211service.com
NAND SSD: ko NAND Flash nodrošina SSD? [Partition Magic]
Kopsavilkums:
Kā mēs visi zinām, SSD ir atmiņas ierīce, kas pastāvīgai datu glabāšanai izmanto integrēto shēmu komplektus (DRAM, NAND flash, 3D XPoint). Tomēr, ja meklējat Amazon, lielākā daļa SSD datu nesēju ir NAND flash. Tad kas par NAND SSD ? Izlasiet šo ierakstu, kurā MiniTool paskaidro jums, kas ir NAND zibspuldze un ko tas dod SSD.
Ātrā navigācija:
- Kas ir NAND Flash
- NAND Flash defekti
- Tehnoloģiju progress: procesu tehnoloģija
- Tehnoloģiju attīstība: SLC vs MLC vs TLC vs QLC
- Tehnoloģiju attīstība: 2D NAND pret 3D NAND
- Piesardzības pasākumi, lietojot NAND SSD
- Apakšējā līnija
- Lietotāju komentāri
Kas ir NAND Flash
NAND zibspuldze ir nepastāvīgas zibatmiņas veids. Datu glabāšanai tā ir atkarīga no elektriskajām ķēdēm, taču datu saglabāšanai nav nepieciešama enerģija, kas ir arī viens no iemesliem, kāpēc SSD diski lielākoties izmanto NAND zibspuldzi kā DRAM (vēl viens iemesls ir tas, ka NAND zibspuldze ir lētāka nekā DRAM ).
Papildu lasīšana:
3D XPoint ir nestabila atmiņas tehnoloģija, kuru 2015. gada jūlijā kopīgi izstrādāja Intel un Micron Technology. Intel krātuvēm, kas izmanto šo tehnoloģiju, Intel nosauc Optane, un Micron tās sauc par QuantX. Tiek teikts, ka Optane veiktspēja ir labāka nekā NAND SSD un cena ir zemāka nekā DRAM.
NAND atmiņas šūnas tiek izgatavotas ar divu veidu vārtiem: vadības un peldošajiem vārtiem. Abi vārti palīdz kontrolēt datu plūsmu. Programmējot vienu šūnu (ierakstot datus), vadības vārtiem tiek nosūtīts sprieguma lādiņš, liekot elektroniem iekļūt peldošajos vārtos. Izmantojot šo uzlādes veidu, datus var uzglabāt katrā NAND atmiņas šūnā.
Bet, ja strāva tiek atvienota no NAND zibatmiņas, peldošo vārtu tranzistors nodrošinās papildu maksu atmiņas šūnai, saglabājot datus.
NAND Flash defekti
NAND zibspuldzei ir arī raksturīgi trūkumi, piemēram, šādi:
1. Bloķēt Dzēst
Kopumā NAND zibatmiņas mikroshēmai ir vairāki PIRMDIENA (Loģiskās vienības numurs); katram LUN ir vairāki plāni ; katrai lidmašīnai ir tūkstošiem bloki ; katrā blokā ir simtiem lapas . Kad rakstāt vai lasāt datus, vienība ir lapa. Tomēr, izdzēšot datus, vienība tiek bloķēta.
No otras puses, datus parasti raksta nejaušās un nepārtrauktās vietās; vai modificēt vai rakstīt datus, ir nepieciešama dzēšana. Tāpēc nevar izvairīties no rakstīšanas pastiprināšanas.
2. Ierobežots P / E (programma / dzēšana)
Katram NAND blokam ir ierobežojums, cik reižu to var izdzēst. Kad šis skaitlis tiek pārsniegts, bloks var kļūt nelietojams. Tā kā pēc P / E ciklu skaita pārsniegšanas, visticamāk, notiks šādas situācijas:
- Elektroni nevar iekļūt peldošajos vārtos ( rakstīšanas kļūme ).
- Peldošo vārtu elektroni var viegli izkļūt ( datu saglabāšanas jautājums ).
- Peldošo vārtu elektroni nevar iznākt ( izdzēst neveiksmi ).
Ja jūs uztraucaties par sava SSD dzīvi, varat izlasīt šo ierakstu, lai uzzinātu, kā pagarināt SSD dzīvi.
3. Lasiet Traucēt
Tā kā zibatmiņa tiek lasīta vairākas reizes, blakus esošo atmiņas šūnu saturs tajā pašā blokā mainīsies (kļūs par rakstīšanas darbību). Princips ir šāds:
Katrā lapā ir vieta ap 4KB vai 8KB. Lapā ir daudz šūnu. Katrā šūnā parasti tiek glabāts viens datu bits (šūna var uzglabāt arī vairāk nekā vienu datu bitu, un es jums paskaidrošu vēlāk).
Kad lasa lappusi, lappuses šūnu vadības elektrodiem tiek piemērots spriegums Vref, savukārt citu lappušu šūnu vadības elektrodi tiek izmantoti ar salīdzinoši lielāku spriegumu Vpass, kas var radīt spēcīgāku elektrisko lauku, lai piesaistītu dažus elektronus šūnās peldošajos vārtos lapās, kuras netiek nolasītas (programmas dati), kā rezultātā rodas datu kļūda.
No otras puses, jo vairāk reizes jūs izdzēsīsit blokus, jo sliktāks būs izolācijas efekts, un elektroniem ir vieglāk iekļūt peldošajos vārtos.
4. Programmas traucējumi
Kad lapa ir uzrakstīta, lappuses šūnu vadības elektrodiem tiks piemērots lielāks spriegums, savukārt citu lappušu, kas nav rakstītas, šūnu vadības elektrodiem tiks piemērots zemāks spriegums. Tādējādi elektronus var viegli ievadīt rakstāmās lapas šūnu peldošajos vārtos.
Tomēr, ja augstāks un zemāks spriegums ir tuvu, it īpaši, ja pārāk daudz dzēšanas laiku noved pie sliktas izolācijas veiktspējas, ļoti iespējams, ka elektroni nonāk blakus esošajās atmiņas šūnās. Tas arī radīs datu kļūdas.
Tehnoloģiju progress: procesu tehnoloģija
Kopš NAND zibspuldzes izgudrošanas 1986. gadā ražotāji ir paveikuši daudz lielu progresu NAND zibspuldzes tehnoloģijā, piemēram, uzlabojuši procesu tehnoloģiju, 3D NAND, MLC, TLC un QLC. Šajā daļā es jums izskaidrošu procesa tehnoloģiju.
Lai samazinātu izmaksas par bitu un paplašinātu SSD ietilpību, ražotāji vispirms domā uzlabot procesa tehnoloģiju, piemēram, no 50 nm sākuma līdz pašreizējiem 16/15 nm procesa mezgliem.
Procesa tehnoloģijā skaitlis norāda attālumu no avota līdz kanalizācijai. Jo mazāks attālums, jo ātrāk iekļūst elektroni, un mazāks ir tranzistora izmērs, tas nozīmē, ka tāda paša izmēra mikroshēmai ir lielāka jauda un ātrums.
Tomēr, kad procesa tehnoloģija sasniedz 15 nm mezglus, tā tuvojas robežai. No vienas puses, nepārtraukta procesu tehnoloģijas uzlabošana strauji palielinās izmaksas, ko nevar kompensēt ar izmaksu samazinājumu, ko rada jaudas palielināšanās.
No otras puses, ja procesa tehnoloģija ir zem 20 nm mezglu, lādiņa noplūde (datu saglabāšanas problēma) un lādēšanas traucējumi (lasīšanas traucējumi un programmas traucējumi) ir acīmredzamāki.
Tāpēc, ja procesa tehnoloģija iet tālāk, uzticamība un veiktspēja samazināsies.
Tehnoloģiju attīstība: SLC vs MLC vs TLC vs QLC
Lai palielinātu jaudu un vēl vairāk samazinātu izmaksas, ražotāji ierosināja MLC, TLC un QLC. Šajā daļā es jums paskaidrošu SLC vs MLC vs TLC vs QLC.
Parasti viena atmiņas šūna glabā tikai vienu datu bitu, kas ir tā saucamais SLC (Single-Level Cell). Ja palielināsiet katrā atmiņas šūnā saglabājamo bitu skaitu, piemēram, palielinot līdz 2 (MLC, saīsne daudzlīmeņu šūnām), līdz 3 (TLC, saīsne trīslīmeņu šūnām) vai līdz 4 ( QLC, saīsināti Quad-Level Cell), attiecīgi palielināsies arī NAND zibspuldzes atmiņas ietilpība.
Piemēram, parastās SLC izveidotās zibatmiņas ietilpība ir 128 GB; tad MLC padarīs tā ietilpību 256 GB (dubultā); TLC to trīskāršos līdz 384 GB; un QLC to četrkāršos līdz 512 GB. Un secīgi tiek samazinātas izmaksas.
Tomēr jaudas palielināšana un izmaksu samazināšana rada samazinātu veiktspēju, uzticamību un kalpošanas laiku.
Kā minēts iepriekš, NAND zibspuldze pabeidz datu lasīšanu un rakstīšanu, izmantojot spriegumu. Šajā procesā ir viens vai vairāki sliekšņa spriegumi (Vth).
SLC ir tikai viens sliekšņa spriegums, jo tas saglabā tikai vienu datu bitu: 0 vai 1. Ja spriegums šūnā pārsniedz sliekšņa spriegumu, tas nozīmē 0. Un otrādi, ja spriegums šūnā ir zem sliekšņa spriegums, tas nozīmē 1. Tāpēc lasīšana un rakstīšana ir ļoti vienkārša un ātra.
Tomēr, ja viena atmiņas šūna glabā vairāk datu bitu, būs vairāk sliekšņa spriegumu. Piemēram, MLC NAND zibatmiņā tiek glabāti divi datu biti, proti, 00, 01, 10 vai 11. Tādējādi, lai tos atšķirtu, nepieciešami 3 sliekšņa spriegumi.
Jo vairāk šūnā tiek glabāti datu biti, jo vairāk sliekšņa spriegumu tam vajag, jo vairāk laika nepieciešams sprieguma signāla identificēšanai, tāpēc jo ilgāk nepieciešams datu lasīšana un rakstīšana.
No otras puses, ja ir vairāki sliekšņa spriegumi, katram datu bitam piešķiramais spriegums kļūs mazāks, un tāpēc palielinās uzlādes traucējumu (lasīšanas un programmas traucējumu) iespēja.
Padoms: MLC ir galvenā izvēle augstas klases produktiem. TLC nav jāizvēlas, ja vien jums nav skaidras naudas vai jaunināt savu pagaidu datoru.Tehnoloģiju attīstība: 2D NAND pret 3D NAND
Atšķirībā no abām iepriekšminētajām tehnoloģijām, 3D NAND piedāvā dažādas idejas jaudas palielināšanai un izmaksu samazināšanai.
Tradicionālā 2D NAND zibspuldze (plakanā NAND zibspuldze) tiek veidota divdimensiju veidā. To galvenokārt veido vārdu līnijas (WL) un bitu līnijas (BL), kā parādīts attēlā zemāk. Vārdu rinda apzīmē lapu. Bitu līnija apzīmē atmiņas šūnas vārda rindā (lappusē). Vārda līnijā ir tik daudz atmiņas šūnu, cik ir bitu līniju.
Vārda līnijas un bitu līnijas krustojas, veidojot bloku. Pēc tam bloki flīzē, lai izveidotu 2D NAND zibspuldzi.
Kas attiecas uz 3D NAND zibspuldzi, tas sakrauj plakano NAND zibspuldzi kā ēkas. Tas palielina vairāk tranzistoru uz laukuma vienību, sakraujot vairāk zibspuldzes slāņu.
Tikai tādā veidā ražotāji var palielināt NAND jaudu un samazināt izmaksas, un viņiem nav jāpieliek pūles, lai uzlabotu procesu tehnoloģiju vai uzglabātu vairāk datu bitu vienā šūnā. Tā rezultātā tiek garantēta jauda, veiktspēja un uzticamība.
Piesardzības pasākumi, lietojot NAND SSD
Ja nolemjat izmantot NAND SSD, šeit ir dažas piezīmes par tā izmantošanu:
1. OS instalēšana NAND SSD: Tas ir vienīgais veids, kā maksimāli izmantot SSD priekšrocības un ievērojami palielināt datora veiktspēju.
2. OS versijas palaišana virs Windows 7: Operētājsistēmas virs Windows 7 automātiski noteiks, vai diska sistēma ir SSD, un izlems, kā to attiecīgi optimizēt. Piemēram, operētājsistēmā Windows 7 jūs varat tikai defragēt cieto disku, kas ievainos SSD un saīsinās tā dzīvi. Tomēr OS virs Windows 7 atpazīs SSD un optimizēs to ar īpašu metodi.
3. AHCI vai NVMe režīma iespējošana: AHCI režīms var ļaut jūsu krātuves ierīcei ar SATA III saskarni darboties labāk. Attiecībā uz NVMe režīmu, ja jūsu SSD ir M.2 interfeiss, PCI interfeiss utt., Šis režīms ļaus jūsu SSD darboties vislielākajā ātrumā. Lai uzzinātu vairāk par AHCI un NVMe, lūdzu, izlasiet šo ziņu: M.2 SSD pret SATA SSD: kurš no tiem ir piemērots jūsu datoram?
4. 4K izlīdzināšanas saglabāšana: 4K novirze ne tikai ievērojami samazinās datu rakstīšanas un lasīšanas ātrumu, bet arī palielinās nevajadzīgo SSD rakstīšanas gadījumu skaitu, ietekmējot tā dzīvi.
Lai saglabātu SSK 4K izlīdzināšanu, varat izmantot MiniTool nodalījuma vednis , kura Izlīdzināt visas starpsienas funkcija var jums palīdzēt. Viss, kas jums jādara, ir vienkārši noklikšķināt uz šīs pogas, lai bez maksas lejupielādētu šo rīku, palaižot to, ar peles labo pogu noklikšķiniet uz izvēlētā diska Izlīdzināt visas starpsienas un visbeidzot noklikšķiniet uz Piesakies pogu, lai veiktu darbības.
Bezmaksas lejupielāde
5. Pietiekama brīvas vietas rezervēšana: Jo vairāk datu saglabā cietvielu disks, jo lēnāka veiktspēja. Ja nodalījums ilgu laiku ir bijis vairāk nekā 90% apmērā, SSD avārijas varbūtība tiks ievērojami palielināta. Tāpēc ir ļoti svarīgi savlaicīgi iztīrīt bezjēdzīgus failus un lielus failus, piemēram, filmas vai mūziku, glabāt mehāniskā cietajā diskā.
Failu pārvietošana no SSD uz HDD [Soli pa solim] Šajā rakstā ir sniegti norādījumi par failu pārvietošanu no SSD uz HDD, tostarp par to, kā pārvietot programmas failus.
Lasīt vairākProtams, ir arī citas metodes, kā pagarināt SSD kalpošanas laiku un uzlabot SSD veiktspēju. Iepriekš esmu minējis ierakstu par to, kā pagarināt sava SSD dzīvi. Tādējādi šeit es jums iesaku: Kā iegūt vislabāko SSD veiktspēju operētājsistēmā Windows 10/8 / 8.1 / 7 .
Apakšējā līnija
Vai šis ieraksts ir atbildējis uz visām jūsu šaubām par NAND SSD? Lūdzu, atstājiet komentāru zemāk. Turklāt, ja jums ir kādas problēmas ar SSD nodalījumu pielīdzināšanu, OS instalēšanu SSD vai bezjēdzīgu failu tīrīšanu, lūdzu, atstājiet savus jautājumus zemāk vai nosūtiet mums e-pastu vietnē [e-pasts aizsargāts] . Mēs jums atbildēsim pēc iespējas ātrāk.