211service.com
NAND SSD: mida toob NAND Flash SSD-le? [Partitsioonimaagia]
Kokkuvõte:
Nagu me kõik teame, on SSD mäluseade, mis kasutab andmete püsivaks salvestamiseks integreeritud vooluringi komplekte (DRAM, NAND flash, 3D XPoint). Kui aga otsite Amazonist, on enamiku SSD-de salvestuskandja NAND flash. Mis siis saab NAND SSD ? Loe seda postitust, milles MiniTool selgitab teile, mis on NAND-välklamp ja mida see SSD-le toob.
Kiire navigeerimine:
- Mis on NAND Flash
- NAND Flashi defektid
- Tehnoloogia areng: protsessitehnoloogia
- Tehnoloogia areng: SLC vs MLC vs TLC vs QLC
- Tehnoloogia areng: 2D NAND vs 3D NAND
- Ettevaatusabinõud NAND SSD kasutamise korral
- Alumine joon
- Kasutaja kommentaarid
Mis on NAND Flash
NAND välklamp on püsimälu tüüp. Andmete salvestamiseks tugineb see elektrilülitustele, kuid see ei nõua andmete säilitamiseks energiat, mis on ka üks põhjus, miks SSD-kettad kasutavad oma mälukandjana pigem NAND-välklampi kui DRAM-i (teine põhjus on see, et NAND-välklamp on odavam kui DRAM ).
Lisalugemist:
3D XPoint on püsimälu tehnoloogia, mille arendasid Inteli ja Micron Technology ühiselt välja 2015. aasta juulis. Intel nimetab tehnoloogiat kasutavate salvestusseadmete jaoks Optane ja Micron nimetab neid QuantX-iks. Öeldakse, et Optane jõudlus on parem kui NAND SSD ja hind madalam kui DRAM.
NAND-mälurakud on valmistatud kahte tüüpi väravatest: juht- ja ujuvväravad. Mõlemad väravad aitavad kontrollida andmete liikumist. Ühe lahtri programmeerimisel (andmete kirjutamine) saadetakse juhtväravasse pingelaeng, pannes elektronid ujuvväravasse sisenema. Selle laadimisviisi abil saab andmeid salvestada igasse NAND-mälu lahtrisse.
Kuid kui toide NAND-välkmälust lahutatakse, annab ujukvärava transistor mälurakule lisatasu, hoides andmeid.
NAND Flashi defektid
NAND-välgul on ka oma olemuslikud puudused, näiteks järgmised:
1. Blokeeri kustutamine
Üldiselt on NAND-i kiibil mitu ESMASPÄEV (Loogikaüksuse number); igal LUN-il on mitu plaanid ; igal lennukil on tuhandeid plokid ; igas plokis on sadu lehekülgi . Andmete kirjutamisel või lugemisel on üksus leht. Kuid andmete kustutamisel blokeeritakse seade.
Teiselt poolt kirjutatakse andmed tavaliselt juhuslikes ja pidevates kohtades; andmete muutmiseks või kirjutamiseks on vaja kustutada. Seetõttu ei saa kirjutamise võimendamist vältida.
2. Piiratud P / E (programm / kustutamine)
Igal NAND-plokil on limiit kustutamiskordade arvule. Selle numbri ületamisel võib plokk muutuda kasutuskõlbmatuks. Kuna pärast P / E tsüklite arvu ületamist tekivad kõige tõenäolisemalt järgmised olukorrad:
- Elektronid ei saa ujuvväravast sisse ( kirjutamise ebaõnnestumine ).
- Ujuva värava elektronid võivad kergesti välja tulla ( andmete säilitamise probleem ).
- Ujuva värava elektronid ei saa välja tulla ( kustutusrike ).
Kui muretsete oma SSD elu pärast, võite lugeda järgmist postitust, et teada saada, kuidas oma SSD eluiga pikendada.
3. Loe Häire
Kuna välkmälu loetakse mitu korda, muutub sama ploki külgnevate mälurakkude sisu (muutub kirjutamisoperatsiooniks). Põhimõte on järgmine:
Igal lehel on ruumi umbes 4KB või 8KB. Lehe sees on palju lahtreid. Iga lahter salvestab tavaliselt ühe biti andmeid (lahter võib salvestada ka rohkem kui ühte bitti andmeid ja ma selgitan teile hiljem).
Lehe lugemisel rakendatakse lehel olevate rakkude juhtelektroodidele pinget Vref, teistel lehtedel olevate rakkude juhtelektroode aga suhteliselt suurema pinge Vpass abil, mis võib tekitada mõne elektroni tõmbamiseks tugevama elektrivälja lugemata lehtede (programmi andmed) lahtrite ujuvväravasse, mille tulemuseks on andmeviga.
Teiselt poolt, mida rohkem kordi plokke kustutate, seda halvem on isolatsiooniefekt ja seda lihtsam on elektronidel ujuvväravasse siseneda.
4. Programmi häirimine
Kui leht on kirjutatud, rakendatakse lehe lahtrite juhtelektroodidele suuremat pinget, samal ajal kui muude kirjutamata lehtede rakkude juhtelektroodidele rakendatakse madalamat pinget. Seega saab elektrone kirjutatud lehel olevate rakkude hõljuvatesse väravatesse hõlpsasti süstida.
Kui aga kõrgem ja madalam pinge on lähedased, eriti kui liiga palju kustutamisaegu põhjustab halva isolatsiooni, on väga tõenäoline, et elektronid sisenevad külgnevatesse mäluelementidesse. See põhjustab ka andmevigu.
Tehnoloogia areng: protsessitehnoloogia
Alates NAND-välgu leiutamisest 1986. aastal on tootjad NAND-välgutehnoloogias teinud palju suuri edusamme, näiteks protsessitehnoloogia täiustamine, 3D NAND, MLC, TLC ja QLC. Selles osas selgitan teile protsessitehnoloogiat.
Selleks, et vähendada bitimaksumust ja laiendada SSD läbilaskevõimet, mõtlevad tootjad kõigepealt täiustada protsessitehnoloogiat, näiteks 50 nm algusest kuni praeguste 16 / 15nm protsessorsõlmedeni.
Protsessitehnoloogia number tähistab kaugust allikast äravooluni. Mida väiksem on vahemaa, seda kiiremini sisenevad elektronid ja seda väiksem on transistori suurus, mis tähendab, et sama suurusega kiibil on suurem maht ja kiirus.
Kui protsessitehnoloogia jõuab 15nm sõlmedeni, läheneb see aga piirile. Ühelt poolt põhjustab protsessitehnoloogia pidev täiustamine kulude järsu tõusu, mida ei saa kompenseerida võimsuse suurenemisega kaasnev kulude vähenemine.
Teisest küljest, kui protsessitehnoloogia on alla 20 nm sõlmede, on laenguleke (andmete säilitamise probleem) ja laenguhäired (lugemishäire ja programmi häirimine) ilmsemad.
Seega, kui protsessitehnoloogia läheb kaugemale, väheneb töökindlus ja jõudlus.
Tehnoloogia areng: SLC vs MLC vs TLC vs QLC
Tootlikkuse suurendamiseks ja kulude edasiseks vähendamiseks pakkusid tootjad välja MLC, TLC ja QLC. Selles osas selgitan teile SLC vs MLC vs TLC vs QLC.
Üldiselt salvestab üks mälurakk ainult ühe biti andmeid, mis on nn SLC (Single-Level Cell). Kui suurendate igas mäluruumis salvestatavate bittide arvu, näiteks suureneb väärtuseni 2 (MLC, lühike mitmetasandilise lahtri jaoks), 3-ni (TLC, lühike kolmeastmelise lahtri jaoks) või 4-ni ( QLC (lühend Quad-Level Cell), vastavalt suureneb ka NAND-välgu salvestusmaht.
Näiteks tavalise SLC poolt loodud välkmälu maht on 128 GB; siis teeb MLC selle mahuks 256 GB (topelt); TLC kolmekordistab selle 384 GB-ni; ja QLC neljakordistab selle 512 GB-ni. Ja järjest vähendatakse kulusid.
Kuid võimsuse suurendamine ja kulude vähendamine on seotud jõudluse, töökindluse ja eluea vähenemise hinnaga.
Nagu eespool mainitud, lõpetab NAND-välklamp andmete lugemise ja kirjutamise pinge rakendamise abil. Selles protsessis on üks või mitu lävipinget (Vth).
SLC-s on ainult üks lävipinge, sest see salvestab ainult ühe andmebiti: 0 või 1. Kui elemendi pinge ületab lävipinge, tähendab see 0. Vastupidi, kui lahtris on pinge alla künnise pinge, see tähendab 1. Seetõttu on lugemine ja kirjutamine väga lihtne ja kiire.
Kui aga üks mälurakk salvestab rohkem andmebitte, on ka lävipingeid rohkem. Näiteks salvestab MLC NAND välkmälu kaks andmebitti, nimelt 00, 01, 10 või 11. Seega vajab nende eristamiseks kolme lävipinget.
Mida rohkem lahtrisse on salvestatud andmebitte, seda rohkem vajab see läve pingeid, seda rohkem aega kulub pingesignaali tuvastamiseks, nii et kauem kulub andmete lugemiseks ja kirjutamiseks.
Teisest küljest, kui on mitu lävipinget, siis muutub iga andmebiti jaoks eraldatav pinge väiksemaks ja seetõttu suureneb laenguhäirete (lugemise ja programmi häirete) võimalus.
Näpunäide: MLC on tipptasemel toodete põhivalik. TLC-d pole vaja valida, välja arvatud juhul, kui olete sularahavööndis või täiendate oma ajutist arvutit.Tehnoloogia areng: 2D NAND vs 3D NAND
Erinevalt kahest ülaltoodud tehnoloogiast pakub 3D NAND erinevaid ideid võimsuse suurendamiseks ja kulude vähendamiseks.
Traditsiooniline 2D NAND Flash (tasapinnaline NAND flash) koosneb kahemõõtmelisel viisil. See koosneb peamiselt sõnaliinidest (WL) ja bittjoontest (BL), nagu on näidatud alloleval joonisel. Sõnaline rida tähistab lehte. Bittjoon tähistab sõnaliini (leht) mälurakke. Sõnalisel real on nii palju mälurakke kui on bitiridu.
Sõna read ja bittjooned lõikuvad plokiks. Seejärel klõpsake plokid 2D NAND-välgu moodustamiseks.
Mis puutub 3D NAND-välku, siis see paneb tasapinnalise NAND-välgu nagu hooned. See suurendab rohkem transistore pindalaühiku kohta, ladudes rohkem välgukihte.
Lihtsalt sel viisil saavad tootjad suurendada NAND-i võimsust ja vähendada kulusid ning neil pole vaja teha pingutusi protsessitehnoloogia täiustamiseks või rohkemate andmemahtude salvestamiseks ühte lahtrisse. Selle tulemusel on võimsus, jõudlus ja töökindlus tagatud.
Ettevaatusabinõud NAND SSD kasutamise korral
Kui otsustate kasutada NAND SSD-d, on siin mõned märkused selle kasutamise kohta:
1. OS-i installimine NAND SSD-le: Ainult nii saab SSD eeliseid maksimaalselt ära kasutada ja arvuti jõudlust oluliselt suurendada.
2. Operatsioonisüsteemi versiooni käitamine üle Windows 7: Operatsioonisüsteemid üle Windows 7 tuvastavad automaatselt, kas kettasüsteem on SSD, ja otsustavad, kuidas seda vastavalt optimeerida. Näiteks Windows 7-s saate defragmentida ainult kõvaketta, mis kahjustab SSD-d ja lühendab selle eluiga. Kuid Windows 7 kohal asuv operatsioonisüsteem tunneb ära SSD ja optimeerib seda spetsiaalse meetodiga.
3. AHCI või NVMe režiimi lubamine: AHCI režiim võimaldab teie SATA III liidesega salvestusseadmel paremini toimida. Mis puutub NVMe režiimi, siis kui teie SSD-l on M.2-liides, PCI-liides jne, võimaldab see režiim teie SSD-d kõige suurema kiirusega töötada. AHCI ja NVMe kohta lisateabe saamiseks lugege seda postitust: M.2 SSD vs SATA SSD: milline neist sobib teie arvutisse?
4. 4K joonduse hoidmine: 4K vale joondamine mitte ainult ei vähenda oluliselt andmete kirjutamise ja lugemise kiirust, vaid suurendab ka SSD-de tarbetute kirjutamiste arvu, mõjutades selle eluiga.
SSD 4K joonduse hoidmiseks võite kasutada MiniTooli jaotamise viisard , kelle Joondage kõik sektsioonid funktsioon aitab teil. Selle tööriista tasuta allalaadimiseks peate lihtsalt klõpsama järgmisel nupul, käivitama selle, paremklõpsama draivi valimiseks Joondage kõik sektsioonid ja klõpsake lõpuks nuppu Rakenda nuppu toimingute sooritamiseks.
Tasuta allalaadimine
5. Piisava vaba ruumi broneerimine: Mida rohkem andmeid tahkisdraiv salvestab, seda aeglasem on jõudlus. Kui partitsioon on pikka aega olnud üle 90% -lises olekus, suureneb SSD krahhi tõenäosus oluliselt. Seetõttu on väga oluline kasutud failid õigeaegselt puhastada ja suured failid, näiteks filmid või muusika, mehaanilisele kõvakettale salvestada.
Failide teisaldamine SSD-lt kõvakettale [samm-sammuline juhend] See artikkel annab juhiseid failide teisaldamiseks SSD-lt kõvakettale, sealhulgas programmifailide teisaldamise kohta.
Loe rohkemMuidugi on ka teisi meetodeid SSD eluea pikendamiseks ja SSD jõudluse suurendamiseks. Olen varem maininud postitust selle kohta, kuidas teie SSD eluiga pikendada. Seetõttu soovitan siin teid: Kuidas saada SSD-st parimat jõudlust Windows 10/8 / 8.1 / 7-s .
Alumine joon
Kas see postitus on vastanud kõigile teie kahtlustele NAND SSD osas? Palun jätke kommentaar allpool. Lisaks, kui teil on probleeme SSD-partitsioonide joondamisel, OS-i installimisel SSD-le või kasutute failide puhastamisel, jätke oma küsimused allpool või kirjutage meile aadressil [meiliga kaitstud] . Vastame teile nii kiiresti kui võimalik.