211service.com
NAND SSD: NAND Flash SSD'ye Ne Getiriyor? [Partition Magic]
Özet:
Hepimizin bildiği gibi, SSD, verileri kalıcı olarak depolamak için entegre devre montajlarını (DRAM, NAND flash, 3D XPoint) kullanan bir depolama cihazıdır. Bununla birlikte, Amazon'da arama yaparsanız, çoğu SSD'nin depolama ortamı NAND flash'tır. Peki ya NAND SSD ? Bu yazıyı okuyun. Mini Araç NAND flash'ın ne olduğunu ve SSD'ye ne getirdiğini size açıklar.
Hızlı navigasyon :
- NAND Flash Nedir
- NAND Flash'ın Kusurları
- Teknolojide İlerleme: Süreç Teknolojisi
- Teknoloji İlerlemesi: SLC, MLC, TLC ve QLC
- Teknoloji İlerlemesi: 2D NAND ve 3D NAND
- NAND SSD Kullanımı için Önlemler
- Sonuç olarak
- Kullanıcı Yorumları
NAND Flash Nedir
NAND flash, uçucu olmayan bir flash bellek türüdür. Verileri depolamak için elektrik devrelerine güvenir, ancak verileri saklamak için güç gerektirmez, bu da SSD'lerin DRAM yerine depolama ortamları olarak çoğunlukla NAND flash kullanmalarının nedenlerinden biridir (başka bir neden de NAND flash'ın DRAM'den daha ucuz olmasıdır. ).
Daha fazla okuma:
3D XPoint, Temmuz 2015'te Intel ve Micron Technology tarafından ortaklaşa geliştirilen uçucu olmayan bir bellek teknolojisidir. Intel, teknolojiyi kullanan depolama aygıtları için Optane'yi, Micron ise QuantX adını verir. Optane'nin performansının NAND SSD'den daha iyi olduğu ve fiyatının DRAM'den daha düşük olduğu söyleniyor.
NAND bellek hücreleri iki tür kapı ile yapılır: kontrol ve yüzer kapılar. Her iki kapı da veri akışını kontrol etmeye yardımcı olur. Bir hücreyi programladığınızda (veri yazın), kontrol geçidine bir voltaj yükü gönderilir ve elektronların yüzen kapıya girmesini sağlar. Bu şarj yöntemiyle, veriler her NAND bellek hücresinde saklanabilir.
Ancak güç NAND flash bellekten ayrıldığında, kayan kapılı transistör, verileri koruyarak bellek hücresine ekstra bir şarj sağlayacaktır.
NAND Flash'ın Kusurları
NAND flash ayrıca aşağıdakiler gibi kendine özgü dezavantajlara sahiptir:
1. Blok Silme
Genel olarak, bir NAND flash çipinde birden fazla PAZARTESİ (Mantık Birimi Numarası); her LUN'da birden fazla planlar ; her uçakta binlerce bloklar ; her blokta yüzlerce sayfaları . Veri yazdığınızda veya okuduğunuzda, ünite sayfadır. Ancak, verileri sildiğinizde ünite bloke olur.
Öte yandan, veriler genellikle rastgele ve sürekli olmayan yerlerde yazılır; verileri değiştirmek veya yazmak için silme gereklidir. Bu nedenle, yazma amplifikasyonundan kaçınılamaz.
2. Sınırlı P / E (Program / Silme)
Her NAND bloğunun silinme sayısı konusunda bir sınırı vardır. Bu sayı aşıldığında, blok kullanılamaz hale gelebilir. Çünkü P / E döngülerinin sayısı aşıldığında, aşağıdaki durumlar büyük olasılıkla ortaya çıkar:
- Elektronlar yüzen kapıya giremez ( yazma hatası ).
- Yüzer kapıdaki elektronlar kolayca dışarı çıkabilir ( veri saklama sorunu ).
- Yüzer kapıdaki elektronlar dışarı çıkamaz ( başarısızlığı sil ).
SSD'nizin ömrü hakkında endişeleniyorsanız, SSD'nizin ömrünü nasıl uzatacağınızı öğrenmek için aşağıdaki yazıyı okuyabilirsiniz.
3. Rahatsızlık bölümünü okuyun
Flash bellek birden çok kez okundukça, aynı bloktaki bitişik bellek hücrelerinin içeriği değişecektir (bir yazma işlemi haline gelir). Prensip aşağıdaki gibidir:
Her sayfanın 4 KB veya 8 KB civarında bir alanı vardır. Bir sayfanın içinde birçok hücre vardır. Her hücre genellikle bir bit veri depolar (bir hücre aynı zamanda birden fazla bit veri depolayabilir ve size daha sonra açıklayacağım).
Bir sayfa okunduğunda, sayfadaki hücrelerin kontrol elektrotlarına bir voltaj Vref uygulanırken, diğer sayfalardaki hücrelerin kontrol elektrotlarına nispeten daha büyük bir voltaj Vpass'ı uygulanır, bu da bazı elektronları çekmek için daha güçlü bir elektrik alanı oluşturabilir. okunmayan sayfalardaki hücrelerin kayan kapısına (program verileri) girerek veri hatasıyla sonuçlanır.
Öte yandan, blokları ne kadar çok silerseniz, yalıtım etkisi o kadar kötü olur ve elektronların yüzen kapıya girmesi o kadar kolay olur.
4. Rahatsız Edici Program
Bir sayfa yazıldığında sayfadaki hücrelerin kontrol elektrotlarına daha yüksek, yazılmayan diğer sayfalarda ise hücrelerin kontrol elektrotlarına daha düşük voltaj uygulanacaktır. Böylece yazılan sayfada hücrelerin yüzen kapılarına elektronlar kolaylıkla enjekte edilebilir.
Bununla birlikte, yüksek voltaj ve düşük voltaj yakınsa, özellikle çok fazla silme zamanı zayıf yalıtım performansına yol açıyorsa, elektronların bitişik bellek hücrelerine girmesi çok muhtemeldir. Bu aynı zamanda veri hatasına da neden olacaktır.
Teknolojide İlerleme: Süreç Teknolojisi
1986'da NAND flaşın icadından bu yana, üreticiler NAND flaş teknolojisinde, proses teknolojisinin iyileştirilmesi, 3D NAND, MLC, TLC ve QLC gibi çok büyük ilerleme kaydetti. Bu bölümde size proses teknolojisini anlatacağım.
Bit başına maliyeti düşürmek ve SSD'nin kapasitesini genişletmek için, üreticiler önce proses teknolojisini, örneğin 50nm'nin başından mevcut 16 / 15nm işlem düğümlerine kadar iyileştirmeyi düşünür.
Proses teknolojisindeki sayı, kaynaktan drenaja olan mesafeyi temsil eder. Mesafe ne kadar kısa olursa, elektronlar o kadar hızlı girer ve transistörün boyutu o kadar küçük olur; bu, aynı boyuttaki bir çipin daha büyük bir kapasiteye ve daha hızlı bir hıza sahip olduğu anlamına gelir.
Bununla birlikte, işlem teknolojisi 15nm düğüme ulaştığında, sınıra yaklaşıyor. Bir yandan, proses teknolojisinin sürekli iyileştirilmesi, maliyetin keskin bir şekilde artmasına neden olacak ve bu, kapasite artışının getirdiği maliyet düşüşüyle dengelenemeyecektir.
Öte yandan, proses teknolojisi 20 nm düğümün altında olduğunda, şarj sızıntısı (veri tutma sorunu) ve şarj paraziti (okuma bozukluğu ve program bozukluğu) daha belirgindir.
Bu nedenle, proses teknolojisi daha da ileri giderse, güvenilirlik ve performans azalacaktır.
Teknoloji İlerlemesi: SLC, MLC, TLC ve QLC
Kapasiteyi artırmak ve maliyetleri daha da azaltmak için üreticiler MLC, TLC ve QLC'yi önerdi. Bu bölümde size SLC, MLC, TLC ve QLC'yi açıklayacağım.
Genel olarak, bir bellek hücresi, SLC (Tek Seviyeli Hücre) olarak adlandırılan yalnızca bir bit veri depolar. Her bir bellek hücresinde saklanabilecek bit sayısını artırırsanız, örneğin 2'ye (MLC, Multi-Level Cell için kısa), 3'e (TLC, Triple-Level Cell için kısa) veya 4'e ( QLC, Quad-Level Cell'in kısaltması), NAND flaşın depolama kapasitesi de buna göre artacaktır.
Örneğin, SLC tarafından oluşturulan sıradan bir flash bellek 128 GB kapasiteye sahiptir; daha sonra MLC, 256 GB (iki katı) kapasiteye sahip olmasını sağlayacaktır; TLC bunu üçe katlayarak 384 GB'a çıkaracak; ve QLC bunu dört katına 512 GB'a çıkaracaktır. Ve sırayla maliyetler azalır.
Bununla birlikte, kapasite artışı ve maliyet düşüşü; düşük performans, güvenilirlik ve ömür maliyetiyle sağlanır.
Yukarıda bahsedildiği gibi, NAND flaşı voltaj uygulayarak veri okumayı ve yazmayı tamamlar. Bu süreçte, bir veya birden fazla eşik gerilimi (Vth) vardır.
SLC'de, yalnızca bir bitlik veri depoladığı için yalnızca bir eşik voltajı vardır: 0 veya 1. Hücredeki voltaj eşik voltajını aşarsa, bu 0 anlamına gelir. Tersine, hücredeki voltaj eşiğin altındaysa voltaj, 1 anlamına gelir. Bu nedenle, okuma ve yazma çok basit ve hızlıdır.
Bununla birlikte, bir bellek hücresi daha fazla veri biti depolarsa, daha fazla eşik voltajı olacaktır. Örneğin, bir MLC NAND flaş belleği, 00, 01, 10 veya 11 olmak üzere iki bit veri depolar. Bu nedenle, bunları ayırt etmek için 3 eşik voltajına ihtiyaç duyar.
Hücrede ne kadar çok veri depolanırsa, o kadar fazla eşik voltajına ihtiyaç duyar, voltaj sinyalini tanımlamak o kadar çok zaman alır, bu nedenle verileri okumak ve yazmak o kadar uzun sürer.
Öte yandan, birden fazla eşik voltajı varsa, her bir veri biti için atanabilir voltaj azalır ve bu nedenle şarj paraziti olasılığı (okuma ve programı bozar) artar.
İpucu: MLC, yüksek kaliteli ürünler için ana seçimdir. Nakit sıkıntısı çekmediğiniz veya geçici bilgisayarınızı yükseltmediğiniz sürece TLC'yi seçmenize gerek yoktur.Teknoloji İlerlemesi: 2D NAND ve 3D NAND
Yukarıdaki iki teknolojinin aksine, 3D NAND, kapasiteyi artırmak ve maliyetleri düşürmek için farklı fikirler sağlar.
Geleneksel 2D NAND Flash (düzlemsel NAND flaş) iki boyutlu bir şekilde oluşturulur. Aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi, esas olarak kelime satırları (WL) ve bit çizgilerinden (BL) oluşur. Sözcük satırı bir sayfayı temsil eder. Bit çizgisi, kelime satırındaki (sayfa) hafıza hücrelerini temsil eder. Kelime satırında bit çizgileri kadar bellek hücresi vardır.
Kelime çizgileri ve bit çizgileri bir blok oluşturmak için kesişir. Ardından, 2D NAND flaşı oluşturmak için blokları döşeyin.
3D NAND flaşa gelince, düzlemsel NAND flaşı binalar gibi yığınlar. Daha fazla flaş katmanını istifleyerek birim alan başına daha fazla transistörü artırır.
Sadece bu şekilde, üreticiler NAND kapasitesini artırabilir ve maliyetleri düşürebilir ve proses teknolojisini iyileştirmek veya bir hücrede daha fazla veri biti depolamak için çaba sarf etmeleri gerekmez. Sonuç olarak kapasite, performans ve güvenilirlik garanti edilir.
NAND SSD Kullanımı için Önlemler
Bir NAND SSD kullanmaya karar verirseniz, onu kullanmayla ilgili bazı notlar:
1. İşletim sistemini NAND SSD'ye kurma: Bir SSD'nin avantajlarından en iyi şekilde yararlanmanın ve bir bilgisayarın performansını büyük ölçüde artırmanın tek yolu budur.
2. Windows 7'nin üzerindeki işletim sistemi sürümünü çalıştırma: Windows 7'nin üzerindeki işletim sistemleri, disk sisteminin bir SSD olup olmadığını otomatik olarak algılayacak ve buna göre nasıl optimize edileceğine karar verecektir. Örneğin, Windows 7'de, yalnızca bir SSD'ye zarar verecek ve ömrünü kısaltacak bir sabit sürücüyü birleştirebilirsiniz. Ancak, Windows 7'nin üzerindeki işletim sistemi SSD'yi tanıyacak ve özel bir yöntemle optimize edecektir.
3. AHCI veya NVMe modunu etkinleştirme: AHCI modu, SATA III arayüzlü depolama aygıtınızın daha iyi performans göstermesine izin verebilir. NVMe moduna gelince, SSD'nizin bir M.2 arayüzü, PCI arayüzü vb. Varsa, bu mod SSD'nizin en yüksek hızda çalışmasını sağlayacaktır. AHCI ve NVMe hakkında daha fazla bilgi edinmek için lütfen bu yazıyı okuyun: M.2 SSD ve SATA SSD: Bilgisayarınız için Hangisi Uygun?
4. 4K hizalamasını koruma: 4K yanlış hizalama, yalnızca veri yazma ve okuma hızını büyük ölçüde azaltmakla kalmaz, aynı zamanda SSD'nin ömrünü etkileyen gereksiz yazma sayısını da artırır.
SSD'nin 4K hizalamasını korumak için, MiniTool Bölüm Sihirbazı , kimin Tüm Bölümleri Hizala özelliği size yardımcı olabilir. Yapmanız gereken tek şey, bu aracı ücretsiz indirmek için aşağıdaki düğmeyi tıklamak, onu başlatmak ve seçmek için sürücüye sağ tıklamaktır. Tüm Bölümleri Hizala ve son olarak Uygulamak İşlemleri yürütmek için düğmesine basın.
Ücretsiz indirin
5. Yeterli boş alan ayırma: Bir katı hal sürücüsü ne kadar çok veri depolarsa, performans o kadar yavaş olur. Bir bölüm uzun süre% 90'ın üzerinde kullanım durumundaysa, SSD çökme olasılığı büyük ölçüde artacaktır. Bu nedenle, gereksiz dosyaları zamanında temizlemek ve film veya müzik gibi büyük dosyaları mekanik bir sabit diskte depolamak çok önemlidir.
Dosyaları SSD'den HDD'ye Taşıma [Adım Adım Kılavuz] Bu makale, program dosyalarının nasıl taşınacağı da dahil olmak üzere dosyaların SSD'den HDD'ye nasıl taşınacağı konusunda kılavuzlar sunar.
Daha fazla okuTabii ki, SSD ömrünü uzatmak ve SSD'nizin performansını artırmak için başka yöntemler de var. SSD'nizin ömrünü nasıl uzatacağınıza dair daha önce bir gönderiden bahsetmiştim. Bu nedenle, burada size tavsiye edeceğim: Windows 10/8 / 8.1 / 7'de SSD'den En İyi Performans Nasıl Elde Edilir .
Sonuç olarak
Bu gönderi, NAND SSD ile ilgili tüm şüphelerinize yanıt verdi mi? Lütfen aşağıya bir yorum bırakın. Ayrıca, SSD bölümlerini hizalama, SSD'ye işletim sistemi yükleme veya gereksiz dosyaları temizleme konusunda herhangi bir sorun yaşarsanız, lütfen sorularınızı aşağıya bırakın veya bize e-posta gönderin. [e-posta korumalı] . Size en kısa sürede cevap vereceğiz.