Sve više korisnika kupuje SSD diskove za instalaciju u PC. Koriste se paralelno sa ili umjesto HDD-a. Operativni sistem je najčešće instaliran na SSD disku, a datoteke se pohranjuju na HDD. Sa ovim položajem možete iskusiti višestruko povećanje brzine i performansi vašeg računara.
Solid State diskovi imaju mnoge prednosti u odnosu na čvrste diskove. Stoga morate znati kako odabrati pravi SSD disk za svoj računar.
Šta to predstavlja?
Hard disk (HDD) je onaj uređaj u vašem računaru koji pohranjuje sve podatke (programe, filmove, slike, muziku... sam Windows operativni sistem, Mac OS, Linux, itd.) i izgleda ovako...
Informacije na tvrdom disku se zapisuju (i čitaju) okretanjem magnetizacije ćelija na magnetnim pločama koje se rotiraju velikom brzinom. Iznad ploča (i između njih) nosi se, kao uplašena, posebna kočija sa glavom za čitanje.
Pošto je HDD u stalnoj rotaciji, radi sa određenom bukom (zujanje, pucketanje), to je posebno uočljivo pri kopiranju velikih fajlova i pokretanju programa i sistema, kada je hard disk maksimalno opterećen. Osim toga, ovo je vrlo "tanak" uređaj i boji se čak i jednostavnog ljuljanja tokom rada, a da ne spominjemo na primjer pada na pod (glave za čitanje će se susresti s diskovima koji se okreću, što će dovesti do gubitka pohranjenih informacija na disku).
Sada razmotrite SSD (SSD). Ovo je isti uređaj za pohranu informacija, ali ne baziran na rotirajućim magnetnim diskovima, već na memorijskim čipovima, kao što je gore spomenuto. Uređaj je sličan velikom fleš disku.
Ništa se ne vrti, ne kreće i ne zuji - SSD disk je potpuno tih! Plus - samo luda brzina pisanja i čitanja podataka!
Prednosti i nedostaci
Prednosti:
- velika brzina čitanja i pisanja podataka i performanse;
- niska proizvodnja topline i potrošnja energije;
- nema buke zbog odsustva pokretnih dijelova;
- male dimenzije;
- visoka otpornost na mehanička oštećenja (preopterećenja do 1500g), magnetna polja, ekstremne temperature;
- stabilnost vremena čitanja podataka bez obzira na fragmentaciju memorije.
Nedostaci:
- ograničen broj ciklusa ponovnog pisanja (1.000 - 100.000 puta);
- visoka cijena;
- izlaganje električnim oštećenjima;
- rizik od potpunog gubitka informacija bez mogućnosti njihovog povratka.
A sada detaljnije:
Prednosti SSD diska
1. Brzina rada
Ovo je najvažnija prednost SSD diskova! Nakon zamjene starog tvrdog diska fleš diskom, računar dobija višestruko ubrzanje zbog velike brzine prenosa podataka.
Prije pojave SSD diskova, tvrdi disk je bio najsporiji uređaj na računaru. On je svojom drevnom tehnologijom iz prošlog stoljeća nevjerovatno usporio entuzijazam za brzi procesor i okretnu RAM memoriju.
2. Nivo buke=0 dB
Logično - nema pokretnih dijelova. Osim toga, ovi pogoni se ne zagrijavaju tokom rada, pa se hladnjaci za hlađenje ređe uključuju i rade manje intenzivno (stvarajući buku).
3. Otpornost na udarce i vibracije
To potvrđuju i brojni video snimci sa testovima ovih uređaja - povezani i ispravni SSD se tresao, pao na pod, kucao na njega...i nastavio je tiho da radi! Ako kupujete SSD disk za sebe, a ne za testiranje, savjetujemo vam da ne ponavljate ove eksperimente, već se ograničite na gledanje videa na Youtube-u.
4. Mala težina
Nije izuzetan faktor, naravno, ali ipak - tvrdi diskovi su teži od svojih modernih konkurenata.
5. Niska potrošnja energije
Odostati ću od brojki - vijek trajanja baterije mog starog laptopa se povećao za više od jednog sata.
Nedostaci SSD diska
1. Visoka cijena
Ovo je ujedno i najviše zastrašujuće za korisnike, ali je i vrlo privremeno - cijene takvih diskova stalno i brzo padaju.
2. Ograničen broj ciklusa prepisivanja
Tipičan, prosečan SSD baziran na fleš memoriji sa MLC tehnologijom je sposoban za približno 10.000 ciklusa čitanja/pisanja informacija. Ali skuplji tip SLC memorije već može živjeti 10 puta duže (100.000 ciklusa ponovnog pisanja).
U oba slučaja, fleš disk može lako da radi najmanje 3 godine! Ovo je samo prosječan životni ciklus kućnog računara, nakon čega slijedi ažuriranje konfiguracije, zamjena komponenti modernijim.
Napredak ne miruje i punoglavci iz proizvodnih kompanija već su smislili nove tehnologije koje značajno produžavaju vijek trajanja SSD diskova. Na primjer, RAM SSD ili FRAM tehnologija, gdje je resurs, iako ograničen, praktički nedostižan u stvarnom životu (do 40 godina u kontinuiranom načinu čitanja/pisanja).
3. Nemogućnost oporavka izbrisanih informacija
Nijedan poseban uslužni program ne može povratiti izbrisane informacije sa SSD diska. Takvi programi jednostavno ne postoje.
Ako, s velikim udarom struje na običnom tvrdom disku, samo kontroler izgori u 80% slučajeva, tada se u SSD diskovima ovaj kontroler nalazi na samoj ploči, zajedno sa memorijskim čipovima, i cijeli disk izgori - zdravo u porodični foto album.
Ova opasnost je praktički svedena na nulu kod prijenosnih računala i kada se koristi neprekidno napajanje.
Glavne karakteristike
Ako kupujete SSD za instalaciju na računar, obratite pažnju na njegove glavne karakteristike.
Volume
Kada kupujete SSD disk, prije svega obratite pažnju na volumen i svrhu korištenja. Ako ga kupujete samo za instalaciju OS-a, odaberite uređaj s najmanje 60 GB memorije.
Današnji gejmeri radije instaliraju igre na SSD uređaje kako bi povećali performanse. Ako ste jedan od njih, onda vam je potrebna varijanta od 120 GB.
Ako kupujete SSD umjesto tvrdog diska, razmislite o tome koliko je informacija pohranjeno na vašem računalu. Ali u ovom slučaju, kapacitet SSD diska ne bi trebao biti manji od 250 GB.
Bitan! Cijena SSD uređaja direktno ovisi o volumenu. Stoga, ako je vaš budžet ograničen, koristite SSD za instaliranje operativnog sistema i HDD za pohranu podataka.
Form Factor
Većina modernih modela SSD diskova prodaje se u 2,5-inčnom obliku i ugrađeni su u zaštitnu kutiju. Zbog toga izgledaju kao klasični tvrdi diskovi iste veličine.
Dobro je znati! Za ugradnju 2,5-inčnog SSD diska u standardni 3,5-inčni nosač unutar kućišta računara, koriste se posebni adapteri. Neki modeli kućišta imaju utičnice od 2,5 inča.
Na tržištu postoje 1,8-inčni i manji SSD-ovi koji se koriste u kompaktnim uređajima.
Interfejs za povezivanje
Solid state uređaji imaju nekoliko opcija za interfejse povezivanja:
- SATA II;
- SATA III;
- PCIe;
- mSATA;
- PCIe+M.2.
Najčešća opcija je povezivanje pomoću SATA konektora. Još uvijek postoje SATA II modeli na tržištu. Oni više nisu relevantni, ali čak i ako kupite takav uređaj, zahvaljujući nazadnoj kompatibilnosti SATA interfejsa, on će raditi sa matičnom pločom koja podržava SATA III.
Kada koristite PCIe SSD, možda ćete morati instalirati drajvere, ali će brzina prijenosa podataka biti veća nego kod SATA veze. Ali ne postoje uvijek drajveri za Mac OS, Linux i slično - na to treba obratiti pažnju pri odabiru.
mSATA modeli se koriste na kompaktnim uređajima, ali rade na istom principu kao i standardni SATA interfejs.
Modeli M.2 ili NGFF (Form Factor nove generacije) su nastavak razvoja mSATA linije. Imaju manje dimenzije i veće mogućnosti rasporeda za proizvođače digitalne opreme.
Brzina čitanja/pisanja
Što je ova vrijednost veća, to je računar produktivniji. Indikatori prosječne brzine:
- očitavanje 450-550 Mb/s;
- snimanje 350-550 Mb/s.
Proizvođači mogu navesti ne stvarnu, već maksimalnu brzinu čitanja/pisanja. Da biste saznali prave brojke, potražite na internetu recenzije i recenzije modela koji vas zanima.
Osim toga, obratite pažnju na vrijeme pristupa. Ovo je vrijeme potrebno disku da pronađe informacije koje zahtijeva program ili OS. Standardni indikator je 10-19 ms. Ali pošto SSD-ovi nemaju pokretne dijelove, oni su znatno brži od HDD-a.
Vrsta memorije i vrijeme do otkazivanja
Postoji nekoliko tipova memorijskih ćelija koje se koriste u SSD diskovima:
- MLC (Multi Level Cell);
- SLC (Single Level Cell);
- TLC (ćelija na tri nivoa);
- 3D V-NAND.
MLC je najčešći tip, koji vam omogućava da pohranite dva bita informacija u jednu ćeliju. Ima relativno mali resurs ciklusa ponovnog pisanja (3.000 - 5.000), ali nižu cijenu, zbog čega se ovaj tip ćelije koristi za masovnu proizvodnju SSD uređaja.
SLC tip pohranjuje samo jedan bit podataka po ćeliji. Ova mikro kola karakteriše dug životni vek (do 100.000 ciklusa pisanja), visoka brzina prenosa podataka i minimalno vreme pristupa. Ali zbog visoke cijene i male količine pohrane podataka, koriste se za serverska i industrijska rješenja.
TLC tip pohranjuje tri bita podataka. Glavna prednost je niska cijena proizvodnje. Među nedostacima: broj ciklusa ponovnog pisanja je 1.000 - 5.000 ponavljanja, a brzina čitanja / pisanja je znatno niža od prva dva tipa mikro krugova.
Zdravo! Nedavno su proizvođači uspjeli povećati vijek trajanja TLC diskova do 3000 ciklusa ponovnog pisanja.
3D V-NAND modeli koriste 32-slojnu fleš memoriju umjesto standardnih MLC ili TLC čipova. Mikročip ima trodimenzionalnu strukturu, zbog čega je količina snimljenih podataka po jedinici površine mnogo veća. Ovo povećava pouzdanost skladištenja informacija za 2-10 puta.
IOPS
Važan faktor je IOPS (broj ulazno-izlaznih operacija u sekundi), što je veći ovaj indikator, to će pogon brže raditi s velikom količinom datoteka.
memorijski čip
Memorijski čipovi su podijeljeni u dva glavna tipa MLC i SLC. Cijena SLC čipova je mnogo veća i vijek trajanja je u prosjeku 10 puta duži od MLC memorijskih čipova, ali uz pravilan rad, vijek trajanja pogona zasnovanih na MLC memorijskim čipovima je najmanje 3 godine.
Kontroler
Ovo je najvažniji dio SSD diskova. Kontroler upravlja radom cijelog pogona, distribuira podatke, prati trošenje memorijskih ćelija i ravnomjerno raspoređuje opterećenje. Preporučujem da date prednost vremenski testiranim i dobro dokazanim kontrolerima SandForce, Intel, Indilinx, Marvell.
Kapacitet SSD memorije
Biće najpraktičnije koristiti SSD samo za hostovanje operativnog sistema, a bolje je sve podatke (filmove, muziku itd.) pohraniti na drugi hard disk. Uz ovu opciju, dovoljno je kupiti disk veličine ~ 60 GB. Tako možete puno uštedjeti i dobiti isto ubrzanje vašeg računala (osim toga, život diska će se povećati).
Opet ću dati svoje rješenje kao primjer - na mreži se prodaju posebni kontejneri za hard diskove (vrlo jeftino), koji se ubacuju u laptop za 2 minute umjesto optičkog CD drajva (koji sam koristio par puta u četiri godine). Evo odličnog rješenja za vas - stari disk umjesto drajva i potpuno novi SSD umjesto običnog tvrdog diska. Nije moglo biti bolje.
I za kraj, par zanimljivih činjenica:
Zašto se tvrdi disk često naziva hard disk? Još ranih 1960-ih, IBM je izdao jedan od prvih hard diskova i broj ovog razvoja bio je 30 - 30, što se poklopilo sa oznakom popularnog pušaka Winchester (Winchester), pa se takav žargonski naziv ukorijenio kod svih tvrdi diskovi.
Zašto tačno teško disk? Glavni elementi ovih uređaja su nekoliko okruglih aluminijumskih ili nekristalnih staklenih ploča. Za razliku od flopi diskova (disketa), one se ne mogu savijati, pa su ga nazvali hard disk.
TRIM funkcija
Najvažnija dodatna karakteristika za SSD uređaj je TRIM (prikupljanje smeća). To je kako slijedi.
Informacije o SSD-u se prvo upisuju u slobodne ćelije. Ako disk zapisuje podatke u ćeliju koja je prethodno korištena, prvo je briše (za razliku od HDD-a, gdje se podaci upisuju preko postojećih informacija). Ako model ne podržava TRIM, briše ćeliju neposredno prije pisanja novih informacija, što usporava ovu operaciju.
Ako SSD uređaj podržava TRIM, on prima naredbu od OS-a da izbriše podatke u ćeliji i briše ih ne prije prepisivanja, već tokom „neaktivnosti“ diska. Ovo se radi u pozadini. Ovo održava brzinu pisanja na nivou koji je odredio proizvođač.
Bitan! Operativni sistem mora podržavati funkciju TRIM.
skriveno područje
Ovo područje nije dostupno korisniku i koristi se za zamjenu neuspjelih ćelija. U visokokvalitetnim SSD diskovima to čini do 30% zapremine uređaja. No, neki proizvođači, kako bi smanjili cijenu SSD diska, smanjuju je i do 10%, čime povećavaju količinu prostora za pohranu koja je dostupna korisniku.
Druga strana ovog trika je da skriveno područje koristi funkcija TRIM. Ako je njegov volumen mali, neće biti dovoljan za prijenos podataka u pozadini, zbog čega će na nivou "opterećenja" SSD-a od 80-90%, brzina pisanja naglo pasti.
Propusnost sabirnice
Dakle, pri odabiru fleš diska, brzina čitanja i pisanja podataka je također od najveće važnosti. Što je ova brzina veća, to bolje. Ali treba da zapamtite i propusni opseg magistrale vašeg računara, odnosno matične ploče.
Ako je vaš laptop ili desktop računar veoma star, nema smisla kupovati skup i brz SSD disk. Jednostavno neće moći da radi ni na pola svog kapaciteta.
Da bude jasnije, objavit ću propusni opseg raznih magistrala (interfejs za prijenos podataka):
IDE (PATA) - 1000 Mbps. Ovo je vrlo staro sučelje za povezivanje uređaja na matičnu ploču. Da biste povezali SSD disk na takvu magistralu, potreban vam je poseban adapter. Značenje korištenja opisanih diskova u ovom slučaju je apsolutna nula.
SATA - 1500 Mbit/s. Zabavnije, ali ne previše.
SATA2 - 3000 Mbit/s. Najčešća guma u ovom trenutku. Sa takvim autobusom, na primjer, moj pogon radi upola svog kapaciteta. On treba...
SATA3 - 6000 Mbit/s. Ovo je sasvim druga stvar! Ovdje će se SSD disk pokazati u svom sjaju.
Dakle, prije kupovine saznajte kakvu sabirnicu imate na matičnoj ploči, kao i koju podržava sam pogon i donesite odluku o primjerenosti kupovine.
Evo, na primjer, kako sam izabrao (i šta me je vodilo) svoj HyperX 3K 120 GB. Brzina čitanja je 555 MB/s, a brzina pisanja podataka je 510 MB/s. Ovaj disk u mom laptopu sada radi sa tačno polovinom svojih mogućnosti (SATA2), ali tačno dvostruko brže od običnog čvrstog diska.
Vremenom će migrirati na dečiji kompjuter za igrice, gde postoji SATA3, i tamo će pokazati svu svoju snagu i svu brzinu rada bez ograničavajućih faktora (zastareli, spori interfejsi za prenos podataka).
Zaključujemo: ako u svom računaru imate SATA2 sabirnicu i ne planirate da koristite disk u drugom (moćnijem i modernijem) računaru - kupite disk sa propusnošću ne većom od 300 MB/s, što će biti značajno jeftiniji i u isto vrijeme duplo brži od vašeg trenutnog hard diska.
Postoje mnoge prednosti koje SSD-ovi imaju u odnosu na tradicionalne mehaničke hard diskove (HDD). Glavna lista uključuje brzinu čitanja i pisanja informacija, otpornost na mehanička oštećenja i nisku potrošnju energije. Glavni nedostaci uključuju visoku cijenu i kratko vrijeme do kvara.
SSD se sastoji od kontrolne jedinice i memorijske jedinice (FLASH čip i DRAM čip). SSD disk se može naširoko koristiti kao prijenosni tvrdi disk, mikro tvrdi disk, memorijska kartica, U-disk itd.
Budući da SSD disk ima ograničen broj ciklusa pisanja, postoji rizik od gubitka podataka. Na osnovu toga želimo vam reći kako sami oporaviti podatke sa SSD diska.
Prvo, pogledajmo glavne razloge za gubitak podataka sa SSD-a:
- oštećenje električnih i fizičkih komponenti;
- trošenje;
- oštećenje datoteke uzrokovano problemima sa softverom ili kvarom operativnog sistema;
- napadi virusa.
Šanse za oporavak podataka na SSD-u
Proces brisanja datoteka sa SSD-a u osnovi se razlikuje od procesa brisanja datoteka sa konvencionalnog tvrdog diska.
Ako je datoteka izbrisana sa običnog tvrdog diska, onda je ovo samo indeks koji brišete. Odnosno, pravi podaci i dalje ostaju tamo dok se ovaj prostor ne prepiše novim datotekama. U SSD-u, sadržaj će se odmah izbrisati naredbom TRIM.
Šta je onda TRIM? Kada upišete nove podatke na mehanički čvrsti disk, Windows će dozvoliti diskovima da prvo izbrišu prethodne podatke. Tada će novi podaci biti postavljeni na odgovarajuće mjesto. Kada jednostavno izvršite operaciju brisanja, Windows će označiti odgovarajući prostor kao dostupan za pisanje, ali neće izbrisati sadržaj stvarne datoteke.
Međutim, kada Windows prepozna SSD i potvrdi da je TRIM podržan, odmah će izbrisati datoteku umjesto kreiranja posebne oznake.
Srećom, oporavak SSD podataka je moguć pod sljedećim uvjetima:
- Moguće je vratiti datoteke ako povežete SSD na računar kao eksterni čvrsti disk preko USB porta;
- Podaci se vraćaju kada se koristi SSD u RAID polju, pošto TRIM nije podržan u ovom nizu diskova;
- TRIM podrška je uvedena od Windows Vista. stoga, za Windows Vista i starije verzije komanda TRIM nije podržana, a to znači da je oporavak podataka moguć;
- ako se sistem datoteka sruši, disk nije čitljiv ili uopšte nije dostupan, vaše izbrisane datoteke se mogu vratiti, jer TRIM tim nije primijenjen;
- Ako je vaš SSD dovoljno star, možda neće podržavati TRIM. Stoga se izbrisani podaci mogu oporaviti.
Ako vaša situacija odgovara jednom od ovih uslova, možete povratiti izgubljene podatke pomoću softvera za oporavak podataka.
Magic Partition Recovery
Ako vaš disk sadrži izbrisane particije ili loše sektore, Magic Partition Recovery može vratiti sve informacije odatle. Ovaj program vraća sve vrste datoteka sa svih vrsta medija. Režim brzog skeniranja prikazuje listu izbrisanih datoteka za nekoliko sekundi, dok način duboke analize pronalazi datoteke po njihovom sadržaju, bez oslanjanja na tabelu datoteka. Magic Partition Recovery popravlja greške u strukturi sistemskog diska i oporavlja teško oštećene, izbrisane i prepisane sisteme datoteka.
Magic Uneraser
Proizvod skoro trenutno oporavlja sve izbrisane datoteke i mape. Kako ovaj program podržava oporavak svih tipova datoteka, uključujući MS Office dokumente, digitalne fotografije, MP3 i ZIP arhive, brzo i pouzdano će oživjeti sve vaše podatke. Ako ste očistili korpu za otpatke ili izbrisali važan dokument bez slanja u korpu, formatirali memorijsku karticu ili izgubili svoje datoteke na tvrdom disku koji više nije dostupan, Magic Uneraser će vam pomoći u svakoj situaciji. Magic Uneraser podržava sve vrste medija, uključujući tvrde diskove, SSD diskove, USB fleš diskove i memorijske kartice.
Svaki korisnik računara prije ili kasnije naiđe na probleme kada je potrebno ispraviti greške koje se javljaju u sistemu. I dobro je da nisu dirali lične podatke. Još gore, ako se morate pozabaviti oporavkom SSD-a. Šta je potrebno za ovo?
Uređaj
Prije nego što shvatite kako oporaviti podatke sa SSD uređaja, trebali biste razumjeti šta je to. SSD je disk koji je instaliran u računarskom sistemu. Često se uspoređuje s tvrdim diskom jer oba uređaja imaju iste zadatke. Ali postoji značajna razlika.
SSD uređaj je vrlo brz disk koji može raditi nekoliko puta brže od tvrdog diska. To je zbog razlike u dizajnu.
Izgrađen oko magnetnih diskova i glave za čitanje, SSD uređaj se ponaša kao fleš disk i baziran je na mikročipovima.
U ovom trenutku, SSD-ovi samo dobijaju na popularnosti. Često se kupuju u paru sa čvrstim diskovima i na njih se stavlja operativni sistem za brzo pokretanje. Budući da je SSD preskup, HDD se ne može u potpunosti zamijeniti SSD-om. Iako serverske stanice i sistemi za igre mogu instalirati više SSD uređaja.
Problemi s vožnjom
Kao što je već spomenuto, SSD je popularan zbog svoje velike brzine. Ali, osim toga, smatra se i pouzdanim uređajem. To je zbog činjenice da dizajn drajva nema pokretnih dijelova, tako da ne trpi manja oštećenja koja tvrdi disk možda neće izdržati.
Ali SSD definitivno može biti napadnut virusima i korisničkim greškama. Sve ovo utiče na integritet ličnih podataka. Ako su određene datoteke izbrisane, neće ih biti lako oporaviti. Teže - s podacima nakon formatiranja. Ali oporavak SSD-a je moguć.
Koje su šanse?
Odmah treba reći da se oporavak podataka sa SSD diska ponešto razlikuje od procesa koji je neophodan u slučaju tvrdog diska. Nažalost, postoje situacije koje ne dozvoljavaju vraćanje izgubljenih dokumenata.
Ali u većini slučajeva moguće je vratiti datoteke. Korisnik će morati odabrati odgovarajući program i slijediti upute.
Specijalni tim
Pitanje da li će doći do oporavka SSD-a zabrinjava mnoge. Definitivno nije lako odgovoriti, jer postoji nekoliko nijansi koje mogu utjecati na rezultat.
Posebnost drajva je prisustvo određene komande koju ima SSD. TRIM je odgovoran da osigura da svi podaci koji su izbrisani sa diska budu stvarno uništeni. SSD uređaj u potpunosti briše datoteke iz blokova podataka.
Ova komanda radi vrlo jednostavno. Kada korisnik izbriše dokumente, to signalizira da su datoteke uništene, a ne odložene u posebne blokove.
Ali postoji jedna stvar: naravno, dokumenti neće biti odmah izbrisani. Uređaj će obavijestiti korisnika da su fajlovi izbrisani, ali će blok biti obrisan nešto kasnije. Stoga postoji šansa za brzo vraćanje podataka.
Svi popularni proizvođači SSD uređaja pokušavaju stvoriti univerzalne uređaje koji bi se međusobno razlikovali samo po veličini arhive. Svi pogoni imaju istu brzinu, tako da će naredba TRIM biti 100% izvršena.
šta da radim?
Ako postoji slična komanda, da li je moguće oporaviti SSD disk? U stvari, malo će biti od toga. Na primjer, neki diskovi ne podržavaju naredbu za potpuno brisanje datoteka, tako da bilo koji program može obaviti oporavak. Takođe, TRIM možda neće raditi na određenim operativnim sistemima. Može doći do poteškoća sa interfejsom ili matičnom pločom. USB i FireWire protokoli ne podržavaju naredbu.
Formatirani diskovi
U ovom slučaju, vraćanje SSD disk datoteka je još teže. Kao što znate, postoji potpuno i brzo formatiranje diskova. Pomoću ove funkcije možete u potpunosti izbrisati podatke sa diska.
Potpuno formatiranje u potpunosti uništava podatke, dok brzo formatiranje radi s tabelama odjeljka informacija. Stoga bi bilo koji popularni program za oporavak obradio drugu vrstu brisanja. Ali kasnije, tehnologija SSD uređaja se promijenila. Sada će biti teško nositi se s brzim formatom, a da ne spominjemo puni.
Ovo stanje je opet povezano sa komandom TRIM. Kada korisnik odabere formatiranje, automatski započinje potpuno brisanje podataka. I praktično nema kašnjenja između aktiviranja TRIM-a i uništavanja dokumenata sa diska.
Kvar pogona
Čemu služi oporavak SSD-a? Sistem može oštetiti čvrsti disk ili ga oštetiti. Možda uređaj više nije čitljiv i OS ga ne može otkriti. U ovom slučaju, vraćanje ličnih podataka bit će vrlo jednostavno. Dovoljno je odabrati pravi softver i vratiti datoteke.
To je zato što pogon ne može aktivirati TRIM. Zbog činjenice da naredba nije pokrenuta, fajlovi iz blokova neće biti izbrisani. U skladu s tim, bit će ih lako obnoviti.
Uputstva za oporavak
Prvo morate pronaći dobar program. Vraćanje SSD diska nije lak zadatak. Kao iu slučaju fleš diska, korisnik će morati isprobati nekoliko programa odjednom. Stoga morate prvo instalirati nekoliko uslužnih opcija.
Nakon toga, morat ćete spojiti SSD. Mnogi korisnici savjetuju korištenje USB umjesto SATA za ovo. To je zbog činjenice da "nativni" port može aktivirati naredbu TRIM, i prema tome, datoteke će biti trajno izbrisane.
Ako disk povežete preko USB-a, brisanje se neće aktivirati, što znači da će dokumenti ostati netaknuti.
Nakon povezivanja uređaja, možete pokrenuti program. Bez obzira na uslužni program, svi imaju sličan interfejs. Sve što trebate učiniti je odabrati disk koji želite oporaviti. Nakon toga korisnik mora pokrenuti dijagnostiku, a zatim i sam proces oporavka.
rezultate
Kada program prikupi sve informacije, pojavit će se tabela u kojoj će biti prikazani svi izgubljeni podaci. Neki programi koriste određene oznake. Ako se datoteka može vratiti i sačuvati na računaru, nasuprot će biti zelena kvačica. Ako je oštećen, a njegov oporavak je u nedoumici, nasuprot će biti žuta kvačica. Crvena boja ukazuje da su fajlovi ozbiljno "uništeni" i da postoje samo njihovi ostaci. Shodno tome, takvi podaci se ne mogu "reinkarnirati".
Programi
Postoji veliki broj programa za oporavak podataka sa SSD uređaja. Na primjer, možete koristiti Magic Partition Recovery. Uslužni program se može nositi s izbrisanim particijama i lošim sektorima.
Program radi sa mnogim formatima datoteka. Ona može skenirati disk za kratko vrijeme, a zatim sastaviti izvještaj. Tu je i duboka analiza SSD-a. U ovom slučaju, uslužni program radi sa sadržajem datoteka bez korištenja tablice datoteka.
Magic Uneraser je još jedan softver za oporavak dokumenata. Od prethodne verzije se razlikuje samo po interfejsu. Radi sa svim postojećim formatima medijskih datoteka. Brzo skenira disk i također prikuplja izvještaj o oporavljenim podacima. Uslužni program je kompatibilan sa tvrdim diskovima, SSD diskovima, memorijskim karticama i fleš diskovima.
Repair
Govoreći o oporavku SSD kontrolera, vrijedi spomenuti fizička oštećenja uređaja. Iz nekog razloga, disk se pokvario, ne biste ga trebali odmah baciti. Mnogi stručnjaci kažu da je to sasvim moguće popraviti. Ovdje je pitanje drugačije: ima li korisnik potrebne alate i vještine?
U ovom slučaju morate znati raspon čitanja, vrste memorije, standardne greške. Stručnjaci pažljivo pregledaju uređaj, odspojite čipove, odaberu nosač i skeniraju ploču.
Naravno, običan korisnik neće moći obavljati takve operacije. Da biste to učinili, morate razumjeti uređaj pogona, kao i imati odgovarajuće programe za provjeru i alate za popravku.
Tržište SSD-a postepeno postaje raznovrsnije. Kapacitet SSD diskova raste, a u isto vrijeme pada cijena po gigabajtu memorije. Međutim, još je prerano reći da su SSD diskovi postali popularni. Glavni razlog za to je njihov nizak (u poređenju sa tradicionalnim HDD-ovima) kapacitet i veoma visoka (opet, u poređenju sa tradicionalnim HDD-ovima) cena po gigabajtu memorije. Stoga je prisustvo SSD diska u kućnom desktop računaru više izuzetak od pravila. Štaviše, čak i u netbook računarima i laptopovima, SSD diskovi su i dalje izuzetno retki. Istovremeno, već je očigledno da budućnost sistema za skladištenje podataka leži u SSD diskovima, koji će dodatno istisnuti HDD diskove sa tržišta. Kada će se to dogoditi? Da, zapravo, čim postanu uporedivi po kapacitetu i cijeni sa HDD-ovima. Tada će potonji jednostavno nestati kao klasa, budući da SSD-ovi imaju brojne neosporne prednosti u odnosu na HDD-ove.
U ovom ćemo članku razmotriti neke karakteristike funkcioniranja modernih SSD diskova, koje ponekad izazivaju mnogo pitanja i zbunjenosti, govorit ćemo o karakteristikama njihove arhitekture, kao i mogućim opcijama za korištenje ovih pogona u prijenosnim računalima, računalima. i servere.
Relevantnost prelaska na SSD diskove
Performanse modernih centralnih procesora, koji određuju računarske mogućnosti računara, značajno nadmašuju performanse tradicionalnih hard diskova (HDD). Kao rezultat toga, podsistemi za skladištenje podataka u mnogim slučajevima postaju usko grlo koje ometa rast performansi računara uopšte. Upotreba skupih rješenja baziranih na RAID nizovima samo djelimično rješava problem neravnoteže u performansama procesora i podsistema za pohranu podataka zasnovanih na HDD-u. I u budućnosti će se neravnoteža u performansama procesora i HDD-a samo povećavati, a neminovno ćemo doći do zaključka da performanse računara u mnogim aplikacijama više neće biti determinisane performansama procesora, već će mirovati. na najslabijoj karici - podsistemu za skladištenje podataka. Tako su od 1996. godine prosječne performanse procesora porasle za 175 puta, dok su performanse HDD-a (što znači selektivno čitanje blokova veličine 20 KB) samo 1,3 puta.
|
Danas je jedini način za rješavanje ovog problema prelazak sa HDD-a na SSD-ove (Solid State Drive-ove) zasnovane na fleš memoriji. Ovi uređaji su u stanju da obezbede nivo performansi koji je u potpunosti konzistentan sa performansama današnjih višejezgrenih procesora.
Međutim, visoke performanse nisu jedina prednost SSD diskova. Takođe su potpuno tihi jer nemaju pokretne dijelove i, posebno za laptopove, troše mnogo manje energije od HDD-a. Dakle, potrošnja energije konvencionalnog 2,5-inčnog HDD-a u aktivnom režimu iznosi oko 2,5-3 W i oko 0,85-1 W u stanju mirovanja (Idle). Ako HDD nije aktivan, nakon nekog vremena (ovisno o postavkama) prelazi u režim niske potrošnje (Standby ili Sleep) i kada izađe iz ovog moda potrebno mu je oko 1-2 sekunde da se okrene. Tipična potrošnja energije SSD-a (ne-server) u aktivnom načinu rada je oko 0,15 W, au stanju mirovanja - 0,06 W. Štaviše, kada je pravilno konfigurisan, prelazak iz aktivnog režima u režim niske potrošnje se dešava automatski ako je disk neaktivan 25 ms. I ovi diskovi se pale gotovo trenutno, jer jednostavno nemaju šta da se okreću. Imajte na umu da da bi SSD automatski prešao u režim niske potrošnje energije, morate omogućiti funkciju upravljanja energijom iniciranog uređaja (DIPM) u registru, budući da je funkcija upravljanja napajanjem iniciranog domaćinom (HIPM) postavljena prema zadanim postavkama, kada sam pogon ne kontroliše prelazak na režim niske potrošnje energije i operativni sistem.
SSD diskovi nisu inferiorni od tradicionalnih HDD diskova u pogledu karakteristika kao što je srednje vrijeme između kvarova (MTFB). Dakle, ako je za HDD srednje vrijeme između kvarova oko 300 hiljada sati, onda je za SSD diskove preko milion sati.
Čini se da ako su prednosti SSD-a tako očigledne, zašto se još nisu u širokoj upotrebi? Nažalost, SSD diskovi imaju i ozbiljne nedostatke. Prije svega, moderni SSD diskovi nisu uporedivi s HDD-ovima po kapacitetu. Dakle, ako kapacitet HDD-a (3,5 inča) dosegne 3 TB, tada je maksimalni kapacitet SSD-a (2,5 inča) samo 512 GB. Istina, ako uporedimo 2,5-inčne SSD i HDD diskove, onda je njihov kapacitet prilično uporediv.
Drugi nedostatak SSD diskova je njihova cijena, koja je nekoliko puta veća od HDD diskova.
Međutim, što se tiče kapaciteta SSD-ova, nije sve tako loše kao što se čini. Kapacitet SSD memorije raste mnogo bržom brzinom od kapaciteta za skladištenje HDD-a, a nije daleko dan kada će SSD memorija nadmašiti kapacitet za skladištenje HDD-a. Evo nekoliko zanimljivih statistika koje to dokazuju. Intel je 2006. godine, jedan od vodećih igrača na tržištu SSD-a, proizveo NAND flash memorijske čipove za SSD-ove po 90nm procesnoj tehnologiji, a njihov kapacitet je bio 1 ili 2 Gb. Intel je 2009. godine objavio čipove fleš memorije već na 34-nm procesnoj tehnologiji, a kapacitet čipova je počeo da bude 32 Gbps. 2010. godine kompanija je ovladala 25nm proizvodnim procesom za 64Gb flash memorijske čipove. Kao što vidite, stopa rasta kapaciteta flash memorijskih čipova za SSD diskove je impresivna: zapravo se udvostručuje svake godine. Tako će uskoro SSD-ovi biti brojniji od HDD-ova.
Također treba napomenuti da iako je raširena upotreba SSD-ova još uvijek daleko, nije tačno reći da se SSD-ovi uopće ne kupuju. Statistika je sljedeća: 2008. godine u svijetu je prodato samo 700.000 SSD-ova, 2009. obim prodaje je već bio 2 miliona jedinica, a ove godine, prema prognozama, dostići će 5,9 miliona jedinica. Pretpostavlja se da će do 2013. godine tržište SSD diskova iznositi 61,8 miliona jedinica.
Dakle, prognoze prodaje SSD diskova su vrlo optimistične, ali ne daju odgovor na glavno pitanje: šta bi korisnici trebali učiniti danas, kada kapacitet SSD diskova još uvijek nije dovoljno visok, a njihova cijena još uvijek vrlo visoka? Ako govorimo o kućnim korisnicima, onda, naravno, nema smisla bacati HDD-ove da biste instalirali SSD. Međutim, još uvijek možete poboljšati performanse vašeg računala korištenjem SSD diskova. Optimalno rješenje je kada desktop PC koristi kombinaciju jednog SSD-a i jednog ili više HDD-a. Možete instalirati operativni sistem i sve programe na SSD (za to će biti dovoljan disk od 80 GB), a za pohranu podataka koristiti HDD.
Flash Cell Device
Kao što smo rekli, glavna prednost SSD-a su njihove veće performanse u odnosu na HDD, ali nisu date specifične karakteristike kao što su sekvencijalna i selektivna brzina čitanja i pisanja. Međutim, prije nego što nastavite s razmatranjem karakteristika brzine SSD diskova, kao i tipova SSD diskova, morate se upoznati sa karakteristikama njihove arhitekture i procesom čitanja i pisanja informacija na te diskove. Počnimo s kratkim opisom strukture fleš memorijske ćelije.
Na svom najjednostavnijem nivou, fleš memorijska ćelija je n-kanalni MOSFET-tranzistor sa tzv. floating gateom. Podsjetimo da je uobičajeno n-kanalni MOSFET tranzistor (struktura n-str-n) može biti u dva stanja: otvoreno i zaključano (zatvoreno). Kontrolom napona između drena i gejta, može se stvoriti kanal za elektronsku provodljivost ( n-kanal) između izvora i drena (sl. 1). Napon pri kojem se javlja provodni kanal naziva se napon praga. Prisutnost provodnog kanala odgovara otvorenom stanju tranzistora, a odsutnost (kada tranzistor nije u stanju provesti struju od izvora do odvoda) - zaključana.
Rice. 1. MOSFET uređaj (otvoreno i zatvoreno stanje)
U otvorenom stanju napon između drena i izvora je blizu nule, au zatvorenom može dostići visoku vrijednost. Naravno, sam tranzistor nije u stanju pohraniti informacije. Zapravo, plutajući zatvarač je namenjen čuvanju informacija (slika 2). Izrađen je od polikristalnog silicija i potpuno je okružen dielektričnim slojem, koji mu osigurava potpuni odsutnost električnog kontakta sa elementima tranzistora. Plutajuća kapija se nalazi između kontrolne kapije i podloge od koje je napravljena str-n-tranzicije. Takav zatvarač može pohraniti naboj stavljen na njega (negativan) neograničeno vrijeme (do 10 godina). Prisustvo ili odsustvo viška negativnog naboja (elektrona) na plutajućoj kapiji može se tumačiti kao logična jedinica i nula.
Rice. 2. Tranzistor sa plutajućim vratima i čitanje sadržaja memorijske ćelije
Prvo, razmotrite situaciju kada nema elektrona na plivajućim vratima. U ovom slučaju, tranzistor se ponaša kao konvencionalni tranzistor o kojem smo već govorili. Kada se na kontrolni gejt (inicijalizacija memorijske ćelije) primeni pozitivan napon jednak vrednosti praga, u regionu kapije se stvara provodni kanal - i tranzistor prelazi u otvoreno stanje. Ako se na plivajuću kapiju stavi višak negativnog naboja (elektrona), onda čak i kada se na kontrolnu kapiju dovede granični napon, on kompenzuje električno polje koje stvara kontrolna kapija i sprečava stvaranje provodnog kanala, tj. tranzistor će biti u zatvorenom stanju.
Dakle, prisustvo ili odsustvo naelektrisanja na plivajućoj kapiji jedinstveno određuje stanje tranzistora (otvoreno ili zatvoreno) kada se isti granični napon primeni na kontrolnu kapiju. Ako se dovod napona na kontrolnu kapiju tumači kao inicijalizacija memorijske ćelije, tada se napon između izvora i odvoda može koristiti za suđenje o prisutnosti ili odsustvu naelektrisanja na plivajućoj kapiji.
To jest, u nedostatku kontrolnog napona na kapiji, bez obzira na prisustvo ili odsustvo naboja na plivajućoj kapiji, tranzistor će uvijek biti zatvoren, a kada se na gejt primjenjuje prag napona, stanje tranzistor će biti određen prisustvom naboja na plivajućoj kapiji: ako postoji punjenje, tada će tranzistor biti zatvoren i izlazni napon će biti visok; ako nema punjenja, tada će tranzistor biti otvoren i izlazni napon će biti nizak.
Zatvoreno stanje tranzistora (odsustvo provodnog kanala) se obično tumači kao logička nula, a otvoreno stanje (prisustvo provodnog kanala) se tretira kao logička jedinica. Dakle, kada se inicijalizira memorijska ćelija (primjena praga napona na gejt), prisutnost naboja na plivajućem gejtu se tumači kao logička nula, a njegovo odsustvo se tretira kao logičko (vidi tabelu).
Ispada neka vrsta elementarne memorijske ćelije koja može pohraniti jedan bit informacije. U ovom slučaju, važno je da se naelektrisanje na floating gate-u (ako postoji) može održavati proizvoljno dugo kako tokom inicijalizacije memorijske ćelije tako i u odsustvu napona na kontrolnoj kapiji. U ovom slučaju, memorijska ćelija će biti nepromjenjiva. Ostaje samo shvatiti kako staviti naboj na plutajuću kapiju (upisati sadržaj memorijske ćelije) i ukloniti je odatle (obrisati sadržaj memorijske ćelije).
Naelektrisanje se postavlja na plivajuću kapiju ili metodom ubrizgavanja vrućih elektrona (CHE-Channel Hot Electrons) ili Fowler-Nordheim metodom tuneliranja (slika 3). Pa, naboj se uklanja samo Fowlerovom metodom tuneliranja.
Rice. 3. Proces pisanja i brisanja bita informacije u tranzistor sa plutajućim vratima
Kada se koristi metoda ubrizgavanja vrućih elektrona, visoki napon se primjenjuje na drejn i kontrolnu kapiju (napon veći od vrijednosti praga se primjenjuje na kontrolnu kapiju) kako bi se elektronima u kanalu dalo dovoljno energije da prevladaju potencijalnu barijeru stvorenu tanak dielektrični sloj i tunel u područje plutajuće kapije (pri očitavanju, manji napon se primjenjuje na kontrolnu kapiju i ne opaža se efekat tuneliranja).
Da bi se uklonio naboj iz plutajuće kapije (proces brisanja memorijske ćelije), na kontrolnu kapiju se primjenjuje visoki negativni napon, a na izvornu regiju primjenjuje se pozitivan napon. Ovo dovodi do toga da elektroni tuneliraju iz regiona plivajućih kapija u region izvora (Fowler-Nordheim (FN) kvantno tuneliranje).
Tranzistor s plutajućim vratima koji smo razmatrali može djelovati kao jedinična ćelija fleš memorije. Međutim, ćelije s jednim tranzistorom imaju niz značajnih nedostataka, od kojih je glavni loša skalabilnost. Činjenica je da je prilikom organiziranja memorijskog niza svaka memorijska ćelija (tranzistor) povezana na dvije okomite magistrale: kontrolna vrata - na sabirnicu koja se zove linija riječi, i odvodi - na sabirnicu koja se zove bitna linija (u budućnosti će ovo organizacija će se razmatrati na primjeru NOR -arhitekture). Zbog prisustva visokog napona u kolu tokom snimanja ubrizgavanjem vrućih elektrona, svi vodovi - riječi, bitovi i izvori - moraju biti smješteni na dovoljno velikoj udaljenosti jedan od drugog da bi se obezbijedio potreban nivo izolacije, što prirodno utiče na ograničenje fleš memorija.
Još jedan nedostatak memorijske ćelije sa jednim tranzistorom je efekat prekomernog uklanjanja naelektrisanja sa plutajuće kapije, što se ne može nadoknaditi procesom pisanja. Kao rezultat, na plutajućoj kapiji se formira pozitivan naboj i tranzistor uvijek ostaje uključen.
Druge vrste memorijskih ćelija također se široko koriste, kao što je SST ćelija (slika 4) koju je razvila Silicon Storage Technology, Inc. U tranzistoru SST ćelije promijenjeni su oblici plutajućih i kontrolnih kapija. Kontrolna kapija je poravnata svojom ivicom sa ivicom drena, a njen zakrivljeni oblik omogućava da se plutajuća kapija postavi delimično ispod nje i istovremeno iznad regiona izvora. Ovakav raspored plutajućih kapija omogućava, s jedne strane, pojednostavljenje procesa postavljanja naboja na njega metodom ubrizgavanja vrućih elektrona, as druge strane, proces uklanjanja naboja zbog Fowler-Nordheim tunelski efekat.
Rice. 4. Struktura SST memorijske ćelije
Kada se naboj ukloni, tuneliranje elektrona se ne događa u području izvora, kao u razmatranoj ćeliji s jednim tranzistorom, već u području kontrolne kapije. Da biste to učinili, na upravljačku kapiju se primjenjuje visoki pozitivni napon. Pod uticajem električnog polja koje stvara kontrolna kapija, elektroni se tuneliraju iz plivajuće kapije, što je olakšano njenim oblikom zakrivljenim prema ivicama.
Kada se na plivajuću kapiju stavi naboj, odvod je uzemljen, a na izvor i kontrolnu kapiju se primjenjuje pozitivan napon. U tom slučaju kontrolna kapija formira provodni kanal, a napon između drena i izvora "ubrzava" elektrone, dajući im dovoljno energije da savladaju potencijalnu barijeru, odnosno da tuneliraju do plivajuće kapije.
Za razliku od memorijske ćelije s jednim tranzistorom, SST ćelija ima malo drugačiju shemu za organiziranje memorijskog niza.
Ćelije fleš memorije na više nivoa i na jednom nivou
Svi tipovi memorijskih ćelija o kojima se do sada govorilo mogu pohraniti samo jedan bit informacija po ćeliji. Takve memorijske ćelije se nazivaju jednorazinske (Single Level Cell, SLC). Međutim, postoje i takve ćelije, od kojih svaka pohranjuje nekoliko bitova - to su ćelije na više nivoa ili MLC (Multi Level Cell).
Kao što je već napomenuto pri opisivanju memorijske ćelije s jednim tranzistorom, prisustvo logičke jedinice ili nule određeno je vrijednošću napona na liniji bita i ovisi o prisutnosti ili odsustvu naboja na plivajućoj kapiji. Ako se na kontrolnu kapiju primijeni granični napon, tada je u nedostatku naboja na plivajućoj kapiji tranzistor otvoren, što odgovara logičkoj jedinici. Ako na plivajućoj kapiji postoji negativan naboj, koji svojim poljem štiti polje koje stvara kontrolna kapija, tada je tranzistor u zatvorenom stanju, što odgovara logičkoj nuli. Jasno je da čak i u prisustvu negativnog naboja na plivajućoj kapiji, tranzistor se može prebaciti u otvoreno stanje, međutim, za to će biti potrebno primijeniti napon na upravljačku kapiju koji prelazi vrijednost praga. Stoga se odsustvo ili prisustvo naelektrisanja na plivajućoj kapiji može suditi prema graničnoj vrijednosti napona na kontrolnoj kapiji. Budući da napon praga ovisi o vrijednosti naboja na plivajućoj kapiji, moguće je ne samo odrediti dva granična slučaja - odsustvo ili prisustvo naboja, već i suditi o količini naboja prema vrijednosti graničnog napona. . Dakle, ako je moguće postaviti različit broj nivoa naelektrisanja na floating gate, od kojih svaki ima svoju vrijednost graničnog napona, tada se nekoliko bitova informacija može pohraniti u jednu memorijsku ćeliju. Na primjer, da bi se pohranili 2 bita u jednu ćeliju pomoću takvog tranzistora, potrebno je razlikovati četiri granična napona, odnosno moći postaviti četiri različita nivoa napunjenosti na floating gate. Tada se svakom od četiri granična napona može dodijeliti kombinacija dva bita: 00, 01, 10, 11.
Da bismo mogli da zapišemo 4 bita u jednu ćeliju, potrebno je razlikovati već 16 graničnih napona.
MLC ćelije aktivno razvija Intel, pa se tehnologija memorije zasnovana na MLC ćelijama naziva Intel StrataFlash.
Imajte na umu da SLC memorijske ćelije pružaju veće brzine čitanja i pisanja. Osim toga, oni su izdržljiviji, ali su SSD-ovi bazirani na njima skuplji, jer će s istim kapacitetom SSD-ova baziranih na MLC i SLC memorijskim ćelijama, broj samih memorijskih ćelija na MLC disku biti upola manji (u slučaj memorije ćelija na četiri nivoa). Zbog toga se SSD-ovi bazirani na SLC memorijskim ćelijama uglavnom koriste u serverima.
Flash Array Architecture
Najjednostavnija fleš memorijska ćelija bazirana na tranzistorima sa plutajućim vratima koju smo razmatrali, sposobna da pohrani jedan bit informacija, može se koristiti za kreiranje nepromenljivih memorijskih nizova. Da biste to učinili, trebate samo kombinirati mnoge ćelije u jedan niz na odgovarajući način, odnosno stvoriti memorijsku arhitekturu.
Postoji nekoliko tipova arhitekture fleš memorije, odnosno načina kombinovanja memorijskih ćelija u jedan niz, ali NOR i NAND arhitekture se najčešće koriste. Imajte na umu da SSD-ovi koriste organizaciju memorije tipa NAND, ali za bolje razumijevanje karakteristika ove arhitekture, logično je prvo razmotriti jednostavniju NOR arhitekturu. Osim toga, NOR arhitektura je bila prva arhitektura korištena u flash memoriji.
NOR arhitektura (slika 5) implicira paralelan način kombinovanja memorijskih ćelija u niz. Kao što je već napomenuto, da bi se inicijalizirala memorijska ćelija, odnosno da bi se dobio pristup sadržaju ćelije, potrebno je primijeniti vrijednost praga napona na kontrolnu kapiju. Stoga, sve kontrolne kapije moraju biti povezane na kontrolnu liniju koja se zove Word Linija. Analizu sadržaja memorijske ćelije vrši se nivoom signala na drenažu tranzistora. Stoga su odvodi tranzistora povezani na liniju koja se zove Bit Line.
Rice. 5. NOR arhitektura
NOR arhitektura svoj naziv duguje logičkoj operaciji "ILI-NE" (engleska skraćenica - NOR). Logička NOR operacija na više operanda proizvodi vrijednost jedan kada su svi operandi nula, i nultu vrijednost u svim ostalim slučajevima. U ovom slučaju mislimo na princip povezivanja tranzistora općenito, a ne posebno na tranzistore sa plutajućim vratima.
Razmotrimo, kao primjer, nekoliko tranzistora (bez plutajućeg gejta) povezanih na istu bitnu liniju (slika 6). U ovom slučaju, ako je barem jedan tranzistor otvoren, tada će izlazni napon na liniji bita biti nizak. I samo u slučaju kada su svi tranzistori zatvoreni, napon na bitnoj liniji će biti visok. Dobijamo tabelu istinitosti ulaznih napona na vratima tranzistora i izlaznog napona na bitskoj liniji, koja odgovara tabeli istinitosti logičke funkcije "ILI-NE" (NOR). Zato se takva kombinacija tranzistora naziva NOR.
Rice. 6. Veza tranzistora NOR
Arhitektura NOR omogućava nasumičan brz pristup bilo kojoj memorijskoj ćeliji, međutim, procesi pisanja (koristeći metodu ubrizgavanja vrućih elektrona) i brisanja informacija su prilično spori. Osim toga, zbog tehnoloških karakteristika proizvodnje flash memorijskih čipova sa NOR arhitekturom, veličina ćelije je velika, tako da ova memorija nije dobro skalirana.
Druga uobičajena arhitektura fleš memorije je NAND arhitektura (slika 7), koja odgovara logičkoj NAND operaciji. NAND operacija proizvodi vrijednost nula samo kada su svi operandi nula, a vrijednost jedan u svim ostalim slučajevima. NAND arhitektura podrazumijeva serijsko povezivanje tranzistora, pri čemu je drejn svakog tranzistora povezan sa izvorom susjednog tranzistora, a u nizu od nekoliko serijski povezanih tranzistora samo je jedan od njih spojen na bitnu liniju. Štaviše, kada se razmatra arhitektura veze, ne govorimo posebno o tranzistorima sa plutajućim vratima.
Rice. 7. NAND arhitektura
Razmotrimo grupu takvih tranzistora povezanih u seriju (bez plivajućeg gejta) (slika 8). Ako je upravljački napon na vratima svih tranzistora jednak vrijednosti praga, tada su svi tranzistori u otvorenom stanju i izlazni napon (napon na bitskoj liniji) će biti nizak, što odgovara logičkoj nuli. Ako je ulazni napon na barem jednom tranzistoru nizak (ispod granične vrijednosti), odnosno ako je barem jedan tranzistor u isključenom stanju, tada će napon na bitskoj liniji biti visok, što odgovara logičkoj jedinici. Dobijamo tabelu istinitosti ulaznih napona na vratima tranzistora (napona na liniji riječi) i izlaznog napona na bitskoj liniji, koja odgovara tablici istinitosti logičke funkcije "NAND" (NAND). Zato se takva kombinacija tranzistora naziva NAND.
Rice. 8. Povezivanje tranzistora prema NAND šemi
U šemi NAND veze sa plutajućim vratima, konvencionalni tranzistori (bez floating gate) su povezani na grupu tranzistora povezanih u seriju na oba kraja, koji izoluju grupu tranzistora od uzemljenja i od bitova i povezuju čitavu grupu tranzistora sa bitnu liniju kada se inicijaliziraju.
U poređenju sa NOR arhitekturom, ova arhitektura, zbog posebnosti proizvodnog procesa (kombinovanje drena i izvora susednih tranzistora i znatno manjeg broja provodnika), omogućava kompaktniji raspored tranzistora, pa se stoga dobro skalira. . Za razliku od arhitekture NOR, gdje se informacije pišu metodom ubrizgavanja vrućih elektrona, u NAND arhitekturi snimanje se vrši metodom FN tuneliranja, što omogućava implementaciju bržeg snimanja nego za NOR arhitekturu.
Naravno, postavlja se pitanje: kako se može pristupiti jednoj memorijskoj ćeliji u NAND arhitekturi (pročitati sadržaj ćelije)? Zaista, ako je barem jedan od tranzistora u takvoj serijski povezanoj grupi u zatvorenom stanju (što se može protumačiti kao prisustvo naboja na plivajućoj kapiji odgovarajućeg tranzistora), tada će napon na liniji bita biti visoka bez obzira na stanje preostalih ćelija. Da bi se pristupilo određenoj ćeliji, nije dovoljno jednostavno primijeniti granični napon na gejt tranzistora koji odgovara toj ćeliji i izmjeriti napon na liniji bita. Takođe je neophodno da svi ostali tranzistori budu u otvorenom stanju. Da bi se to postiglo, kapija tranzistora koja odgovara memorijskoj ćeliji čiji se sadržaj mora pročitati se snabdijeva sa graničnom vrijednošću napona, a gejtovi svih ostalih tranzistora se napajaju naponom koji premašuje vrijednost praga i dovoljan je da formira provodni kanal čak i ako postoji naelektrisanje na plutajućoj kapiji, ali nedovoljno za efektno kvantno tuneliranje naelektrisanja. U ovom slučaju, svi ovi tranzistori idu u otvoreno stanje, a napon na liniji bita je određen prisustvom ili odsustvom naboja na plivajućoj kapiji tranzistora koja odgovara memorijskoj ćeliji kojoj se pristupa.
Logička struktura NAND fleš memorije
Kao što smo već napomenuli, SSD-ovi koriste flash memoriju organiziranu kao NAND, tako da ćemo se u budućnosti fokusirati samo na NAND flash memoriju.
Unatoč činjenici da vam flash memorija omogućava pristup čitanju, pisanju i brisanju jedne ćelije, za efikasnije korištenje elementarnih memorijskih ćelija, one su kombinirane u nizove sa strukturom od četiri razine. Na najnižem nivou nalazi se elementarna memorijska ćelija, a elementarne ćelije kombinovane u niz koji sadrži 4 KB podataka nazivaju se memorijska stranica. 128 takvih stranica formira memorijski blok od 512 KB (ponekad su 64 stranice uključene u memorijski blok), a 1024 bloka čine niz od 512 MB. Dakle, logična struktura kombinovanja ćelija u nizove je prilično jednostavna. Stranica je poput klastera (sektora) na tvrdom disku i predstavlja minimalnu veličinu podataka koju fleš memorija može podnijeti. Međutim, postoji fundamentalna razlika između klastera tvrdog diska i flash stranice kada se izvode operacije čitanja, pisanja i brisanja. Dakle, ako se na tvrdom disku klaster može čitati, pisati i brisati, onda su u fleš memoriji operacije čitanja i pisanja moguće na stranicama od 4 KB, a brisanje podataka moguće je samo u blokovima od 512 KB. Štaviše, kada se informacija upiše na stranicu, ne može se prepisati dok se ne obriše (izbriše).
Karakteristike operacija upisivanja podataka u SSD diskove
Dakle, kao što smo već napomenuli, upisivanje i čitanje podataka u NAND fleš memoriju moguće je na stranicama od 4 KB, a brisanje podataka je moguće samo u blokovima od 512 KB. Općenito, proces pisanja informacija na SSD-ove se veoma razlikuje od istog procesa sa HDD-ovima. To je, na primjer, zbog činjenice da performanse SSD-a variraju tokom vremena, a brzine sekvencijalnog i selektivnog pristupa fleš memoriji se razlikuju jedna od druge. Da bismo objasnili ove pojave, pogledajmo pobliže procese pisanja na HDD i SSD diskove.
U slučaju HDD-a, najmanja jedinica informacija kojom upravlja sistem za upravljanje čvrstim diskom naziva se sektor ili blok. U HDD-u, veličina sektora je 4 KB (u novijim modelima) ili 512 bajtova. Za adresiranje sektora (blokova) na disku koristi se metoda LBA (Logical Block Addressing) u kojoj svaki blok adresiran na tvrdom disku ima svoj serijski broj - cijeli broj koji počinje od nule (tj. prvi blok LBA = 0, drugi LBA = 1, itd.). Broj LBA blokova na disku određen je brojem cilindara, staza, sektora i glava za čitanje/pisanje. Dakle, broj LBA bloka se izračunava pomoću formule:
LBA = [(Cilindar x No_of_heads + Heads) x Sektori/traka] + )
