점점 더 많은 사용자가 PC에 설치하기 위해 SSD 드라이브를 구매하고 있습니다. HDD와 병렬로 사용되거나 대신 사용됩니다. 대부분의 경우 운영 체제는 SSD 디스크에 설치되고 파일은 HDD에 저장됩니다. 이 배치를 통해 컴퓨터 속도와 성능이 여러 번 향상되는 것을 경험할 수 있습니다.
솔리드 스테이트 드라이브는 하드 드라이브에 비해 많은 장점을 가지고 있습니다. 따라서 컴퓨터에 적합한 SSD 드라이브를 선택하는 방법을 알아야 합니다.
그것은 무엇을 나타냅니까?
하드 드라이브(HDD)는 모든 데이터(프로그램, 영화, 이미지, 음악... 운영 체제 자체, Windows, Mac OS, Linux 등)를 저장하는 컴퓨터 장치이며 다음과 같습니다. .
하드 드라이브에 대한 정보는 엄청난 속도로 회전하는 자기판에 있는 셀의 자화를 반전시켜 기록되고 읽혀집니다. 접시 위와 그 사이에는 독서 헤드가 달린 특수 마차가 겁에 질린 것처럼 돌진합니다.
HDD 드라이브는 계속 회전하기 때문에 특정 소음(윙윙거리는 소리, 딱딱거리는 소리)과 함께 작동합니다. 이는 특히 대용량 파일을 복사하고 프로그램과 시스템을 시작할 때 하드 드라이브에 최대 부하가 발생할 때 두드러집니다. 또한 이것은 매우 "얇은" 장치이며 예를 들어 바닥에 떨어지는 것은 물론 작동 중 간단한 흔들림도 두려워합니다(판독 헤드가 회전하는 디스크와 만나서 손실이 발생함). 디스크에 저장된 정보).
이제 SSD(Solid State Drive)를 살펴보겠습니다. 이것은 정보를 저장하는 것과 동일한 장치이지만 위에서 언급한 것처럼 회전하는 자기 디스크가 아니라 메모리 칩을 기반으로 합니다. 이 장치는 대형 플래시 드라이브와 유사합니다.
회전하거나 움직이거나 윙윙거리는 소리가 전혀 없습니다. SSD 드라이브는 전혀 조용합니다! 게다가 - 데이터 쓰기 및 읽기 속도가 정말 빨라요!
장점과 단점
장점:
- 데이터 읽기 및 쓰기 속도와 성능이 빠릅니다.
- 낮은 발열 및 전력 소비;
- 움직이는 부품이 없어 소음이 없습니다.
- 작은 크기;
- 기계적 손상(최대 1500g의 과부하), 자기장, 온도 변화에 대한 높은 저항성;
- 메모리 조각화에 관계없이 데이터 읽기 시간의 안정성.
결점:
- 제한된 수의 재작성 주기(1,000 – 100,000회)
- 높은 가격;
- 전기적 손상에 대한 취약성;
- 복구 가능성 없이 정보가 완전히 손실될 위험이 있습니다.
이제 더 자세히 설명하겠습니다.
SSD 드라이브의 장점
1. 속도
이것이 SSD 드라이브의 가장 중요한 장점입니다! 기존 하드 드라이브를 플래시 드라이브로 교체한 후 컴퓨터는 빠른 데이터 전송 속도로 인해 여러 가속도를 얻습니다.
SSD 드라이브가 등장하기 전에는 컴퓨터에서 가장 느린 장치는 하드 드라이브였습니다. 지난 세기의 고대 기술로 인해 빠른 프로세서와 빠른 RAM의 열정이 엄청나게 느려졌습니다.
2. 소음 수준=0dB
말이 되네요. 움직이는 부품이 없습니다. 또한 이러한 드라이브는 작동 중에 가열되지 않으므로 냉각 냉각기가 덜 자주 켜지고 강하게 작동하지 않습니다(소음 발생).
3. 충격 및 진동 저항
이는 이러한 장치를 테스트한 수많은 비디오를 통해 확인되었습니다. 연결되어 작동하는 SSD 드라이브가 흔들리고, 바닥에 떨어지고, 두드려도... 계속 조용히 작동했습니다! 테스트용이 아닌 직접 SSD 드라이브를 구매하는 경우 이러한 실험을 반복하지 말고 YouTube에서 동영상만 시청하는 것으로 제한하는 것이 좋습니다.
4. 경량
물론 뛰어난 요소는 아니지만 여전히 하드 드라이브는 최신 경쟁사보다 무겁습니다.
5. 낮은 전력 소비
숫자는 생략하겠습니다. 기존 노트북의 배터리 수명이 1시간 이상 늘어났습니다.
SSD 드라이브의 단점
1. 높은 비용
이는 동시에 사용자에게 가장 제한적인 단점이지만 매우 일시적이기도 합니다. 이러한 드라이브의 가격은 지속적이고 빠르게 하락하고 있습니다.
2. 제한된 수의 재작성 주기
MLC 기술이 적용된 플래시 메모리를 기반으로 하는 일반 평균 SSD 드라이브는 약 10,000회의 읽기/쓰기 주기의 정보를 생성할 수 있습니다. 그러나 더 비싼 유형의 SLC 메모리는 이미 10배 더 오래 지속될 수 있습니다(100,000 재작성 주기).
두 경우 모두 플래시 드라이브의 수명은 최소 3년 이상입니다! 이는 가정용 컴퓨터의 평균 수명 주기일 뿐이며 그 후에는 구성이 업데이트되고 구성 요소가 최신 구성 요소로 교체됩니다.
진보는 멈추지 않고 제조 회사의 올챙이는 이미 SSD 드라이브의 수명을 크게 늘리는 새로운 기술을 내놓았습니다. 예를 들어, 리소스가 제한되어 있지만 실제 생활에서는 실제로 확보할 수 없는 RAM SSD 또는 FRAM 기술이 있습니다(연속 읽기/쓰기 모드에서 최대 40년).
3. 삭제된 정보의 복구 불가능
SSD 드라이브에서 삭제된 정보는 특수 유틸리티로 복구할 수 없습니다. 그러한 프로그램은 없습니다.
일반 하드 드라이브에 큰 전압 서지가 발생하는 동안 80%의 경우 컨트롤러만 소손되는 경우 SSD 드라이브에서 이 컨트롤러는 메모리 칩과 함께 보드 자체에 있으며 전체 드라이브가 소손됩니다. 안녕하세요. 가족 사진 앨범에.
랩탑과 무정전 전원 공급 장치를 사용하는 경우 이러한 위험은 실질적으로 0으로 줄어듭니다.
주요특징
컴퓨터에 설치할 SSD를 구입하는 경우 주요 특성에 주의하세요.
용량
SSD 드라이브를 구매할 때 우선 용량과 사용 목적에 주의하세요. 단지 OS만 설치하기 위해 구매한다면 메모리가 60GB 이상인 기기를 선택하세요.
현대 게이머들은 성능 향상을 위해 SSD에 게임을 설치하는 것을 선호합니다. 당신이 그들 중 하나라면, 120GB의 메모리 용량을 가진 옵션이 필요합니다.
하드 드라이브 대신 솔리드 스테이트 드라이브를 구입하는 경우 컴퓨터에 저장된 정보의 양을 기준으로 선택하세요. 단, 이 경우 SSD 디스크 용량은 250GB 이상이어야 합니다.
중요한! 솔리드 스테이트 드라이브의 비용은 볼륨에 따라 직접적으로 달라집니다. 따라서 예산이 부족하다면 SSD를 이용해 운영체제를 설치하고, HDD를 이용해 데이터를 저장하는 것이 좋다.
폼 팩터
대부분의 최신 SSD 드라이브 모델은 2.5인치 폼 팩터로 판매되며 보호 상자에 내장되어 있습니다. 이 때문에 동일한 크기의 기존 하드 드라이브와 유사합니다.
알아 둘만 한! 2.5인치 SSD 드라이브를 PC 케이스 내부의 표준 3.5인치 마운트에 설치하려면 특수 어댑터가 사용됩니다. 일부 케이스 모델은 2.5인치 폼 팩터용 소켓을 제공합니다.
시중에는 소형 장치에 사용되는 1.8인치 이하의 SSD가 있습니다.
연결 인터페이스
솔리드 스테이트 드라이브에는 여러 가지 연결 인터페이스 옵션이 있습니다.
- SATA II;
- SATA III;
- PCIe;
- mSATA;
- PCIe + M.2.
가장 일반적인 옵션은 SATA 커넥터를 사용하여 연결하는 것입니다. 시장에는 아직 SATA II 모델이 있습니다. 더 이상 관련이 없지만 이러한 장치를 구입하더라도 SATA 인터페이스의 이전 버전과의 호환성 덕분에 SATA III를 지원하는 마더보드에서 작동합니다.
PCIe 인터페이스가 있는 SSD를 사용하는 경우 드라이버를 설치해야 할 수 있지만 데이터 전송 속도는 SATA 연결에 비해 빠릅니다. 그러나 Mac OS, Linux 등의 드라이버가 항상 존재하는 것은 아닙니다. 선택할 때 이에 주의해야 합니다.
mSATA 모델은 소형 장치에 사용되지만 표준 SATA 인터페이스와 동일한 원리로 작동합니다.
M.2 또는 NGFF(차세대 폼 팩터) 모델은 mSATA 라인 개발의 연속입니다. 디지털 장비 제조업체의 구성에 더 작은 크기와 더 큰 유연성을 제공합니다.
읽기/쓰기 속도
이 값이 높을수록 컴퓨터의 생산성이 높아집니다. 평균 속도:
- 450-550MB/s 읽기;
- 350-550Mb/s를 기록합니다.
제조업체는 실제 속도가 아닌 최대 읽기/쓰기 속도를 표시할 수 있습니다. 실제 수치를 확인하려면 관심 있는 모델에 대한 온라인 리뷰를 찾아보세요.
또한, 접속 시간에 주의하세요. 디스크가 프로그램이나 OS에서 요구하는 정보를 찾는 시간입니다. 표준 표시기는 10-19ms입니다. 그러나 SSD에는 움직이는 부품이 없기 때문에 HDD보다 훨씬 빠릅니다.
메모리 유형 및 런타임 오류
SSD 드라이브에는 여러 유형의 메모리 셀이 사용됩니다.
- MLC(다중 레벨 셀);
- SLC(단일 레벨 셀);
- TLC(3레벨 셀);
- 3D V낸드.
MLC는 가장 일반적인 유형으로, 하나의 셀에 2비트의 정보를 저장할 수 있습니다. 재작성 주기(3,000~5,000)의 리소스가 상대적으로 짧지만 비용이 저렴하므로 이러한 유형의 셀은 솔리드 스테이트 드라이브의 대량 생산에 사용됩니다.
SLC 유형은 셀당 1비트의 데이터만 저장합니다. 이러한 마이크로 회로는 긴 수명(최대 100,000회 재작성 주기), 높은 데이터 전송 속도 및 최소 액세스 시간이 특징입니다. 그러나 비용이 많이 들고 데이터 저장 용량이 작기 때문에 서버 및 산업용 솔루션에 사용됩니다.
TLC 유형은 3비트의 데이터를 저장합니다. 가장 큰 장점은 생산 비용이 저렴하다는 것입니다. 단점 중에는 다시 쓰기 주기 횟수가 1,000~5,000회이고 읽기/쓰기 속도가 처음 두 가지 유형의 칩보다 훨씬 느립니다.
건강한! 최근 제조업체에서는 TLC 디스크의 수명을 3,000회 다시 쓰기 주기로 늘렸습니다.
3D V-NAND 모델은 표준 MLC나 TLC 칩 대신 32단 플래시 메모리를 사용합니다. 마이크로칩은 3차원 구조로 되어 있어 단위 면적당 기록되는 데이터의 양이 훨씬 많습니다. 동시에 정보 저장의 신뢰성은 2~10배 증가합니다.
IOPS 표시기
중요한 요소는 IOPS(초당 입력/출력 작업 수)입니다. 이 표시기가 높을수록 드라이브가 더 많은 파일 볼륨을 처리하는 속도가 빨라집니다.
메모리 칩
메모리 칩은 크게 MLC와 SLC 두 가지 유형으로 나뉩니다. SLC 칩의 가격은 훨씬 높으며 서비스 수명은 MLC 메모리 칩보다 평균 10배 길지만 제대로 작동할 경우 MLC 메모리 칩 기반 드라이브의 서비스 수명은 최소 3년입니다.
제어 장치
이것은 SSD 드라이브의 가장 중요한 부분입니다. 컨트롤러는 전체 드라이브의 작동을 제어하고, 데이터를 분산시키며, 메모리 셀의 마모를 모니터링하고 부하를 균등하게 분산시킵니다. SandForce, Intel, Indilinx 및 Marvell의 오랜 테스트를 거쳐 입증된 컨트롤러를 선호하는 것이 좋습니다.
SSD 메모리 용량
운영 체제 호스팅용으로만 SSD를 사용하는 것이 가장 실용적이며 모든 데이터(영화, 음악 등)를 두 번째 하드 드라이브에 저장하는 것이 더 좋습니다. 이 옵션을 사용하면 ~ 60GB 크기의 디스크를 구입하면 충분합니다. 이렇게 하면 많은 비용을 절약하고 동일한 속도의 컴퓨터 가속을 얻을 수 있습니다(또한 드라이브의 서비스 수명도 늘어납니다).
다시 한 번 제 솔루션의 예를 들어보겠습니다. 하드 드라이브용 특수 컨테이너는 온라인으로 판매되며(매우 저렴하게) 광학 CD 드라이브(제가 몇 번 사용해 본 적이 있는 드라이브) 대신 2분 안에 노트북에 삽입할 수 있습니다. 4년에 걸쳐 배). 여기에 훌륭한 솔루션이 있습니다. 플로피 드라이브 대신 기존 디스크를 사용하고, 표준 하드 드라이브 대신 새 SSD를 사용하는 것입니다. 이보다 더 좋을 수는 없습니다.
마지막으로 몇 가지 흥미로운 사실이 있습니다.
하드 드라이브를 종종 하드 드라이브라고 부르는 이유는 무엇입니까? 1960년대 초반에 IBM은 최초의 하드 드라이브 중 하나를 출시했으며 이 개발 수는 30 - 30이었습니다. 이는 인기 있는 윈체스터 소총 무기(Winchester)의 지정과 일치했기 때문에 이 속어 이름은 모든 하드 드라이브에 붙어 있었습니다.
왜 정확히 딱딱한디스크? 이 장치의 주요 요소는 여러 개의 둥근 알루미늄 또는 비결정성 유리판입니다. 플로피디스크(floppy disk)와 달리 구부릴 수 없어 하드디스크라 부른다.
TRIM 기능
SSD의 가장 중요한 추가 기능은 TRIM(가비지 수집)입니다. 다음과 같습니다.
SSD에 대한 정보는 먼저 여유 셀에 기록됩니다. 디스크가 이전에 사용된 셀에 데이터를 쓰는 경우 먼저 해당 셀을 지웁니다(기존 정보 위에 데이터를 쓰는 HDD와는 달리). 모델이 TRIM을 지원하지 않는 경우 새 정보를 쓰기 직전에 셀을 지워서 작업 속도가 느려집니다.
SSD가 TRIM을 지원하는 경우 OS로부터 셀의 데이터를 삭제하라는 명령을 수신하고 덮어쓰기 전이 아니라 디스크의 "유휴" 중에 데이터를 지웁니다. 이 작업은 백그라운드에서 수행됩니다. 이는 제조업체가 지정한 수준으로 쓰기 속도를 유지합니다.
중요한! TRIM 기능은 운영 체제에서 지원되어야 합니다.
숨겨진 지역
이 영역은 사용자가 접근할 수 없으며 실패한 셀을 교체하는 데 사용됩니다. 고품질 솔리드 스테이트 드라이브에서는 장치 볼륨의 최대 30%입니다. 그러나 일부 제조업체에서는 SSD 드라이브 비용을 줄이기 위해 이를 10%로 줄여 사용자가 사용할 수 있는 스토리지 양을 늘립니다.
이 트릭의 반대 측면은 숨겨진 영역이 TRIM 기능에 의해 사용된다는 것입니다. 볼륨이 작으면 백그라운드 데이터 전송에 충분하지 않으므로 SSD "로드" 수준이 80-90%이면 쓰기 속도가 급격히 떨어집니다.
버스 용량
따라서 플래시 드라이브를 선택할 때 데이터 읽기 및 쓰기 속도도 가장 중요합니다. 이 속도는 높을수록 좋습니다. 그러나 컴퓨터 또는 마더보드의 버스 대역폭에 대해서도 기억해야 합니다.
노트북이나 데스크톱 컴퓨터가 매우 오래된 경우 비싸고 빠른 SSD 드라이브를 구입할 필요가 없습니다. 그는 자신의 능력의 절반으로도 일할 수 없을 것입니다.
더 명확하게 하기 위해 다양한 버스(데이터 전송 인터페이스)의 처리량을 개략적으로 설명하겠습니다.
IDE(PATA) - 1000Mbit/s. 이는 장치를 마더보드에 연결하기 위한 매우 오래된 인터페이스입니다. SSD 드라이브를 이러한 버스에 연결하려면 특수 어댑터가 필요합니다. 이 경우 설명된 디스크를 사용하는 요점은 전혀 0입니다.
SATA - 1,500Mbit/s. 더 재미 있지만 너무 많지는 않습니다.
SATA2 - 3,000Mbit/s. 현재 가장 흔한 타이어. 예를 들어, 이러한 버스를 사용하면 내 드라이브는 용량의 절반으로 작동합니다. 그에게 필요한 것은...
SATA3 - 6,000Mbit/s. 이것은 완전히 다른 문제입니다! SSD 드라이브가 그 모든 영광을 드러내는 곳이 바로 여기입니다.
따라서 구매하기 전에 마더보드에 어떤 버스가 있는지, 드라이브 자체가 어떤 버스를 지원하는지 알아보고 구매 가능성을 결정하세요.
예를 들어, 제가 HyperX 3K 120GB를 선택한 방법과 안내한 내용은 다음과 같습니다. 읽기 속도는 555MB/s, 데이터 쓰기 속도는 510MB/s입니다. 이제 이 드라이브는 내 노트북에서 용량의 정확히 절반(SATA2)으로 작동하지만 표준 하드 드라이브보다 정확히 두 배 빠릅니다.
시간이 지남에 따라 SATA3가 장착된 어린이용 게임 컴퓨터로 마이그레이션되어 제한 요소(오래되고 느린 데이터 전송 인터페이스) 없이 모든 성능과 속도를 보여줄 것입니다.
결론: 컴퓨터에 SATA2 버스가 있고 다른(더 강력하고 현대적인) 컴퓨터에서 디스크를 사용할 계획이 없다면 대역폭이 300MB/s 이하인 디스크를 구입하십시오. 그러면 훨씬 더 저렴해질 것입니다. 동시에 현재 하드 드라이브보다 두 배나 빠릅니다.
SSD는 기존 기계식 하드 디스크 드라이브(HDD)에 비해 많은 장점이 있습니다. 주요 목록에는 정보 읽기 및 쓰기 속도, 기계적 손상에 대한 저항성 및 저전력 소비가 포함됩니다. 주요 단점은 높은 가격과 짧은 실패 시간입니다.
SSD는 제어 장치와 메모리 장치(FLASH 칩과 DRAM 칩)로 구성됩니다. SSD 드라이브는 휴대용 하드 드라이브, 마이크로 하드 드라이브, 메모리 카드, U 디스크 등으로 널리 사용될 수 있습니다.
SSD 드라이브는 쓰기 주기 횟수가 제한되어 있으므로 데이터 손실 위험이 있습니다. 이를 바탕으로 SSD 드라이브에서 데이터를 직접 복구하는 방법을 알려 드리고자 합니다.
먼저 SSD에서 데이터가 손실되는 주요 원인을 살펴보겠습니다.
- 전기적 및 물리적 구성 요소의 손상;
- 입다;
- 소프트웨어 문제 또는 운영 체제 오작동으로 인한 파일 손상;
- 바이러스 공격.
SSD에서 데이터를 복구할 가능성
SSD에서 파일을 삭제하는 과정은 기존 하드 드라이브에서 파일을 삭제하는 과정과 근본적으로 다릅니다.
파일이 일반 하드 디스크에서 삭제되면 삭제하는 인덱스일 뿐입니다. 즉, 새 파일이 이 공간을 덮어쓸 때까지 실제 데이터가 그대로 남아 있습니다. SSD에서는 TRIM 명령을 실행하면 콘텐츠가 즉시 삭제됩니다.
그렇다면 TRIM이란 무엇입니까? 기계식 하드 디스크에 새 데이터를 쓰면 Windows에서는 디스크가 먼저 이전 데이터를 지울 수 있도록 허용합니다. 그러면 새 데이터가 적절한 위치에 배치됩니다. 단순히 삭제 작업을 수행하면 Windows는 해당 공간을 쓰기 가능으로 표시하지만 실제 파일의 내용은 삭제하지 않습니다.
그러나 Windows가 SSD를 인식하고 TRIM 지원을 확인하면 특수 태그를 생성하는 대신 파일을 즉시 삭제합니다.
다행히 다음과 같은 조건에서는 SSD 데이터 복구가 가능합니다.
- USB 포트를 통해 SSD를 외장 하드 드라이브로 컴퓨터에 연결하면 파일을 복원할 수 있습니다.
- 이 디스크 어레이에서는 TRIM이 지원되지 않으므로 RAID 어레이에서 SSD를 사용할 때 데이터가 복원됩니다.
- TRIM 지원은 Windows Vista부터 도입되었습니다. 따라서 Windows Vista 및 이전 버전에서는 TRIM 명령이 지원되지 않으며 이는 데이터 복구가 가능함을 의미합니다.
- 파일 시스템이 충돌하거나 디스크를 읽을 수 없거나 전혀 사용할 수 없는 경우 TRIM 팀이 적용되지 않았기 때문에 삭제된 파일을 복원할 수 있습니다.
- SSD가 충분히 오래된 경우 TRIM을 지원하지 않을 수 있습니다. 따라서 삭제된 데이터를 복구할 수 있습니다.
상황이 이러한 조건 중 하나와 일치하는 경우 데이터 복구 소프트웨어를 사용하여 손실된 데이터를 복구할 수 있습니다.
매직 파티션 복구
디스크에 삭제된 파티션이나 불량 섹터가 있는 경우 Magic Partition Recovery는 거기에서 모든 정보를 복원할 수 있습니다. 이 프로그램은 모든 유형의 미디어에서 모든 유형의 파일을 복원합니다. 빠른 스캔 모드는 삭제된 파일 목록을 몇 초 만에 표시하는 반면, 심층 분석 모드는 파일 테이블에 의존하지 않고 내용별로 파일을 찾습니다. 매직 파티션 복구는 시스템 디스크 구조의 오류를 수정하고 심하게 손상되고 삭제되고 덮어쓴 파일 시스템을 복구합니다.
매직 언레이저
이 제품은 삭제된 모든 파일과 폴더를 거의 즉시 복구합니다. 이 프로그램은 MS Office 문서, 디지털 사진, MP3 및 ZIP 아카이브를 포함한 모든 파일 형식의 복구를 지원하므로 모든 데이터를 빠르고 안정적으로 복원합니다. 휴지통을 비웠거나 중요한 문서를 휴지통으로 보내지 않고 삭제했거나, 메모리 카드를 포맷했거나 더 이상 사용할 수 없는 하드 디스크에 있는 파일을 잃어버린 경우 Magic Uneraser가 어떤 상황에서도 도움이 될 것입니다. Magic Uneraser는 하드 드라이브, SSD 드라이브, USB 플래시 드라이브 및 메모리 카드를 포함한 모든 유형의 미디어를 지원합니다.
조만간 모든 PC 사용자는 시스템에서 발생하는 오류를 수정해야 할 때 문제에 직면하게 됩니다. 개인 데이터에 영향을 미치지 않으면 좋습니다. SSD 드라이브를 복원해야 하는 경우에는 더 나쁩니다. 이를 위해 무엇이 필요합니까?
장치
솔리드 스테이트 드라이브에서 데이터를 복구하는 방법을 알아내기 전에 그것이 무엇인지 이해하는 것이 좋습니다. SSD는 컴퓨터 시스템에 설치되는 드라이브입니다. 두 장치 모두 동일한 작업을 수행하기 때문에 종종 하드 드라이브와 비교됩니다. 그러나 중요한 차이점이 있습니다.
솔리드 스테이트 드라이브는 하드 드라이브보다 몇 배 더 빠르게 작업을 처리할 수 있는 매우 빠른 드라이브입니다. 이는 디자인의 차이로 인해 발생합니다.
자기 디스크와 읽기 헤드를 기반으로 구축된 솔리드 스테이트 드라이브는 플래시 드라이브처럼 작동하며 마이크로칩을 기반으로 합니다.
현재 SSD는 인기를 얻고 있습니다. 하드 드라이브와 함께 쌍으로 구매하는 경우가 많으며 빠른 로딩을 위해 운영 체제가 설치되어 있습니다. SSD는 엄청나게 비싸기 때문에 HDD가 SSD를 완전히 대체할 수는 없습니다. 서버 스테이션과 게임 시스템에는 여러 개의 솔리드 스테이트 드라이브를 설치할 수 있습니다.
드라이브 문제
앞서 언급했듯이 SSD는 속도가 빠르기 때문에 인기가 높습니다. 그러나 이 외에도 신뢰할 수 있는 장치로 간주됩니다. 이는 드라이브 설계에 움직이는 부품이 없기 때문에 하드 드라이브가 견딜 수 없는 경미한 손상이 발생하지 않기 때문입니다.
그러나 SSD는 확실히 바이러스와 사용자 오류의 공격을 받을 수 있습니다. 이 모든 것이 개인 데이터의 무결성에 영향을 미칩니다. 특정 파일이 삭제되면 복구가 쉽지 않습니다. 포맷 후 데이터는 더 어렵습니다. 하지만 SSD 복원은 가능합니다.
기회는 무엇입니까?
SSD 드라이브의 데이터 복구는 하드 드라이브의 경우 필요한 프로세스와 다소 다르다는 점을 바로 말씀드릴 가치가 있습니다. 안타깝게도 손실된 문서를 복구할 수 없는 상황이 있습니다.
그러나 대부분의 경우 파일 반환이 가능합니다. 사용자는 적절한 프로그램을 선택하고 지침을 따라야 합니다.
특수팀
SSD 드라이브의 복원 여부에 대한 질문은 많은 사람들을 걱정합니다. 결과에 영향을 미칠 수 있는 몇 가지 미묘한 차이가 있기 때문에 확실히 대답하기는 쉽지 않습니다.
드라이브의 특징은 SSD에 있는 특정 명령이 있다는 것입니다. TRIM은 디스크에서 삭제된 모든 데이터가 실제로 파기되었는지 확인하는 역할을 담당합니다. SSD는 데이터 블록에서 파일을 완전히 삭제합니다.
이 명령은 매우 간단하게 작동합니다. 사용자가 문서를 삭제하면 파일을 특수 블록에 저장하기보다는 파기해야 한다는 신호를 보냅니다.
그러나 여기에는 한 가지 점이 있습니다. 물론 문서가 즉시 삭제되지는 않습니다. 장치는 파일이 삭제되었음을 사용자에게 알리지만 잠시 후에 블록이 지워집니다. 따라서 데이터를 신속하게 반환할 수 있는 기회가 있습니다.
모든 인기 있는 솔리드 스테이트 드라이브 제조업체는 아카이브 볼륨만 서로 다른 범용 장치를 만들려고 노력하고 있습니다. 모든 드라이브의 속도는 동일하므로 TRIM 명령이 100% 실행됩니다.
무엇을 해야 할까요?
이런 명령어가 존재하면 SSD 드라이브를 복구할 수 있나요? 실제로는 거의 일어나지 않을 것입니다. 예를 들어 일부 드라이브에서는 파일을 완전히 삭제하는 명령을 지원하지 않으므로 모든 프로그램에서 복구를 처리할 수 있습니다. 또한 특정 운영 체제에서는 TRIM이 작동하지 않을 수 있습니다. 인터페이스나 마더보드에 문제가 있을 수 있습니다. USB 및 FireWire 프로토콜은 명령을 지원하지 않습니다.
포맷된 드라이브
이 경우 SSD 디스크 파일을 복구하는 것이 훨씬 더 어렵습니다. 아시다시피 완전하고 빠른 디스크 포맷이 있습니다. 이 기능 덕분에 드라이브에서 데이터를 완전히 지울 수 있습니다.
전체 포맷은 데이터를 완전히 파괴하는 반면, 빠른 포맷은 정보 파티션 테이블에서 작동합니다. 따라서 널리 사용되는 모든 복구 프로그램은 두 번째 유형의 삭제를 처리할 수 있습니다. 그러나 나중에 SSD 기술이 바뀌었습니다. 이제는 전체 포맷은커녕 빠른 포맷도 대응하기 어려울 것입니다.
이 상태는 다시 TRIM 명령과 연관됩니다. 사용자가 형식을 선택하면 자동으로 전체 데이터 삭제가 시작됩니다. TRIM을 활성화하고 디스크에서 문서를 삭제하는 사이의 지연은 사실상 존재하지 않습니다.
디스크 장애
SSD 복구가 필요한 이유는 무엇입니까? 하드 드라이브가 시스템에 의해 손상되었거나 손상되었을 수 있습니다. 장치를 읽을 수 없게 되어 OS가 장치를 감지하지 못할 수 있습니다. 이 경우 개인 데이터 반환은 매우 간단합니다. 당신이 해야 할 일은 올바른 소프트웨어를 선택하고 파일을 복원하는 것뿐입니다.
이는 드라이브가 TRIM을 활성화할 수 없기 때문입니다. 명령이 실행되지 않았기 때문에 블록의 파일은 삭제되지 않습니다. 따라서 복원이 쉽습니다.
복구 지침
먼저 좋은 프로그램을 찾아야 합니다. SSD 드라이브를 복구하는 것은 쉽지 않습니다. 플래시 드라이브와 마찬가지로 사용자는 한 번에 여러 프로그램을 시도해야 합니다. 따라서 먼저 몇 가지 유틸리티 옵션을 설치해야 합니다.
그런 다음 SSD를 연결해야 합니다. 많은 사용자는 이를 위해 SATA 인터페이스보다는 USB 인터페이스를 사용하도록 권장합니다. 이는 "기본" 포트가 TRIM 명령을 활성화할 수 있기 때문에 파일이 영구적으로 삭제되기 때문입니다.
USB를 통해 드라이브를 연결하면 삭제가 활성화되지 않으므로 문서가 안전하게 유지됩니다.
장치가 연결되면 프로그램을 시작할 수 있습니다. 유틸리티가 무엇이든 모두 유사한 인터페이스를 가지고 있습니다. 복원하려는 드라이브를 선택하기만 하면 됩니다. 그런 다음 사용자는 진단을 시작한 다음 복구 프로세스 자체를 시작해야 합니다.
결과
프로그램이 모든 정보를 수집하면 손실된 모든 데이터를 보여주는 표가 나타납니다. 일부 프로그램은 특정 표시를 사용합니다. 파일을 복구하여 PC에 저장할 수 있는 경우 반대편에 녹색 확인 표시가 나타납니다. 손상되어 복원이 의심스러우면 반대편에 노란색 체크 표시가 나타납니다. 빨간색은 파일이 심각하게 "파괴"되어 파일만 남아 있음을 나타냅니다. 따라서 그러한 데이터를 "환생"하는 것은 불가능합니다.
프로그램들
솔리드 스테이트 드라이브에서 데이터를 복구하기 위한 프로그램이 많이 있습니다. 예를 들어 매직 파티션 복구를 사용할 수 있습니다. 이 유틸리티는 삭제된 파티션과 불량 섹터에 대처할 수 있습니다.
이 프로그램은 다양한 파일 형식에서 작동합니다. 짧은 시간에 드라이브를 검사한 다음 보고서를 생성할 수 있습니다. SSD에 대한 심층 분석도 있습니다. 이 경우 유틸리티는 파일 테이블을 사용하지 않고 파일 내용으로 작업합니다.
Magic Uneraser는 또 다른 문서 복구 프로그램입니다. 이전 버전과 인터페이스만 다릅니다. 기존의 모든 미디어 파일 형식과 작동합니다. 드라이브를 신속하게 검사하고 복구된 데이터에 대한 보고서도 수집합니다. 이 유틸리티는 하드 드라이브, 솔리드 스테이트 드라이브, 메모리 카드 및 플래시 드라이브와 호환됩니다.
수리하다
SSD 디스크 컨트롤러 복원에 관해 말하면 장치의 물리적 손상을 언급할 가치가 있습니다. 어떤 이유로 드라이브가 고장난 경우 즉시 버려서는 안됩니다. 많은 전문가들은 수리가 가능하다고 말합니다. 여기서 질문은 다릅니다. 사용자가 필요한 도구와 기술을 가지고 있습니까?
이 경우 판독 범위, 메모리 유형, 표준 오류를 알아야 합니다. 전문가들은 장치를 주의 깊게 검사하고 칩을 분리한 후 마운트를 선택하고 보드를 스캔합니다.
물론 일반 사용자는 이러한 작업을 수행할 수 없습니다. 이를 위해서는 드라이브 구조를 이해하고 적절한 테스트 프로그램과 수리 도구를 갖추어야 합니다.
SSD 시장은 점차 다양해지고 있습니다. SSD 드라이브의 용량이 증가하는 동시에 메모리 기가바이트당 가격은 하락하고 있습니다. 그러나 SSD 드라이브가 대중화되었다고 말하기는 아직 이르다. 그 주된 이유는 기존 HDD 드라이브에 비해 용량이 낮고 메모리 기가바이트당 비용이 매우 높기 때문입니다(기존 HDD 드라이브에 비해). 따라서 가정용 데스크톱 PC에 SSD 드라이브가 있다는 것은 오히려 규칙의 예외입니다. 더욱이 넷북과 노트북에서도 SSD 드라이브는 여전히 극히 드뭅니다. 동시에, 데이터 스토리지 시스템의 미래는 SSD 드라이브에 달려 있으며, 앞으로 SSD 드라이브가 시장에서 HDD 드라이브를 대체할 것이라는 점은 이미 분명합니다. 언제 이런 일이 일어날까요? 예, 실제로 용량과 비용이 HDD 드라이브와 비슷해지면 바로 가능합니다. SSD 드라이브는 HDD 드라이브에 비해 부인할 수 없는 여러 가지 이점을 갖고 있기 때문에 후자는 단순히 클래스로서 사라질 것입니다.
이 기사에서는 때때로 많은 질문과 혼란을 야기하는 최신 SSD 드라이브 기능의 일부 기능을 살펴보고 해당 아키텍처의 기능은 물론 랩탑, PC에서 이러한 드라이브를 사용하기 위한 가능한 옵션에 대해 설명합니다. 그리고 서버.
SSD 드라이브로 전환의 관련성
PC의 컴퓨팅 성능을 결정하는 최신 중앙 처리 장치의 성능은 기존 하드 드라이브(HDD)의 성능을 크게 초과합니다. 결과적으로 많은 경우 병목 현상이 발생하여 컴퓨터 성능 전체의 성장을 방해하는 것은 데이터 스토리지 하위 시스템입니다. RAID 어레이 기반의 값비싼 솔루션을 사용하면 프로세서 및 HDD 기반 스토리지 하위 시스템의 성능 불균형 문제가 부분적으로만 해결됩니다. 그리고 미래에는 프로세서와 HDD의 성능 사이의 불균형이 더욱 커질 것이며 필연적으로 많은 응용 프로그램의 컴퓨터 성능이 더 이상 프로세서 성능에 의해 결정되지 않고 가장 약한 링크인 HDD에 의존하게 될 것입니다. 데이터 저장 하위 시스템. 따라서 1996년 이후 프로세서의 평균 성능은 175배 증가한 반면, HDD 디스크(20KB 블록을 선택적으로 읽는 것을 의미)의 성능은 1.3배 증가하는 데 그쳤습니다.
|
오늘날 이 문제를 해결할 수 있는 유일한 방법은 HDD에서 플래시 메모리 기반의 SSD(Solid State Drive)로 전환하는 것입니다. 이러한 드라이브는 최신 멀티 코어 프로세서의 성능과 완전히 일치하는 수준의 성능을 제공할 수 있습니다.
그러나 고성능만이 SSD 드라이브의 유일한 장점은 아닙니다. 또한 움직이는 부품이 없기 때문에 소음이 전혀 없으며, 특히 노트북의 경우 HDD 드라이브에 비해 훨씬 적은 전력을 소비합니다. 따라서 일반 2.5인치 HDD의 전력 소모는 활성 모드에서 약 2.5~3W, 유휴 모드(Idle)에서 약 0.85~1W이다. HDD가 활성화되지 않은 경우 일정 시간이 지나면(설정에 따라) 저전력 모드(대기 또는 절전)로 전환되고 이 모드를 종료할 때 회전하는 데 약 1-2초가 걸립니다. 활동 모드에서 SSD(서버 아님)의 일반적인 전력 소비량은 약 0.15W이고 유휴 모드에서는 0.06W입니다. 또한 올바르게 구성된 경우 디스크가 25ms 동안 비활성화되면 활동 모드에서 저전력 모드로 자동 전환됩니다. 그리고 이러한 드라이브는 회전할 것이 없기 때문에 거의 즉시 켜집니다. SSD 디스크가 자동으로 저전력 모드로 진입하려면 레지스트리에서 DIPM(Device Initiated Power Management) 기능을 활성화해야 합니다. 저전력 모드로의 전환은 디스크 자체와 운영 체제에 의해 제어되지 않습니다.
SSD 드라이브는 평균 고장 간격(MTFB)과 같은 특성에서 기존 HDD 드라이브보다 열등하지 않습니다. 따라서 HDD의 평균 고장 간격이 약 30만 시간이라면 SSD 드라이브의 경우 백만 시간이 넘습니다.
SSD 드라이브의 장점이 그토록 분명하다면 왜 아직 널리 보급되지 않았을까요? 불행하게도 SSD 드라이브에는 심각한 단점도 있습니다. 우선, 최신 SSD 드라이브는 용량 측면에서 HDD 드라이브와 비교할 수 없습니다. 따라서 HDD 드라이브(3.5인치 크기)의 용량이 3TB에 도달하면 SSD 드라이브(2.5인치 크기)의 최대 용량은 512GB에 불과합니다. 사실, 2.5인치 SSD와 HDD 드라이브를 비교해 보면 용량이 상당히 비슷합니다.
SSD 드라이브의 두 번째 단점은 비용이 HDD보다 몇 배나 높다는 점입니다.
그러나 SSD 드라이브의 용량과 관련하여 모든 것이 보이는 것만큼 나쁜 것은 아닙니다. SSD 용량은 HDD 용량보다 훨씬 빠른 속도로 증가하고 있으며, SSD가 HDD 용량을 넘어설 날이 멀지 않았습니다. 그 증거로, 여기에 몇 가지 흥미로운 통계가 있습니다. 2006년 SSD 시장의 선두주자 중 하나인 Intel은 90nm 공정 기술을 사용하여 1Gbit 또는 2Gbit 용량의 SSD 드라이브용 NAND 플래시 메모리 칩을 생산했습니다. 2009년 인텔은 34nm 공정 기술을 이용해 플래시 메모리 칩을 생산했고, 칩 용량은 32Gbit에 달하기 시작했다. 2010년에 회사는 64Gbit 용량의 플래시 메모리 칩을 생산하기 위한 25nm 공정을 마스터했습니다. 보시다시피 SSD 드라이브용 플래시 메모리 칩의 용량 증가율은 인상적입니다. 실제로 매년 두 배씩 증가하고 있습니다. 따라서 곧 SSD 드라이브의 용량이 HDD를 능가하게 될 것입니다.
또한 SSD 드라이브의 광범위한 사용은 아직 멀었지만 SSD 드라이브를 전혀 구매하지 않는다고 말하는 것은 잘못된 것입니다. 통계는 다음과 같습니다. 2008년에는 전 세계적으로 SSD 드라이브가 70만 개만 판매되었고, 2009년에는 판매량이 이미 200만 개였으며, 예측에 따르면 올해는 590만 개에 이를 것으로 예상됩니다. 2013년까지 SSD 드라이브 시장은 6,180만 대에 이를 것으로 예상됩니다.
따라서 SSD 드라이브 판매량에 대한 예측은 매우 낙관적이지만 SSD 드라이브의 용량이 아직 충분히 높지 않고 비용이 여전히 매우 높은 경우 오늘날 사용자는 무엇을 해야 합니까?라는 주요 질문에 답하지 않습니다. 물론 가정 사용자에 관해 이야기한다면 SSD를 설치하기 위해 HDD를 버리는 것은 의미가 없습니다. 그러나 SSD 드라이브를 사용하여 컴퓨터 성능을 향상시키는 것은 여전히 가능합니다. 최적의 솔루션은 데스크탑 PC가 하나의 SSD 드라이브와 하나 이상의 HDD 드라이브의 조합을 사용하는 경우입니다. SSD 디스크(80GB 디스크이면 충분함)에 운영 체제와 모든 프로그램을 설치할 수 있으며 데이터 저장을 위해 HDD 디스크를 사용할 수 있습니다.
플래시 메모리 셀 설계
앞에서 말했듯이 SSD 드라이브의 가장 큰 장점은 HDD 드라이브에 비해 성능이 높다는 점이지만 순차 및 선택적 읽기 및 쓰기 속도와 같은 구체적인 특성은 제공되지 않았습니다. 그러나 SSD 드라이브의 속도 특성과 SSD 드라이브 유형을 고려하기 전에 해당 아키텍처의 기능과 이러한 드라이브에 대한 정보를 읽고 쓰는 프로세스를 숙지해야 합니다. 플래시 메모리 셀의 구조에 대한 간략한 설명부터 시작하겠습니다.
가장 단순한 수준에서 플래시 메모리 셀은 다음과 같습니다. N-소위 플로팅 게이트가 있는 채널 MOSFET 트랜지스터. 평소에 기억하자. N-채널 MOSFET 트랜지스터(구조 N-피-N)은 열린 상태와 잠긴 상태(닫힌 상태)의 두 가지 상태일 수 있습니다. 드레인과 게이트 사이의 전압을 조절함으로써 전자 전도 채널을 생성할 수 있습니다( N-채널) 소스와 드레인 사이(그림 1). 전도 채널이 나타나는 전압을 임계값이라고 합니다. 전도 채널의 존재는 트랜지스터의 열린 상태에 해당하고, 부재(트랜지스터가 소스에서 드레인으로 전류를 전도할 수 없는 경우)는 닫힌 상태에 해당합니다.
쌀. 1. MOSFET 트랜지스터 구조(개방 및 폐쇄 상태)
열린 상태에서는 드레인과 소스 사이의 전압이 0에 가깝고 닫힌 상태에서는 높은 값에 도달할 수 있습니다. 물론 트랜지스터 자체는 정보를 저장할 수 없습니다. 실제로 플로팅 셔터는 정보 저장을 위해 특별히 설계되었습니다(그림 2). 이는 다결정 실리콘으로 만들어졌으며 유전체 층으로 완전히 둘러싸여 있어 트랜지스터 요소와의 전기적 접촉이 전혀 없습니다. 플로팅 게이트는 컨트롤 게이트와 기판 사이에 위치합니다. 피-N-전환. 이러한 게이트는 무제한(최대 10년) 동안 전하(음극)를 유지할 수 있습니다. 플로팅 게이트에 과잉 음전하(전자)가 존재하는지 또는 존재하지 않는지는 논리적인 1과 0으로 해석될 수 있습니다.
쌀. 2. 플로팅 게이트 트랜지스터 설계 및 메모리 셀 내용 읽기
먼저 플로팅 게이트에 전자가 없는 상황을 생각해 보자. 이 경우 트랜지스터는 이미 설명한 기존 트랜지스터와 유사하게 동작합니다. 컨트롤 게이트에 임계값과 동일한 양의 전압(메모리 셀의 초기화)이 인가되면 게이트 영역에 전도 채널이 생성되고 트랜지스터는 오픈 상태가 됩니다. 플로팅 게이트에 과도한 음전하(전자)가 쌓이면 컨트롤 게이트에 문턱전압을 걸어도 컨트롤 게이트에서 생성된 전기장을 보상해 전도 채널의 형성을 방해하는 현상이 발생한다. , 트랜지스터는 닫힌 상태가 됩니다.
따라서 플로팅 게이트의 전하 유무는 동일한 임계 전압이 제어 게이트에 적용될 때 트랜지스터의 상태(개방 또는 폐쇄)를 고유하게 결정합니다. 컨트롤 게이트에 전압을 공급하는 것을 메모리 셀을 초기화하는 것으로 해석하면 소스와 드레인 사이의 전압을 통해 플로팅 게이트의 전하 유무를 판단할 수 있습니다.
즉, 게이트에 제어 전압이 없으면 플로팅 게이트의 전하 유무에 관계없이 트랜지스터는 항상 닫혀 있으며 게이트에 문턱 전압이 인가되면 트랜지스터의 상태는 다음과 같습니다. 플로팅 게이트에 전하가 있는지에 따라 결정됩니다. 전하가 있으면 트랜지스터가 닫히고 출력 전압이 높아집니다. 충전이 없으면 트랜지스터가 열리고 출력 전압이 낮아집니다.
트랜지스터의 닫힌 상태(전도 채널 없음)는 일반적으로 논리 0으로 해석되고 열린 상태(전도 채널 있음)는 논리 0으로 해석됩니다. 따라서 메모리 셀을 초기화할 때(게이트에 임계 전압 적용) 플로팅 게이트의 전하 존재는 논리 0으로 해석되고, 전하의 부재는 논리 1로 해석됩니다(표 참조).
그 결과는 하나의 정보 비트를 저장할 수 있는 일종의 기본 메모리 셀입니다. 이 경우, 메모리 셀을 초기화하는 동안과 제어 게이트에 전압이 없을 때 플로팅 게이트(있는 경우)의 전하를 무한정 유지할 수 있다는 것이 중요합니다. 이 경우 메모리 셀은 비휘발성이 됩니다. 남은 것은 플로팅 게이트에 전하를 배치하고(메모리 셀의 내용을 기록) 거기에서 전하를 제거하는 방법(메모리 셀의 내용을 삭제하는 방법)을 알아내는 것입니다.
플로팅 게이트에 전하를 배치하는 것은 열전자 주입(CHE-채널 열전자) 또는 Fowler-Nordheim 터널링 방법(그림 3)을 통해 실현됩니다. 음, 전하 제거는 파울러 터널링 방법에 의해서만 수행됩니다.
쌀. 3. 플로팅 게이트 트랜지스터에 정보 비트를 쓰고 지우는 과정
열전자 주입 방식을 사용할 경우, 드레인과 컨트롤 게이트에 높은 전압을 인가하여(컨트롤 게이트에는 임계값 이상의 전압을 인가함) 채널 내의 전자들에게 얇은 층에 의해 생성된 전위 장벽을 극복할 수 있는 충분한 에너지를 제공합니다. 플로팅 게이트 영역으로의 유전체층 및 터널링(읽을 때 제어 게이트에 더 적은 전압이 적용되고 터널링 효과가 관찰되지 않음).
플로팅 게이트의 전하를 제거(메모리 셀을 삭제하는 과정)하기 위해 컨트롤 게이트에 높은 음의 전압을 인가하고, 소스 영역에 양의 전압을 인가한다. 이로 인해 전자가 플로팅 게이트 영역에서 소스 영역으로 터널링됩니다(FN(Fowler-Nordheim) 양자 터널링).
우리가 고려한 플로팅 게이트 트랜지스터는 기본적인 플래시 메모리 셀 역할을 할 수 있습니다. 그러나 단일 트랜지스터 셀에는 여러 가지 중요한 단점이 있으며, 가장 큰 단점은 확장성이 좋지 않다는 것입니다. 사실 메모리 어레이를 구성할 때 각 메모리 셀(트랜지스터)은 두 개의 수직 버스에 연결됩니다. 제어 게이트는 워드 라인이라는 버스에 연결되고 드레인은 비트 라인이라는 버스에 연결됩니다. 앞으로 이 조직은 NOR 아키텍처의 예를 사용하여 고려될 것입니다. 열전자 주입 방법을 사용하여 기록할 때 회로의 높은 전압으로 인해 모든 라인(워드, 비트 및 소스)은 필요한 절연 수준을 제공하기 위해 서로 충분히 먼 거리에 위치해야 합니다. 플래시 메모리 용량 제한에 영향을 미칩니다.
단일 트랜지스터 메모리 셀의 또 다른 단점은 플로팅 게이트에서 과도한 전하 제거 효과가 있다는 점인데, 이는 쓰기 프로세스로 보상할 수 없습니다. 결과적으로 플로팅 게이트에는 양전하가 형성되고 트랜지스터는 항상 열린 상태를 유지하게 된다.
Silicon Storage Technology, Inc.에서 개발한 SST 셀(그림 4)과 같은 다른 유형의 메모리 셀도 널리 보급되었습니다. SST 셀 트랜지스터에서는 플로팅 게이트와 컨트롤 게이트의 모양이 변경되었습니다. 컨트롤 게이트는 가장자리가 드레인 가장자리와 정렬되어 있으며 곡선 모양으로 인해 플로팅 게이트를 부분적으로 아래에 배치하는 동시에 소스 영역 위에 배치할 수 있습니다. 플로팅 게이트의 이러한 배열은 한편으로는 열전자 주입에 의해 전하를 배치하는 과정을 단순화하고, 다른 한편으로는 Fowler-Nordheim 터널링으로 인해 전하를 제거하는 과정을 단순화할 수 있습니다. 효과.
쌀. 4. SST 메모리 셀의 구조
전하가 제거되면 전자 터널링은 단일 트랜지스터 셀에서와 같이 소스 영역이 아닌 제어 게이트 영역에서 발생합니다. 이를 위해 제어 게이트에 높은 양의 전압이 적용됩니다. 컨트롤 게이트에 의해 생성된 전기장의 영향으로 전자는 플로팅 게이트에서 터널링되며, 이는 가장자리를 향한 곡선 모양으로 인해 촉진됩니다.
플로팅 게이트에 전하를 배치하면 드레인이 접지되고 소스 및 제어 게이트에 양의 전압이 적용됩니다. 이 경우 컨트롤 게이트는 전도 채널을 형성하고 드레인과 소스 사이의 전압은 전자를 "가속"하여 전위 장벽을 극복할 수 있는, 즉 플로팅 게이트로 터널링하기에 충분한 에너지를 제공합니다.
단일 트랜지스터 메모리 셀과 달리 SST 셀은 메모리 어레이 구성 체계가 약간 다릅니다.
다중 레벨 및 단일 레벨 플래시 메모리 셀
지금까지 논의된 모든 유형의 메모리 셀은 셀당 1비트의 정보만 저장할 수 있습니다. 이러한 메모리 셀을 SLC(Single Level Cell)라고 합니다. 그러나 각각 여러 비트를 저장하는 셀도 있습니다. 이는 다중 레벨 셀 또는 MLC(Multi Level Cell)입니다.
단일 트랜지스터 메모리 셀을 설명할 때 이미 언급했듯이 논리 1 또는 0의 존재 여부는 비트 라인의 전압 값에 의해 결정되며 플로팅 게이트의 전하 유무에 따라 달라집니다. 임계 전압 값이 제어 게이트에 적용되면 플로팅 게이트에 전하가 없으면 트랜지스터가 열려 논리 트랜지스터에 해당합니다. 제어 게이트에 의해 생성된 필드를 해당 필드로 보호하는 플로팅 게이트에 음전하가 있는 경우 트랜지스터는 닫힌 상태에 있으며 이는 논리 0에 해당합니다. 플로팅 게이트에 음전하가 있어도 트랜지스터가 열린 상태로 전환될 수 있다는 것은 분명하지만 이를 위해서는 임계값을 초과하는 전압을 제어 게이트에 적용해야 합니다. 따라서 플로팅 게이트의 전하 유무는 컨트롤 게이트의 문턱 전압 값으로 판단할 수 있습니다. 문턱전압은 플로팅 게이트의 전하량에 따라 달라지므로 전하의 유무라는 두 가지 제한적인 경우를 판단할 수 있을 뿐만 아니라 문턱전압의 값으로 전하량을 판단하는 것도 가능하다. 따라서 플로팅 게이트에 서로 다른 수의 전하 레벨을 배치하는 것이 가능하고 각각 고유한 임계 전압 값을 갖는 경우 여러 정보 비트가 하나의 메모리 셀에 저장될 수 있습니다. 예를 들어, 이러한 트랜지스터를 사용하여 하나의 셀에 2비트를 저장하려면 4개의 문턱 전압을 구별해야 합니다. 즉, 플로팅 게이트에 4개의 서로 다른 전하 레벨을 배치할 수 있어야 합니다. 그런 다음 4개의 임계 전압 각각에 00, 01, 10, 11의 두 비트 조합을 할당할 수 있습니다.
하나의 셀에 4비트를 쓸 수 있으려면 16개의 문턱전압을 구별해야 한다.
MLC 셀은 인텔에서 활발히 개발되고 있으며, 이것이 MLC 셀 기반 메모리 기술을 인텔 StrataFlash라고 부르는 이유입니다.
SLC 메모리 셀은 더 높은 읽기 및 쓰기 속도를 제공합니다. 또한 MLC 및 SLC 메모리 셀 기반 SSD 드라이브의 동일한 용량을 사용하면 MLC 드라이브의 메모리 셀 자체 수가 절반이 되기 때문에 내구성이 더 뛰어나지만 이를 기반으로 한 SSD 드라이브는 더 비쌉니다. 4레벨 셀 메모리의 경우). 이것이 바로 SLC 메모리 셀을 기반으로 한 SSD 드라이브가 주로 서버에 사용되는 이유입니다.
플래시 메모리 어레이 아키텍처
우리가 고려한 가장 간단한 플래시 메모리 셀은 1비트의 정보를 저장할 수 있는 플로팅 게이트 트랜지스터를 기반으로 비휘발성 메모리 어레이를 생성하는 데 사용할 수 있습니다. 이렇게 하려면 많은 셀을 단일 배열로 적절하게 결합하기만 하면 됩니다. 즉, 메모리 아키텍처를 생성하면 됩니다.
플래시 메모리 아키텍처에는 여러 유형, 즉 메모리 셀을 단일 어레이로 결합하는 방식이 있지만 NOR 및 NAND 아키텍처가 가장 널리 퍼져 있습니다. SSD 드라이브는 NAND 유형 메모리 구성을 사용하지만 이 아키텍처의 기능을 더 잘 이해하려면 먼저 더 간단한 NOR 아키텍처를 고려하는 것이 논리적입니다. 또한 NOR 아키텍처는 플래시 메모리에 사용된 최초의 아키텍처였습니다.
NOR 아키텍처(그림 5)에는 메모리 셀을 어레이로 결합하는 병렬 방식이 포함됩니다. 이미 언급한 바와 같이, 메모리 셀을 초기화하려면, 즉 셀의 내용에 접근하려면 제어 게이트에 문턱 전압 값을 인가해야 합니다. 따라서 모든 제어 게이트는 워드 라인(Word Line)이라는 제어 라인에 연결되어야 합니다. 메모리 셀의 내용은 트랜지스터 드레인의 신호 레벨을 기반으로 분석됩니다. 따라서 트랜지스터의 드레인은 비트라인이라 불리는 라인에 연결된다.
쌀. 5. NOR 아키텍처
NOR 아키텍처의 이름은 논리 연산 "OR-NOT"(영어 약어는 NOR)에서 유래되었습니다. 여러 피연산자에 대한 논리적 NOR 연산은 모든 피연산자가 0일 때 1의 값을 생성하고, 그렇지 않으면 0의 값을 생성합니다. 이 경우, 특히 플로팅 게이트 트랜지스터가 아닌 일반적으로 트랜지스터를 연결하는 원리를 의미합니다.
예를 들어, 단일 비트 라인에 연결된 여러 트랜지스터(플로팅 게이트 없음)를 생각해 보십시오(그림 6). 이 경우, 적어도 하나의 트랜지스터가 오픈되면 비트라인의 출력 전압은 낮아질 것이다. 그리고 모든 트랜지스터가 닫혀 있는 경우에만 비트라인의 전압이 높아집니다. 우리는 논리 함수 "NOR"(NOR)의 진리표에 해당하는 트랜지스터 게이트의 입력 전압과 비트 라인의 출력 전압의 진리표를 얻습니다. 이것이 바로 이 트랜지스터 결합 회로를 NOR이라고 부르는 이유입니다.
쌀. 6. NOR 회로에 따라 트랜지스터 연결하기
NOR 아키텍처는 모든 메모리 셀에 대한 무작위적이고 빠른 액세스를 제공하지만 정보 쓰기(열전자 주입 방법 사용) 및 삭제 프로세스는 매우 느립니다. 또한, NOR 아키텍처로 플래시 메모리 칩을 생산하는 기술적 특성으로 인해 셀 크기가 커서 이러한 메모리는 잘 확장되지 않습니다.
또 다른 일반적인 플래시 메모리 아키텍처는 논리적 NAND 동작인 NAND 아키텍처(그림 7)입니다. NAND 연산은 모든 피연산자가 0인 경우에만 0 값을 생성하고 다른 모든 경우에는 1 값을 생성합니다. NAND 아키텍처는 각 트랜지스터의 드레인이 이웃 트랜지스터의 소스에 연결되고 직렬로 연결된 일련의 여러 트랜지스터에서 그 중 하나만 비트 라인에 연결되는 트랜지스터의 직렬 연결을 포함합니다. 또한 연결 아키텍처를 고려할 때 플로팅 게이트 트랜지스터에 대해 구체적으로 이야기하는 것은 아닙니다.
쌀. 7. 낸드 아키텍처
(플로팅 게이트 없이) 직렬로 연결된 트랜지스터 그룹을 고려해 보겠습니다(그림 8). 모든 트랜지스터 게이트의 제어 전압이 임계값과 같으면 모든 트랜지스터는 개방 상태에 있고 출력 전압(비트 라인의 전압)은 낮아져 논리 0에 해당합니다. 적어도 하나의 트랜지스터의 입력 전압이 낮은 경우(임계값 미만), 즉 적어도 하나의 트랜지스터가 오프 상태인 경우 비트 라인의 전압은 논리 전압에 해당하는 높을 것입니다. 우리는 논리 함수 "NAND"(NAND)의 진리표에 해당하는 트랜지스터 게이트의 입력 전압(워드 라인의 전압)과 비트 라인의 출력 전압의 진리표를 얻습니다. 이것이 바로 이 트랜지스터 결합 회로를 NAND라고 부르는 이유입니다.
쌀. 8. NAND 회로를 이용한 트랜지스터 연결
플로팅 게이트 NAND 트랜지스터 회로에서 직렬로 연결된 트랜지스터 그룹은 양쪽 끝이 일반 트랜지스터(플로팅 게이트 없음)와 연결되어 트랜지스터 그룹을 접지와 비트 라인 모두에서 분리하고 전체 그룹을 연결합니다. 트랜지스터가 초기화될 때 비트라인에 연결됩니다.
NOR 아키텍처와 비교하여 이 아키텍처는 제조 공정의 특성(인접 트랜지스터의 드레인과 소스 및 훨씬 적은 수의 도체 결합)으로 인해 트랜지스터의 보다 컴팩트한 배열이 가능하므로 확장성이 뛰어납니다. NAND 아키텍처에서는 열전자 주입 방식을 사용하여 정보를 기록하는 NOR 아키텍처와 달리 FN 터널링 방식을 사용하여 기록이 수행되므로 NOR 아키텍처보다 빠른 쓰기가 가능합니다.
당연히 다음과 같은 질문이 제기됩니다. NAND 아키텍처에서 단일 메모리 셀에 어떻게 액세스할 수 있습니까(셀의 내용 읽기)? 결국, 직렬 연결된 그룹의 트랜지스터 중 적어도 하나가 닫힌 상태에 있는 경우(해당 트랜지스터의 플로팅 게이트에 전하가 존재하는 것으로 해석될 수 있음) 비트 라인의 전압은 나머지 셀의 상태에 관계없이 높을 것입니다. 단일 셀에 액세스하려면 해당 셀에 해당하는 트랜지스터의 게이트에 문턱 전압을 인가하고 비트라인의 전압을 측정하는 것만으로는 충분하지 않습니다. 또한 다른 모든 트랜지스터는 열린 상태에 있어야 합니다. 이를 위해, 내용을 읽어야 하는 메모리 셀에 해당하는 트랜지스터의 게이트에 문턱 전압 값을 인가하고, 다른 모든 트랜지스터의 게이트에는 문턱 전압을 초과하는 전압을 인가하여 다음과 같은 전압을 형성하기에 충분합니다. 플로팅 게이트에 전하가 존재하는 경우에도 전도 채널이 형성되지만 전하의 양자 터널링 효과에는 불충분합니다. 이 경우, 이들 트랜지스터는 모두 오픈 상태로 들어가고, 비트라인의 전압은 액세스되는 메모리 셀에 대응하는 트랜지스터의 플로팅 게이트의 전하 유무에 따라 결정된다.
NAND 플래시 메모리의 논리적 구조
이미 언급했듯이 SSD 드라이브는 NAND와 같이 구성된 플래시 메모리를 사용하므로 앞으로는 NAND 플래시 메모리에만 집중할 것입니다.
플래시 메모리는 단일 셀을 읽고 쓰고 지울 수 있음에도 불구하고 기본 메모리 셀을 보다 효율적으로 사용하기 위해 4레벨 구조의 어레이로 결합되었습니다. 가장 낮은 수준에는 기본 메모리 셀이 있으며, 4KB의 데이터를 보유하는 배열로 결합된 기본 셀을 메모리 페이지라고 합니다. 128개의 페이지는 512KB 크기의 메모리 블록을 형성하고(때로는 메모리 블록이 64페이지를 포함함) 1024개의 블록이 512MB 어레이를 형성합니다. 따라서 셀을 배열로 결합하는 논리적 구조는 매우 간단합니다. 페이지는 하드 드라이브의 클러스터(섹터)와 같으며 플래시 메모리가 처리할 수 있는 데이터의 최소 크기를 나타냅니다. 그러나 읽기, 쓰기, 삭제 작업을 수행할 때 하드 디스크 클러스터와 플래시 메모리 페이지 간에는 근본적인 차이점이 있습니다. 따라서 하드 디스크에서 클러스터를 읽고 쓰고 삭제할 수 있다면 플래시 메모리에서는 읽기 및 쓰기 작업이 4KB 페이지에서 가능하고 데이터 삭제는 512KB 블록에서만 가능합니다. 또한 정보가 페이지에 기록되면 해당 정보가 지워질(삭제) 때까지 덮어쓸 수 없습니다.
SSD 드라이브의 데이터 기록 작업 기능
따라서 이미 언급했듯이 NAND 플래시 메모리에 데이터를 쓰고 읽는 것은 4KB 페이지에서만 가능하고 데이터 지우기는 512KB 블록에서만 가능합니다. 일반적으로 SSD 드라이브에 정보를 쓰는 프로세스는 HDD 드라이브의 유사한 프로세스와 매우 다릅니다. 예를 들어, 이는 SSD 드라이브의 성능이 시간이 지남에 따라 변하고 플래시 메모리에 대한 순차적 액세스와 선택적 액세스 속도가 서로 다르기 때문입니다. 이러한 현상을 설명하기 위해 HDD 및 SSD 드라이브의 녹화 프로세스를 자세히 살펴보겠습니다.
HDD 하드 드라이브의 경우 하드 드라이브 관리 시스템이 작동하는 가장 작은 정보 단위를 섹터 또는 블록이라고 합니다. HDD에서 섹터 크기는 4KB(신형 모델) 또는 512바이트입니다. 디스크의 섹터(블록) 주소를 지정하기 위해 LBA(논리 블록 주소 지정) 방법이 사용됩니다. 이 방법에서는 하드 디스크의 각 블록에 고유한 시퀀스 번호(0부터 시작하는 정수)가 있습니다(즉, 첫 번째 블록 LBA = 0, 두 번째 LBA = 1 등). 디스크의 LBA 블록 수는 실린더, 트랙, 섹터 및 읽기/쓰기 헤드 수에 따라 결정됩니다. 따라서 LBA 블록 번호는 다음 공식을 사용하여 계산됩니다.
LBA = [(실린더엑스 No_of_heads + 머리)엑스 섹터/트랙] + )
