Твердотельное хранилище

редактировать

Твердотельное хранилище (иногда сокращенно SSS ) относится к типу энергонезависимая компьютерная память, которая хранит и извлекает цифровую информацию с использованием только электронных схем, без каких-либо движущихся механических частей. Это принципиально отличается от традиционного электромеханического хранилища, которое записывает данные с использованием вращающегося или линейно движущегося носителя, покрытого магнитным материалом.

твердотельным устройства хранения обычно хранят данные с использованием электрически программируемой энергонезависимой флэш-памяти, однако некоторые устройства используют энергозависимую оперативную память (RAM) с резервным питанием от батареи. Не имея движущихся механических частей, твердотельное хранилище работает намного быстрее, чем традиционное электромеханическое хранилище; как обратная сторона, твердотельное хранилище значительно дороже и страдает от явления усиления записи.

Твердотельные устройства хранения бывают разных типов, форм-факторов, размеров дискового пространства, и варианты интерфейса для удовлетворения требований приложений для многих различных типов компьютерных систем и устройств.

Содержание
  • 1 Обзор
  • 2 Типы устройств
  • 3 См. также
  • 4 Ссылки
  • 5 Внешние ссылки
Обзор

Исторически, вторичная память в компьютерных системах была реализована в основном за счет использования магнитных свойств поверхностных покрытий, нанесенных на вращающиеся пластиныжестких дисках и гибких дисках ) или линейно движущихся узких полосах пластиковой пленкиленточных накопителях ). Соединение такого магнитного носителя с головками чтения / записи позволяет записывать данные путем отдельного намагничивания небольших участков ферромагнитного покрытия, а затем считывать их, обнаруживая переходы в намагниченность. Чтобы данные были прочитаны или записаны, определенные участки магнитного носителя должны пройти под головками чтения / записи, которые протекают близко к поверхности носителя; в результате чтение или запись данных вызывает задержки, необходимые для позиционирования магнитных носителей и головок, причем задержки различаются в зависимости от фактической технологии.

Иллюстрация явления усиления записи во флэш-памяти запоминающие устройства

Со временем разрыв в производительности между центральными процессорами (ЦП) и электромеханическими накопителями (жесткими дисками и их конфигурациями RAID ) увеличился, что потребовало улучшений во вторичных технология хранения. Решение было найдено в флэш-памяти, которая представляет собой электронные энергонезависимые компьютерные носители данных, которые можно электрически стереть и перепрограммировать. В твердотельном хранилище обычно используется флэш-память типа NAND, которая может быть записана и прочитана фрагментами, намного меньшими, чем полный размер устройства хранения. Размер минимального фрагмента (страницы) для операций чтения намного меньше минимального размера фрагмента (блока) для операций записи / стирания, что приводит к нежелательному явлению, называемому усиление записи, которое ограничивает производительность произвольной записи и долговечность записи твердотельных запоминающих устройств на основе флэш-памяти. Другой тип твердотельных запоминающих устройств использует энергозависимую память с произвольным доступом (RAM ) в сочетании с батареей, которая позволяет сохранять содержимое RAM в течение ограниченного периода времени после питание устройства прервано. В качестве преимущества твердотельное хранилище на основе ОЗУ намного быстрее по сравнению с флэш-памятью и не испытывает усиления записи.

В результате отсутствия движущихся механических частей твердотельное хранилище практически исключает доступ к данным задержки присутствуют в электромеханических запоминающих устройствах и позволяют значительно повысить скорость операций ввода-вывода в секунду (IOPS ). Кроме того, твердотельное хранилище обеспечивает более быстрый последовательный доступ к хранимым данным, потребляет меньше энергии, имеет лучшую устойчивость к физическим ударам и производит меньше тепла и не вызывает вибрации во время работы. С другой стороны, твердотельные запоминающие устройства имеют гораздо более высокую цену за мегабайт, чем электромеханические запоминающие устройства, и, как правило, имеют значительно меньшую емкость на каждое устройство. Более того, устройства на основе флэш-памяти испытывают износ памяти, который сокращает их срок службы из-за ограниченного объема данных, которые могут быть записаны в них, в результате ограничений флэш-памяти, которые накладывают конечное число циклов стирания программы, используемых для записи данных. В результате твердотельное хранилище часто используется для создания гибридных дисков, в которых твердотельное хранилище служит кешем для часто используемых данных вместо того, чтобы быть полной заменой. для традиционного вторичного хранилища.

Типы устройств
SSD в виде 2,5-дюймового отсека для устройства, использующего интерфейс Serial ATA (SATA) Внутреннее устройство SD-карты, показывающее флэш-память и контроллер интегральные схемы

Твердотельные запоминающие устройства служат в качестве вторичных компонентов хранения для более сложных систем, количество которых может варьироваться от встроенные и портативные устройства в большие серверы и выделенные сетевые хранилища (NAS). В результате существуют твердотельные запоминающие устройства разной емкости, физической компоновки и размеров, использующие различные интерфейсы и обеспечивающие разные наборы функций. Менее сложные твердотельные запоминающие устройства, такие как карты памяти, используют более простые и медленные интерфейсы, такие как однобитный интерфейс SD или SPI, в то время как более сложные высокопроизводительные интерфейсы высокопроизводительные устройства используют более быстрые интерфейсы, такие как Serial ATA (SATA) или PCI Express (PCIe) в паре с интерфейсами логических устройств, такими как AHCI или NVM Express (NVMe).

Типы твердотельных запоминающих устройств на основе флэш-памяти включают следующее:

См. lso
  • icon Портал электроники
  • Барабанная память - магнитное устройство хранения данных, используемое в качестве основной рабочей памяти на многих ранних компьютерах
  • i-RAM - производимое твердотельное запоминающее устройство на основе DRAM от Gigabyte, работающий как жесткий диск SATA
  • Магнитное хранилище - концепция хранения данных на намагниченном носителе с использованием различных схем намагничивания
  • RAM-диск - блок оперативной памяти, который операционная система рассматривает как вторичное хранилище
  • Память с последовательным доступом - класс устройств хранения данных, которые читают сохраненные данные в последовательности
  • Выравнивание износа - метод для продления срока службы некоторые виды стираемых компьютерных запоминающих устройств, такие как флэш-память
Ссылки
Внешние ссылки
Последняя правка сделана 2021-06-08 08:56:50
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте