SSDகளுக்கான அறிமுகம். பகுதி 1. வரலாற்று

வட்டுகளின் வரலாற்றைப் படிப்பது திட-நிலை இயக்கிகளின் செயல்பாட்டுக் கொள்கைகளைப் புரிந்துகொள்வதற்கான பயணத்தின் தொடக்கமாகும். எங்கள் தொடர் கட்டுரைகளின் முதல் பகுதி, "எஸ்எஸ்டிகளுக்கான அறிமுகம்", வரலாற்றின் சுற்றுப்பயணத்தை எடுத்து, ஒரு SSD மற்றும் அதன் நெருங்கிய போட்டியாளரான HDD க்கு இடையே உள்ள வித்தியாசத்தை தெளிவாகப் புரிந்துகொள்ள உங்களை அனுமதிக்கும்.

தகவல்களைச் சேமிப்பதற்கான பல்வேறு சாதனங்கள் ஏராளமாக இருந்தபோதிலும், நம் காலத்தில் HDD கள் மற்றும் SSD களின் புகழ் மறுக்க முடியாதது. இந்த இரண்டு வகையான டிரைவ்களுக்கு இடையே உள்ள வித்தியாசம் சராசரி நபருக்குத் தெளிவாகத் தெரியும்: SSD அதிக விலை மற்றும் வேகமானது, HDD மலிவானது மற்றும் அதிக விசாலமானது.

சேமிப்புத் திறனுக்கான அளவீட்டு அலகுக்கு சிறப்பு கவனம் செலுத்தப்பட வேண்டும்: வரலாற்று ரீதியாக, கிலோ மற்றும் மெகா போன்ற தசம முன்னொட்டுகள் தகவல் தொழில்நுட்பத்தின் சூழலில் இரண்டின் பத்தாவது மற்றும் இருபதாம் அதிகாரங்களாக புரிந்து கொள்ளப்படுகின்றன. குழப்பத்தை அகற்ற, பைனரி முன்னொட்டுகள் kibi-, mebi- மற்றும் பிற அறிமுகப்படுத்தப்பட்டன. தொகுதி அதிகரிக்கும் போது இந்த செட்-டாப் பாக்ஸ்களுக்கு இடையிலான வேறுபாடு கவனிக்கத்தக்கது: 240 ஜிகாபைட் வட்டு வாங்கும் போது, ​​அதில் 223.5 ஜிகாபைட் தகவல்களைச் சேமிக்கலாம்.

வரலாற்றில் முழுக்கு

முதல் ஹார்ட் டிரைவின் வளர்ச்சி 1952 இல் ஐபிஎம் மூலம் தொடங்கியது. செப்டம்பர் 14, 1956 இல், வளர்ச்சியின் இறுதி முடிவு அறிவிக்கப்பட்டது - IBM 350 மாடல் 1. இயக்கி 3.75 மெபிபைட் தரவுகளைக் கொண்டிருந்தது, மிகவும் பொருத்தமற்ற பரிமாணங்கள்: உயரம் 172 சென்டிமீட்டர், நீளம் 152 சென்டிமீட்டர் மற்றும் அகலம் 74 சென்டிமீட்டர். உள்ளே 50 மிமீ (610 அங்குலம்) விட்டம் கொண்ட தூய இரும்பு பூசப்பட்ட 24 மெல்லிய வட்டுகள் இருந்தன. வட்டில் தரவைத் தேட சராசரி நேரம் ~600 மி.எஸ்.

நேரம் செல்லச் செல்ல, ஐபிஎம் தொழில்நுட்பத்தை சீராக மேம்படுத்தியது. 1961 இல் அறிமுகப்படுத்தப்பட்டது ஐபிஎம் 1301 18.75 மெகாபைட் திறன் கொண்ட ஒவ்வொரு தட்டிலும் ரீட் ஹெட்கள். IN ஐபிஎம் 1311 நீக்கக்கூடிய வட்டு பொதியுறைகள் தோன்றின, 1970 முதல், IBM 3330 இல் பிழை கண்டறிதல் மற்றும் திருத்தும் முறை அறிமுகப்படுத்தப்பட்டது. மூன்று ஆண்டுகளுக்குப் பிறகு அவர் தோன்றினார் ஐபிஎம் 3340 "வின்செஸ்டர்" என்று அறியப்படுகிறது.

வின்செஸ்டர் (ஆங்கில வின்செஸ்டர் துப்பாக்கியிலிருந்து) - XNUMX ஆம் நூற்றாண்டின் இரண்டாம் பாதியில் அமெரிக்காவில் வின்செஸ்டர் ரிபீட்டிங் ஆர்ம்ஸ் நிறுவனத்தால் தயாரிக்கப்பட்ட துப்பாக்கிகள் மற்றும் துப்பாக்கிகளுக்கான பொதுவான பெயர். வாங்குபவர்களிடையே மிகவும் பிரபலமாகிய முதல் மீண்டும் மீண்டும் வரும் துப்பாக்கிகளில் இவையும் ஒன்றாகும். அவர்கள் தங்கள் பெயரை நிறுவனத்தின் நிறுவனர் ஆலிவர் ஃபிஷர் வின்செஸ்டருக்குக் கடன்பட்டுள்ளனர்.

IBM 3340 ஆனது ஒவ்வொன்றும் 30 MiB கொண்ட இரண்டு சுழல்களைக் கொண்டிருந்தது, அதனால்தான் பொறியாளர்கள் இந்த வட்டை "30-30" என்று அழைத்தனர். இந்த பெயர் .1894-30 வின்செஸ்டரில் உள்ள வின்செஸ்டர் மாடல் 30 துப்பாக்கியை நினைவூட்டியது, IBM 3340 இன் வளர்ச்சிக்கு தலைமை தாங்கிய கென்னத் ஹாட்டன், "இது 30-30 என்றால், அது ஒரு வின்செஸ்டராக இருக்க வேண்டும்" என்று கூறுவதற்கு முன்னணியில் இருந்தது. -30, அது ஒரு வின்செஸ்டராக இருக்க வேண்டும்."). அப்போதிருந்து, துப்பாக்கிகள் மட்டுமல்ல, ஹார்ட் டிரைவ்களும் "ஹார்ட் டிரைவ்கள்" என்று அழைக்கப்படுகின்றன.

இன்னும் மூன்று ஆண்டுகளுக்குப் பிறகு, IBM 3350 "மாட்ரிட்" 14-இன்ச் தட்டுகள் மற்றும் 25 எம்எஸ் அணுகல் நேரத்துடன் வெளியிடப்பட்டது.

முதல் SSD இயக்கி 1976 இல் Dataram ஆல் உருவாக்கப்பட்டது. Dataram BulkCore இயக்கி 256 KiB திறன் கொண்ட எட்டு ரேம் மெமரி ஸ்டிக்களுடன் ஒரு சேஸைக் கொண்டிருந்தது. முதல் வன்வட்டுடன் ஒப்பிடும்போது, ​​பல்க் கோர் சிறியதாக இருந்தது: 50,8 செமீ நீளம், 48,26 செமீ அகலம் மற்றும் 40 செமீ உயரம். அதே நேரத்தில், இந்த மாதிரியில் தரவு அணுகல் நேரம் 750 ns மட்டுமே, இது அந்த நேரத்தில் மிகவும் நவீன HDD டிரைவை விட 30000 மடங்கு வேகமாக இருந்தது.

1978 ஆம் ஆண்டில், ஷுகார்ட் டெக்னாலஜி நிறுவப்பட்டது, இது ஒரு வருடம் கழித்து ஷுகார்ட் அசோசியேட்ஸுடன் மோதல்களைத் தவிர்க்க அதன் பெயரை சீகேட் டெக்னாலஜி என்று மாற்றியது. இரண்டு வருட வேலைக்குப் பிறகு, சீகேட் ST-506 ஐ வெளியிட்டது - 5.25 அங்குல வடிவ காரணி மற்றும் 5 MiB திறன் கொண்ட தனிப்பட்ட கணினிகளுக்கான முதல் ஹார்ட் டிரைவ்.

Shugart டெக்னாலஜியின் தோற்றத்திற்கு கூடுதலாக, StorageTek இலிருந்து முதல் எண்டர்பிரைஸ் SSD வெளியீட்டிற்காக 1978 நினைவுகூரப்பட்டது. StorageTek STC 4305 45 MiB தரவைக் கொண்டுள்ளது. இந்த SSD ஐபிஎம் 2305க்கு மாற்றாக உருவாக்கப்பட்டது, அதே பரிமாணங்களைக் கொண்டது மற்றும் நம்பமுடியாத $400 செலவாகும்.

1982 இல், SSD தனிப்பட்ட கணினி சந்தையில் நுழைந்தது. Axlon நிறுவனம் ஆப்பிள் II க்காக RAMDISK 320 எனப்படும் ரேம் சிப்களில் SSD டிஸ்க்கை உருவாக்குகிறது. இந்த இயக்கி ஆவியாகும் நினைவகத்தின் அடிப்படையில் உருவாக்கப்பட்டதால், தகவலின் பாதுகாப்பை பராமரிக்க ஒரு பேட்டரி கிட்டில் வழங்கப்பட்டது. மின் இழப்பு ஏற்பட்டால் 3 மணிநேர தன்னாட்சி செயல்பாட்டிற்கு பேட்டரி திறன் போதுமானதாக இருந்தது.

ஒரு வருடம் கழித்து, ரோடிம் முதல் RO352 10 MiB ஹார்ட் டிரைவை நவீன பயனர்களுக்கு நன்கு தெரிந்த 3.5-இன்ச் வடிவ காரணியில் வெளியிடும். இந்த ஃபார்ம் பேக்டரில் இதுவே முதல் வணிக இயக்கம் என்ற போதிலும், ரோடிம் அடிப்படையில் புதுமையான எதையும் செய்யவில்லை.

இந்த ஃபார்ம் பேக்டரில் உள்ள முதல் தயாரிப்பு டாண்டன் மற்றும் ஷுகார்ட் அசோசியேட்ஸ் அறிமுகப்படுத்திய ஃப்ளாப்பி டிரைவாகக் கருதப்படுகிறது. மேலும், சீகேட் மற்றும் மினிஸ்கிரைப் ஆகியவை 3.5-இன்ச் தொழில்துறை தரநிலையை ஏற்றுக்கொள்ள ஒப்புக்கொண்டன, ரோடிமை பின்தள்ளியது, இது ஒரு "காப்புரிமை பூதம்" மற்றும் டிரைவ் தயாரிப்பு துறையில் இருந்து முழுமையாக வெளியேறும் விதியை எதிர்கொண்டது.

1980 ஆம் ஆண்டில், தோஷிபா பொறியாளர், பேராசிரியர் புஜியோ மசுவோகா, NOR Flash memory எனப்படும் புதிய வகை நினைவகத்திற்கான காப்புரிமையைப் பதிவு செய்தார். வளர்ச்சி 4 ஆண்டுகள் ஆனது.

NOR நினைவகம் என்பது கடத்திகளின் உன்னதமான 2D மேட்ரிக்ஸ் ஆகும், இதில் ஒரு செல் வரிசைகள் மற்றும் நெடுவரிசைகளின் குறுக்குவெட்டில் நிறுவப்பட்டுள்ளது (காந்த கோர்களில் நினைவகத்திற்கு ஒப்பானது).

1984 ஆம் ஆண்டில், பேராசிரியர் மசுவோகா சர்வதேச மின்னணுவியல் உருவாக்குநர்கள் கூட்டத்தில் தனது கண்டுபிடிப்பைப் பற்றி பேசினார், அங்கு இன்டெல் இந்த வளர்ச்சியின் வாக்குறுதியை விரைவாக அங்கீகரித்தது. பேராசிரியர் மசுவோகா பணிபுரிந்த தோஷிபா, ஃப்ளாஷ் நினைவகத்தை சிறப்பு வாய்ந்ததாக கருதவில்லை, எனவே ஆய்வுக்காக பல முன்மாதிரிகளை உருவாக்க இன்டெல்லின் கோரிக்கைக்கு இணங்கினார்.

புஜியோவின் வளர்ச்சியில் இன்டெல்லின் ஆர்வம், கண்டுபிடிப்பை வணிகமயமாக்குவதில் உள்ள சிக்கலைத் தீர்க்க பேராசிரியருக்கு உதவ ஐந்து பொறியாளர்களை ஒதுக்க தோஷிபாவைத் தூண்டியது. இன்டெல், முந்நூறு ஊழியர்களை ஃப்ளாஷ் நினைவகத்தின் சொந்த பதிப்பை உருவாக்கத் தூண்டியது.

இன்டெல் மற்றும் தோஷிபா ஆகியவை ஃப்ளாஷ் சேமிப்பகத் துறையில் முன்னேற்றங்களை வளர்த்துக் கொண்டிருந்த போது, ​​1986 இல் இரண்டு முக்கியமான நிகழ்வுகள் நிகழ்ந்தன. முதலாவதாக, SCSI, கணினிகள் மற்றும் புற சாதனங்களுக்கு இடையே தொடர்புகொள்வதற்கான மரபுகளின் தொகுப்பு, அதிகாரப்பூர்வமாக தரப்படுத்தப்பட்டுள்ளது. இரண்டாவதாக, ஒருங்கிணைந்த டிரைவ் எலக்ட்ரானிக்ஸ் (ஐடிஇ) என்ற பிராண்ட் பெயரில் அறியப்பட்ட ஏடி அட்டாச்மென்ட் (ஏடிஏ) இடைமுகம் உருவாக்கப்பட்டது, இதற்கு நன்றி டிரைவ் கன்ட்ரோலர் டிரைவிற்குள் நகர்த்தப்பட்டது.

மூன்று ஆண்டுகளாக, Fujio Mausoka ஃப்ளாஷ் நினைவக தொழில்நுட்பத்தை மேம்படுத்த வேலை செய்தார், மேலும் 1987 இல் NAND நினைவகத்தை உருவாக்கினார்.

NAND நினைவகம் அதே NOR நினைவகமாகும், இது முப்பரிமாண வரிசையாக ஒழுங்கமைக்கப்பட்டுள்ளது. முக்கிய வேறுபாடு என்னவென்றால், ஒவ்வொரு கலத்தையும் அணுகுவதற்கான வழிமுறை மிகவும் சிக்கலானது, செல் பகுதி சிறியது மற்றும் மொத்த திறன் கணிசமாக அதிகரித்தது.

ஒரு வருடம் கழித்து, இன்டெல் அதன் சொந்த NOR ஃப்ளாஷ் நினைவகத்தை உருவாக்கியது, மேலும் டிஜிப்ரோ அதை Flashdisk என்றழைக்கப்படும் ஒரு இயக்கியை உருவாக்கியது. Flashdisk இன் முதல் பதிப்பு அதன் அதிகபட்ச கட்டமைப்பில் 16 MiB தரவைக் கொண்டிருந்தது மற்றும் $500க்கும் குறைவான விலை

80 களின் பிற்பகுதியிலும் 90 களின் முற்பகுதியிலும், ஹார்ட் டிரைவ் உற்பத்தியாளர்கள் டிரைவ்களை சிறியதாக மாற்ற போட்டியிட்டனர். 1989 இல், PrairieTek 220-இன்ச் வடிவ காரணியில் PrairieTek 20 2.5 MiB டிரைவை வெளியிட்டது. இரண்டு ஆண்டுகளுக்குப் பிறகு, ஒருங்கிணைந்த பெரிஃபெரல்ஸ் 1820 "முஸ்டாங்" வட்டை அதே தொகுதியுடன் உருவாக்குகிறது, ஆனால் ஏற்கனவே 1.8 அங்குலங்கள். ஒரு வருடம் கழித்து, ஹெவ்லெட்-பேக்கர்ட் வட்டு அளவை 1.3 அங்குலமாகக் குறைத்தார்.

சீகேட் 3.5-இன்ச் ஃபார்ம் ஃபேக்டரில் டிரைவ்களுக்கு விசுவாசமாக இருந்து, சுழற்சி வேகத்தை அதிகரிப்பதில் தங்கியிருந்தது, 1992 இல் அதன் பிரபலமான பார்ராகுடா மாடலை வெளியிட்டது, இது 7200 ஆர்பிஎம் ஸ்பிண்டில் வேகம் கொண்ட முதல் ஹார்ட் டிரைவ் ஆகும். ஆனால் சீகேட் அங்கு நிற்கப் போவதில்லை. 1996 இல், சீகேட் சீட்டா வரிசையில் இருந்து இயக்கிகள் 10000 ஆர்பிஎம் சுழற்சி வேகத்தை எட்டியது, நான்கு ஆண்டுகளுக்குப் பிறகு X15 மாற்றம் 15000 ஆர்பிஎம் வரை சுழன்றது.

2000 ஆம் ஆண்டில், ATA இடைமுகம் PATA என அறியப்பட்டது. இதற்குக் காரணம், அதிக கச்சிதமான கம்பிகள், ஹாட்-ஸ்வாப் ஆதரவு மற்றும் அதிகரித்த தரவு பரிமாற்ற வேகம் கொண்ட சீரியல் ஏடிஏ (SATA) இடைமுகம் வெளிப்பட்டது. சீகேட் இங்கேயும் முன்னணியில் இருந்தது, 2002 இல் அத்தகைய இடைமுகத்துடன் கூடிய முதல் ஹார்ட் டிரைவை வெளியிட்டது.

ஃபிளாஷ் நினைவகம் தயாரிப்பதற்கு ஆரம்பத்தில் மிகவும் விலை உயர்ந்தது, ஆனால் 2000 களின் முற்பகுதியில் செலவுகள் வெகுவாகக் குறைந்தது. டிரான்ஸ்சென்ட் இதைப் பயன்படுத்திக் கொண்டது, 2003 இல் 16 முதல் 512 MiB வரையிலான திறன் கொண்ட SSD டிரைவ்களை வெளியிட்டது. மூன்று ஆண்டுகளுக்குப் பிறகு, சாம்சங் மற்றும் சான்டிஸ்க் வெகுஜன உற்பத்தியில் இணைந்தன. அதே ஆண்டில், ஐபிஎம் தனது வட்டு பிரிவை ஹிட்டாச்சிக்கு விற்றது.

சாலிட் ஸ்டேட் டிரைவ்கள் வேகத்தை அதிகரித்தன மற்றும் ஒரு வெளிப்படையான சிக்கல் இருந்தது: SATA இடைமுகம் SSDகளை விட மெதுவாக இருந்தது. இந்தச் சிக்கலைத் தீர்க்க, NVM எக்ஸ்பிரஸ் பணிக்குழு NVMe-ஐ உருவாக்கத் தொடங்கியது - SSDகளுக்கான அணுகல் நெறிமுறைகளுக்கான விவரக்குறிப்பு PCIe பேருந்தில் நேரடியாக, SATA கட்டுப்படுத்தி வடிவில் "இடைத்தரகர்" ஐத் தவிர்த்து. இது PCIe பஸ் வேகத்தில் தரவு அணுகலை அனுமதிக்கும். இரண்டு ஆண்டுகளுக்குப் பிறகு, விவரக்குறிப்பின் முதல் பதிப்பு தயாராக இருந்தது, ஒரு வருடம் கழித்து முதல் NVMe இயக்கி தோன்றியது.

நவீன SSDகள் மற்றும் HDDகளுக்கு இடையிலான வேறுபாடுகள்

இயற்பியல் மட்டத்தில், ஒரு SSD மற்றும் HDD க்கு இடையிலான வேறுபாடு எளிதில் கவனிக்கத்தக்கது: SSD இல் இயந்திர கூறுகள் இல்லை, மேலும் தகவல் நினைவக கலங்களில் சேமிக்கப்படும். நகரும் கூறுகள் இல்லாதது நினைவகத்தின் எந்தப் பகுதியிலும் தரவை விரைவாக அணுக வழிவகுக்கிறது, இருப்பினும், மீண்டும் எழுதும் சுழற்சிகளின் எண்ணிக்கையில் வரம்பு உள்ளது. ஒவ்வொரு நினைவக கலத்திற்கும் குறைந்த எண்ணிக்கையிலான மறு எழுதுதல் சுழற்சிகள் இருப்பதால், ஒரு சமநிலைப்படுத்தும் பொறிமுறையின் தேவை உள்ளது - செல்களுக்கு இடையில் தரவை மாற்றுவதன் மூலம் செல் தேய்மானத்தை சமன் செய்கிறது. இந்த வேலை வட்டு கட்டுப்படுத்தி மூலம் செய்யப்படுகிறது.

சமநிலையை செயல்படுத்த, SSD கட்டுப்படுத்தி எந்த செல்கள் ஆக்கிரமிக்கப்பட்டுள்ளது மற்றும் எது இலவசம் என்பதை அறிந்து கொள்ள வேண்டும். கன்ட்ரோலரால் ஒரு கலத்தில் தரவைப் பதிவு செய்வதைக் கண்காணிக்க முடியும், அதை நீக்குவது பற்றி சொல்ல முடியாது. உங்களுக்குத் தெரியும், இயக்க முறைமைகள் (OS) பயனர் ஒரு கோப்பை நீக்கும்போது வட்டில் இருந்து தரவை அழிக்காது, ஆனால் தொடர்புடைய நினைவக பகுதிகளை இலவசம் எனக் குறிக்கவும். இந்த தீர்வு HDD ஐப் பயன்படுத்தும் போது வட்டு செயல்பாட்டிற்காக காத்திருக்க வேண்டிய தேவையை நீக்குகிறது, ஆனால் SSD ஐ இயக்குவதற்கு முற்றிலும் பொருந்தாது. SSD டிரைவ் கன்ட்ரோலர் பைட்டுகளுடன் செயல்படுகிறது, கோப்பு முறைமைகள் அல்ல, எனவே ஒரு கோப்பு நீக்கப்படும்போது தனி செய்தி தேவைப்படுகிறது.

TRIM (ஆங்கிலம் - டிரிம்) கட்டளை தோன்றியது, இதன் மூலம் OS ஒரு குறிப்பிட்ட நினைவக பகுதியை விடுவிக்க SSD வட்டு கட்டுப்படுத்திக்கு தெரிவிக்கிறது. TRIM கட்டளை ஒரு வட்டில் இருந்து தரவை நிரந்தரமாக அழிக்கிறது. அனைத்து இயக்க முறைமைகளும் இந்த கட்டளையை திட-நிலை இயக்கிகளுக்கு அனுப்ப தெரியாது, மேலும் வட்டு வரிசை முறையில் உள்ள வன்பொருள் RAID கட்டுப்படுத்திகள் TRIM ஐ டிஸ்க்குகளுக்கு அனுப்பாது.

தொடர வேண்டும் ...

பின்வரும் பகுதிகளில் நாம் படிவ காரணிகள், இணைப்பு இடைமுகங்கள் மற்றும் திட-நிலை இயக்கிகளின் உள் அமைப்பு பற்றி பேசுவோம்.

எங்கள் ஆய்வகத்தில் தேர்வு ஆய்வகம் நீங்கள் நவீன HDD மற்றும் SSD டிரைவ்களை சுயாதீனமாக சோதிக்கலாம் மற்றும் உங்கள் சொந்த முடிவுகளை எடுக்கலாம்.

பதிவு செய்த பயனர்கள் மட்டுமே கணக்கெடுப்பில் பங்கேற்க முடியும். உள்நுழையவும், தயவு செய்து.

SSD ஆனது HDD ஐ இடமாற்றம் செய்ய முடியும் என்று நினைக்கிறீர்களா?

• 71.2%ஆம், SSDகள் எதிர்காலம்396

• 7.5%இல்லை, காந்த-ஆப்டிகல் HDD42 சகாப்தம் முன்னால் உள்ளது

• 21.2%ஹைப்ரிட் பதிப்பு HDD + SSD118 வெற்றி பெறும்

556 பயனர்கள் வாக்களித்தனர். 72 பயனர்கள் வாக்களிக்கவில்லை.

ஆதாரம்: www.habr.com