Как да лекуваме дебелото черво у дома. Възпаление на дебелото черво: причини, симптоми. Методи за лечение на възпаление на дебелото черво. Как се диагностицира възпалението на червата?

Производителността и продължителността на живота на SSD зависят основно от NAND флаш паметта и фърмуера на контролера. Те са основните компоненти на цената на диска и е логично да обърнете внимание на тези компоненти при покупка. Днес ще говорим за NAND.

Ако желаете, можете да намерите тънкостите на технологичния процес за производство на флаш памет на сайтове, специализирани в прегледи на SSD. Моята статия е насочена към по-широк кръг читатели и има две цели:

Повдигнете завесата на неясните спецификации, публикувани в сайтовете на производителите и магазините на SSD.
Разрешете въпроси, които може да имате, когато изучавате техническите характеристики на паметта на различни устройства и четете рецензии, написани за хардуерни маниаци.

Като начало ще илюстрирам проблема със снимки.

Какво показват спецификациите на SSD?

Техническите спецификации на NAND, публикувани на официалните уебсайтове на производителите и в онлайн магазините, не винаги съдържат подробна информация. Освен това терминологията варира значително и аз съм събрал данни за вас за пет различни устройства.

Тази снимка говори ли ви нещо?

Добре, да кажем, че Yandex.Market не е най-надеждният източник на информация. Нека се обърнем към уебсайтовете на производителите - стана ли по-лесно?

Може би така ще стане по-ясно?

И ако е така?

Или така е по-добре?

Междувременно всички тези устройства имат една и съща инсталирана памет! Трудно е за вярване, особено като гледаме последните две снимки, нали? След като прочетете записа до края, вие не само ще се убедите в това, но и ще прочетете подобни характеристики като отворена книга.

Производители на NAND памет

Има много по-малко производители на флаш памет, отколкото компании, продаващи SSD под собствените си марки. Повечето дискове вече имат памет от:

Intel/Micron
Hynix
Samsung
Toshiba/SanDisk

Не е случайно, че Intel и Micron споделят едно и също място в списъка. Те произвеждат NAND, използвайки същите технологии в рамките на съвместното предприятие IMFT.

Във водещия завод в американския щат Юта една и съща памет се произвежда под марките на тези две компании в почти равни пропорции. От поточната линия на завода в Сингапур, който сега се контролира от Micron, паметта може да дойде и под марката на нейното дъщерно дружество SpecTek.

Всички производители на SSD купуват NAND от горните компании, така че различните устройства може да имат почти една и съща памет, дори марката им да е различна.

Изглежда, че в тази ситуация с паметта всичко трябва да е просто. Съществуват обаче няколко вида NAND, които от своя страна се разделят според различни параметри, което предизвиква объркване.

Типове NAND памет: SLC, MLC и TLC

Това са три различни видове NAND, основната технологична разлика между които е броят битове, съхранявани в клетката на паметта.

SLC е най-старата от трите технологии и едва ли ще намерите модерен SSD с такъв NAND. Повечето устройства вече имат MLC на борда, а TLC е нова дума на пазара на памет за SSD устройства.

По принцип TLC отдавна се използва в USB флашки, където издръжливостта на паметта не е от практическо значение. Новите технологични процеси позволяват да се намали цената на гигабайт TLC NAND за SSD, осигурявайки приемлива производителност и експлоатационен живот, което е логично за всички производители.

Интересно е, че докато широката общественост е загрижена за ограничения брой цикли на запис на SSD, с развитието на NAND технологиите, този параметър само намалява!

Как да определите конкретен тип памет в SSD

Независимо дали сте закупили SSD или тепърва планирате покупка, след като прочетете тази публикация може да имате въпрос в подзаглавието.

Никоя програма не показва типа памет. Тази информация може да бъде намерена в ревютата на дискове, но има пряк път, особено когато трябва да сравните няколко кандидата за покупка.

В специализирани сайтове можете да намерите бази данни за SSD, а ето и пример.

Нямах проблеми с намирането на характеристиките на паметта на моите устройства там, с изключение на SanDisk P4 (mSATA), инсталиран в таблета.

Кои SSD имат най-добра памет?

Нека първо преминем през основните точки на статията:

Производителите на NAND могат да се преброят на пръстите на едната ръка
Съвременните твърдотелни дискове използват два вида NAND: MLC и TLC, които едва набират скорост
MLC NAND се различава по интерфейси: ONFi (Intel, Micron) и режим на превключване (Samsung, Toshiba)
ONFi MLC NAND се разделя на асинхронен (по-евтин и по-бавен) и синхронен (по-скъп и по-бърз)
Производителите на SSD използват памет от различни интерфейси и типове, създавайки разнообразна гама от модели, които да отговарят на всеки бюджет
Официалните спецификации рядко съдържат конкретна информация, но SSD базите данни ви позволяват точно да определите типа NAND

Разбира се, в такъв зоопарк няма как да има еднозначен отговор на поставения в подзаглавието въпрос. Независимо от марката на устройството, NAND отговаря на посочените спецификации, в противен случай няма смисъл производителите на OEM да го купуват (те дават собствена гаранция за SSD).

Но... представете си, че лятото ви зарадва с безпрецедентна реколта от ягоди в дачата!

Всичко е сочно и сладко, но просто не можете да ядете толкова много, така че решихте да продадете част от плодовете, които сте събрали.

Ще запазите ли най-добрите ягоди за себе си или ще ги пуснете за продажба? :)

Може да се предположи, че NAND производителите инсталират най-много по-добра паметкъм вашите устройства за съхранение. Предвид ограничения брой компании, произвеждащи NAND, списъкът на производителите на SSD е още по-кратък:

Решаващ (подразделение на Micron)
Intel
Samsung

Отново, това е само предположение и не е подкрепено с твърди факти. Но бихте ли постъпили по различен начин, ако бяхте на мястото на тези компании?

Нуждата от енергонезависима флаш памет нараства пропорционално на степента на напредък на компютърните системи в областта мобилни приложения. Надеждността, ниската консумация на енергия, малкият размер и ниското тегло са очевидни предимства на базираните на флаш памет носители в сравнение с дисковите устройства. Предвид постоянния спад в разходите за съхраняване на единица информация във флаш памет, медиите, базирани на нея, предоставят все повече предимства и функционалност на мобилните платформи и преносимото оборудване, които използват такава памет. Сред разнообразието от видове памет, флаш паметта, базирана на NAND клетки, е най-подходящата основа за изграждане на енергонезависими устройства за съхранение на големи количества информация.

В момента има две основни структури за конструиране на флаш памет: памет, базирана на NOR и NAND клетки. NOR структурата (фиг. 1) се състои от паралелно свързани елементарни клетки за съхранение на информация. Тази организация на клетките осигурява възможност за произволен достъп до данни и байт по байт запис на информация. NAND структурата (фиг. 2) се основава на принципа на последователно свързване на елементарни клетки, които образуват групи (една група има 16 клетки), които се комбинират в страници, а страниците в блокове. При тази конструкция на масив от памет достъпът до отделни клетки е невъзможен. Програмирането се извършва едновременно само в рамките на една страница, а при изтриване се осъществява достъп до блокове или групи от блокове.


Фиг.1 NOR структура	Фиг.2 NAND структура

В резултат на това разликите в структурната организация между NOR и NAND паметите се отразяват в техните характеристики. Когато работите с относително големи количества данни, процесите на запис/изтриване в NAND памет се изпълняват много по-бързо от NOR памет. Тъй като 16 съседни клетки NAND памет са свързани последователно една с друга без никакви контактни празнини, се постига голяма площ на клетките върху чипа, което позволява висок капацитет при същите технологични стандарти. Програмирането на NAND флаш памет се основава на процеса на електронно тунелиране. И тъй като се използва както за програмиране, така и за изтриване, се постига ниска консумация на енергия на чипа памет. Последователната структура на клетъчната организация ви позволява да получите висока степенскалируемост, което прави NAND флаш лидер в надпреварата за увеличаване на капацитета на паметта. Тъй като електронното тунелиране се извършва в цялата площ на канала на клетката, NAND флаш паметта има по-ниска скорост на улавяне на заряда на единица площ в сравнение с други технологии за флаш памет, което води до по-голям брой цикли на програмиране/изтриване. Програмирането и четенето се извършват сектор по сектор или страница по страница, в 512-байтови блокове, за да емулират общия размер на сектора на дисковите устройства.

Основните разлики в параметрите на флаш паметта, произведена с помощта на различни технологии, са показани в таблица 1.

Маса 1. Сравнителна характеристикамодули памет, базирани на NAND и NOR клетки

Параметър	NAND	НИТО
Капацитет	~ 1 Gbit (2 кристала в кутията)	~ 128 Mbit
Захранващо напрежение	2,7 – 3,6 V	2,3 – 3,6 V
Вход изход	x8 / x16	x8 / x16
Време за достъп	50 ns (цикъл на последователен достъп) 25 µS (произволен достъп)	70 ns (30 pF, 2,3 V) 65 ns (30 pF, 2,7 V)
Скорост на програмиране (типично)	- 200 µS / 512 байта	8 µS/байт 4,1 mS / 512 байта
Скорост на изтриване (типично)	2 mS/блок (16 kB)	700 mS/блок
Съвкупна скорост програмиране и изтриване (типично)	33,6 mS / 64 kB	1,23 сек/блок (основен: 64 kB)

Водещият лидер в производството на NAND флаш чипове е Hynix. Произвежда няколко вида чипове с памет, които се различават по следните основни параметри:

капацитет (256 Mbit, 512 Mbit и 1 Gbit);
ширина на шината, 8 или 16 бита (x8, x16);
захранващо напрежение: от 2,7 до 3,6 V (3,3 V устройство) или от 1,7 до 1,95 V (1,8 V устройство);
размер на страницата: в x8 устройства (512 + 16 резервни) байта, в 16x – (256 + 8 резервни) думи;
размер на блока: в x8 устройства (16K + 512 резервни) байта, в 16x – (8K + 256 резервни) думи;
време за достъп: произволен достъп 12 μS, последователен 50 ns;
време за програмиране на страницата 200 µS;

Всички NAND флаш чипове от Hynix имат типично време за изтриване на блок от 2 mS, имат хардуерно базирана защита на данните по време на преходни процеси на захранване и могат да изпълняват 100 000 цикъла на запис/изтриване. Гарантираният срок на съхранение на данните е 10 години. Важна характеристикаЧиповете памет на Hynix са съвместими от pin-to-pin, независимо от капацитета. Това прави много лесно подобряването на потребителските характеристики на крайния продукт. Таблица 2 показва основните параметри на всички Hynix NAND флаш чипове.

Таблица 2. Сравнителен списък на NAND флаш чипове от Hynix

относно	Тип	Организация	Волтаж хранене	Обхват работници температури *	Скорост (ns)	Кадър
256Mbit		32Mx8	1,8 V	C,E,I	50	TSOP/WSOP/FBGA
		32Mx8	3,3 V	C,E,I	50	TSOP/WSOP/FBGA
		16Mx16	1,8 V	C,E,I	50	TSOP/WSOP/FBGA
		16Mx16	3,3 V	C,E,I	50	TSOP/WSOP/FBGA
512Mbit		64Mx8	1,8 V	C,E,I	50	TSOP/WSOP/FBGA
		64Mx8	3,3 V	C,E,I	50	TSOP/WSOP/FBGA
		32Mx16	1,8 V	C,E,I	50	TSOP/WSOP/FBGA
		32Mx16	3,3 V	C,E,I	50	TSOP/WSOP/FBGA
1Gb		128Mx8	1,8 V	C,E,I	50	TSOP/WSOP/FBGA
		128Mx8	1,8 V	C,E,I	50	TSOP/WSOP/FBGA
		128Mx8	3,3 V	C,E,I	50	TSOP/WSOP/FBGA
		128Mx8	3,3 V	C,E,I	50	TSOP/WSOP/FBGA
		64Mx16	1,8 V	C,E,I	50	TSOP/WSOP/FBGA
		64Mx16	1,8 V	C,E,I	50	TSOP/WSOP/FBGA
		64Mx16	3,3 V	C,E,I	50	TSOP/WSOP/FBGA
		64Mx16	3,3 V	C,E,I	50	TSOP/WSOP/FBGA

* - Температурни диапазони
° С- Търговски работен температурен диапазон 0...+70°C
д- Разширен температурен диапазон на работа -25...+85°C
аз- Промишлен работен температурен диапазон -40...+85°C

Характеристиките на чиповете памет Hynix могат да бъдат разгледани по-подробно на примера на кристалите от серията HY27xx(08/16)1G1M. Фигура 3 показва вътрешната структура и предназначението на терминалите на тези устройства. Адресните линии се мултиплексират с линии за вход/изход на данни на 8 или 16-битова I/O шина. Този интерфейс намалява броя на използваните щифтове и дава възможност за мигриране към чипове с по-голям капацитет, без да се променя печатната платка. Всеки блок може да бъде програмиран и изтрит 100 000 пъти. За увеличаване жизнен цикъл NAND флаш устройствата силно се препоръчват да използват код за коригиране на грешки (ECC). Чиповете имат отворен изход за четене/заето, който може да се използва за идентифициране на активността на контролера PER (Програмиране/Изтриване/Четене). Тъй като изходът е с отворен дрейн, е възможно да се свържат няколко такива изхода от различни чипове памет заедно чрез един издърпващ резистор към положителния извод на захранването.

Фиг.3 Вътрешна организация на Hynix NAND флаш чипове

За оптимална работа с дефектни блокове е налична командата „Копирай обратно“. Ако програмирането на страница е неуспешно, данните от тази команда могат да бъдат записани на друга страница, без да се налага повторно изпращане.

Чиповете памет Hynix се предлагат в следните пакети:

48-ТСОП1 (12х20х1,2 мм) – Фиг. 4;
48-WSOP1 (12x12x0.7 mm)
63-FBGA (8,5x15x1,2 mm, 6x8 сферична контактна матрица, стъпка 0,8 mm)

Фиг.4 Hynix NAND флаш

Масивът NAND памет е организиран в блокове, всеки от които съдържа 32 страници. Масивът е разделен на две зони: основна и резервна (фиг. 5). Основната област на масива се използва за съхраняване на данни, докато резервната област обикновено се използва за съхраняване на кодове за коригиране на грешки (ECC), програмни флагове и идентификатори на лош блок на основната област. На устройства x8 страниците в основната област са разделени на две половин страници от по 256 байта всяка плюс 16 байта от резервната област. На устройства x16 страниците са разделени на основна област от 256 думи и резервна област от 8 думи.

Фиг.5 Организация на масива памет NAND

NAND флаш устройства със страници от 528 байта/264 думи може да съдържат лоши блокове, които може да съдържат една или повече мъртви клетки, за които не е гарантирано, че са надеждни. Освен това по време на работа на продукта могат да се появят допълнителни неизползваеми блокове. Информацията за лоши блокове се записва на кристала преди изпращане. Работата с такива блокове се извършва съгласно процедурата, описана подробно в справочното ръководство за чипове памет Hynix.

При работа с чипове памет се извършват три основни действия: четене (фиг. 6), запис (фиг. 7) и изтриване (фиг. 8).

Процедура за четене на данни

Фиг.6 Диаграма на процедурата за четене

Процедурите за четене на данни от NAND памет могат да бъдат три вида: произволно четене, четене на страници и четене на последователни редове. При случайно четене е необходима отделна команда за получаване на една част от данните.

Страницата се чете след произволен достъп за четене, който прехвърля съдържанието на страницата в буфера на страницата. Завършването на трансфера се индикира от високо ниво на изхода Read/Busy. Данните могат да се четат последователно (от адреса на избраната колона до последната колона) чрез импулс на сигнала за разрешаване на четене (RE).

Режимът на четене на последователен ред е активен, ако входът за активиране на чип (CE) остане нисък и входът за активиране на четене импулсира, след като последната колона на страницата е била прочетена. В този случай следващата страница се зарежда автоматично в буфера на страницата и операцията по четене продължава. Операцията за четене на последователен ред може да се използва само в рамките на блок. Ако даден блок е модифициран, трябва да се подаде нова команда за четене.

Процедура за запис на данни

Фиг.7 Диаграма на процедурата за запис

Стандартната процедура за запис на данни е запис на страница. Основната област на масива от памет е програмирана в страници, но е възможно да се програмира част от страница с необходимия брой байтове (от 1 до 528) или думи (от 1 до 264). Максималният брой последователни записи на части от една и съща страница е не повече от един в основната област и не повече от два в резервната област. След като тези стойности бъдат превишени, командата за изтриване на блок трябва да се изпълни преди всяко последващо програмиране на тази страница. Всяка операция по програмиране се състои от пет стъпки:

Необходим е един цикъл на шина, за да се настрои командата за запис на страница.
За прехвърляне на адрес са необходими четири автобусни цикъла.
Извеждане на данни към шината (до 528 байта / 264 думи) и зареждане в буфера на страницата.
Необходим е един цикъл на шина, за да се издаде команда за потвърждение за стартиране на контролера PER.
Контролерът PER записва данни в масива.

Процедура за изтриване на блок

Фиг.8 Диаграма на процедурата за изтриване

Операцията по изтриване се извършва на един блок наведнъж. В резултат на неговата работа, всички битове в посочения блок се настройват на „1“. Всички предишни данни се губят. Операцията по изтриване се състои от три стъпки (фиг. 8):

Необходим е един цикъл на шина, за да се зададе командата за изтриване на блок.
Необходими са само три цикъла на шина, за да зададете адреса на блока. Първият цикъл (A0-A7) не е необходим, тъй като само адресите A14 до A26 (най-високите адреси) са валидни, A9-A13 се игнорират.
Необходим е един цикъл на шина, за да се издаде команда за потвърждение за стартиране на контролера PER.

В допълнение към Hynix, NAND чипове с памет се произвеждат от няколко други производители, сред които Samsung има много голяма продуктова гама и обем на продажбите. Той произвежда две основни линии NAND Flash и One NAND™ чипове с памет. Фамилията модули памет One NAND™ са памети с единични матрици със стандартен NOR-flash интерфейс, базиран на масив от NAND-flash клетки.

Гамата от продукти, произвеждани от Samsung, е по-широка от тази на Hynix. Представени са модули с капацитет от 4 Mbit до 8 Gbit, работещи в търговски и промишлени температурни диапазони. Предлагат се както 8-, така и 16-битови модификации за различни диапазони на захранващо напрежение: 1,65...1,95 V или 2,7...3,6 V. Продуктите на Samsung имат усъвършенствани хардуерни възможности за защита на данните: защита срещу запис за BootRAM, режим на защита за Flash масива и защита срещу случайно записване при включване и изключване.

В противен случай дизайнът на чиповете памет Hynix и продуктите от семейството NAND Flash на Samsung е почти идентичен. В тази ситуация предпочитаният от потребителя вариант е продуктът на производителя, чиято пазарна цена е най-приемлива.

Високата производителност при четене на потоци от серийни данни определя широкия диапазон на приложимост на NAND флаш паметта. Много популярен и обещаващ пазар за този тип памет е пазарът на твърдотелни устройства за USB шина. Таблица 3 показва възможностите на произвежданите в момента NAND флаш чипове в тази област. Освен това най-печелившата употреба на такава памет е в MP3 плейъри, цифрови фотоапарати, преносими компютри и друго подобно оборудване.

Таблица 3. Предимства и недостатъци на използването на NAND флаш памет в SSD устройства

Категория		Съдържание
Възможности	Предимства	Съхранение на данни, които могат да се прехвърлят чрез USB
		Малък размер, лесни за създаване на преносими устройства
		Без ограничения на паметта
		Сигурно съхранение на данни, физически по-надеждно в сравнение с HDD
		Поддръжка на Hot Plug&Play
		Бърза скорост на трансфер: USB 1.1: максимум до 12 Mbaud, USB 2.0: максимум 480 Mbaud
		Отлична съвместимост със стандартизиран USB интерфейс
		Възможност за захранване от USB порт (500 mA, 4.5…5.5 V)
	недостатъци	Необходимост от софтуер в операционната система на хост контролера
		Необходимо е да използвате USB хост чипсет
		Висока цена в сравнение с HDD със сравним капацитет
Капацитет на продукта		От 16 Mbit до 8 Gbit
Скорост на предаване	Записвайте	До 13 Mb/s под USB 2.0 за CF карта от SanDisk
	Четене	До 15 Mb/s под USB 2.0 от SanDisk
Приложение		Компютър (настолен компютър, лаптоп), DVC, PDA, мобилни телефони и др.
Водещи производители, използващи флаш памет		M-Systems, Lexar Media, SanDisk и др.
Асоциации		USB-IF (Форум на USB дизайнерите), UTMA (Асоциация за универсална транспортируема памет)

Здравейте приятели! Онзи ден един от нашите редовни читатели зададе добър въпрос. Попита той,Да се как да разберете колко още ще работи или даКак да разберете работния ресурс на неговото SSD. Също миналата седмица други потребители зададоха повече въпроси по тази тема, например:

Който Типът флаш памет за SSD е по-добър: NAND, 3D NAND, 3D V-NAND и НИТО?

Как да разберете от кои чипове памет се състои закупеното SSD ( SLC, MLC или TLC) и коя памет е по-добра?

Какъв е броят на циклите на презаписване или TBW?

Ще отговорим на всички тези интересни въпроси в днешната статия.

Как да разберете колко време ще издържи вашето SSD

Не се страхувам да се повторя и да кажа, че всичко в един компютър е важно, включително SSD устройството. Преди да го закупите, не забравяйте да знаете производителността и експлоатационния живот на бъдещия си SSD. Тук е лесно за начинаещ потребител да се обърка, защото вместо експлоатационния живот на SSD,в интернет всеки говори за нещоброй цикли на презапис. Ще обясни. ° С Цикълът на пренаписване е презаписване на целия обем (всички клетки) на твърдотелен диск, но контролерът презаписва равномерноклетки. За наше удобство производителите посочват (изчисляват с помощта на формула) да не пренаписват цикли,А общото количество данни в терабайти, които могат да бъдат записани на устройството. Този обем се нарича - TBW(Общо записани байтове -Общо записани байтове). з Колкото по-голям е капацитетът на диска, толкова повече TBW има.Познавайки TBW, можете точно да изчислите живота на вашето твърдо състояние.Ограничението за TBW може да варира за различните SSDфактор на!

Ресурсът за пренаписване на SSD или TBW може да бъде намерен само на официалния уебсайт на производителя на устройството, но не всички производители посочват такива данни, така че е по-добре да закупите твърдотелно устройство от тези производители, които го посочват.

Производителността и експлоатационният живот на SSD зависят от две неща: вида NAND чипове с флаш памет: (SLC, MLC, TLC) и контролер с фърмуер. Цената на устройството зависи пряко от тях.

Има два основни типа флаш памет в SSD: NOR и NAND. NAND технологията е по-бърза и по-евтина. NAND памет днес подобрен. Появи се 3D памет NAND и 3D V-NAND. Ако вземем пазара на SSD, предлагани в момента на пазара, тогава 5 процента принадлежат на 3D V-NAND, 15 процента 3D NAND, почивка 80 процента NAND. дТези данни имат грешка, но малка.

На свой ред флаш паметта: NAND може да има три вида чипове памет: SLC, MLC и TLC. Днес се продават предимно SSD дискове, базирани на флаш памет. MLC и TLC. По отношение на TLC и MLC предлаганите на пазара SSD са 50/50.TLC паметта има по-ниска граница на TBW.

SLC- Single Level Cell - е най-старата и бърза от трите технологии. Има висока производителност, ниска консумация на енергия, най-висока скорост на запис и голям TBW лимит (общо количество данни, които могат да бъдат записани на устройството) . Цената на твърдо състояние, базирано на SLC чипове с памет, е много скъпо и е много трудно да се намери модерен SSD с него.
MLC- Многостепенна клетка – има по-ниска цена, по-ниска скорост на работа и по-ниска TBW.
TLC- Клетка на три нива – има още по-ниска цена, по-ниска скорост на работа и по-малкоTBW, в сравнение с MLC чипове. памет TLC винаги е бил широко използван в конвенционалните флаш памети, но с навлизането на новите технологии стана възможно да се използва в твърдотелни устройства.

В коя програма можете да видите типа памет на твърдотелно устройство: TLC и MLC

Програмата AIDA64 може да показва вида на SSD паметта, официален уебсайт на разработчиците https://www.aida64.com/

В главния прозорец на програмата изберете "Хранилище за данни",

след това изберете модела SSD, например имам три инсталирани SSD в системата си и ще избера първия - Samsung 850 Evo 250GB. Както можете да видите, типът флаш памет на устройството е TLC.

Второто устройство Kingston SHSS37A/240G има MLC тип флаш памет.

Как да разберете ресурса на твърдотелно устройство

Например, нека разберем ресурса Kingston SHSS37A/240G.

Отидете на официалния уебсайт на производителя на устройството https://www.hyperxgaming.com/ru

Изберете „Solid State Drives“ --> „Savage“.

Капацитет 240 GB

и виждаме общото количество данни (TBW), които могат да бъдат записани на устройство Kingston SHSS37A с капацитет от 240 GB - 306 TB.

Нека го сравним с устройството Samsung 850 Evo 250GB.

Отидете на официалния сайт на производителя http://www.samsung.com/ru/ssd/all-ssd/

Проверете елемента - SSD 850 Evo Sata III устройство.

Капацитет 240 GB и щракнете с левия бутон върху SSD изображението.

„Покажи всички характеристики“

Виждаме индикатора най-отдолу. Ресурс за запис: 75 TB.

Оказва се, че Kingston SHSS37A/240G SSD има ресурс от четири пъти повече TBW цикли на презапис.

Ако имате OCZ SSD устройство, отидете на уебсайта https://ocz.com/us/ssd/

Как да разберете общото количество данни, които вече са записани на SSD устройство

За целта ще използваме програмата CrystalDiskInfo.

В главния прозорец на програмата изберете моя SSD Samsung 850 Evo 250GB. В елемента „Общи записи на хост“ виждаме, че обемът на данните, записани на устройството, е 41,088 TB. Ако сравним тази цифра с ресурса за запис, посочен на официалния уебсайт: 75 TB, можем да заключим, че още 33 TB данни могат да бъдат записани на SSD.

В случай на SSD Kingston SHSS37A/240G, програмата CrystalDiskInfo не може да се покажеобщия обем данни, записани на устройството за съхранение.

В този случай ще използваме програмата SSD - Z.

Официален уебсайт на разработчика http://aezay.dk/aezay/ssdz/

Изтеглете и стартирайте програмата.

В главния прозорец, в елемента „Записани байтове“, виждаме, че обемът на данните, записани на устройството, е 43 902 TB.

Ако сравним тази цифра с ресурса за запис, посочен на официалния уебсайт: 306 TB, можем да заключим, че още 262 TB данни могат да бъдат записани на SSD.

CrystalDiskInfo от версия 7_0_5 може да работи с нови дискове, които използват най-новия нов NVM Express протокол (Toshiba OCZ RD400, Samsung 950 PRO, Samsung SM951). Предишната версия на програмата глупаво не виждаше такива дискове.

2017-05-25 Дата на последна промяна: 2018-10-10

Статията обсъжда: Характеристики на използването на микросхеми NAND ФЛАШ,методи за оформление на страница и управление на лоши блокове. Препоръки за програмиране с помощта на програмисти.

СЪДЪРЖАНИЕ:

1. ТЕОРИЯ

1.1. Разликата между NAND FLASH чиповете и конвенционалните чипове

Ако не се задълбочите в тънкостите на технологията, тогава разликата между микросхемите NANDот други чипове памет е както следва:

Микросхеми NANDимат много голям обем.
Микросхеми NANDмога да имам лоши (лоши) блокове.
Размер на страницатазаписи не е степен на 2 .
Писане в чипаизвършено само страници , изтриване - поне на блокове .

Има още няколко разлики, но първите две характеристики са ключови. Причинява най-много проблеми наличие на лоши блокове.

1.2. Организация на NAND FLASH чипове

Повече подробности за организацията и структурата на микросхемите NANDможе да се прочете в специализирана литература, но отбелязваме, че:

Микросхеми NANDорганизирани в страници (страници), страници в блокове (блокове), блокира в логически модули (лун).
Размер на страницата NAND не е кратно на 2.
Страницата се състои от основенИ резервен (резервен) области.

Според разработчиците NAND Vосновна зонатрябва да се намират самите данни, А в резервната (резервна) зона - маркери за лош блок, контролни сумиосновна площ, др сервизна информация.

Ако говорят за размер на страницата NAND чипове 512 байт или 2Kбайт, тогава ние говорим заО размер на основната площстраници, с изключение на резервен.

1.3. Начини за използване на резервната зона на страницата

Нека ви напомним още веднъж, че според плановете на разработчиците на NAND чипове в резервната зона трябваразположен: маркери за лош блок, контролни сумиосновна област с данни, другосервизна информация.

Повечето разработчици само описват местоположениемаркери за лош блокв доставените микросхеми. За други аспекти на използването на резервната зона, дадени общи препоръкии алгоритъм за изчисляване на ECC, обикновено според Haming. Samsung отива малко по-далеч, разработвайки препоръки, наречени " Резервна област на флаш памет NAND. Стандарт за предназначение "("NAND флаш резервна зона. Стандарт за присвояване", 27 април 2005 г., Memory Division, Samsung Electronics Co., Ltd).

И така, този стандарт предлага следното използване на резервната зона:

За чипове с размер на страницата 2048+64 байта t основната и резервната области на страницата са разделени на 4 фрагмента (сектора):

Регион	Размер (байтове)	Фрагмент
Основен	512	Сектор 1
	512	Сектор 2
	512	Сектор 3
	512	Сектор 4
Резервен	16	Сектор 1
	16	Сектор 2
	16	Сектор 3
	16	Сектор 4

Всеки фрагментосновната им площ съвпада фрагмент от резервна зона.

Използване на резервна зона (за всеки от четирите фрагмента)
за чипове с размер на страницата 2048+64 байта:

Пристрастие (байт)	Размер (байт)	Предназначение	Описание
			Маркер за лош блок
			Запазено
			Номер на логически сектор
			Запазено за номер на сектор
			Запазено
			ECC код за областта на главната страница
			ECC код за номер на логически сектор
			Запазено

Но това не е единственият „стандарт“ за разпределяне на паметта на страницата; само ние знаем няколко десетки от тях, например:

"Управление на NAND FLASH под WinCE 5.0 ", NXP;
"Управление на лоши блокове за NAND Flash с помощта на NX2LP “, 15 декември 2006 г., Cypress Semiconductor;
"OLPC NAND Управление на лоши блокове “, OLPC.

1.4. NAND изображение и двоично изображение

Може да срещнете два вариантаизображение за запис:

Двоичен файл не счупенна страници и без резервна площ.
Тази опция е възможна, ако сте разработчик на устройство, използващо NANDили е получил такъв файл от разработчика. Това изображение е подходящо за писане в микросхеми със страници с всякакъв размер и всяко разпределение на резервната зона, просто трябва да знаете по какъв метод ще се формира резервната област.
Изображение, прочетено от друга микросхема (проба), съдържащо резервна зона с маркировки на лоши блокове, сервизна информация и контролни кодове.
Това изображение може да бъде написано самов чип с абсолютно същите размеристраници и блокове.

Тези специалисти, които ремонтират различно оборудване, често се сблъскват с втория случай. В такъв случай често е трудно да се определи използвания метод за разпределяне на резервна зона и използвания метод за управление на лоши блокове.

1.5. Фабрична маркировка на бед блокове

Единственото нещо, което е повече или по-малко стандартизирано е фабрично маркиране на лоши блокове.

Лошите блокове са маркираниНа 0-ва или 1-ва страницаза чипове с размер на страницата под 4K.
За 4K страници и още, маркировката може да е включена последна страницаблок.
себе си маркер за лош блокнамира се в резервната зона на страницата в 5-ия байт за малки страници (512 байта) и в 0-ия байт за големи страници (2K).
Маркер за лош блокможе да има значение 0x00или 0xF0 за малки странициИ 0x00 за ощеХ.
Хубави блоковевинаги маркиран 0xFF.
Във всеки случай значението различен от 0xFFпрограмистът възприема като маркер за лош блок.
Като правило, в модерните NAND лошият блок е напълно запълнен със стойността 0x00.

Има един проблем: лош блок може да бъде изтрит. По този начин можете да загубите информация за лоши блокове на чипове.

Въпреки това, ако микросхемата вече е работила в устройството, този метод за маркиране на лоши блокове не винаги се използва. Понякога дори информацията за лош блок не се съхранява в NAND паметта. Но по-често, дори ако разработчикът на софтуера на устройството използва различна схема за управление на лоши блокове, той предпочита да не изтрива фабричните маркировки.

1.6. Лошо управление на блокове

Разработчици NANDмикросхемите предлагат да се използват следните схеми за управление на лоши блокове:

Паслоши блокове
Използване резервенрегион

Освен това методите за управление на лоши блокове понякога включват използване корекция на грешка(ECC). Трябва да се отбележи, че използването на единична корекция на грешки не елиминира множество грешки и все още ви принуждава да използвате една от горните схеми. Освен това мнозинството NANDчиповете имат гарантирана зона без грешки, в която не се появяват лоши блокове. Зоната без повреди обикновено се намира в началото на чипа.

Тези методи за управление на лоши блокове са добре описани в техническата документация на производителите NANDи са широко дискутирани в литературата за употребата NAND. Нека обаче накратко припомним тяхната същност:

Пропускане на лоши блокове:
Ако текущият блок се окаже дефектен, той се пропуска и информацията се записва в следващия свободен блок. Тази схема е универсална, лесна за изпълнение, но донякъде проблематична за случаите, когато по време на работа се появяват лоши блокове. За да работи тази схема напълно, номерът на логическия блок трябва да се съхранява вътре в блока (стандартът на Samsung за определяне на резервна област всъщност предполага това). Когато работи по тази схема, контролерът трябва някъде да съхранява таблица на съответствие между логически номера на блокове и техните физически номера, в противен случай достъпът до паметта ще бъде значително забавен.

Следователно логичното развитие е схемата използване на резервна зона:
Според този метод целият обем на паметта е разделен на две части: основна и резервна. Когато в основната памет се появи лош блок, той се заменя с блок от резервната памет и се прави съответен запис в таблицата за преназначаване на блокове. Таблицата за преназначаване се съхранява или в гарантирано безопасен блок, или в множество копия. Форматът на таблицата е различен, съхранява се на различни места. Отново Samsung описва стандарт за формата и оформлението на таблицата, но малко хора го спазват.

2. ПРАКТИКА

2.1. Сканиране на лоши блокове на NAND чип

Програмист ChipStarви позволява бързо да сканирате микросхемата NANDза наличие на лоши блокове в съответствие с фабричните маркировки на лоши блокове.

Изберете елемент от менюто " Чип|Търсете лоши блокове ", чипът ще бъде проверен за лоши блокове. Резултатът се показва в таблична форма.

Това действие е необходимо само ако просто искате да видите списъка с лоши блокове. Във всички останали случаи търсенето на лоши блокове се извършва автоматично, когато е необходимо.

2.2. Лоши блокове в NAND изображението

При четене на изображение на NAND чип, програмистът допълнително съхранява информация за размера на страницата и блока на чипа. Информацията се записва в отделен файл. Така че, ако преброите и запазите изображението на чипа във файл <имя_файла>.nbin програмата ще създаде друг файл: <имя_файла>.cfs . При отваряне на файл <имя_файла>.nbin файл <имя_файла>.cfs ще се чете по същия начин. Във файл <имя_файла>.cfs записва се информация за размера на страницата и блока на чипа. След като прочетете чипа или отворите файл като .nbin , се извършва фоново сканиране на изображението за наличие на лоши блокове въз основа на информация за страницата и размера на блока.

Настроики NANDи информация за лошите блокове можете да намерите в "раздела" NAND"програмист редактор:

Бинарно изображение NANDможе да се види в "таб" Главна памет ":

В режим на редактор NANDрезервната зона на страницата е разпределена по-тъмен цвят, също стават достъпни бутони за придвижване през страници, блокове и бързо прескачане до началото на резервната зона на текущата страница. В допълнение към адреса на курсора се показва допълнително редът за състояние на редактора номер на страницатаИ номер на блоккъдето се намира курсорът. Всичко това ви позволява по-удобно да преглеждате съдържанието на микросхемата.

2.3.Изтриване на NAND

Програматор по подразбиране не изтривалоши блокове, но ако деактивирате опцията " Проверка и пропускане на лоши блокове " лошите блокове могат да бъдат изтрити и маркировките за лоши блокове могат да бъдат загубени. Деактивирайте тази опция само ако е необходимо.

Пропускат се само лоши блокове, маркирани в съответствие с фабричните маркировки. Ако устройството използва различна маркировка за лоши блокове, те ще бъдат изтрити, защото софтуерът на програмиста няма да ги види. За да работи с нестандартни маркировки на лоши блокове, програмистът може да използва външни добавки.

2.4. Тестване на микросхемата за липса на запис

По подразбиране програмистът игнорира всички лоши блокове при проверка, но ако деактивирате опцията " Сканирайте и пропускайте лоши блокове "лошите блокове ще бъдат тествани, което естествено ще доведе до грешки при тестване.

2.5. Записване на готовото изображение върху чипа

Записване на изображение NANDв микросхемата е малко по-различна от конвенционалните ФЛАШмикросхеми На първо място, те трябва да съвпадат размери на страницатаизображение и целеви чип. Ако се използва контрол, лошите блокове трябва да съвпадат размери на блоковеизображение и микросхема.

Софтуер за всички програмисти ChipStarподдържа три метода за управление на лоши блоковевградени инструменти и неограничен брой с помощта на добавки. Освен това можете да зададете броя на записваемите блокове в началото на чипа, което всъщност е четвъртоначин за управление на лоши блокове.

Метод 1: Игнориране на лоши блокове

Просто копиране, игнориране на лошите блокове (лошите блокове се записват по същия начин като нормалните).

Оригинално изображение		Чип (първоначалното състояние)		Чип (резултат)
Блок 0 добре		Блокирайте чиста		Блок 0 добре
Блок 1 лошо		Блокирайте чиста		Блок 1 невярно
Блок 2 добре	Блокирайте чиста		Блок 2 добре
Блок 3 добре	Блокирайте лошо		Блок 3 дефектен
Блок 4 добре	Блокирайте чиста		Блок 4 добре
Граница на записа
Блок 5 добре	Блокирайте чиста		Блокирайте чиста

Най-подходящ за копиране на NAND чипове, без да навлизаме във вътрешната му структура, при условие, че записваният чип не съдържа лоши блокове . Ако в оригиналното изображение имаше лоши блокове , в крайна сметка форма фалшиви лоши блокове . Появата на фалшиви лоши блокове няма да повлияе на функционирането на устройството. Ако обаче чипът вече съдържа лоши блокове, когато се опитате да пишете на такъв чип, ще се появят лоши блокове с непредсказуеми последствия. Съвет: можете да опитате да изтриете целия чип, включително лошите блокове, след което да го копирате. Ако записът в лош блок е завършен успешно (това често се случва), вашето устройство ще функционира правилно; в бъдеще софтуерът на устройството ще идентифицира лошия блок и ще го замени с добър в съответствие с неговия работен алгоритъм.

Метод 2: Заобикаляне на лоши блокове

Оригинално изображение
Блок 0 добре	Блокирайте чиста	Блок 0 добре
Блок 1 лошо	Блокирайте чиста	Блокирайте чиста
Блок 2 добре	Блокирайте чиста	Блок 2 добре
Блок 3 добре	Блокирайте лошо	Блокирайте лошо
Блок 4 добре	Блокирайте чиста	Блок 4 добре
Граница на записа
Блок 5 добре	Блокирайте чиста	Блокирайте чиста

При заобикаляне на лоши блокове лоши блокове от изходното изображение не се записватИ информацията не се записва в лоши блокове на чипа. Това не е най-добрата политика за копиране, но е безопасна срещу лоши блокове на чипове: не се губи информацияза лошите блокове на чипове и не се появяват фалшиви лоши блокове. В някои случаи такава политика за копиране може да помогне за възстановяване на функционалността на неизвестно устройство.

Метод 3: Пропускане на лоши блокове

Оригинално изображение		Чип (първоначалното състояние)		Чип (резултат)
Блок 0 добре		Блокирайте чиста		Блок 0 добре
Блок 1 лошо		Блокирайте чиста		Блок 2 добре
Блок 2 добре		Блокирайте чиста		Блок 3 добре
Блок 3 добре		Блокирайте лошо		Блокирайте лошо
Блок 4 добре	Блокирайте чиста		Блок 4 добре
Граница на записа
Блок 5 добре	Блокирайте чиста		Блокирайте чиста

Пишете, като пропускате лоши блоковепредполага, че устройството използва точно този алгоритъм за управление на лоши блокове, а не който и да е друг. При тези условия е гарантирано правилното копиране на информацията.

Метод 4: Напишете само гарантираната безотказна зона

Оригинално изображение
Блок 0 добре	Блокирайте чиста	Блок 0 добре
Блок 2 добре	Блокирайте чиста	Блок 1 добре
Граница на записа
Блокирайте лошо	Блокирайте чиста	Блокирайте чиста
Блок 3 добре	Блокирайте лошо	Блокирайте лошо
Блок 4 добре	Блокирайте чиста	Блокирайте чиста
Блок 5 добре	Блокирайте чиста	Блокирайте чиста

В повечето модерни NANDмикросхеми, първите блокове (поне един) гарантирано нямат повреди. В много устройства кодът на буутлоудъра се намира в началото на чипа и операционна системаустройства. Копирането само на тези области често е достатъчно.

В диалоговия прозорец за настройки на режима на запис посочете размера на записа в блокове.

Други начини за управление на лоши блокове

Софтуер Програматори ChipStarподдържа всякакви алгоритми за управление на лоши блокове NANDизползване на външни добавки. В присъствието на инсталирани добавкиописания допълнителни методипоявяват се в списъка" Управление на лоши NAND блокове ". Можете да конфигурирате параметрите на избрания метод, като щракнете върху бутона " Външен плъгин ".

Използване на кодове за коригиране на грешки (ECC)

Използването на кодове за коригиране на грешки позволява възстановяване на единични грешкина страницата NAND.

Могат да се използват различни алгоритми за възстановяване на единични грешки в сектора. В зависимост от алгоритъма ECC, могат да бъдат възстановени различен брой грешки на сектор (512+16 байта). Под термина " единичен “ се разбира грешка само в един битданни. За NAND с размер на страницата 512+16 байта, концепцията " сектор" И " страница" съвпада. За NAND с големи размери на страницата програмистът ChipStar използва схема за оформление на секторна страница, както е описано. В настройките за запис или проверка можете да посочите колко грешки на сектор може да коригира алгоритъмът, използван във вашето устройство. Съответно, микросхеми с приемлив брой грешки няма да бъдат отхвърлени; информация за броя на коригираните грешки се показва в прозореца на статистиката:

Информация за броя на допустимите грешки на сектор за всеки конкретен чип можете да намерите в документацияна чип. Всички новодобавени NAND чипове се въвеждат в базата данни на програмиста, като се взема предвид броят на допустимите грешки.

При самостоятелно добавянемикросхеми:

Ако Поддържа се ONFI, тогава допустимият брой грешки на сектор Прочетиот таблицата с параметри на микросхемата и е инсталирандо желаната стойност.
ако микросхемата не поддържа ONFI, потребител трябва сами да зададете стойността, използвайки документацията за чипа.

За нови микросхеми NANDпроизводство Samsungстойността на допустимия брой грешки на сектор е кодирана като част от идентификатора на чипа. Следователно за такива микросхеми допустимият брой грешки на сектор също ще бъде зададен правилно.

Когато четете съдържанието на микросхема с цел по-нататъшно запазване или копиране, единичните грешки не могат да бъдат надеждно открити. След това полученото изображение може да бъде отделно анализирано за грешки чрез изчисляване на ECC кодове за проверка от външно приложение, при условие че използвания алгоритъм и оформлението на страницата са известни .

Софтуерът за програмиране ChipStar предлага индиректен статистически метод за идентифициране и елиминиране на единични грешки. Методът позволява да се идентифицира само нестабиленгрешки с не е гарантиранонадеждност. За да извършите четене с откриване на грешки, трябва да изберете " Подборно четене" и в раздела "NAND" поставете отметка в квадратчето " Активирайте режима за коригиране на грешки"

Можете да конфигурирате броя на повторните опити за четене за сравнение и общия брой повторни опити за четене, когато възникне грешка. Трябва да се има предвид, че използването на този метод забавя процеса на четене.

Алгоритъмът за откриване на статистически грешки работи по следния начин:

Страницата NAND се чете няколко пъти подред (поне три).
Прочетените данни се сравняват байт по байт.
Ако не бъдат открити грешки в сравнението, се приема, че страницата е без грешки.
Ако по време на сравнението се открият грешки, страницата се чете още няколко пъти.
За всяка грешка се отчита броят на прочитанията. единициИ нули.
За правилна стойност (“0” или “1”) се счита тази, която има повече.

Алгоритъмът работи добре, ако вероятността за грешка в конкретен бит на микросхемата е по-малка от 0,5. При четене на микросхема се отчитат „коригираните“ грешки и вероятността за правилно четене.

2.6. Преобразуване на двоично изображение в NAND изображение

Всичко описано по-горе беше по-скоро копиране NANDи записи, базирани на модела на микросхемата, но често е необходимо запишете оригиналното двоично изображение на програмата на чист чип. Преди да пишете, трябва да конвертирате двоичното изображение в NAND изображение, като добавите към всяка страница резервна зонаи да го попълните правилно. За да направите това, отворете своя двоичен файл, изберете елемента от менюто " ". Ще се появи диалогов прозорец:

Задайте режим на преобразуване на NAND: " Двоично изображение... ", задайте размера на страницата и NAND блока или изберете необходимия чип. Изберете формата на резервната област. Програматорът поддържа просто попълване на областта с FF стойности с вградени инструменти и други методи, използващи добавки. A plug-in се доставя с програмиста, който изпълнява заданията за резервни области, препоръчани от Samsung.

Ако трябва да приложите някакви различен вариант на разпространение - уведомете ни и ние ще подготвим подходящия плъгин или можете сами да внедрите необходимия плъгин.

2.7. Съвместим с NAND изображения, прочетени от други програмисти

ако имате NAND изображение, прочетено от друг програмист или получено от друг източник, трябва да бъде преобразувамвъв формат, подходящ за запис Програматор ChipStar.

За да направите това, изпълнете следните стъпки:

Отворете файла си, изберете елемента от менюто " Редактиране|Превключване на режим на NAND редактор ". Ще се появи диалогов прозорец, както е показано по-горе.
Задайте режима на конвертиране на формат NAND: "Изображението вече е NAND... “, посочете размер на страницатаИ блок NANDили изберете необходимия чип. Щракнете върху " продължи".
В редактора ще се появи раздел " NAND " и изображението ще започне да сканира за лоши блокове.
Полученият файл може да бъде записан във формат NAND, файлът ще получи разширението .nbin по подразбиране.

Въведение Твърдотелните устройства или SSD (твърдотелни устройства), тоест тези, базирани не на магнитни плочи, а на флаш памет, се превърнаха в една от най-впечатляващите компютърни технологии през последното десетилетие. В сравнение с класическите твърди дискове, те предлагат забележимо по-високи скорости на трансфер на данни и с порядък по-ниски времена за реакция и следователно тяхното използване извежда отзивчивостта на дисковата подсистема на съвсем ново ниво. В резултат на това компютър, който използва SSD устройство, предлага на потребителя наистина отзивчив отговор на обичайни действия като зареждане на операционната система, стартиране на приложения и игри или отваряне на файлове. А това означава, че няма причина да пренебрегваме напредъка и да не използваме SSD при изграждане на нови или надграждане на стари персонални компютри.

Появата на такава революционна технология беше оценена от много потребители. Търсенето на твърдотелни дискове от потребителски клас нарасна експоненциално и все повече и повече компании започнаха да се присъединяват към производството на SSD, опитвайки се да грабнат своя дял от нарастващия и обещаващ пазар. От една страна, това е добре - високата конкуренция води до изгодни цени за потребителите. Но от друга страна, има хаос и объркване на пазара за клиентски твърдотелни устройства. Десетки производители предлагат стотици SSD с различни характеристики и намирането на подходящо решение за всеки конкретен случай в такова разнообразие става много трудно, особено без задълбочено познаване на всички тънкости. В тази статия ще се опитаме да подчертаем основните проблеми по отношение на избора на твърдотелни дискове и ще дадем нашите препоръки, които ще ви позволят повече или по-малко съзнателен избори вземете на ваше разположение продукт, който ще бъде напълно достоен вариант по отношение на комбинацията от цена и потребителски качества.

Алгоритъмът за подбор, който проповядваме, не е твърде труден за разбиране. Препоръчваме ви да не се вкопчвате в характеристиките на хардуерните платформи и контролери, използвани в различни модели SSD. Освен това техният брой отдавна е надхвърлил разумните граници и разликата в техните потребителски свойства често може да бъде проследена само от специалисти. Вместо това е за предпочитане изборът да се основава на наистина важни фактори - използван интерфейс, тип флаш памет, инсталирана в определено устройство, и коя компания е произвела крайния продукт. Има смисъл да говорим за контролери само в определени случаи, когато това наистина е от решаващо значение и ние ще опишем такива случаи отделно.

Форм фактори и интерфейси

Първата и най-забележима разлика между наличните на пазара твърди дискове е, че те могат да имат различен външен дизайн и да бъдат свързани към системата чрез различни интерфейси, които използват фундаментално различни протоколи за пренос на данни.

Най-често срещаните SSD с интерфейс SATA. Това е точно същият интерфейс, който се използва в класическите механични твърди дискове. Ето защо повечето SATA SSD дискове изглеждат подобно на мобилните HDD: те са опаковани в 2,5-инчови кутии с височина 7 или 9 mm. Такъв SSD може да се инсталира в лаптоп на мястото на стар 2,5-инчов твърд диск или можете да го използвате в настолен компютър вместо (или до) 3,5-инчов HDD без никакви проблеми.

Твърдотелните дискове, използващи SATA интерфейс, се превърнаха в своеобразен наследник на HDD и това определя широкото им използване и широка съвместимост със съществуващите платформи. Съвременната версия на SATA интерфейса обаче е проектирана за максимална скорост на трансфер на данни от само 6 Gbps, което изглежда непосилно за механични твърди дискове, но не и за SSD. Следователно производителността на най-мощните SATA SSD модели се определя не толкова от техните възможности, колкото от честотната лента на интерфейса. Това не пречи особено на масово произвежданите твърди дискове да разкрият високата си скорост, но най-производителните SSD модели за ентусиасти се опитват да избегнат SATA интерфейса. Въпреки това, SATA SSD е най-подходящият вариант за модерна, често използвана система.

SATA интерфейсът също се използва широко в SSD, предназначени за компактни мобилни системи. Те налагат допълнителни ограничения върху размера на компонентите, така че устройствата за такива приложения могат да бъдат произведени в специализиран форм фактор mSATA. SSD устройствата от този формат са малка дъщерна карта със запоени чипове и се инсталират в специални слотове, които се намират в някои лаптопи и неттопи. Предимството на mSATA SSD се крие единствено в неговия миниатюрен размер; mSATA няма други предимства - това са точно същите SATA SSD като тези, произведени в 2,5-инчови кутии, но в по-компактен дизайн. Следователно трябва да купувате такива устройства само за надграждане на системи, които имат mSATA конектори.

В случаите, когато честотната лента, предлагана от SATA интерфейса, изглежда недостатъчна, можете да обърнете внимание на SSD устройства с интерфейс PCI Express. В зависимост от версията на протокола и колко линии се използват от устройството за прехвърляне на данни, пропускателната способност на този интерфейс може да достигне стойности, които са пет пъти по-големи от тези на SATA. Такива устройства обикновено използват най-мощния хардуер и са значително по-бързи в сравнение с по-конвенционалните SATA решения. Вярно е, че PCIe SSD са значително по-скъпи, така че най-често попадат в най-високопроизводителните системи в най-високата ценова категория. И тъй като PCIe SSD обикновено идват под формата на разширителни карти, инсталирани в PCI Express слотове, те са подходящи изключително за настолни системи в пълен размер.

Струва си да се отбележи, че напоследък дисковете с PCI Express интерфейс, работещ с помощта на протокола, станаха популярни. NVMe. Това е нов софтуерен протокол за работа с устройства за съхранение на данни, който допълнително повишава производителността на системата при взаимодействие с високоскоростна дискова подсистема. Благодарение на направените в него оптимизации, този протокол наистина има по-добра ефективност, но днес NVMe решенията трябва да се третират с повишено внимание: те са съвместими само с най-новите платформи и работят само в нови версии на операционни системи.

Докато честотната лента на SATA интерфейса става недостатъчна за високоскоростни SSD модели, а PCIe устройствата са обемисти и изискват отделен пълноразмерен слот за инсталиране, устройствата, направени във форм фактор, постепенно навлизат на сцената М.2. Изглежда M.2 SSD имат шанс да се превърнат в следващия общоприет стандарт и ще бъдат не по-малко популярни от SATA SSD. Трябва обаче да имате предвид, че M.2 не е поредният нов интерфейс, а само спецификация на стандартния размер на картите и оформлението на необходимия за тях конектор. M.2 SSD работят чрез доста познатите SATA или PCI Express интерфейси: в зависимост от конкретната реализация на устройството е разрешена едната или другата опция.

M.2 картите са малки дъщерни платки с компоненти, запоени върху тях. Необходимите за тях M.2 слотове вече могат да бъдат намерени на повечето модерни дънни платки, както и в много нови лаптопи. Като се има предвид, че M.2 SSD могат да работят и през PCI Express интерфейса, точно тези M.2 дискове са най-интересни от практическа гледна точка. Въпреки това, в момента гамата от такива модели не е много голяма. Въпреки това, ако говорим за сглобяване или надграждане на модерна високопроизводителна система, по-специално настолен компютър или лаптоп за игри, ви съветваме да обърнете внимание преди всичко на моделите M.2 SSD с интерфейс PCI Express.

Между другото, ако вашата настолна система не е оборудвана с M.2 конектор, но все пак искате да инсталирате такова устройство, това винаги може да стане с помощта на адаптерна карта. Такива решения се произвеждат както от производители на дънни платки, така и от множество малки производители на всевъзможни периферни устройства.

Видове флаш памети и надеждност на устройството

Вторият важен въпрос, който във всеки случай ще трябва да бъде разгледан при избора, се отнася до видовете флаш памет, които могат да бъдат намерени в настоящите модели твърдотелни устройства. Именно флаш паметта определя основните потребителски характеристики на SSD: тяхната производителност, надеждност и цена.

Съвсем наскоро разликата между различни видовеФлаш паметта се състоеше само от това колко бита данни се съхраняват във всяка NAND клетка и това разделяше паметта на три разновидности: SLC, MLC и TLC. Сега обаче, когато производителите въвеждат нови подходи към клетъчното опаковане и подобряването на надеждността на клетките в своите полупроводникови технологии, ситуацията стана много по-сложна. Въпреки това ще изброим основните опции за флаш памет, които могат да бъдат намерени в съвременните SSD за обикновени потребители.

Трябва да започнете с SLC NAND. Това е най-старият и прост тип памет. Той включва съхраняване на един бит данни във всяка клетка с флаш памет и благодарение на това има високоскоростни характеристики и прекомерен ресурс за презапис. Единственият проблем е, че съхраняването на един бит информация във всяка клетка активно изразходва транзисторния бюджет, а флаш паметта от този тип се оказва много скъпа. Следователно SSD дискове, базирани на такава памет, отдавна не се произвеждат и просто ги няма на пазара.

Разумна алтернатива на SLC паметта с по-висока плътност на съхранение на данни в полупроводникови NAND кристали и по-ниска цена е MLC NAND. В такава памет всяка клетка вече съхранява два бита информация. Работната скорост на логическата структура на MLC паметта остава на доста добро ниво, но издръжливостта е намалена до приблизително три хиляди цикъла на презапис. Въпреки това, MLC NAND се използва днес в огромното мнозинство високопроизводителни твърди дискове и неговото ниво на надеждност е напълно достатъчно за производителите на SSD не само да дадат петгодишна или дори десетгодишна гаранция на своите продукти, но също така да обещае възможност за презаписване на целия капацитет на устройството няколкостотин пъти.

За тези приложения, където интензивността на операциите за запис е много висока, например за сървъри, производителите на SSD сглобяват решения, базирани на специален eMLC NAND. От гледна точка на принципите на работа, това е пълен аналог на MLC NAND, но с повишена устойчивост на постоянно презаписване. Такава памет е направена от най-добрите, подбрани полупроводникови кристали и може лесно да понесе приблизително три пъти по-голям товар от обикновената MLC памет.

В същото време желанието да намалят цените на своите масови продукти принуждава производителите да преминат към по-евтина памет в сравнение с MLC NAND. В бюджетни устройства последните поколениячесто се случва TLC NAND– флаш памет, всяка клетка от която съхранява три бита данни. Тази памет е приблизително един и половина пъти по-бавна от MLC NAND и нейната издръжливост е такава, че е възможно да се пренапише информация в нея около хиляда пъти преди деградация на полупроводниковата структура.

Въпреки това дори такива крехки TLC NAND могат да бъдат намерени доста често в днешните устройства. Броят на SSD моделите, базирани на него, вече надхвърли дузина. Тайната на жизнеспособността на такива решения е, че производителите добавят малък вътрешен кеш към тях, базиран на високоскоростен и високонадежден SLC NAND. Така се решават едновременно и двата проблема - и с производителността, и с надеждността. В резултат на това базираните на TLC NAND SSD дискове постигат скорости, достатъчни за насищане на SATA интерфейса, а тяхната издръжливост позволява на производителите да предоставят тригодишна гаранция за крайните продукти.

В преследване на по-ниски производствени разходи, производителите се стремят да компресират данните в клетките на флаш паметта. Това е причината за прехода към MLC NAND и сегашното широко разпространено разпространение на TLC памет в устройствата. Следвайки тази тенденция, скоро бихме могли да срещнем SSD, базиран на QLC NAND, в който всяка клетка съхранява четири бита данни, но можем само да гадаем каква би била надеждността и скоростта на подобно решение. За щастие, индустрията е намерила друг начин за увеличаване на плътността на съхранение на данни в полупроводникови кристали, а именно чрез превръщането им в триизмерно оформление.

Докато в класическата NAND памет клетките са подредени изключително планарно, тоест под формата на плосък масив, в 3D NANDв структурата на полупроводника е въведено трето измерение и клетките са разположени не само по осите X и Y, но и на няколко нива една над друга. Този подход ни позволява да решим основния проблем - плътността на съхранение на информация в такава структура може да бъде увеличена не чрез увеличаване на натоварването на съществуващите клетки или чрез тяхното миниатюризиране, а чрез просто добавяне на допълнителни слоеве. Проблемът с издръжливостта на флаш паметта също е успешно разрешен в 3D NAND. Триизмерното оформление позволява използването на производствени технологии с повишени стандарти, които, от една страна, осигуряват по-стабилна структура на полупроводника, а от друга страна, елиминират взаимното влияние на клетките една върху друга. В резултат на това ресурсът на триизмерната памет може да бъде подобрен приблизително с порядък в сравнение с планарната памет.

С други думи, триизмерната структура на 3D NAND е готова да направи истинска революция. Единственият проблем е, че производството на такава памет е малко по-трудно от обикновената памет, така че началото на нейното производство е значително удължено във времето. В резултат на това за момента само Samsung може да се похвали с установено масово производство на 3D NAND. Други производители на NAND все още само се подготвят да пуснат масово производство на 3D памет и ще могат да предложат търговски решения едва през следващата година.

Ако говорим за триизмерната памет на Samsung, днес тя използва 32-слоен дизайн и се рекламира под собственото си маркетингово име V-NAND. Според вида на организацията на клетките в такава памет тя се разделя на MLC V-NANDИ TLC V-NAND- и двете са триизмерни 3D NAND, но в първия случай всяка отделна клетка съхранява два бита данни, а във втория - три. Въпреки че принципът на работа и в двата случая е подобен на конвенционалните MLC и TLC NAND, поради използването на зрели технически процеси неговата издръжливост е по-висока, което означава, че SSD базираните на MLC V-NAND и TLC V-NAND са малко по-добри в надеждността отколкото SSD с конвенционални MLC и TLC NAND.

Въпреки това, когато говорим за надеждността на SSD дисковете, трябва да се има предвид, че тя само косвено зависи от ресурса на използваната в тях флаш памет. Както показва практиката, съвременните потребителски SSD, сглобени на висококачествена NAND памет от всякакъв тип, всъщност могат да съхраняват стотици терабайти информация. И това повече от покрива нуждите на повечето потребители на персонални компютри. Отказът на диска при изчерпване на ресурса на паметта е по-скоро необичайно събитие, което може да се свърже само с факта, че SSD се използва при твърде интензивно натоварване, за което първоначално не е предназначено. В повечето случаи неизправностите на SSD възникват по напълно различни причини, например поради прекъсване на захранването или грешки в техния фърмуер.

Ето защо, заедно с вида на флаш паметта, е много важно да се обърне внимание коя компания е произвела конкретно устройство. Най-големите производители разполагат с по-мощни инженерни ресурси и се грижат по-добре за репутацията си от малките фирми, които са принудени да се конкурират с гигантите, използвайки предимно ценовия аргумент. В резултат на това SSD от големите производители като цяло са по-надеждни: те използват известни висококачествени компоненти и цялостното отстраняване на грешки във фърмуера е един от най-важните приоритети. Това се потвърждава от практиката. Честотата на гаранционните претенции (според публично достъпна статистика от един от европейските дистрибутори) е по-ниска при тези SSD, които се произвеждат от по-големи компании, за които ще говорим по-подробно в следващия раздел.

Производители на SSD, които трябва да знаете

Пазарът на потребителски SSD е много млад и все още не е изпитал консолидация. Следователно броят на производителите на твърдотелни устройства е много голям - поне има поне сто от тях. Но повечето от тях са малки компании, които нямат собствени инженерни екипи или производство на полупроводници и всъщност само сглобяват решенията си от готови компоненти и им осигуряват маркетингова поддръжка. Естествено, SSD, произведени от такива „монтажници“, са по-ниски от продуктите на истински производители, които инвестират огромни суми пари в разработката и производството. Ето защо, с рационален подход към избора на твърдотелни дискове, трябва да обръщате внимание само на решения, произведени от лидери на пазара.

Сред тези „стълбове“, на които се крепи целият пазар на твърди дискове, могат да бъдат посочени само няколко имена. И на първо място това е - Samsung, която към този момент притежава много впечатляващите 44 процента пазарен дял. С други думи, почти всеки втори продаден SSD е произведен от Samsung. И подобни успехи съвсем не са случайни. Компанията не само произвежда самостоятелно флаш памет за своите SSD, но и без никакво участие на трети страни в дизайна и производството. Неговите SSD дискове използват хардуерни платформи, които са проектирани от началото до края от вътрешни инженери и произведени вътрешно. В резултат на това усъвършенстваните дискове на Samsung често се различават от конкурентните продукти по своя технологичен напредък - те могат да съдържат такива усъвършенствани решения, които се появяват в продукти на други компании много по-късно. Например, устройства, базирани на 3D NAND, в момента присъстват изключително в продуктовата гама на Samsung. Ето защо ентусиастите, които са впечатлени от техническите иновации и високата производителност, трябва да обърнат внимание на SSD на тази компания.

Вторият по големина потребителски SSD производител – Кингстън, притежавайки приблизително 10 процента пазарен дял. За разлика от Samsung, тази компания не произвежда самостоятелно флаш памет и не разработва контролери, а разчита на оферти от трети страни производители на NAND памети и решения от независими инженерни екипи. Но точно това позволява на Kingston да се конкурира с гиганти като Samsung: чрез умело подбиране на партньори във всеки конкретен случай Kingston предлага много гъвкава продуктова линия, която отговаря на нуждите на различни групипотребители.

Също така бихме ви посъветвали да обърнете внимание на онези твърдотелни дискове, които се произвеждат от компании SanDiskи Micron, който използва търговската марка Решаващо. И двете компании разполагат със собствени съоръжения за производство на флаш памети, което им позволява да предлагат висококачествени и технологично напреднали SSD дискове с отлична комбинация от цена, надеждност и производителност. Важно е също така, че при създаването на своите продукти тези производители разчитат на сътрудничество с Marvell, един от най-добрите и най-големи разработчици на контролери. Този подход позволява на SanDisk и Micron постоянно да постигат доста висока популярност на своите продукти - техният дял на пазара на SSD достига съответно 9 и 5 процента.

За да завършим историята за основните играчи на пазара на твърди дискове, трябва да споменем Intel. Но, за съжаление, не по най-положителния начин. Да, също така произвежда флаш памет независимо и има на разположение отличен инженерен екип, способен да проектира много интересни SSD. Intel обаче се фокусира предимно върху разработването на твърди дискове за сървъри, които са предназначени за интензивни натоварвания, имат доста висока цена и следователно не представляват голям интерес за обикновените потребители. Неговите клиентски решения са базирани на много стари хардуерни платформи, закупени отвън, и са значително по-ниски в потребителските си качества от предложенията на конкурентите, които разгледахме по-горе. С други думи, не препоръчваме използването на твърдотелни дискове Intel в съвременните персонални компютри. Изключение за тях може да се направи само в един случай – ако говорим за високонадеждни дискове с eMLC памет, с което микропроцесорният гигант се справя много добре.

Производителност и цени

Ако внимателно прочетете първата част от нашия материал, интелигентният избор на SSD изглежда много прост. Ясно е, че трябва да избирате от V-NAND или MLC NAND базирани SSD модели, предлагани от най-добрите производители– лидери на пазара, т.е. Crucial, Kingston, Samsung или SanDisk. Въпреки това, дори и да стесните търсенето само до офертите на тези компании, се оказва, че те все още са много.

Следователно в критериите за търсене ще трябва да бъдат включени допълнителни параметри - производителност и цена. В днешния пазар на SSD има ясна сегментация: предлаганите продукти принадлежат към долното, средното или горното ниво и тяхната цена, производителност, както и условията на гаранционно обслужване пряко зависят от това. Най-скъпите твърдотелни дискове са базирани на най-мощните хардуерни платформи и използват най-висококачествената и най-бърза флаш памет, докато по-евтините са базирани на съкратени платформи и по-опростена NAND памет. Задвижванията от средно ниво се характеризират с факта, че производителите се опитват да поддържат баланс между производителност и цена.

В резултат на това бюджетните устройства, продавани в магазините, предлагат конкретна цена от $0,3-0,35 за гигабайт. Моделите от средно ниво са по-скъпи - цената им е $0,4-0,5 за всеки гигабайт обем. Конкретните цени за водещите SSD могат да достигнат $0,8-1,0 за гигабайт. Каква е разликата?

Решенията от горната ценова категория, които са насочени предимно към аудиторията на ентусиастите, са високопроизводителни SSD, които използват PCI Express шина за включване в системата, което не ограничава максималната пропускателна способност за пренос на данни. Такива устройства могат да бъдат направени под формата на M.2 или PCIe карти и осигуряват скорости, които са няколко пъти по-високи от производителността на всички SATA устройства. В същото време те са базирани на специализирани контролери Samsung, Intel или Marvell и най-висококачествените и бързи типове памет MLC NAND или MLC V-NAND.

В средния ценови сегмент играят роля SATA устройствата, свързани чрез SATA интерфейс, но способни да използват (почти) цялата му честотна лента. Такива SSD могат да използват различни контролери, разработени от Samsung или Marvell, и различни висококачествени MLC или V-NAND памет. Като цяло обаче тяхната производителност е приблизително еднаква, тъй като зависи повече от интерфейса, отколкото от мощността на устройството. Такива SSD се отличават от по-евтините решения не само с производителността си, но и с удължените си гаранционни срокове, които са определени на пет или дори десет години.

Бюджетните задвижвания са най-голямата група, в която намират място напълно различни решения. Те обаче също имат Общи черти. По този начин контролерите, които се използват в евтини SSD, обикновено имат намалено ниво на паралелизъм. Освен това най-често това са процесори, създадени от малки тайвански инженерни екипи като Phison, Silicon Motion или JMicron, а не от световноизвестни екипи за разработка. По отношение на производителността бюджетните дискове естествено не отговарят на решения от по-висок клас, което е особено забележимо при произволни операции. В допълнение, флаш паметта, включена в устройства в по-ниския ценови клас, също е много високо ниво, разбира се, не важи. Обикновено тук можете да намерите или евтини MLC NAND, произведени по „тънки“ производствени стандарти, или TLC NAND като цяло. В резултат на това гаранционният срок за такива SSD е намален до три години, декларираният ресурс за пренаписване също е значително по-нисък. SSD с висока производителност

Samsung 950 PRO. Съвсем естествено е да търсите най-добрите SSD дискове от потребителски клас от компания, която има доминираща позиция на пазара. Така че, ако искате да получите устройство от първокласен клас, което е очевидно по-бързо от всеки друг SSD, тогава можете спокойно да закупите най-новия Samsung 950 PRO. Базиран е на собствената хардуерна платформа на Samsung, която използва усъвършенствано второ поколение MLC V-NAND. Той осигурява не само висока производителност, но и добра надеждност. Но трябва да имате предвид, че Samsung 950 PRO е включен в системата чрез шина PCI Express 3.0 x4 и е проектиран като M.2 форм фактор карта. И има още една тънкост. Това устройство работи с помощта на протокола NVMe, което означава, че е съвместимо само с най-новите платформи и операционни системи.

Kingston HyperX Predator SSD. Ако искате да получите най-безпроблемното решение, което със сигурност е съвместимо не само с най-новите, но и със зрели системи, тогава трябва да изберете Kingston HyperX Predator SSD. Този диск е малко по-бавен от Samsung 950 PRO и използва PCI Express 2.0 x4 шина, но винаги може да се използва като зареждащ диск в абсолютно всяка система без никакви проблеми. В същото време скоростите, които предоставя, при всички случаи са в пъти по-високи от тези, които предоставят SATA SSD. И още един силна страна Kingston HyperX Predator SSD е, че се предлага в две версии: под формата на карти с форм-фактор M.2 или под формата на PCIe карти, инсталирани в обичайния слот. Вярно е, че HyperX Predator има и достойни за съжаление недостатъци. Неговите потребителски свойства се влияят от факта, че производителят закупува основни компоненти отвън. HyperX Predator SSD е базиран на контролер Marvell и флаш памет Toshiba. В резултат на това, без да има пълен контрол върху хардуера на своето решение, Kingston е принуден да даде на премиум SSD гаранция, която е намалена на три години.

Тестване и преглед на Kingston HyperX Predator SSD.

SSD дискове от среден клас

Samsung 850 EVO. Базиран на собствената хардуерна платформа на Samsung, която включва иновативна флаш памет TLC V-NAND, Samsung 850 EVO предлага отлична комбинация от потребителски характеристики. В същото време неговата надеждност не предизвиква никакви оплаквания, а технологията за кеширане TurboWrite SLC ви позволява да използвате напълно честотната лента на SATA интерфейса. Особено атрактивни за нас са вариантите на Samsung 850 EVO с капацитет от 500 GB и повече, които имат SLC кеш по-голям размер. Между другото, в тази линия има и уникален SSD с капацитет 2 TB, чиито аналози изобщо не съществуват. Към всичко казано по-горе трябва да се добави, че Samsung 850 EVO е покрит с петгодишна гаранция и собствениците на устройства от този производител винаги могат да се свържат с някой от многобройните сервизни центрове на тази компания, разпръснати в цялата страна.

SanDisk Extreme Pro. Самият SanDisk произвежда флаш памет за своите устройства, но купува външни контролери. И така, Extreme Pro е базиран на контролер, разработен от Marvell, но можете да намерите много ноу-хау от самия SanDisk. Най-интересното допълнение е nCahce 2.0 SLC кеш паметта, която в Extreme Pro е внедрена в MLC NAND. В резултат на това производителността на SATA устройството е много впечатляваща, а освен това малцина ще останат безразлични към условията на гаранцията, която е определена на 10 години. С други думи, SanDisk Extreme Pro е много интересна и подходяща опция за системи от среден клас.

Тестване и преглед на SanDisk Extreme Pro.

Решаващ MX200. В гамата на Micron има много добър SATA SSD от средно ниво. Crucial MX200 използва фирмената MLC памет и подобно на SanDisk Extreme Pro е базиран на контролер Marvell. Въпреки това, MX200 е допълнително подобрен от технологията за кеширане SLC Dynamic Write Acceleration, която повишава производителността на SSD над средната. Вярно е, че се използва само в модели с капацитет от 128 и 256 GB, така че те представляват преди всичко интерес. Crucial MX200 също има малко по-лоши гаранционни условия - продължителността му е определена само на три години, но като компенсация Micron продава своите SSD малко по-евтино от конкурентите си.

Бюджетни модели

Kingston HyperX Savage SSD. Kingston предлага бюджетно SSD, базирано на пълноценен осемканален контролер, което ни пленява. Вярно, че HyperX Savage използва дизайна на Phison, а не на Marvell, но флаш паметта е нормална MLC NAND, която Kingston купува от Toshiba. В резултат на това нивото на производителност, осигурено от HyperX Savage, е малко под средното и се предлага с тригодишна гаранция, но сред бюджетните предложения това устройство изглежда доста уверено. В допълнение, HyperX Savage изглежда впечатляващо и ще бъде приятно да се инсталира в кутия с прозорец.

Тестване и преглед на Kingston HyperX Savage SSD.

Решаващ BX100. Този диск е по-прост от Kingston HyperX Savage и е базиран на съкратен четириканален контролер Silicon Motion, но въпреки това производителността на Crucial BX100 не е никак лоша. В допълнение, Micron използва собствен MLC NAND в този SSD, което в крайна сметка прави този модел много интересно бюджетно предложение, предлагано от реномиран производител и не предизвиква оплаквания от страна на потребителите относно надеждността.