O vaega muamua o le "Fa'atomuaga i SSD" na taʻu atu i le tagata faitau e uiga i le talaʻaga o le tulaʻi mai o SSD, fesoʻotaʻiga mo le fegalegaleai ma i latou, ma tulaga lauiloa. O le vaega lona fa o le a talanoa e uiga i le teuina o faʻamatalaga i totonu o taʻavale.
I tala ua mavae i le faasologa:
E mafai ona vaevaeina faʻamaumauga faʻamaumauga i totonu o taʻavale malo-malo i ni vaega talafeagai se lua: teuina o faʻamatalaga i totonu o se sela e tasi ma faʻatulagaina le teuina o sela.
O sela ta'itasi o se ta'avale malo e teu ai tasi pe sili atu vaega o fa'amatalaga. E fa'aaogaina ituaiga fa'amatalaga eseese e teu ai fa'amatalaga. faiga fa'aletino. A'o atia'e ta'avale malo, o aofa'iga fa'aletino nei sa iloiloina mo fa'amatalaga fa'ailoga:
- tau eletise (e aofia ai le Flash manatua);
- taimi maneta (magnetoresistive memory);
- setete vaega (manatua ma se suiga i le tulaga tulaga).
Manatua e fa'avae i luga ole tau eletise
O le fa'avasegaina o fa'amatalaga e fa'aaoga ai se tau leaga e fa'avae ai le tele o fofo:
- ultraviolet tape ROM (EPROM);
- ROM e mafai ona tape eletise (EEPROM);
- Flash manatua.
O sela manatua taitasi e faitotoa opeopea MOSFET, lea e teu ai se tau leaga. O lona eseesega mai le MOS transistor masani o le i ai o se faitotoa opeopea - o se taʻitaʻi i totonu o le dielectric layer.
A iai se eseesega e mafai ona tupu i le va o le alavai ma le puna ma o loʻo i ai se gafatia lelei i le faitotoa, o le a tafe mai le alavai i lea alavai. Ae peitaʻi, afai o loʻo i ai se eseesega tele e mafai, o nisi electrons e "solia" le vaega dielectric ma faʻaiʻu i le faitotoa opeopea. Ua ta'ua lea tulaga .
O se faitotoa opeopea e le lelei ona molia e fausia ai se malae eletise e taofia ai le tafe mai le alavai i le alavai. E le gata i lea, o le i ai o electrons i totonu o le faitotoa faʻafefeteina e faʻateleina ai le voltage paepae lea e liliu ai le transistor. Faatasi ai ma "tusi" taʻitasi i le faitotoʻa faʻafefe o le transistor, o le dielectric layer e faʻaleagaina teisi, lea e tuʻuina atu ai se tapulaʻa i luga o le numera o le toe tusi o taamilosaga o sela taʻitasi.
MOSFETs opeopea-faitotoa na fausia e Dawon Kahng ma Simon Min Sze i Bell Labs i le 1967. Mulimuli ane, pe a suʻesuʻeina faʻaletonu i totonu o fesoʻotaʻiga tuʻufaʻatasia, na matauina ona o le moliaga i totonu o le faitotoʻa faʻafefeteina, na suia ai le voltage paepae e tatalaina ai le transistor. O lenei su'esu'ega na fa'aosofia ai Dov Frohman e amata galue i le manatua e fa'atatau i lenei fa'alavelave.
O le suia o le laina eletise e mafai ai ona e "polokalame" le transistors. Transistors faitotoa opeopea o le a le ki i luga pe a sili atu le voltage faitotoa nai lo le faitotoa voluma mo se transistor e aunoa ma electrons, ae itiiti ifo nai lo le faitotoa voltage mo se transistor ma electrons. Se'i ta'ua lea tau faitau voltage.
E tapeina Polokalame Faitau-Na'o Manatu
I le 1971, na faia ai e le tagata faigaluega Intel Dov Frohman se manatua e mafai ona toe tusia e taʻua o le transistor Fa'apolokalame e mafai ona faitau-na'o manatua (EPROM). O le pueina i totonu o le mafaufau na faia i le faʻaaogaina o se masini faʻapitoa - o se polokalame. O lo'o fa'aogaina e le tagata fai polokalame se voltage maualuga atu i le va'a nai lo le fa'aaogaina i masini fa'akomepiuta, ma "tusia" eletise i faitotoa opeopea o transistors pe a mana'omia.
E le'i fa'amoemoe le EPROM e fa'amama faitoto'a fa'afefe o transistors i le eletise. Nai lo lena, sa fautuaina e faʻaalia le transistors i le malamalama ultraviolet malosi, o photons o le a maua ai e le eletise le malosi e manaʻomia e sola ese ai mai le faitotoa opeopea. Ina ia faʻatagaina le malamalama ultraviolet e ulu loloto i totonu o le pu, na faʻaopoopoina le tioata quartz i le fale.
Na muamua tuʻuina atu e Froman lana faʻataʻitaʻiga EPROM ia Fepuari 1971 i se fonotaga a le malo IC i Philadelphia. Na toe taʻua e Gordon Moore le faʻataʻitaʻiga: “Na faʻaalia e Dov le mamanu faʻasolosolo i totonu o sela manatua o le EPROM. Ina ua faʻaalia sela i le malamalama o le ultraviolet, na mou atu taʻitasi ia vaega seia oʻo ina tape atoa le logo Intel le masani ai. … Na mou atu le tata, ma ina ua mou atu le pa'u mulimuli, sa patipati le aofia atoa. O le tusiga a Dov na lauiloa e sili ona lelei i le konafesi. — Faaliliuga o le tala
E sili atu le taugata o le manatua o le EPROM nai lo le taimi muamua na faʻaogaina ai le "disposable" read-only memory (ROM), ae o le mafai ona toe faʻatulagaina e mafai ai e oe ona faʻapipiʻi vave taʻavale ma faʻaitiitia le taimi e atiaʻe ai meafaigaluega fou.
O le toe faʻatulagaina o ROM ma le malamalama ultraviolet o se mea taua tele, peitaʻi, o le manatu o le toe tusi eletise ua uma ona i luga o le ea.
Fa'aeletise Fa'apolokalame Faitau-Na'o Manatu
I le 1972, e tolu Iapani: Yasuo Tarui, Yutaka Hayashi ma Kiyoko Nagai na faʻafeiloaʻi le uluai manatua e mafai ona tapeina e le eletise (EEPROM poʻo E2PROM). Mulimuli ane, o a latou suʻesuʻega faʻasaienisi o le a avea ma vaega o pateni mo faʻatinoga faʻapisinisi o le EEPROM memory.
O potu manatua ta'itasi EEPROM e aofia ai le tele o transistors:
- transistor faitotoa opeopea mo sina teuina;
- transistor mo le pulea le faitau-tusi faiga.
O lenei mamanu e matua faʻalavelaveina ai le faʻaogaina o le eletise eletise, o lea na faʻaaogaina ai le EEPROM memory i mataupu e le o taua tele le manatua. EPROM sa fa'aaoga pea e teu ai le tele o fa'amaumauga.
Flash manatua
Flash memory, tuʻufaʻatasia o foliga sili ona lelei o le EPROM ma le EEPROM, na atiaʻe e le polofesa Iapani Fujio Masuoka, o se inisinia i Toshiba, i le 1980. O le atinaʻe muamua na taʻua o le NOR Flash memory ma, pei o ona muamua, e faʻavae i luga o MOSFETs-faitotoa.
NOR flash memory o se vaega lua-ituaiga o transistors. O faitotoa o transistors e fesoʻotaʻi i le upu laina, ma alavai e fesoʻotaʻi i le laina bit. A faʻaaogaina le voltage i le upu laina, o le transistors o loʻo i ai electrons, o lona uiga, teuina "tasi," o le a le tatalaina ma o le a le tafe le taimi nei. Faʻavae i luga o le i ai poʻo le toesea o le taimi nei i luga o le laina bit, o se faʻaiuga e tusia e uiga i le tau o le bit.
I le fitu tausaga mulimuli ane, na atiaʻe ai e Fujio Masuoka le NAND Flash memory. O lenei ituaiga manatua e ese i le numera o transistors i luga o le laina bit. I le NOR memory, e fesoʻotaʻi saʻo taʻitasi transistor i se laina itiiti, ae i le mafaufau NAND, o le transistors e fesoʻotaʻi i le faasologa.
Faitau mai le manatuaina o lenei faatulagaga e sili atu ona faigata: o le voltage e manaʻomia mo le faitau e faʻaaogaina i le laina talafeagai o le upu, ma le voltage e faʻaoga i isi laina uma o le upu, lea e tatalaina ai le transistor e tusa lava po o le a le maualuga o le tau i totonu. Talu ai o isi transistors uma e faʻamaonia e tatala, o le i ai o le voltage i luga o le laina bit e faʻalagolago lava i le tasi transistor, lea e faʻaoga ai le volitele faitau.
Ole mea fou ole NAND Flash memory e mafai ai ona faʻapipiʻi tele le matagaluega, faʻapipiʻi le tele o manatua ile tele tutusa. Seia oʻo i le 2007, na faʻateleina le gafatia e ala i le faʻaitiitia o le gaosiga o gaosiga o le pu.
I le 2007, na faʻaalia ai e Toshiba se faʻamatalaga fou o le NAND memory: NAND Tu'usa'o (V-NAND), ua lauiloa foi o 3D NAND. O lenei tekinolosi ua fa'amamafa ai le tu'uina o transistors i le tele o laulau, lea e toe fa'ataga ai le va'aiga fa'apitoa ma le fa'ateleina o le mafaufau. Ae ui i lea, e le mafai ona toe faia le faʻalavelave faʻafuaseʻi, o lea na suʻesuʻeina ai isi metotia e faʻateleina ai le gafatia e teu ai.
I le taimi muamua, o transistor taitasi na teuina ni tulaga tau se lua: logical zero ma logical one. Ua ta'ua lea faiga Selula Tu'atasi Tulaga (SLC). O ta'avale fa'atasi ma lenei tekonolosi e fa'atuatuaina tele ma e maualuga le aofa'i o ta'amilosaga toe tusi.
I le aluga o taimi, na filifili ai e faʻateleina le gafatia e teu ai i le faʻaaluina o le faʻaogaina o le teteʻe. O lea la o le numera o tulaga tau i totonu o se sela e oʻo atu i le fa, ma na taʻua le tekinolosi Selula Tulaga Tele (MLC). Na sosoo mai ai Selula Tulaga Tolu (TLC) и Cell Fa'afa-Tulaga (QLC). O le a iai se tulaga fou i le lumanaʻi - Penta-Level Cell (PLC) ma le lima bits i le sela. O le tele o mea e ofi i totonu o le sela e tasi, o le tele foi lea o le gafatia e teu ai i le tau tutusa, ae o le itiiti ifo o le ofuina.
O le faʻapipiʻiina o le taʻavale e ala i le faʻaitiitia o le faʻagasologa faʻapitoa ma faʻateleina le numera o paʻu i le tasi transistor e afaina ai faʻamaumauga teuina. E ui lava i le mea moni o le EPROM ma le EEPROM e faʻaogaina le transistors tutusa, e mafai e le EPROM ma le EEPROM ona teuina faʻamaumauga e aunoa ma le mana mo le sefulu tausaga, ae o le mafaufau Flash faʻaonapo nei e mafai ona "galo" mea uma pe a uma le tausaga.
O le faʻaogaina o le Flash memory i le alamanuia avanoa e faigata ona o le faʻavelaina o loʻo i ai se aafiaga leaga i luga o le eletise i totonu o faitotoa faʻafefe.
O nei faʻafitauli e taofia ai le manatua o Flash mai le avea ma taʻitaʻi le mautonu i le fanua o le teuina o faʻamatalaga. E ui lava i le mea moni o taʻavale e faʻavae i luga o le Flash manatua e salalau, o loʻo faʻagasolo suʻesuʻega i isi ituaiga o manatua e le o iai nei faʻaletonu, e aofia ai le teuina o faʻamatalaga i taimi maneta ma tulaga o vaega.
Manatu fa'amaneta
O le fa'avasegaina o fa'amatalaga i taimi fa'amaneta na fa'aalia i le 1955 i le tulaga o le manatua i luga o fa'amaneta. Seia oʻo i le ogatotonu o le 1970s, o le ferrite memory o le ituaiga autu lea o manatuaga. O le faitauina o sina mea mai lenei ituaiga o manatua na mafua ai le demagnetization o le mama ma leiloa faʻamatalaga. O lea, ina ua uma ona faitau teisi, sa tatau ona toe tusi i tua.
I atinaʻe faʻaonaponei o le magnetoresistive memory, nai lo mama, lua laupepa o se ferromagnet e faʻaaogaina, vavaeeseina e se dielectric. O le tasi vaega o se maneta tumau, ma o le lona lua e suia le itu o le magnetization. O le faitauina o sina mea mai sea sela e oʻo mai i lalo i le fuaina o le teteʻe pe a pasi atu i le taimi nei: afai e faʻapipiʻiina ia laulau i itu faʻafeagai, ona sili atu lea o le tetee ma e tutusa lea ma le tau "1".
Ferrite manatua e le manaʻomia se puna malosi faifaipea e faʻamautu ai faʻamatalaga faʻamaumauga, ae ui i lea, o le mageta o le sela e mafai ona aʻafia ai le "tuaoi", lea e tuʻuina atu ai se tapulaʻa i luga o le faʻasalalauga faʻasalalau.
E tusa ai O ta'avale SSD e fa'avae i luga ole Flash memory e aunoa ma le mana e tatau ona fa'amauina fa'amatalaga mo le itiiti ifo ma le tolu masina ile vevela ole 40°C. Fuafuaina e Intel folafola e teuina faʻamaumauga mo le sefulu tausaga i le 200°C.
E ui lava i le lavelave o le atinaʻe, e le faʻaleagaina le magnetoresistive memory i le taimi o le faʻaogaina ma e sili ona lelei le faʻatinoga i isi ituaiga o manatuaga, lea e le faʻatagaina ai lenei ituaiga o manatua e tape ese.
Fa'asologa o suiga manatua
O le ituaiga lona tolu o manatuaga o le manatua e fa'avae i le suiga o vaega. O lenei ituaiga o manatua e faʻaaogaina ai mea o le chalcogenides e fesuiaʻi ai le va o le tioata ma le amorphous setete pe a vevela.
Chalcogenides - fa'atasiga fa'alua o u'amea ma le vaega lona 16 (vaega 6 o le fa'avae autu) o le laulau fa'avaitaimi. Mo se faʻataʻitaʻiga, CD-RW, DVD-RW, DVD-RAM ma Blu-ray tisiketi faʻaaogaina germanium telluride (GeTe) ma antimony(III) telluride (Sb2Te3).
Sa fa'atinoina su'esu'ega ile fa'aogaina ole suiga ole vaega mo le teuina o fa'amatalaga 1960s tausaga e Stanford Ovshinsky, ae leʻi oʻo mai i le faʻatinoina o pisinisi. I le 2000s, na toe faʻafouina le fiafia i tekinolosi, Samsung pateni tekinolosi lea e mafai ai ona fesuiaʻi i le 5 ns, ma Intel ma STMicroelectronics faʻateleina le numera o setete i le fa, ma faʻaluaina ai le gafatia.
Pe a vevela i luga aʻe o le mea liusuavai, o le chalcogenide e leiloa lona fausaga tioata ma, pe a mālūlū, e liua i se foliga amorphous e faʻaalia i le maualuga o le eletise. I le isi itu, pe a vevela i se vevela i luga aʻe o le tioata, ae i lalo ifo o le mea faʻafefete, e toe foʻi le chalcogenide i se tulaga tioata ma se tulaga maualalo o le tetee.
Ole manatua ole suiga ole vaega e le mana'omia ai le "fa'afouina" ile taimi, ma e le mafai fo'i ona a'afia ile fa'avevela, e le pei ole manatua ole fa'aeletise. O lenei ituaiga manatua e mafai ona taofia faʻamatalaga mo le 300 tausaga ile vevela ole 85°C.
E talitonuina o le atinaʻeina o tekinolosi Intel 3D Crosspoint (3D XPpoint) E fa'aogaina suiga vaega e teu ai fa'amatalaga. 3D XPoint o loʻo faʻaaogaina i le Intel® Optane™ Memory drives, lea e fai mai e sili atu le tumau.
iʻuga
O le mamanu faʻaletino o taʻavale solid-state na faia le tele o suiga i le silia ma le afa seneturi o le talafaasolopito, ae ui i lea, o fofo taʻitasi e iai ona faʻafitauli. E ui lava i le taʻutaʻua e le mafaafitia o le Flash memory, e tele kamupani, e aofia ai Samsung ma Intel, o loʻo suʻesuʻeina le avanoa e fatuina ai mafaufauga e faʻavae i luga ole taimi mageta.
Faʻaitiitia le faʻaogaina o le cell, faʻapipiʻiina, ma faʻateleina le gafatia atoa o le taʻavale, o vaega ia o loʻo folafola mai i le taimi nei mo le atinaʻeina atili o taʻavale solid-state.
E mafai ona e suʻeina le NAND sili ona manaia ma le 3D XPoint i le taimi nei i la matou .
E te manatu o tekinolosi mo le teuina o faʻamatalaga i luga o tau eletise o le a suia e isi, mo se faʻataʻitaʻiga, quartz disks poʻo le mafaufau faʻapitoa i nanocrystals masima?
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