ソリッドステート ドライブの解析

1956 年、最初のハードディスクが作成されました。 また、長い間、コンピューターのハード ドライブの主要な市場は、大きくて安価なハード ドライブ (HDDS) に支配されていました。
HDD は機械的な構造であるため、帯域幅が狭く、遅延が大きく、耐衝撃性が低く、消費電力が大きく、騒音が大きく、体積と重量が大きく、作業時間が長くなると摩耗し、コンピューターの遅延が発生しやすくなります。 何をすべきか？

これらの問題を解決するために、1990 年代にまったく新しい半導体ストレージ技術を使用したソリッド ステート ドライブ (SSDS) が市場に登場しました。 HDDS とは異なり、SSDS は主にコントローラー、メモリ チップ (フラッシュ チップ、DRAM チップ) で構成されており、SSDS をコンピューターに接続する方法は他にもあります。 HDD と比較すると、次のような利点があります。

■ 高速な読み取りおよび書き込み速度: 高速な連続読み取りおよび書き込み速度、ランダム読み取りおよび書き込み速度、非常に短いアクセス時間。
■ 耐衝撃性と落下防止: 高速移動、反転、傾斜、衝突、揺れによるデータ損失の可能性を最小限に抑えることができます。
■ 低消費電力: 消費電力は、従来の機械式ハードディスクよりもはるかに低くなっています。
■ ノイズなし: 機械的な伝達装置がないため、ノイズ値は 0 dB に近くなります。
■ 広い動作温度範囲: ほとんどの製品は 0 ~ 70 ℃ で動作します。
■ 軽量: 機械式ハードディスクよりもはるかに軽量でサイズも小さい。

HDD を急速に追い抜いた駆け出しの SSD についてはどうでしたか?
SSDの外観進化：小型・薄型
当初、SSDS は従来の HDDS のインターフェイスとスペースに対応するために大きくて厚く作られていました。 ただし、実際の SSD 内部回路基板は非常に小さく、継続的な開発の後、後者の 2 つが現在人気があります: 2.5- インチと M.2 インターフェイスです。

内部 SSD 復号化: コントローラとメモリ チップ
SSD コントローラは、内部 SSD 命令の完了を担当し、データ転送全体を引き受け、メモリ チップを外部インターフェイスに接続します。 さらに、各メモリ チップ上のデータのロード バランシングを適切に割り当てることができるため、すべてのメモリ チップが特定の負荷の下で並行して動作し、異なるチップのコラボレーションを調整および維持できます。

メモリ チップは SSDS の基盤であり、停電後もデータを確実に保存できます。 FLASHチップは、メモリチップとして一般的に使用されています。 フラッシュ チップ ベースの SSDS はどのように機能しますか?
通常、SSDS には複数のフラッシュ メモリ チップがあり、データが最終的に保存されるフラッシュ チップはコントローラによって決定されます。 フラッシュ メモリ チップ内のデータの読み取りと書き込みは規則的です。各フラッシュ メモリ チップには多数のブロックが含まれ、各ブロックは複数のページに分割され、各ページには多数のセルが含まれます。 アクセスは Page で、クリアは Block で行います。

セルを部屋と考えれば、より多くの人が入ることができ、より多くの容量を拡張できます。 保存されるデータ量に応じて、SLC/MLC/TLC/QLC に分けることができます。 SLC は 1 ビットのデータ (2 状態) を格納し、MLC は 2 ビットのデータ (4 状態) を格納し、TLC は 3 ビットのデータ (8 状態) を格納し、QLC は 4 ビットのデータ (16 状態) を格納します。

フラッシュメモリの容量をさらに拡大するために、3D NANDテクノロジーがフラッシュメモリチップで使用され始めました。 フラッシュ メモリ チップがかつてはバンガローだったように、3D テクノロジによって高層ビルにデータを保存できるようになりました。 単位面積あたりに格納されるデータ量が倍増します。

SSD インターフェース反復: コンピューターを接続するための複数のインターフェース
早い段階で、従来の HDD をより適切にアップグレードして交換するために、SSDS は 2.5- インチ HDD と同じ外観サイズとインターフェース仕様を使用していました。 どちらも SATA データ インターフェイス、つまりシリアル SATA 通信バスです。