6.2. Архитектура и функционирование

6.2.1. RAM SSD

Эти накопители, построенные на использовании энергозависимой памяти (такой же, какая используется в ОЗУ персонального компьютера) характеризуются сверхбыстрыми чтением, записью и поиском информации. Основным их недостатком является чрезвычайно высокая стоимость (от 80 до 800 долларов США за Гигабайт). Используются, в основном, для ускорения работы крупных систем управления базами данных и мощных графических станций. Такие накопители, как правило, оснащены аккумуляторами для сохранения данных при потере питания, а более дорогие модели — системами резервного и/или оперативного копирования.

Своеобразной разновидностью таких накопителей является RIndMA диск — подключенный быстрым сетевым соединением вторичный ПК с программным RAM-накопителем. Такой компьютер стоит на порядок дешевле специализированных решений, но не рекомендуется для использования в критичных к потере данных приложениях.

6.2.1. NAND SSD

Накопители, построенные на использовании энергонезависимой памяти (NAND SSD), появились относительно недавно, но в связи с гораздо более низкой стоимостью (от 2 долларов США^[11] за гигабайт) начали уверенное завоевание рынка. До недавнего времени существенно уступали традиционным накопителям в чтении и записи, но компенсировали это (особенно при чтении) высокой скоростью поиска информации (сопоставимой со скоростью оперативной памяти). Сейчас уже выпускаются твердотельные накопители Flash со скоростью чтения и записи, сопоставимой с традиционными, и разработаны модели, существенно их превосходящие. Характеризуются относительно небольшими размерами и низким энергопотреблением.

6.3. Преимущества ssd по сравнению с жёсткими дисками

• отсутствие движущихся частей;

• задержка в режиме чтения 85 мкс, в режиме записи 115 мкс (50-нм технологический процесс);^[12]

• задержка в режиме чтения 65 мкс, в режиме записи 85 мкс (34-нм технологический процесс);^[12]

• производительность: скорость чтения и записи ограничена лишь пропускной способностью интерфейса и применяемых контроллеров. Так, OCZ RevoDrive X2 имеет скорость чтения до 740 МБ/с и записи до 730 МБ/с;^[13]

• низкая потребляемая мощность;

• полное отсутствие шума от движущихся частей и охлаждающих вентиляторов;

• высокая механическая стойкость;

• широкий диапазон рабочих температур;

• практически устойчивое время считывания файлов вне зависимости от их расположения или фрагментации;

• малый размер и вес;

6.4. Недостатки полупроводниковых накопителей

• ограниченное количество циклов перезаписи: обычная (50nm MLC) флеш-память позволяет записывать данные примерно 10 000 раз, более дорогостоящие виды памяти (SLC) — более 100 000 раз^[14];

• высокая цена за 1 ГБ (от 2 долларов^[11], при примерно 8 центах для жёстких дисков, за гигабайт)

• стоимость SSD-накопителей прямо пропорциональна ёмкости, в то время как стоимость традиционных жёстких дисков зависит от количества пластин и медленнее растёт при увеличении объёма диска;

7. Характеристики флеш-памяти

В основном объём чипа флеш-памяти измеряется от килобайт до десятков гигабайт.

В 2005 году Toshiba и SanDisk представили NAND-чипы объёмом 1 Гб^[5], выполненные по технологии многоуровневых ячеек, где один транзистор может хранить несколько бит, используя разный уровень электрического заряда на плавающем затворе.

Компания Samsung в сентябре 2006 года представила 8-гигабайтный чип, выполненный по 40-нм технологическому процессу.^[6]

В конце 2007 года Samsung сообщила о создании первого в мире MLC (multi-level cell) чипа флеш-памяти типа NAND, выполненного по 30-нм технологическому процессу с ёмкостью чипа 8 Гб. В декабре 2009 года компанией начато производство этой памяти, но объёмом 4 Гб (32 Гбит).^[7]

В то же время, в декабре 2009 года, Toshiba заявила, что 64 Гб NAND память уже поставляется заказчикам, а массовый выпуск начнётся в первом квартале 2010 года.^[8]

16 июня 2010 года Toshiba объявила о выпуске первого в истории 128 Гб чипа, состоящего из 16 модулей по 8 Гб. Одновременно с ним в массовую продажу выходят и чипы в 64 Гб.^[9][10]

Для увеличения объёма в устройствах часто применяется массив из нескольких чипов. К 2007 году USB устройства и карты памяти имели объём от 512 Мб до 64 Гб. Самый большой объём USB-устройств составлял 4 терабайта.

В 2010 году Intel и Micron сообщили об успешном совместном освоении выпуска 3-битной (TLC) флеш-памяти типа NAND с использованием норм 25-нм техпроцесса ^[2].