SSD NAND: Ce aduce NAND Flash pe SSD? [Partition Magic]

Rezumat :

După cum știm cu toții, un SSD este un dispozitiv de stocare care utilizează ansambluri de circuite integrate (DRAM, flash NAND, 3D XPoint) pentru a stoca date în mod constant. Cu toate acestea, dacă căutați pe Amazon, mediul de stocare al majorității SSD-urilor este NAND flash. Atunci, ce zici de SSD NAND ? Citiți această postare, în care MiniTool îți explică ce este flash-ul NAND și ce aduce SSD-ul.

Navigare rapidă:

• Ce este NAND Flash
• Defectele NAND Flash
• Progresul tehnologiei: tehnologia proceselor
• Progresul tehnologiei: SLC vs MLC vs TLC vs QLC
• Progresul tehnologiei: 2D NAND vs 3D NAND
• Precauții pentru utilizarea SSD NAND
• Linia de fund
• Comentarii utilizator

Ce este NAND Flash

Blițul NAND este un tip de memorie flash nevolatilă. Se bazează pe circuite electrice pentru a stoca date, dar nu necesită energie pentru păstrarea datelor, acesta fiind și unul dintre motivele pentru care SSD-urile folosesc în cea mai mare parte blițul NAND ca suport de stocare, mai degrabă decât DRAM (un alt motiv este că blițul NAND este mai ieftin decât DRAM ).

Lecturi suplimentare:

3D XPoint este o tehnologie de memorie non-volatilă dezvoltată în comun de Intel și Micron Technology în iulie 2015. Intel numește Optane pentru dispozitivele de stocare care utilizează tehnologia, iar Micron le numește QuantX. Se spune că performanța Optane este mai bună decât SSD-ul NAND și prețul este mai mic decât DRAM.

Celulele de memorie NAND sunt realizate cu două tipuri de porți: porți de control și plutitoare. Ambele porți ajută la controlul fluxului de date. Când programați o celulă (scrieți date), o poartă de tensiune este trimisă la poarta de control, făcând electronii să intre în poarta plutitoare. Prin acest mod de încărcare, datele pot fi stocate în fiecare celulă de memorie NAND.

Însă atunci când puterea este detașată de memoria flash NAND, tranzistorul cu poartă plutitoare va oferi o taxă suplimentară celulei de memorie, păstrând datele.

Defectele NAND Flash

Blițul NAND are, de asemenea, dezavantajele sale inerente, precum următoarele:

1. Blocare Ștergere

În general, un cip flash NAND are multiple LUNI (Număr unitate logică); fiecare LUN are multiple planuri ; fiecare avion are mii de blocuri ; fiecare bloc are sute de pagini . Când scrieți sau citiți date, unitatea este pagina. Cu toate acestea, atunci când ștergeți date, unitatea este blocată.

Pe de altă parte, datele sunt de obicei scrise la locații aleatorii și non-continue; dacă se modifică sau se scriu date, este necesară ștergerea. Prin urmare, amplificarea scrierii nu poate fi evitată.

2. P / E limitat (program / ștergere)

Fiecare bloc NAND are o limită de câte ori poate fi șters. Când se depășește acest număr, blocul poate deveni inutilizabil. Deoarece odată ce numărul de cicluri P / E este depășit, următoarele situații sunt cel mai probabil să apară:

• Electronii nu pot intra pe poarta plutitoare ( eșecul de scriere ).
• Electronii din poarta plutitoare pot ieși cu ușurință ( problema de păstrare a datelor ).
• Electronii din poarta plutitoare nu pot ieși ( șterge eșecul ).

Dacă vă faceți griji cu privire la viața SSD-ului dvs., puteți citi următoarea postare pentru a ști cum să vă prelungiți viața SSD-ului.

3. Citiți deranjează

Pe măsură ce memoria flash este citită de mai multe ori, conținutul celulelor de memorie adiacente din același bloc se va schimba (va deveni o operație de scriere). Principiul este după cum urmează:

Fiecare pagină are un spațiu în jur de 4KB sau 8KB. Într-o pagină, există multe celule. Fiecare celulă stochează de obicei un bit de date (o celulă poate stoca și mai mult de un bit de date și vă voi explica mai târziu).

Când o pagină este citită, o tensiune Vref este aplicată electrozilor de control ai celulelor de pe pagină, în timp ce electrozii de control ai celulelor de pe alte pagini se aplică cu o tensiune Vpass relativ mai mare, care poate crea un câmp electric mai puternic pentru a atrage niște electroni în poarta plutitoare a celulelor de pe paginile care nu sunt citite (date de program), rezultând erori de date.

Pe de altă parte, cu cât ștergeți mai multe blocuri, cu atât efectul de izolație este mai rău și cu atât este mai ușor pentru electroni să intre în poarta plutitoare.

4. Program deranjează

Când se scrie o pagină, o tensiune mai mare va fi aplicată electrozilor de control ai celulelor de pe pagină, în timp ce o tensiune mai mică va fi aplicată electrozilor de control ai celulelor de pe alte pagini care nu sunt scrise. Astfel, electronii pot fi ușor injectați în porțile plutitoare ale celulelor de pe pagina scrisă.

Cu toate acestea, dacă tensiunea mai mare și cea mai mică sunt apropiate, mai ales când prea multe perioade de ștergere conduc la o performanță slabă a izolației, este foarte probabil ca electronii să intre în celulele de memorie adiacente. Acest lucru va provoca, de asemenea, erori de date.

Progresul tehnologiei: tehnologia proceselor

De la inventarea blițului NAND în 1986, producătorii au făcut progrese semnificative în tehnologia blițului NAND, cum ar fi îmbunătățirea tehnologiei procesului, 3D NAND, MLC, TLC și QLC. În această parte, vă voi explica tehnologia procesului.

Pentru a reduce costul pe bit și a extinde capacitatea SSD, producătorii se gândesc mai întâi să îmbunătățească tehnologia procesului, de exemplu, de la începutul 50nm până la nodurile de proces actuale de 16 / 15nm.

Numărul din tehnologia procesului reprezintă distanța de la sursă la drenaj. Cu cât distanța este mai mică, cu atât electronii intră mai repede și cu atât este mai mică dimensiunea tranzistorului, ceea ce înseamnă că un cip de aceeași dimensiune are o capacitate mai mare și o viteză mai mare.

Cu toate acestea, atunci când tehnologia procesului atinge noduri de 15nm, se apropie de limită. Pe de o parte, îmbunătățirea continuă a tehnologiei de proces va face ca costurile să crească brusc, ceea ce nu poate fi compensat de reducerea costurilor adusă de creșterea capacității.

Pe de altă parte, atunci când tehnologia procesului este sub noduri de 20nm, scurgerea de încărcare (problema de păstrare a datelor) și interferența de încărcare (perturbație de citire și deranjare a programului) sunt mai evidente.

Prin urmare, dacă tehnologia procesului merge mai departe, fiabilitatea și performanța vor scădea.

Progresul tehnologiei: SLC vs MLC vs TLC vs QLC

Pentru a crește capacitatea și a reduce costurile în continuare, producătorii au propus MLC, TLC și QLC. În această parte, vă voi explica SLC vs MLC vs TLC vs QLC.

În general, o celulă de memorie stochează doar un bit de date, care este așa-numitul SLC (Single-Level Cell). Dacă creșteți numărul de biți care pot fi stocați în fiecare celulă de memorie, de exemplu, crescând la 2 (MLC, prescurtând celula cu mai multe niveluri), la 3 (TLC, scurtând la celula cu trei niveluri) sau la 4 ( QLC, prescurtare pentru Quad-Level Cell), capacitatea de stocare a blițului NAND va crește, de asemenea, în consecință.

De exemplu, o memorie flash obișnuită creată de SLC are o capacitate de 128 GB; apoi, MLC îl va face să aibă o capacitate de 256 GB (dublă); TLC îl va tripla la 384 GB; iar QLC îl va cvadrupla la 512 GB. Și secvențial, costurile sunt reduse.

Cu toate acestea, creșterea capacității și reducerea costurilor costă performanța redusă, fiabilitatea și durata de viață.

După cum sa menționat mai sus, blițul NAND finalizează citirea și scrierea datelor prin aplicarea tensiunii. În acest proces, există una sau mai multe tensiuni de prag (Vth).

În SLC, există o singură tensiune de prag, deoarece stochează un singur bit de date: 0 sau 1. Dacă tensiunea din celulă depășește tensiunea de prag, înseamnă 0. În schimb, dacă tensiunea din celulă este sub pragul tensiune, înseamnă 1. Prin urmare, citirea și scrierea sunt foarte simple și rapide.

Cu toate acestea, dacă o celulă de memorie stochează mai mulți biți de date, vor exista mai multe tensiuni de prag. De exemplu, o memorie flash MLC NAND stochează doi biți de date, și anume, 00, 01, 10 sau 11. Prin urmare, are nevoie de 3 tensiuni de prag pentru a le distinge.

Cu cât mai mulți biți de date sunt stocați în celulă, cu atât mai multe tensiuni de prag de care are nevoie, cu atât este nevoie de mai mult timp pentru a identifica semnalul de tensiune, deci cu cât durează mai mult citirea și scrierea datelor.

Pe de altă parte, dacă există tensiuni de prag multiple, tensiunea atribuibilă pentru fiecare bit de date va deveni mai mică și, prin urmare, crește posibilitatea interferenței de încărcare (citire și deranjare a programului).

Bacsis: MLC este alegerea principală pentru produsele de ultimă generație. Nu este necesar să alegeți TLC, cu excepția cazului în care sunteți încordat în numerar sau nu vă actualizați computerul temporar.

Progresul tehnologiei: 2D NAND vs 3D NAND

Spre deosebire de cele două tehnologii de mai sus, 3D NAND oferă idei diferite pentru creșterea capacității și reducerea costurilor.

Blițul tradițional 2D NAND (bliț plan NAND) este compus într-o manieră bidimensională. Este compus în principal din linii de cuvinte (WL) și linii de biți (BL), așa cum se arată în figura de mai jos. O linie de cuvânt reprezintă o pagină. Linia de biți reprezintă celulele de memorie de pe linia cuvântului (pagina). Există atât de multe celule de memorie pe linia cuvântului câte linii de biți.

Cuvintele liniile și liniile de biți se intersectează pentru a forma un bloc. Apoi țiglă blocurile pentru a forma blițul 2D NAND.

În ceea ce privește blițul 3D NAND, acesta stochează blițul NAND plan ca clădirile. Crește mai mulți tranzistori pe unitate de suprafață prin stivuirea mai multor straturi de bliț.

În acest mod, producătorii pot crește capacitatea NAND și pot reduce costurile și nu trebuie să depună eforturi pentru îmbunătățirea tehnologiei procesului sau stocarea mai multor biți de date într-o singură celulă. Ca urmare, capacitatea, performanța și fiabilitatea sunt garantate.

Precauții pentru utilizarea SSD NAND

Dacă decideți să utilizați un SSD NAND, iată câteva note despre utilizarea acestuia:

1. Instalarea sistemului de operare pe SSD-ul NAND: Este singura modalitate de a profita la maximum de avantajele unui SSD și de a spori foarte mult performanța unui computer.

2. Rularea versiunii OS deasupra Windows 7: Sistemele de operare de deasupra Windows 7 vor detecta automat dacă sistemul de disc este un SSD și vor decide cum să-l optimizeze în consecință. De exemplu, în Windows 7, puteți defragia doar un hard disk, care va afecta un SSD și îi va scurta durata de viață. Cu toate acestea, sistemul de operare de deasupra Windows 7 va recunoaște SSD-ul și îl va optimiza cu o metodă specială.

3. Activarea modului AHCI sau NVMe: Modul AHCI poate permite dispozitivului dvs. de stocare cu interfață SATA III să funcționeze mai bine. În ceea ce privește modul NVMe, dacă SSD-ul dvs. are o interfață M.2, o interfață PCI etc., acest mod va permite SSD-ului dvs. să funcționeze la viteza maximă. Pentru a afla mai multe despre AHCI și NVMe, vă rugăm să citiți această postare: SSD M.2 vs. SSD SATA: Care este potrivit pentru computerul dvs.?

4. Păstrarea alinierii 4K: Nealinierea 4K nu numai că va reduce foarte mult viteza de scriere și citire a datelor, ci va crește și numărul de scrieri inutile ale SSD-ului, afectându-i viața.

Pentru a păstra alinierea 4K a SSD-ului, puteți utiliza Expertul partiției MiniTool , a caror Aliniați toate partițiile caracteristică vă poate ajuta. Tot ce trebuie să faceți este doar să faceți clic pe butonul următor pentru a descărca gratuit acest instrument, lansându-l, făcând clic dreapta pe unitatea pentru a alege Aliniați toate partițiile și, în cele din urmă, faceți clic pe aplica buton pentru a executa operațiuni.

Descărcare gratuită

5. Rezervarea unui spațiu liber suficient: Cu cât mai multe date stochează o unitate SSD, cu atât performanța este mai lentă. Dacă o partiție se află într-o stare de utilizare de peste 90% pentru o lungă perioadă de timp, probabilitatea de blocare a SSD-ului va crește foarte mult. Prin urmare, este foarte important să curățați fișierele inutile la timp și să stocați fișiere mari precum filme sau muzică pe un hard disk mecanic.

Cum să mutați fișiere de pe SSD pe HDD [Ghid pas cu pas]

Acest articol oferă ghiduri despre cum să mutați fișiere de pe SSD pe HDD, inclusiv despre cum să mutați fișiere de program.

Citeste mai mult

Desigur, există și alte metode pentru a prelungi durata de viață a SSD-ului și pentru a spori performanța SSD-ului dvs. Am menționat o postare despre cum să prelungiți viața SSD-ului dvs. înainte. Prin urmare, aici vă voi recomanda: Cum să obțineți cea mai bună performanță de pe SSD în Windows 10/8 / 8.1 / 7 .

Ce zici de NAND SSD? Ce aduce NAND flash SSD-ului? Citiți această postare și veți primi răspunsurile. Faceți clic pentru a trimite un tweet

Linia de fund

V-a răspuns această postare la toate îndoielile dvs. îndoieli cu privire la SSD-ul NAND? Vă rugăm să lăsați un comentariu mai jos. În plus, dacă aveți vreo problemă în alinierea partițiilor SSD, instalarea sistemului de operare pe SSD sau curățarea fișierelor inutile, vă rugăm să lăsați întrebările de mai jos sau să ne trimiteți un e-mail la [e-mail protejat] . Vă vom răspunde cât mai curând posibil.