර සංවිධානය ගැන කතා කරමු.

අපේ රසායනාගාරයේ Selectel Lab ඔබට නවීන HDD සහ SSD ධාවකයන් ස්වාධීනව පරීක්ෂා කර ඔබගේම නිගමන උකහා ගත හැකිය.

සමීක්ෂණයට සහභාගී විය හැක්කේ ලියාපදිංචි පරිශීලකයින්ට පමණි. පුරන්නකරුණාකර.

SSD හට HDD විස්ථාපනය කිරීමට හැකි වනු ඇතැයි ඔබ සිතනවාද?

• 71.2%ඔව්, SSD යනු අනාගතයයි396

• 7.5%නැත, චුම්බක-ඔප්ටිකල් HDD42 යුගය ඉදිරියෙන් ඇත

• 21.2%දෙමුහුන් අනුවාදය HDD + SSD118 දිනා ගනු ඇත

පරිශීලකයින් 556 දෙනෙක් ඡන්දය දුන්හ. පරිශීලකයින් 72 දෙනෙක් ඡන්දය දීමෙන් වැළකී සිටියහ.

මූලාශ්රය: www.habr.com