Что такое SSD (твердотельный накопитель)

SSD (твердотельный накопитель) — это тип энергонезависимого носителя, на котором хранятся постоянные данные на твердотельной флэш-памяти. Два ключевых компонента составляют SSD: контроллер флэш-памяти и микросхемы флэш-памяти NAND . Архитектурная конфигурация контроллера SSD оптимизирована для обеспечения высокой производительности чтения и записи как для последовательных, так и для случайных запросов данных. SSD иногда называют флэш-накопителями или твердотельными дисками.

Что такое SSD-накопитель

ssd-nakopitel
SSd-накопитель

В отличие от жесткого диска (HDD), на SSD нет движущихся частей, которые можно сломать, раскрутить или опустить. Традиционный жесткий диск состоит из вращающегося диска с головкой чтения / записи на механическом рычаге, называемом приводом. Механизм жесткого диска и жесткий диск упакованы как единое целое. Предприятия и производители компьютеров исторически использовали вращающиеся диски из-за их более низкой удельной стоимости и более высокой средней долговечности, хотя в настоящее время твердотельные накопители широко распространены в настольных и портативных ПК.

Вращающийся жесткий диск считывает и записывает данные магнитно, что является одним из старейших носителей в непрерывном использовании. Однако магнитные свойства могут привести к механическим повреждениям. SSD, наоборот, считывает и записывает данные на подложку из взаимосвязанных чипов флэш-памяти, которые изготовлены из кремния . Производители строят твердотельные накопители, складывая микросхемы в сетку для достижения различной плотности.

Чтобы предотвратить нестабильность, производители твердотельных накопителей разрабатывают устройства с транзисторами с плавающим затвором ( FGR ) для удержания электрического заряда. Это позволяет SSD сохранять ранее зафиксированные данные, даже когда он не подключен к источнику питания. Каждый FGR содержит один бит данных, обозначенный как 1 для заряженного элемента или 0, если элемент не имеет электрического заряда.

Видео: что такое SSD  и чем он отличается от обычного жесткого диска

Как узнать когда включали компьютер в мое отсутствие

Как поставить будильник на компьютере

Почему не работает клавиатура на компьютере

Почему справа на клавиатуре не работают цифры

Как открыть диспетчер устройств

Как вызвать командную строку

История SSD: появление в корпоративном хранилище

Подробнее о развитии технологии твердотельных накопителей в статье —> История создания ssd 

Самые ранние твердотельные накопители обычно предназначались для бытовых устройств. Выход Apple iPod в 2005 году ознаменовал первое заметное устройство на базе флэш-памяти, которое широко проникло на потребительский рынок.

EMC — теперь известная как Dell EMC — считается первым поставщиком, включившим твердотельные накопители в аппаратные средства хранения данных предприятия, когда она добавила эту технологию в дисковые массивы Symmetrix в 2008 году. Это привело к появлению гибридных флэш-массивов, которые объединяют флэш-диски и Жесткие диски. По большей части корпоративные твердотельные накопители в гибридных массивах используются для кэширования операций чтения во флэш-памяти. Это связано с более высокой стоимостью и меньшим сроком службы твердотельных накопителей по сравнению с жесткими дисками.

Образ SSD

Самые ранние коммерчески разработанные твердотельные накопители были сделаны с использованием технологии флэш-памяти корпоративного многоуровневого элемента ( enterprise MLC ), которая имеет увеличенные циклы записи по сравнению с MLC потребительского уровня. На рынке продаются новые корпоративные твердотельные накопители, использующие трехуровневую ячейку ( TLC ). SSD, сделанные с 3D NAND, представляют собой следующую эволюцию. IBM, Samsung и Toshiba производят и продают твердотельные накопители с 3D NAND, в которых ячейки флэш-памяти расположены друг над другом в вертикальных слоях. Toshiba продала свой флеш-чип в 2017 году.

Внедрение на предприятиях флэш-памяти находится на подъеме в результате улучшения показателей износостойкости в твердотельном состоянии и падения цен на флэш-память, хотя ужесточение мировых поставок флэш-памяти остановило падение цен. Эксперты утверждают, что в некоторых случаях SSD начинают вытеснять традиционные диски, хотя в обозримом будущем ожидается, что флешки и жесткие диски будут сосуществовать на многих предприятиях. Например, твердотельные накопители предназначены для высокопроизводительного хранения, но в меньшей степени для долгосрочного архивирования и резервного копирования, которые обычно используют фиксированный диск.

Для чего используются твердотельные накопители?

Твердотельные накопители обеспечивают более быстрое хранение и другие преимущества в производительности, чем фиксированные диски. Компании с быстро растущей потребностью в более высоком входе / выходе (I / O) стимулировали разработку и внедрение SSD. Поскольку SSD имеют меньшую задержку, чем HDD, они могут эффективно обрабатывать как тяжелые операции чтения, так и случайные рабочие нагрузки. Эта меньшая задержка обусловлена ​​способностью флэш-SSD считывать данные непосредственно и сразу из определенного местоположения флэш-SSD-ячейки.

Массив все-флэш занимает только SSD — накопители в качестве хранилища. Гибридный флэш-массив объединяет дисковое хранилище и твердотельные накопители с флэш-памятью, используемой для кэширования оперативных данных, которые впоследствии записываются на диск или ленту. В конфигурациях флэш-памяти на стороне сервера на компьютерах x86 устанавливаются твердотельные накопители для поддержки целевых рабочих нагрузок, иногда в сочетании с сетевым хранилищем.

Высокопроизводительные серверы, ноутбуки, настольные компьютеры или любые приложения, которым требуется доставлять информацию в режиме реального времени или почти в реальном времени, могут извлечь выгоду из технологии твердотельных накопителей. Эти характеристики делают корпоративные твердотельные накопители пригодными для разгрузки операций чтения из баз данных с интенсивными транзакциями, для облегчения загрузочных штормов с помощью инфраструктуры виртуальных рабочих столов (VDI) или внутри массива хранения для локального размещения горячих данных для внешнего хранилища в гибридном облачном сценарии.

SSD используются в различных потребительских устройствах, включая компьютерные игры, цифровые камеры, цифровые музыкальные плееры, ноутбуки, ПК, смартфоны, планшеты и флэш-накопители. Эти устройства не предназначены для обеспечения такого же уровня производительности или долговечности, как корпоративные твердотельные накопители.

Основные особенности

tverdotelnii-nakopitel
Твердотельный накопитель

Несколько особенностей характеризуют дизайн SSD. Поскольку он не использует движущихся частей, твердотельный накопитель не подвержен механическому повреждению, которое происходит с жесткими дисками. Он также тише и потребляет меньше энергии, чем его дисковый аналог. А поскольку твердотельные накопители весят меньше, чем жесткие диски, они хорошо подходят для ноутбуков и мобильных вычислительных устройств.

Кроме того, программное обеспечение контроллера SSD включает в себя интеллектуальную аналитику, которая заранее предупреждает пользователя о потенциальной неисправности диска. Поскольку флеш-память податлива, поставщики массивов из всех флеш-накопителей могут манипулировать полезной емкостью хранения с помощью методов сокращения данных.

SSD обычно состоят из одноуровневой ячейки ( SLC ) или флэш-памяти MLC . Диски SLC хранят 1 бит данных на ячейку флэш-носителя. SSD на базе MLC удваивают емкость диска, записывая данные в два сегмента. На рынке продаются новые твердотельные накопители, известные как TLC, которые хранят 3 бита данных на каждую флэш-ячейку. TLC дешевле, чем SLC или MLC, что делает его привлекательным вариантом для производителей потребительских флэш-устройств. Твердотельные накопители на основе TLC обеспечивают большую емкость флэш-памяти и дешевле, чем MLC или SLC, хотя и имеют более высокую вероятность гниения битов из-за наличия восьми состояний в ячейке.

Терминология SSD

Производители полупроводников продолжают разрабатывать все меньшие и меньшие наборы микросхем, которые позволяют использовать высокоплотные твердотельные накопители. Intel, Micron, Samsung и Western Digital предлагают твердотельные накопители на основе 64-слойной флэш-памяти NAND. В настоящее время корейский производитель флэш-накопителей SK Hynix объявил о создании самого плотного твердотельного накопителя — 72-слойного устройства NAND объемом 256 ГБ. В 2018 году Intel и Micron представили четырехуровневую ячейку NAND.

Срок службы SSD против HDD

На срок службы твердотельных накопителей и жестких дисков влияет ряд факторов, в том числе влажность и влияние окислителей металлов внутри накопителей. Данные на обоих типах носителей со временем будут ухудшаться, поскольку жесткие диски обычно поддерживают большее число устройств записи дисков в день .

Как уже отмечалось, движущиеся части жестких дисков увеличивают вероятность отказов. Чтобы компенсировать это, производители жестких дисков добавят датчики удара для защиты дисков и других компонентов внутри персональных вычислительных устройств. Датчик этого типа использует пьезорезисторы, чтобы определить, не собирается ли машина упасть, и затем предпримет шаги, чтобы отключить жесткий диск и связанное с ним критическое оборудование.

Воздействие тепла является еще одним фактором, влияющим на срок службы накопителя, особенно для твердотельных накопителей. Эксперты отрасли рекомендуют хранить неиспользуемые или простаивающие твердотельные накопители при низких температурах, чтобы продлить срок их службы. Когда SSD работает при высоких температурах в течение длительного периода времени, он может способствовать утечке электронов из флэш-памяти NAND.

Flash поддерживает ограниченное число операций записи на диск в день. Уровень хранения данных уменьшается по мере того, как все больше данных записывается во флэш-ячейки. Корпоративные SSD спроектированы с большей выносливостью, чем потребительские SSD.

SSD форм-факторы

pochemu-sdd-bistree-hdd
HDD и SSD накопители

SSD не имеют физических ограничений HDD. Это позволяет производителям приводов предлагать твердотельные накопители в различных форм-факторах. Наиболее распространенным форм-фактором является 2,5-дюймовый твердотельный накопитель, который доступен на нескольких высотах и ​​поддерживает протоколы SCSI ( SAS ) с последовательным подключением, SATA и протокол энергонезависимой памяти ( NVMe ).

Инициатива по созданию твердотельных хранилищ (SSSI) , проект Ассоциации индустрии сетей хранения данных (SNIA) , определила три основных форм-фактора SSD для предприятия.

SSD, которые имеют традиционный форм-фактор HDD и вписываются в те же слоты SAS и SATA на сервере.
Твердотельные карты, которые используют стандартные форм-факторы карт расширения, например карты с последовательным портом периферийных компонентов ( PCIe ), которые находятся на печатной плате. SSD, подключенный по PCIe, не требует сетевых адаптеров (HBA) для передачи команд, что повышает производительность системы хранения. Эти устройства включают твердотельные накопители U.2 , которые обычно считаются возможной заменой дисков miniSATA, используемых в настоящее время в тонких ноутбуках.

Твердотельные модули, которые находятся в двухканальном модуле памяти ( DIMM ) или двухканальном модуле памяти с малым контуром (SO-DIMM) и могут использовать стандартный интерфейс жесткого диска, такой как SATA. Эти устройства известны как энергонезависимые карты DIMM ( NVDIMM ).

В компьютерной системе используются два типа оперативной памяти (RAM): динамическая оперативная память ( DRAM ), которая теряет данные при потере питания, и статическая оперативная память ( SRAM ). NVDIMM предоставляют постоянное хранилище, необходимое компьютеру для восстановления данных. NVDIMM размещает вспышку рядом с материнской платой, но операции выполняются в DRAM. Флэш-компонент вставляется в шину памяти для резервного копирования в высокопроизводительном хранилище.

И SSD, и RAM содержат твердотельные микросхемы, но эти два типа памяти функционируют по-разному в компьютерной системе. Как уже отмечалось, флэш-память является носителем данных, а ОЗУ является активной памятью, которая выполняет вычисления данных, извлеченных из хранилища.

График форм-факторов SSD

Следует отметить два новых форм-фактора: твердотельные накопители M.2 и U.2. М.2 SSD изменяется по длине — как правило , от 42 мм до 110 мм — и крепится непосредственно к материнской плате. Он общается через NVMe или SATA. В отличие от традиционного форм-фактора SSD, устройство M.2 не поддерживает горячую замену, а его небольшой размер ограничивает площадь поверхности для отвода тепла, что со временем снижает его производительность и стабильность. В корпоративном хранилище твердотельные накопители M.2 часто используются в качестве загрузочного устройства. А в потребительских устройствах, таких как ноутбук, SSD M.2 обеспечивает расширение емкости.

SSD U.2 описывает 2,5-дюймовый PCIe SSD. Эти устройства малого форм-фактора ранее были известны как SFF-8639. Интерфейс U.2 позволяет вставлять высокоскоростные твердотельные накопители PCIe на базе NVMe в объединительную панель компьютера без необходимости выключать серверы и хранилище.

Типы энергонезависимой памяти SSD

Схемы NAND и NOR различаются по типу используемого логического элемента , при этом устройства NAND используют 8-контактный последовательный доступ к данным. Флэш-память NOR обычно используется в мобильных телефонах, а устройства NOR поддерживают 1-байтовый произвольный доступ.

NOR против NAND флэш-памяти

По сравнению с NAND флэш-память NOR обеспечивает быстрое считывание, но, как правило, это более дорогая технология памяти. NOR записывает данные большими порциями, что означает, что NOR требуется больше времени для стирания и записи новых данных. Возможности произвольного доступа NOR используются для выполнения кода, в то время как флэш-память NAND предназначена для хранения. Большинство смартфонов поддерживают оба типа флэш-памяти, используя NOR для загрузки операционной системы и съемные карты NAND для увеличения емкости устройства.

Покупательские соображения

srok-sluzhby-ssd
Почему ssd прослужит не так долго, как хотелось бы

NAND flash включает в себя инструменты для обнаружения битовых ошибок и исправления перевернутых битов. Эмпирическое правило заключается в том, что требования ECC возрастают с увеличением количества уровней клеток.

  1. Долговечность. Каждая гарантия на твердотельный накопитель распространяется на ограниченное количество циклов привода, которое определяется типом флэш-памяти NAND. SSD, используемый только для чтения, не требует такого же уровня выносливости, как SSD, предназначенный для обработки в основном операций записи.
  2. Фактор формы. Как уже отмечалось, форм-фактор определяет, работает ли заменяемый твердотельный накопитель с существующим хранилищем, и имеет ли это значение для плотности — количества твердотельных накопителей, которые могут поместиться в одном шасси, — и нужно ли переводить серверы в автономный режим для замены твердотельных накопителей.
  3. Особенности интерфейса SSD связываются с процессором компьютера посредством электрического сигнала. Интерфейс определяет максимальную пропускную способность и минимальные пороги задержки, а также возможности расширения SSD. Производители определяют свои твердотельные накопители для NVMe, SAS и SATA, а интерфейс SATA обычно является наименее дорогим типом накопителя. Квалификация поставщиков предназначена для того, чтобы помочь покупателям сравнивать устройства по вместимости, выносливости, производительности, физическим размерам и цене.
  4. Инструменты мониторинга и управления. NVME, SAS и SATA используют технологию самоконтроля, анализа и отчетности ( SMART ) для выполнения проверок работоспособности для обеспечения стабильной производительности. Мониторинг SMART включает такие вещи, как автоматические оповещения и отчеты о сроке службы, а также обновления прошивки, изменение размера, форматирование SSD и операции дезинфекции.
  5. Потребление энергии. Интерфейс привода также определяет максимальную мощность SSD, хотя многие корпоративные SSD спроектированы для настройки во время работы. Эта функция позволяет пользователям разумно оптимизировать производительность или мощность устройства.
  6. Резервирование мощности. Твердотельные накопители содержат небольшой кэш-память ОЗУ для защиты транзакционных и других критически важных корпоративных данных. Данные хранятся в ОЗУ и впоследствии записываются в недавно удаленный блок флэш-памяти на SSD. Это гарантирует, что данные не будут потеряны. Кроме того, корпоративные твердотельные накопители включают в себя несколько встроенных конденсаторов для запуска твердотельного накопителя и обеспечения завершения записи из ОЗУ.

Производители SSD

На рынке твердотельных накопителей доминирует несколько крупных производителей, включая Intel, Kingston Technology, Micron, SK Hynix, Samsung, SanDisk, Seagate Technology, Viking Technology и Western Digital Corp. Micron, Samsung и Seagate производят и продают флэш-чипсеты NAND твердым поставщики накопителей, а также продающие твердотельные накопители на базе собственных флэш-чипов.

Емкость хранения на самых ранних SSD была ограничена по сравнению с устаревшими HDD. Совсем недавно производители твердотельных накопителей переместили иглу, откачав флэш-накопители большей емкости. Intel, Micron, Samsung и Western Digital предлагают твердотельные накопители на основе 64-слойной флэш-памяти NAND.

В 2018 году бывший производитель флэш-массивов Nimbus Data представил твердотельный накопитель емкостью 100 ТБ. Корейский производитель флэш-накопителей SK Hynix объявил о создании самого плотного твердотельного накопителя — 72-слойного устройства NAND объемом 256 ГБ.

Samsung и Seagate среди известных производителей SSD проводят дуэли, чтобы узнать, кто победит в войнах за емкость SSD. Твердотельные накопители Samsung PM1643 имеют емкость 30 ТБ в 2,5-дюймовом форм-факторе. Компания Seagate представила для предприятий твердотельный накопитель емкостью 60 ТБ.

Цены на SSD

Исторически цена на твердотельные накопители была намного выше, чем на обычные жесткие диски. В связи с совершенствованием технологии производства и расширением емкости микросхем цены на твердотельные накопители снижались, что позволило потребителям и клиентам корпоративного уровня переоценить твердотельные накопители как жизнеспособную альтернативу традиционному хранилищу. Это явление изменилось несколько раз в последние годы.

Рыночная цена на твердотельные накопители зависит от закона Мура , а также от спроса и предложения. Для создания плотного 3D NAND SSD требуется больше шагов по сравнению с процессом 2D NAND. Производители изо всех сил пытались увеличить урожайность, чтобы гарантировать, что они встретили глобальный спрос, со смешанными результатами в последние годы.

В период с 2015 по 2017 год мировой спрос на флеш-чипы превысил предложение. В результате производители твердотельных накопителей вынуждены были бороться за заполнение своих трубопроводов. Колеблющийся спрос на флеш-чипы оставлял цены на твердотельные накопители переменными, но цена на твердотельные накопители остается выше, чем на жестких дисках.

В отчете TrendForce, аналитической компании TrendForce, расположенной в Тайбэе, Тайвань, в июне 2018 года говорится, что контрактные цены начали падать из-за избытка флеш-чипов. Результирующее снижение цен способствовало расширению использования клиентских твердотельных накопителей, включая диски PCIe.

SSD против всех

SSD против HDD

Производительность SSD считается намного выше, чем у электромеханических накопителей с самой высокой производительностью. Время поиска и время ожидания также значительно сокращаются, и пользователи обычно получают гораздо более быстрое время загрузки.

Твердотельный накопитель использует выравнивание износа для увеличения срока службы привода. Выравнивание износа обычно управляется контроллером флэш-памяти, который использует алгоритм для упорядочения данных, поэтому циклы записи / стирания равномерно распределяются между всеми блоками в устройстве. Другой метод — избыточное выделение SSD, чтобы минимизировать влияние усиления записи при сборке мусора. Это ограничивает используемое хранилище на SSD до определенного процента.

Кроме того, твердотельные накопители имеют установленную продолжительность жизни с конечным числом циклов записи, прежде чем производительность станет неустойчивой. На самом деле это не является недостатком, так как жесткие диски также портятся и со временем выходят из строя.

Производительность чтения жесткого диска может пострадать, когда данные разделены на различные сектора на диске. Способ восстановления диска — это метод, известный как дефрагментация. Твердотельные накопители не хранят данные магнитным способом, поэтому производительность чтения остается стабильной, независимо от того, где данные хранятся на диске. Благодаря меньшей задержке твердотельные накопители оптимизированы для сокращения встроенных данных с минимальным влиянием на производительность приложений.

Как очистить жесткий диск

Как проверить скорость жесткого диска

SSD против eMMC

Встроенная карта MultiMediaCard (eMMC) обеспечивает встроенную флэш-память на компьютере. EMMC устанавливается непосредственно на материнскую плату компьютера. Архитектура, формализованная отраслевой группой JEDEC, включает в себя флэш-память NAND и контроллер, выполненный в виде интегральной схемы.

Устройство eMMC имеет меньше логических элементов, чем SSD, обеспечивая производительность, примерно эквивалентную производительности SSD. Разница заключается в емкости: стандартная eMMC имеет размер от 32 до 128 ГБ и, таким образом, не может справиться с большими потребностями в хранилище.

EMMC

В портативных устройствах eMMC служит в качестве основного хранилища или в качестве дополнения к съемным картам памяти Secure Digital (SD) и мультимедийным картам microSD. Хотя это историческое использование устройств eMMC, они все чаще используются в датчиках внутри подключенных устройств Интернета вещей ( IoT ).

Другие типы потребительских флэш-карт, используемых в бытовой электронике, включают в себя карты SD для шифрования данных на цифровых устройствах, съемные карты microSD для мобильных телефонов, карты Secure Digital High Capacity (SDHC) для изображений и видео высокой четкости, карты памяти для передачи фотографий и видео файлы и карты универсальной последовательной шины Plug-and-Play, которые вставляются в USB-разъем компьютера.

SSD против гибридного жесткого диска

Хотя не так широко используется в качестве стандартного твердотельного накопителя, альтернатива, известная как гибридный жесткий диск ( HHD ), устраняет разрыв между флэш-памятью и магнитным хранилищем с фиксированным диском. HHD используются для обновления ноутбуков, как по емкости, так и по производительности.

HHD имеют традиционную дисковую архитектуру, которая добавляет примерно 8 ГБ флэш-памяти NAND в качестве буфера для дисковых рабочих нагрузок. Чип контроллера HHD определяет, помещены ли данные на диск или модуль SSD.

Образ гибридного жесткого диска

Таким образом, HHD лучше всего подходит для компьютеров с ограниченным числом приложений, таких как ускорение времени загрузки. Цена на гибридный жесткий диск немного меньше, чем у жесткого диска. Для сравнения, цена SSD значительно выше благодаря интеграции более дорогих чипов NAND.

Появление флеш-массивов

Nimbus Data, Pure Storage, Texas Memory Systems и Violin Memory были одними из стартапов, которые помогли внедрить массивные флэш-накопители, использующие твердотельное хранилище для замены жесткого диска. Успех стартапов с флэш-памятью побудил известных поставщиков начать продажу модернизированных версий с флэш-памятью своих традиционных дисковых массивов. IBM считается первым крупным поставщиком систем хранения данных, выпустившим специализированную платформу с массивом флэш-памяти под названием FlashSystem, основанную на технологии, полученной в результате приобретения Texas Memory Systems в 2012 году.

В том же 2012 году EMC приобрела XtremIO и теперь поставляет флеш-систему на основе технологии XtremIO. Другие массивы флэш-памяти Dell EMC включают флагманскую систему PowerMax, системы серии SC (ранее Compellent) и серии PS (ранее EqualLogic).

Hewlett Packard Enterprise (HPE) продает массивы 3PAR с флеш-памятью, а также флэш-память и гибридные сети хранения данных Nimble Storage. В состав всех флэш-массивов NetApp входят флагманские системы, подключенные к All-Flash Fabric, а также массивы SolidFire, приобретенные в 2015 году.

Dell EMC, HPE, Kaminario, Pure и SolidFire (теперь часть NetApp) поставляют системы с полной флэш-памятью, включающие твердотельные накопители, сделанные с энергонезависимыми накопителями TLC NAND.

Твердотельные флэш-накопители традиционно предназначены для использования интерфейса SATA для подключения хранилища к сетевым серверам с использованием хост-адаптеров и других компонентов. Более новая итерация серверного флэш-хранилища включает SSD, предназначенные для установки в слоты PCIe на серверах. Каждый SSD с поддержкой PCIe обменивается данными напрямую с материнской платой сервера, используя выделенное соединение точка-точка, что существенно устраняет конфликт ресурсов и снижает задержки.

Как правильно выбрать твердотельный сервер

При выборе решения для кеширования вам придется выбирать физическое флэш-устройство, которое можно использовать с помощью программного обеспечения для кеширования. В конце концов, это сочетание аппаратного и программного обеспечения, которое фактически составляет предложение. Сегодня существует три основных варианта серверной флэш-памяти:

Твердотельные накопители

Путь наименьшего сопротивления, но они обеспечивают наименьшую производительность. SSD — это флэш-устройства, которые имеют форм-фактор традиционного жесткого диска. Они подключаются через SATA или SAS и позволяют сделать очень экономичный первый шаг в мир твердого тела. Для многих сред достаточно повышения производительности от SATA или SAS SSD.

Флэш -память на основе PCIe

Флэш -память на основе PCIe — это следующий шаг в повышении производительности. Хотя эти устройства обычно предлагают большую пропускную способность и большее число операций ввода-вывода в секунду, их реальная привлекательность заключается в значительно меньшей задержке. Есть и другие преимущества, в том числе тот факт, что они не потребляют отсеки для дисков. Недостатком является то, что для большинства этих предложений требуется собственный драйвер и ограниченная встроенная защита данных.

Флэш-модули DIMM

Флэш-модули DIMM — это еще один шаг к сокращению задержки, который идет еще дальше, чем флэш-карты PCIe, устраняя потенциальную конкуренцию по шине PCIe. Но, как и флэш-карты PCIe, им требуются пользовательские драйверы и, уникальные для флэш-памяти DIMMS, специфические изменения в основной системе ввода-вывода памяти только для чтения на материнской плате.

Поставщики SSD также разрабатывают устройства PCIe на основе появляющегося протокола NVMe, набора спецификаций, предназначенных для работы на уровне хост-контроллера. Спецификации NVMe якобы направлены на увеличение пропускной способности устройств PCIe за счет оптимизации стека ввода-вывода, устранения задержки, связанной с твердотельными накопителями на основе SAS и SATA.

Приложения взаимодействуют напрямую с твердотельным накопителем NVMe через шину PCIe. Следующий ожидаемый этап включает разработку экосистемы для NVMe поверх Fabrics , позволяющей передавать команды между хост-сервером и целью твердотельного хранилища по Fibre Channel, InfiniBand и Ethernet.

Гибридная флэш-память

Достижения в области производства SSD и другие усовершенствования позволяют технологии играть более важную роль в энергонезависимой памяти. Однако появляются новые конфигурации каналов памяти, которые объединяют флэш-память и DRAM сервера. Эти гибридные устройства флэш-памяти являются ответом на DRAM, приближающийся к теоретическому пределу масштабирования.

Другой тип развертывания хранилища на основе сервера включает вставку флэш-памяти в слоты DIMM материнской платы. Также известный как хранилище в памяти, DIMM на основе флэш-памяти не должен пересекать контроллер PCIe или конкурировать с другими картами, таким образом снижая задержку еще больше по сравнению с картами флэш-памяти PCIe. Когда-то считавшаяся ведущим поставщиком флэш-карт DIMM, Diablo Technologies представила свои чипы ULLtraDIMM и eXFlash DIMM на рынке в рамках партнерских отношений с производителями оригинального оборудования (OEM) с IBM и SanDisk. Diablo не в состоянии поддерживать свою бизнес-модель в 2017 году.

Micron и Intel совместно разработали постоянное хранилище — 3D XPoint под маркой — которое заявляет, что оно такое же быстрое, как DRAM, но по цене от DRAM до NAND. Первый коммерческий продукт, основанный на 3D XPoint, — это семейство твердотельных накопителей Intel Optane.

Intel Optane SSD

Первый твердотельный твердотельный накопитель Intel на базе 3D XPoint.
Перед приобретением Western Digital компания SanDisk в 2015 году объявила о партнерстве с HPE по разработке ReRam, также известного как резистивная оперативная память . Производители утверждают, что ReRam будет похож на 3D NAND flash, но дешевле в изготовлении, чем DRAM. Тем не менее, прототипы совместного проекта еще не реализованы, и были сообщения, что HPE отложила проект после приобретения SanDisk.

Сообщается, что аналогичные инициативы ReRam осуществляются с участием Fujitsu и Panasonic, и Crossbar пытается добиться успеха с помощью технологии ReRam в различных отраслях, в том числе в развивающемся интернете вещей.

Интересные записи:

Как увеличить быстродействие компьютера

Как писать текст в Paint

Сохранение картинки в формате jpg

Как изменить размер шрифта на компьютере

Как изменить разрешение экрана монитора

Подключение телефона к компьютеру через usb

Как уменьшить размер изображения

Как создать невидимую папку

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Интернет и компьютер просто
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: