Объясняем. Что революционного в памяти 3D XPoint и накопителях Intel Optane

Сравнение типов флеш-памяти NAND

Но, у них, как и у всего хорошего, есть одни минус — достаточно высокая цена, которая зачастую в 2, а то и в 3 раза выше, чем у обычных SSD SATA 2,5 дисков. Еще существуют mSATA (на картинке ниже), что является сокращением от «mini SATA», они чаще всего используются в ноутбуках, однако, по скорости такие накопители ничем не отличаются от обычных SATA 2, то есть это тоже самое, но в более маленьком форм-факторе.

То есть, к примеру, та же Windows устанавливается сразу на 2 флеш-накопителя (2 разных чипа) и считывается с них одновременно, что является поистине великолепным решением для увеличения производительности компьютера, однозначно рекомендую к покупке.

Типы NAND флэш-памяти: SLC, MLC и TLC

Сравнение типов флеш-памяти NAND

SLC (Single Level Cell) — позволяет сохранять в одну ячейку только 1 бит информации — ноль или единица. Это самый дорогой вид NAND-микросхем. Дороговизна определяется сложностью в производстве таких накопителей. Кроме цены, к недостаткам еще можно отнести низкую емкость — порядка 60 Гб, например.

Однако, такой накопитель будет быстрее и надежнее всех других, за счет того, что ячейка будет перезаписываться намного реже, что, как известно, существенно продлевает ресурс самого устройства. До 100 000 раз можно перезаписывать одну ячейку, по уверениям производителей. Кроме того, технология SLC обеспечивает наибольшую скорость чтения/записи информации, и такие накопители самые быстрые.

Тем не менее, на сегодняшний день является самым распространенным типом памяти на рыке твердотельных накопителей. Моделей такого типа просто огромное количество, их емкость уже существенно выше, чем у SLC моделей, и может достигать до 1 Тб и даже выше. Кроме того, цена MLC-накопителей той же емкости будет существенно ниже, чем в случае с SLC. Как видно из таблицы, быстродействие MLC тоже несколько хуже.

ONFi и Toggle Mode

Сравнение типов флеш-памяти NAND

Он подходит для любого компьютера, практически для любого ноутбука (бывают исключения, как например модели SONY, где используется диск форм-фактора 1,8″). Далее по списку у нас идет PCI, особенно обратите внимание на SSD PCI 3.0 — они обладают просто сумасшедшей скоростью и вы можете быть удивлены той производительностью, которую получаете с такими накопителями.

На данный момент рынок SLC-решений сформирован крайне слабо. До недавнего времени одним из известных таких накопителей был Intel X25-E, который имел емкость всего лишь 64 Гб. Стоил он порядка 20000 рублей — что крайне дорого, ведь за эти же самые деньги можно с легкостью купить SSD диск емкостью около 1 терабайта (1000 Гб), правда — с MLC памятью.

Простой способ ускорить работу вашего компьютера — установка на него SSD накопителя. Про преимущества SSD перед HDD мы уже говорили в одной из предыдущих статей. Эти накопители бывают нескольких типов и я бы хотел сегодняшнюю статью посвятить именно этому. Первый — SATA твердотельный диск, обычно он бывает в форм-факторе 2,5″ и является универсальным решением с очень хорошей скоростью и достаточно приемлемой ценой.

Я бы порекомендовал использовать TLC — как жесткий диск (не путать с HDD диском) для установки на него игр, например. А что, скорость чтения с него будет в разы выше, чем даже у самого быстрого HDD, а стоимость TLC твердотельных накопителей самая низкая из всех, на сегодняшний день (но все равно дороже, чем HDD). А для установки ОС лучше использовать накопитель с MLC, так как она более надежная и долговечная, нежели TLC.

Как определить тип памяти SSD?

Крабовые Ручки ♋ Almois Jobbing Official

Если же вы просто хотите хоть как то ускорить свой старый компьютер, который, возможно, в скором времени планируете поменять на что-нибудь более производительное, или просто первый раз хотите попробовать твердотельный накопитель в работе — однозначно рекомендую взять всем привычный и проверенный временем SATA 2,5 SSD.

Если вы хотите купить SSD себе, то вам в любом случае придется выбирать между SATA и PCI версиями, и тут уже вопрос цены. Если вы проводите за своим компьютером очень много времени, то обязательно попробуйте PCI версию накопителя. Потому что он сам по себе идет в RAID-массиве (это когда 2 жестких диска соединяются в один, грубо говоря), в этом случае информация считывается сразу с двух устройств, что ускоряет работу системы ровно в 2 раза.

И вот тут-то как раз и заключаются фундаментальные отличия различных типов памяти SSD. То есть, не важно — какая модель памяти используется в самом накопителе, контроллер в любом случае должен сначала поделить ее на так называемые ячейки. А вот сколько бит информации помещается в одну ячейку — определяет как раз тип NAND памяти. В настоящее время применяется всего три разновидности: SLC, MLC, TLC (как разновидность MLC).

Примечательно, что существуют SSD исключительно для Apple (они и тут остались обособленными «личностями»), и они стоят еще дороже, хотя по производительности ничем не отличаются от тех же самых PCI SSD. Скорость записи тут может составлять 700 Мб/с — что является шикарным показателем.

Не то что бы это реклама компании Samsung, но это весомый плюс при выборе в пользу накопителей именно этой марки.

Крабовые Ручки ♋ Almois Jobbing Official

Оба интерфейса бывают разных версий, версии определяют пропускную способность для каждого канала NAND. Кроме того, ONFI делится на асинхронный и синхронный, последний — обеспечивает быстродействие, но при этом нехило повышает цену девайса. Ну а асинхронный, соответственно — дешевле, но медленней. При прочих равных память Toggle Mode «на бумаге» выглядит несколько быстрее ONFi в операциях «последовательная запись» и «случайное чтение».

Существует еще подвид MLC — eMLC (enterprise MLC), из достоинств: увеличенный срок службы чипов, за счет большего количества возможных циклов записи/перезаписи. Мало кто знает, но у компании Samsung, например, имеется уникальная технология под названием «3D V-NAND», которая позволяет разместить ячейки вертикально, значительно расширяя объем памяти без удорожания производства.

TLC (Triple Level Cell) — угадайте, сколько бит информации может хранить такая TLC-ячейка? Все правильно, целых три. То есть, как вы уже поняли, все эти сокращения говорят нам о плотности хранения информации в NAND-чипах. Получается, самая «экономная» память будет именно TLC. Похожие (TLC) чипы применяются во флешках, где срок службы (количество циклов перезаписи) не является столь важным параметром. Кроме того, технология TLC очень дешева в производстве.

Накопители (твердотельные диски) с MLC делятся на два вида в соответствии с используемым интерфейсом. Обе эти аббревиатуры обозначают не просто разные интерфейсы, но и объединения (альянсы) разных производителей флеш-памяти, выпускающейся по определенному стандарту. Например, Intel, Micron, Spectec, Hynix относятся к «ONFI». А Samsung, Toshiba, SanDisk — соответственно к «Toggle Mode».

MLC (Multi-Level Cell) — многоуровневая ячейка, позволяет записывать сразу два бита информации, что теоретически снижает ее ресурс ровно вдвое. Однако, по факту ресурс MLC SSD диска еще ниже. Изначально накопители предлагали до 10000 циклов перезаписи, затем этот показатель упал до 5000, а затем стал таким, как указано в таблице.

Исходя из устройства твердотельного жесткого диска (в нем нет вращающихся магнитных дсков, как в HDD, например), видно, что его скорость работы и вообще, сам факт его работы — напрямую зависят от двух параметров: модели контроллера и разновидности чипов NAND памяти . Причем, даже два разных накопителя могут содержать в себе один и тот же контроллер, но, при этом, скорость работы их будет отличаться (все зависит от прошивки). Контроллер условно делит всю память на ячейки, в которые потом будет записываться информация.

Попробовать узнать его программным путем можно, например, с помощью программы «SSD-Z». Ну а еще эту информацию можно поискать в обзорах накопителей, либо на специальных сайтах (чаще всего англоязычных) — сборниках характеристик моделей SSD.

В то же время генеральный директор компании IM Flash Гай Блелок недавно заявил, что 3D XPoint опирается на эффект обратимого изменения фазового состояния вещества — на память PRAM (Phase-change Random Access Memory), разработанную еще в 60-х года прошлого столетия. В ней за единицу информации принимают поведение особого химического соединения — халькогенида, который при нагреве перетекает из кристаллического состояния в аморфное. Однако Яна Кутресса, сотрудника anandtech.com, представители Intel уверили в том, что никаких материалов с фазовым переходом в 3D XPoint не используется. Возможно, мы имеем дело с гибридной технологией. Вероятно, подобная секретность со стороны Intel и Micron обусловлена потенциальными патентными разбирательствами.

3D XPoint — это принципиально новая энергонезависимая память, конкурент NAND — технологии, по которой с 1989 года делают флеш- и SSD-накопители. Эпитет «революционный» используется неспроста. Даже в прошлом году, после первой презентации, оставалось вопросом, что же такое 3D XPoint. Изначально считалось, что мы имеем дело с разновидностью технологии ReRAM, использующей мемристоры. В них для создания логического нуля и единицы в ячейке меняется сопротивление. В NAND, как известно, данные записываются путем удерживания электрона в затворе транзистора.

Intel Optane — это серия накопителей, в которых используется память 3D XPoint.

Сравнение типов флеш-памяти NAND

Допустим в наличии имеется горсть различных флешек (USB, SD, microSD) для переноса и/или хранения информации. И перед тем, как записывать на такую флешку что-то ценное (пароли всякие или ключи электронных подписей), хочется, чтобы информация там хранилась как можно дольше, при том что флешка будет положена полку и пролежит там неизвестно долго. Как известно, ячейка флеш-памяти хранит информацию тем дольше, чем толще (или лучше) диэлектрик плавающего затвора (совершенно неизвестный параметр), чем крупнее ячейка (= чем более старый техпроцесс, какой-нибудь 90-nm, например) и чем меньше уровней-состояний у ячейки (минимум два — SLC).

Взлом банковской флеш карты

Журнал о технических устройствах и технологиях. Ковыряние в бытовой технике, электронике: что внутри, как это работает, опыт эксплуатации. Выбор лучшего товара — отзывы, достоинства и недостатки. ПоДЕЛОчная: ремонт (техники, электроники) своими руками, сделай сам, самоделки. Полезные советы, лайфхаки.

Сравнение типов флеш-памяти NAND

Для начала разберём ненужный SD-microSD адаптер:

Теперь надо собрать корпус взад, чтобы использовать по назничения. Расщепляем кончик зубочистки, чтобы забрать им мини-каплю ацетона или дихлорэтана и проливаем этим растворителем в местах отрыва по периметру на той половинке, где желобки:

Допустим, хотим выявить все SLC-флешки, чтобы остальные выбросить на помойку, а на эти поназаписывать что-то мелкое (в силу малой ёмкости старых флешек), но ценное (например, кошельки криптовалют). Как узнать, какой тип памяти (в смысле SLC/MLC/TLC) используется во флешке? На ней ведь не написано…

Что делать? Есть способы:

Сравнение типов флеш-памяти NAND

Вот, видим, что TLC — на помойку.

Затем, начиная с начальной расселины, расщепляем половинки по периметру заточенной пластиковой [банковской или скидочной] картой:

Теперь берём непонятную карту ёмкостью 16 МБ:

Для этого канцелярским ножом от переключателя Lock проходимся по периметру, расщепляя половинки корпуса. Половинки, оказывается, были склеены пунктирно по периметру (показано красными стрелками), а не защёлкнуты, как задняя крышка мобильного или смартфона. Зелёные стрелки указывают на дополнительные плямбы склейки, но у флешки их быть не должно, т. к. там будет плата.

Сборка

Крабовые Ручки ♋ Almois Jobbing Official

Поэтому, попробуем задействовать топор, способ №3. Кстати, народ и microSD вскрывает тоже: Decapsulated microSD.

Сначала ножиком делаем начальное расщепление, аккуратно, самым кончиком, чтобы не повредить плату внутри:

Первый и второй способы оказываются вообще негодными: в регистрах CID (Card Identification Data) и CSD (Card Specific Data) контроллеров SD и microSD флешек нет информации об используемом типе памяти. Потому что производители в рамках программы масс-дурилова усиленно скрывают её (равно как и информацию о времени хранения инфы на данной флеш-памяти в отключённом состоянии — Data Retention Time ).

Последний способ плох тем, что производители пишут на своих сайтах только про последние продукты, которые сейчас производят, а доступа к архивам нет. Да и редко когда про тип ячеек…

Но эта утилита (и все ей подобные) не умеют проделывать этот же номер с SD и microSD картами памяти. Потому что оные вставляются в USB-кард-ридер, и утилита считывает информационные регистры контроллера этого кард-ридера, а не контроллера флешки.

Крабовые Ручки ♋ Almois Jobbing Official

В случае USB-флешек проблем нет: скачиваем [бесплатную и портабл] утилиту Flash Drive Information Extractor и считываем инфу из контроллера флешки.

3.6V,
S — SLC + Single Die + S/B, …
«А» в конце — 2nd Gen.
Короче, SLC это, что и требовалось доказать.

Инфа об USB-флешке Silicon Power 8GB

SD-microSD переходник. Никакой электроники внутри нет

Тут пунктирная склейка была только у контактов, а так, по большей части, сплошной шов, но на одной половинке все выпуклые перегородки для склейки, а на другой — ямки. Перевернём и перекинем плату на другую половинку корпуса:

Восстановление корпуса SD-карты

Какая память лучше для накопителей: TLC, 3D-NAND или MLC

И вот искомое: маркировка контроллера (меньший чип) и памяти — Hynix HY27US02881A. Для расшифровки этого нам нужно искать не datasheet, а файл Hynix NAND flash part number decoding, из которого узнаём:
HY — Hynix memory,
27 — NAND flash,
U — 2.7V

Вставляем плату и пимпу переключателя Lock, накрываем второй половинкой и придавливаем чем-нибудь плоским и тяжёлым, например, смартфоном. Через 10 минут склеится намертво.

Какая память лучше для накопителей: TLC, 3D-NAND или MLC

Какая память лучше для накопителей: TLC, 3D-NAND или MLC

TLC это дешевая бяка, работает на износ за счет мощной аппаратной коррекции ошибок и большой избыточности. При чтении на ридере на чипах 3D TLC Hynix по ецц будет невалидно от 75 до 100% — например флешка работает. А через некоторое время — довольно быстро — портится. И если флешки с MLC чипом выходят из строя из-за сбоя в работе программы из-за мелкого повреждения нанд то TLC чип к моменту выхода из строя обычно уже полностью ушатан и проблемно его даже просто вычитать.

Читайте также: 

Сравнение типов флеш-памяти NAND

eMMC память смотрит на тебя, пользователь.

Конечно, при выборе компьютера с eMMC главным вопросом будет стоимость. Но вам надо также учитывать свои потребности и особенности работы. eMMC будет нормально справляться с казуальными и несложными задачами, вроде браузинга, просмотра медиа, и каких-нибудь офисных документов. Для хранения больших файлов понадобится уже SSD или HDD, хотя бы из-за соображений доступных объемов.

Что такое eMMC

При просмотре характеристик ноутбука или планшета на Windows 10 вы наверняка обращали внимание, что в определенных моделях используется отдельный тип памяти, именуемый eMMC. Он сильно отличается от традиционных SSD и HDD накопителей, поэтому возникает необходимость разобраться в том, чем отличаются eMMC и SSD-накопители, а также какой из этих двух типов лучше.

Кроме того, SSD-диск подключается к компьютеру по интерфейсам SATA, mSATA и PCIe, за счет чего достигается большая скорость передачи данных (подробнее о типах памяти и подключения SSD-накопителей можете почитать в статье «Как выбрать SSD для компьютера»). Хотя eMMC-память и распаяна на материнской плате, ее пропускная способность гораздо ниже. Также eMMC не может похвастать собственной прошивкой, несколькими чипами или их высоким качеством. Это не значит, что такая память плохая, но она гораздо хуже SSD. Считайте eMMC своего рода распаянной на материнке SD-карточкой, к которой прикрутили контроллер для загрузки записанной на нее операционной системы.

MMC-накопители (MultiMediaCard) существовали до появления SD-карт. Они существуют и до сих пор, но в своем традиционном виде их можно найти редко. Куда чаще MMC встречается в другом формате, который называется eMMC (Embedded MultiMediaCard). Зачастую пользователь может найти их в компактных бюджетных ноутбуках. Слово “embedded” указывает на то, что память распаяна (встроена) на материнской плате устройства и ее нельзя сменить.

Плюсы eMMC-памяти:

Хотя в твердотельных SSD-накопителях используются похожие компоненты (те же чипы NAND-памяти), разница между eMMC и SSD очень большая. Во-первых, в SSD установлено больше чипов памяти, а их качество значительно выше. Результат – выше скорость и производительность. Во-вторых, в SSD-дисках также используется контроллер с собственной прошивкой, что открывает дополнительные способности. К примеру, SSD-контроллер может распространять операции по считыванию и записи по всем чипам памяти, а не только на одном. В каком-то смысле SSD-накопитель – это как RAID из нескольких чипов NAND-памяти. Он использует множество параллельных чипов для увеличения скорости выполнения процедуры. Когда вы записываете фильм на SSD, контроллер может переносить информацию на десяток чипов за раз. При этом запись этого же фильма на eMMC-память с одним чипом может занять в несколько раз больше времени.

В eMMC в принципе нет ничего плохого, как и нет ничего плохого в обычном HDD-диске. Но, как и любое другое компромиссное решение, сделанное в целях экономии, eMMC работает хуже более дорогих вариантов. Вам надо понимать, что даже самая быстрая eMMC-память будет работать гораздо медленнее SSD-диска.

eMMC для хранения данных использует NAND память. Этот тип также используется в различных USB-флешках, SD-картах и других компактных носителях, которые вы можете купить в любом переходе. USB-флешки имеют на борту чип памяти, примитивный контроллер и USB-интерфейс. В SD-картах тоже используется чип памяти в паре с SD-контроллером. Оба типа накопителей предельно просты, что позволяет производителям продавать их за небольшие деньги. Плюс ко всему, эти носители не нуждаются в сложной прошивке и других продвинутых функциях, использующихся в SSD. eMMC по своему принципу мало чем отличается, разве что способом подключения к компьютеру.

eMMC-память обычно устанавливается в небольших объемах, вроде 32 или 64 Гб. Бывают и варианты на 128 Гб, тогда как SSD-накопители в ноутбуках или планшетах нынче могут превышать лимит в 1 Тб. Такая компоновка объясняется принципом ее строения. eMMC-память лучше работает с небольшими файлами, поэтому нет смысла встраивать в компьютер большой накопитель подобного формата. Также учтите, что в отличие от SSD, eMMC не предусматривает апгрейд в принципе. В подавляющем большинстве ноутбуков вы легко можете вынуть из устройства накопитель (будь то жесткий диск или SSD) и заменить его на более объемный, более быстрый и так далее (за исключением планшетов и ноутбуков, где SSD распаян на материнской плате). В случае с eMMC вы получаете один накопитель на весь жизненный цикл устройства, без любой возможности что-то улучшить. Позитивной стороной такого решения является живучесть памяти. Грубо говоря, ваше устройство может трижды сгнить, а память все еще будет работать.

Чем отличается eMMC и SSD

Производители компьютеров указывают в спецификациях устройства тип памяти, поэтому всегда обращайте на это внимание, чтобы потом не удивляться медленной скорости работы компьютера. Кроме того, мы рекомендуем вам ознакомиться с обзорами и тестами выбранной модели с eMMC, поскольку память памяти рознь. Разные производители используют разные чипы памяти, поэтому даже при одинаковых объемах одна eMMC-память может быть значительно быстрее другой.

Надеемся, эта статья поможет вам при выборе компьютера или ноутбука и вы сделаете разумную, осознанную покупку, которой останетесь довольны.

Минусы eMMC-памяти:

Сравнение типов флеш-памяти NAND

Удалить раздел можно, например, нажав правой кнопкой мыши по «пуск» и выбрав пункт управление дисками (для Windows 10).

Вы также можете дополнительно проверить память TLC или MLC записью крупного файла, особенно, если ваш диск имеет объем 120 – 240 Гбайт. Возьмите файл

Как определить контроллер SSD

Сравнение типов флеш-памяти NAND

Перейдите в консоли в нужную папку. Например, если папка с утилитой у вас лежит в корне диска «C», то наберите команду (без кавычек) «cd C:\smi_flash_id» далее, оказавшись в папке, запускаете нужный файл командой по имени файла, то есть, просто «smi_flash_id_ata.exe».

Второй способ – вскрыть SSD и посмотреть маркировку микросхем, но он лишает гарантии. Да и новая маркировка может «не биться» в гугле. Большинство программ не дают информации на этот счет. Информационные утилиты не могут определять тип памяти и лишь «предполагают» по заранее внесенной в них информации, как это происходит, например, с SSD-Z.

в 20 — 30 ГБ, и скиньте его на этот диск (файл должен быть один, не папка с кучей разносортных файлов). Посмотрите, что будет со скоростью через какое-то время.

Как определить память SSD

Сравнение типов флеш-памяти NAND

Я буду показывать, как все работает на примере диска Transcend NTS820. Для того чтобы утилита смогла считать данные, вы должны удалить все разделы на диске. Поэтому если это совсем новый диск, который вы только поставили в систему, то не создавайте пока разделы. Если они были созданы, то их или его надо будет временно удалить.

Обратите внимание, что нужно внимательно следить, чтобы данная операция происходила с нужным вам диском, а не любым другим. Также, на всякий случай напомню, что диск должен иметь неразмеченную область. Недостаточно удалить все файлы с диска, недостаточно отформатировать диск, он просто не должен содержать никаких разделов.

Распаковав вы увидите несколько файлов, они будут запускаться из консоли. Запустите консоль с правами администратора. Она лежит в пуск > служебные > командная строка.

А вот уже это можно сделать при помощи сайта производителя, а в запущенных случаях – гугла. Как правило, для каждой серии дисков производитель использует свой контроллер, поэтому тут ошибки вряд ли случатся. Основных производителей контроллеров не так много, помимо уже указанных Phison, SandForce, Silicon Motion, вы можете встретить Indilinx, Jmicron, Samsung и Marvell и некоторые другие. Но указанные три, составляют чуть ли не «большую половину» рынка.

Определение памяти SSD

Крабовые Ручки ♋ Almois Jobbing Official

Важно: Если это ваш единственный или системный диск, то использовать утилиту, к сожалению, будет невозможно.

Подготовка диска

Если вы «глубоко зарыли» файлы, которые скачали, вы также можете просто скопировать путь к папке, в консоли ввести «cd» и через пробел вставить путь ctrl+v.

Тип памяти установленный в SSD является одной из важнейших характеристик устройства. В основном, встречается память класса TLC и MLC. Если даже не рассуждать о надежности этих типов микросхем, то память MLC имеет преимущество хотя бы в том, что намного удачнее оперирует скоростями записи. Особенно это касается низкоемких твердотельных дисков. В случае использования 120 Гбайт SSD можно уверенно говорить о том, что MLC память будет существенным преимуществом для него. Но как определить тип памяти? Проблема в том, что информация на сайте производителя или магазина, не всегда соответствует действительности.

Запуск через проводник Windows (вывод информации только в ТХТ файл)

Крабовые Ручки ♋ Almois Jobbing Official

Далее, определив контроллер, и если он является одним из трех представленных, скачайте пакет с утилитой и распакуйте его. Для удобства, в дальнейшем лучше это сделать в корневой директории любого вашего диска:

Распакуйте файлы в папку и мышкой запустите требуемый файл от администратора. В нашем случае диск построен на базе контроллера Silicon Motion и запускной файл «smi_flash_id_ata.exe», для подключенных к SATA устройствам.

Одним из немногих способов точно определить тип памяти на SSD является программа Phison Flash ID, Silicon Motion Flash ID и SandForce Flash ID. Данная утилита создана участником конференции overclokers, с ником «vlo». Как не сложно догадаться, эта программа делится на три разновидности, для трех разных контроллеров. Поэтому, вначале вам надо узнать какой контроллер используется на вашем диске.

Запуск через консоль (вывод информации на экран + в ТХТ файл)

Утилита выводит в окне (также записывает в текстовый файл в своей директории) всю необходимую информацию. Нас, прежде всего, интересует, что она говорит прямым текстом, например, чипы Micron MLC с плотностью 256 Гбит. Именно для этого диска, как раз была заявлена память класса TLC.

Запустив утилиту, вы увидите, как она показывает разные номера дисков, напишите цифру вашего диска и нажмите ввод.

Какая память лучше для накопителей: TLC, 3D-NAND или MLC

В управлении диском найдите ваш накопитель, выделите его, нажмите правой кнопкой мыши на «Удалить том».

Разработчик может сменить тип памяти на более «удобный» для себя в конкретный момент времени. Некоторые серии (в основном, недорогие) вообще получают случайные наборы памяти каждый раз. В итоге, первый способ определения, по официальным данным не является надежным.

Скорее всего, если диск оборудован MLC памятью, то скорость записи будет примерно равной. Если диск с TLC памятью, то через какое-то время записи он сильно провалится в ее скорости, которая уже не вернется к прежним значениям.

Какая память лучше для накопителей: TLC, 3D-NAND или MLC

Сравнение типов флеш-памяти NAND

Такая исключительность продуктов с памятью MLC позволяет позиционировать их в качестве специализированных высоконадёжных решений для видеорегистраторов, время непрерывного использования которых может насчитывать несколько лет. Поэтому нужно выбирать карты microSD, имеющие в названии или описании словосочетание High Endurance («высокая надёжность»).

Повышая емкость ячейки флеш-памяти, разработчики могут снижать стоимость носителей, но есть проблема. Просто так нельзя наращивать число уровней в ячейке, это существенно снижает ресурс ячейки памяти, уменьшая количество циклов перезаписи, по истечении которого в ячейку ничего нельзя будет записывать (только читать и то не всегда).
С переходом на многоуровневые типы ячеек сам транзистор, хранящий данные, принципиально не меняется. Он как был один, так и есть, просто инженеры научили его запоминать несколько уровней сигнала. При этом повышение их числа приводит к квадратичному росту количества состояний (комбинаций 0 и 1, записываемых в блок).

Ещё для продления живучести карты памяти лучше выставлять максимальное время записи одного ролика на видеорегистраторе.

Сравнение типов флеш-памяти NAND

Принципиальные отличия между MLC, TLC типов памяти.

Самой первой характеристикой карт памяти для видеорегистраторов является отнюдь не емкость или скорость (хотя это тоже важные характеристики), а наработка на отказ, которая напрямую зависит от типа используемых микросхем памяти в карте.

У всех карт памяти количество циклов перезаписи ограничено (физический износ структуры ячейки).
В картах microSD, характеризующихся повышенной надежностью и увеличенным сроком службы, используется флеш-память MLC NAND. Они у многих производителей называются линейкой Endurance. Так называемые "выносливые" карты памяти способны перенести наибольшее количество циклов перезаписи.
В обычных "быстрых" картах microSD используется флеш-память TLC NAND.

Кроме того, что сами транзисторы становятся более чувствительными, частота обращения к ним тоже повышается. В итоге ресурс снижается в разы. Если MLC – около 10 тыс., TLC – 3-4 тыс., а самые дешевые чипы QLC переживают всего около 1 тыс. циклов перезаписи.

Сравнение типов флеш-памяти NAND

Сразу возьмем яркий пример — карта Samsung EVO Plus. Эта карта хит продаж и подарков к регистраторам, но немногие продавцы понимают — эту карту категорически нельзя применять в регистраторах! Все дело в том, что это недорогая карта используется простой контроллер и типа мискрохем TLC, и ресурс ее эксплуатации в регистраторе может быть несколько месяцев, в зависимости от нагрузки.

Для начала хочу обратить внимание на то, что производители карт памяти неспроста указывают на упаковках для чего они предназначены. Многие игнорируют это по незнанию, смотрят на скорость записи, сравнивают цены и думают зачем переплачивать за более медленную карточку, если можно купить быструю да ещё и дешевле.

MLC может выдерживать большие изменения в напряжении, прежде чем время стирания увеличится настолько, что контроллер отправит блок памяти в утиль по причине износа.
Отсюда и вытекает разница между выносливостью MLC и TLC.

Выносливость NAND зависит от количества битов, хранящихся в ячейке.
Программирование ячейки достигается изменением подаваемого на нее электрического напряжения. В таблице типы памяти и допустимые состояния напряжений.

Читайте также:  Изменяем яркость экрана на компьютере

Себе же приобрёл SanDisk High Endurance 128 GB — 1482р на OZON
Почему ее? Именитый бренд, поддерживает скорость записи V30, позволяет спокойно записывать 4к видео, хорошая цена.

Сравнение типов флеш-памяти NAND

Начнем с того, что рассмотрим два типа NAND-памяти — а именно SLC-(single-level cell) и MLC-(multi-level cell) устройства. В SLC приборах одна ячейка памяти хранит один бит информации — именно такие устройства мы обсуждали в предыдущей статье. Возможно только два состояния ячейки памяти (полевого транзистора с плавающим затвором). Первое состояние соответствует заряженному затвору, а второе, соответственно, разряженному. Тут все просто — подаем пороговое напряжение и по наличию или отсутствию тока стока можем определить, какой бит записан в данную ячейку памяти.

Для чтения информации из такой ячейки, в отличии от SLC-устройств, необходимо следить за током стока при нескольких разных значениях порогового напряжения на затворе транзистора.

Сравнение типов флеш-памяти NAND

MLC приборы отличаются тем, что одна элементарная ячейка может хранить несколько бит информации, чаще всего два бита. В таких устройствах различают 4 уровня заряда плавающего затвора, что соответствует 4 возможным сохраненным состояниям:

А для этого используется параллельная шина передачи данных, Ширина шины — 8 или 16 байт, в зависимости от конкретного устройства. Линии данных объединены с линиями адреса, что позволяет уменьшить количество занятых выводов. Вот тут хорошо описаны управляющие сигналы и их назначение:

Как мы помним, в отличие от NOR-памяти, при использовании NAND мы не имеем доступа к произвольной ячейке памяти. Все ячейки объединены в страницы. А страницы объединены в логические блоки. Каждая страница помимо сохраненной пользователем информации содержит некоторые дополнительные данные — информация о «плохих» блоках, дополнительная служебная информация для коррекции ошибок.

MLC-память имеет меньшее количество максимально возможных циклов перезаписи по сравнению с SLC. Кроме того, SLC быстрее — то есть операции чтения/записи/стирания выполняются за меньшее количество времени. А поскольку для определения состояния ячейки памяти используется только одно пороговое значение напряжения, при использовании SLC-памяти меньше вероятность возникновения ошибки. Но это не значит, что MLC хуже. MLC-память, во-первых позволяет сохранять большее количество информации, а во-вторых дешевле. То есть с точки зрения отношения цена/качество MLC, в принципе, выглядит предпочтительнее.

Со структурой разобрались, напоследок я бы еще хотел немного рассказать о том, как осуществляется подключение микросхем NAND-памяти.

Еще одной проблемой при использовании NAND является то, что количество циклов перезаписи не бесконечно. Таким образом, если запись всегда будет производиться в одну и ту же страницу, она рано или поздно окажется поврежденной. И для того, чтобы обеспечить равномерный износ всех ячеек памяти, контроллер NAND-памяти ведет учет количества циклов записи в каждый отдельный блок памяти. Если контроллер видит, что блок «плохой», то он может пропустить его и произвести запись в следующий блок. Благодаря этому срок службы носителей информации значительно увеличивается. Если мы хотим записать большой массив данных, то внутри микросхемы памяти все данные будут перемешаны по блокам (работает алгоритм записи в наименее изношенные блоки), а когда встает задача чтения этих данных, контроллер NAND-памяти упорядочит данные и выдаст их нам в первозданном виде.

Продолжаем обсуждать устройство и принцип работы запоминающих устройств на нашем сайте. В прошлый раз мы обсуждали Flash-память (ссылка), а сегодня сконцентрируем внимание на одном из типов уже упомянутой Flash-памяти, а именно на NAND-памяти. Частично мы уже разобрались с устройством и работой NAND, так что перейдем к рассмотрению основных алгоритмов, способов подключения и некоторых тонкостей, о которых нельзя забывать, работая с NAND.

Переходим к структуре NAND-памяти 🙂

Сложность при работе с NAND заключается в том, что невозможно получить доступ к какой-то конкретной ячейке информации. Запись данных можно производить только постранично, то есть если мы хотим изменить какой-то бит, то нам нужно перезаписать все страницу целиком. А стирать данные и вовсе можно только блоками. Вот для примера характеристики микросхемы NAND-памяти NAND128W3A: размер страницы — 512 байт + 16 байт дополнительной служебной информации, размер блока — 16 кБайт, то есть 32 страницы.

Если мы хотим подключить память к микроконтроллеру, то лучше всего выбрать контроллер, в котором есть аппаратная поддержка передачи данных по параллельному интерфейсу. Например, многие STM32 оснащены модулем FSMC, который позволяет подключить внешнее устройство памяти. Но в это мы сейчас не будем углубляться, лучше оставим эту тему до будущих статей 🙂 Возможно, в ближайшее время как раз и попробуем соорудить небольшой пример для STM32, в котором будем записывать и считывать данные из NAND-памяти, так что до скорых встреч!

Сравнение типов флеш-памяти NAND

Вся флеш-память имеет две ключевые характеристики:

Сегодня вам будет трудно найти ПК с гнездом MMC.

Как это работает?

Сравнение типов флеш-памяти NAND

Когда все блоки рассматриваются вместе, они образуют чип памяти. Чип установлен на печатной плате, которая также включает в себя базовый контроллер и интерфейс USB.

Мультимедийные карты впервые появились на полках еще в 1997 году. Они использовались в качестве носителя для хранения портативных устройств, включая самые ранние MP3-плееры и цифровые камеры. Порты для карт в то время часто были встроены в компьютеры, но с ростом популярности SD-карт все меньше производителей беспокоились о MMC.

Флэш-память хранит данные в массиве ячейки и каждая ячейка содержит по крайней мере один бит данных. Клетки организованы в блоки, где блок определяется как непрерывный набор байтов, которые образуют идентифицируемую единицу данных.

TLC (трехуровневая ячейка)

Сравнение типов флеш-памяти NAND

MLC NAND хранит два бита на ячейку и поэтому может хранить вдвое больше данных в устройстве такого же размера, что значительно снижает стоимость за бит. Он отлично подходит для приложений с высокой плотностью и низким циклом.

Обычно он используется в ситуациях, когда требуется скорость, например, на серверах, высокопроизводительных медиа-картах, гибридных дисках и высокопроизводительных твердотельных накопителях. Его также можно найти в профессиональных SD-картах высокого класса, таких как серии FX Panasonic.

это припаяно к устройству и несъемно. Это медленнее и, следовательно, дешевле, чем другие формы NAND, поэтому, если вы можете себе это позволить, предпочтительнее нацеливаться на устройства NAND.

Он расположен на небольшой решетчатой ​​решетке (BGA)

Различные типы NAND

Но вы когда-нибудь задумывались, что это на самом деле? Существуют ли разные типы флеш-памяти? Для чего они используются? Как все это работает?

Он не будет найден ни на одном из устройств, работающих под управлением операционной системы или хранящих важные данные (например, твердотельные накопители).

Это самая высокая плотность — способна сохранять три бита данных на ячейку — но также имеет худшая долговечность. Фактически, типичная микросхема TLC может поддерживать только около 4000 циклов записи на ячейку, что намного хуже, чем как MLC, так и SLC.

TLC NAND является самой дешевой из трех форм, которая стоит примерно на 30 процентов дешевле, чем память MLC (и даже дешевле, чем память SLC).

Существует несколько различных типов флэш-памяти, но NAND, пожалуй, является наиболее распространенным. Это тот, который вы найдете на USB-картах, MP3-плеерах и других устройствах, которые требуют хранения данных большой емкости.

А как насчет eMMC?

, больничное медицинское оборудование, промышленные робототехнические машины и множество других устройств и гаджетов.

Блок — это наименьшая программируемая / стираемая часть массива. Блоки записаны электрическим зарядом, причем каждая ячейка представляет собой 1 или номер 0.

Путаница усугубляется скоростью, с которой движется технология. Например, последняя версия eMMC теперь может похвастаться скоростью записи, конкурирующей с дискретными твердотельными накопителями на основе SATA, около 400 МБ / с. Но по большей части вам нужно только знать различия между SLC, MLC и TLC.

eMMC расшифровывается как «Embedded Multimedia Card», которая выросла из своей предшественницы MMC (Multimedia Card).

В этой статье я расскажу о некоторых наиболее распространенных типах флэш-памяти. Вы станете экспертом в кратчайшие сроки!

    Нелетучий — Энергонезависимая память не нуждается в источнике питания для сохранения своих данных. Как таковой, он чаще всего используется для длительного хранения, которое сохраняется между перезагрузками. Примером его противоположности (AKA volatile memory) является оперативная память вашего компьютера.

Флэш-память объяснил

Имеет самые быстрые скорости записи и низкое энергопотребление, но может быть до трех раз более дорогой чем базовый дизайн трехуровневой ячейки и часто имеет меньшая емкость. Лучше всего использовать его в условиях высокой производительности и средней плотности.

SLC считается лучшей версией NAND. Он хранит один бит данных на ячейку памяти и, следовательно, обладает наилучшей выносливостью, способной обрабатывать около 100 000 циклов записи на ячейку до ухудшения.

ТСХ чаще всего используется в экономически эффективные продукты это не требует высочайшей производительности NAND и не будет длиться почти столько же, сколько его аналоги. Примерами могут служить MP3-плееры, карты памяти USB и недорогие портативные мультимедийные устройства.

MLC можно считать NAND потребительского уровня. Он отвечает за почти 80 процентов всех поставок флэш-памяти NAND в мире и чаще всего используется в твердотельных накопителях потребительского класса.

Флеш-память NAND — это всеобъемлющая фраза. Есть много разных конструкций и подклассов. Три наиболее распространенных из них — это те, о которых вам действительно нужно беспокоиться.

Сама NAND является необработанной флэш-памятью и использует собственный протокол. Проекты, которые реализуют NAND, такие как SD-карты и твердотельные накопители, часто добавляют микроконтроллеры сверху для реализации Flash Translation Layer (FTL). FTL переводит использование вашего диска (например, через USB) в значимые операции NAND.

Однако наследие сохранилось в виде карт eMMC. Память eMMC по-прежнему широко используется в мобильном секторе в качестве наиболее распространенной формы интегрированного хранилища в мобильных устройствах, и ее даже можно найти в некоторых недорогих ПК

SLC (одноуровневая ячейка)

Надеюсь, я объяснил NAND и eMMC понятным образом, но если вы все еще в замешательстве, не беспокойтесь. Это, несомненно, запутанная тема.

Тем не менее, есть компромисс: MLC может поддерживать только около 10000 циклов записи на ячейку до ухудшения, таким образом негативно влияет на его долговечность.

Если вы не уверены в какой-либо терминологии или в том, какой тип NAND вам подходит, свяжитесь с нами ниже. Я сделаю все возможное, чтобы помочь вам.

MLC (многоуровневая ячейка)

NAND и eMMC в двух словах

Сравнение типов флеш-памяти NAND

Можно выделить четыре типа NAND Flash памяти:

Внутри ячейки памяти находятся элементы, взаимодействие которых создаёт поток электронов, которые в свою очередь, остаются на плавающем затворе, позволяя тем самым сохранить заряд. Таким образом, при отключении питания данные остаются в сохранности, так как необходимый накопленный заряд, который остался на плавающем затворе.

SLC – single level cell – в одну ячейку можно записать один бит данных

Принцип работы NAND Flash памяти

Это энергонезависимый, экономически эффективный и высокоскоростной тип памяти. Мобильные телефоны, карты памяти, USB -флешки, SSD -диски, Huawei Palm SSD-накопители – все эти устройства работают на NAND Flash памяти.

Память NAND Flash использует транзисторы с плавающим затвором для хранения информации без необходимости подключения к источнику питания.

MLC – multi level cell – в одну ячейку памяти можно записать два бита данных

QLC – quadruple level cell – в одну ячейку памяти можно записать 4 бита данных

Так что же из себя представляет NAND Flash память?

Также можно выделить ещё два типа NAND Flash памяти – 3 D NAND и 2 D NAND . Отличия между ними кроятся в архитектуре решения: 3 D NAND – технология “упаковки” ячеек памяти друг на друга. Другими словами, 2D NAND – горизонтальная архитектура, 3 D NAND – вертикальная.

Если коротко описать характеристики каждого типа памяти, то можно с уверенностью сказать, что скорость работы с данными и надёжность самого накопителя понижаются с увеличением объёма данных, которые записаны в одну ячейку памяти. Связано это в первую очередь с тем, что для увеличения объёма данных, которые можно записать в одну ячейку памяти, производителям пришлось повысить количество уровней зарядов в транзисторе с плавающим затвором.

TLC – triple level cell – в одну ячейку памяти можно записать 3 бита данных.

Flash -память бывает разных видов и типов, но сегодня предлагаю поговорить о самом популярном её представителе – NAND Flash памяти.

Наверняка вы часто слышали об SSD -накопителях, мифическом звере из системного блока, который ускоряет работу с данными в вашем устройстве до неприличных значений. Очень часто технические специалисты на вопрос пользователя о том, что он может сделать, чтобы “ускорить” работу персонального компьютера или ноутбука отвечают, что ему нужно установить/приобрести SSD -диск, внутри которого есть Flash -память, которая и сделает всю работу.

Типы NAND Flash памяти

Постараюсь объяснить принцип действия максимально лаконично, надеюсь, получится J

Применительно к Enterprise решениям, чипы QLC не используются вовсе, так как их надёжность находится на минимальном уровне, что никак не соответствует высоким требованиям Enterprise -сегмента. Тем не менее, они пригодятся для использования в домашних системах. Чипы MCL и TLC получили более широкое распространение, чипы SLC в данный момент практически не используются.

Сравнение типов флеш-памяти NAND

Также апгрейд получил и интерфейс подключения. Нет, старый добрый USB никуда не исчез. Такие флешки являются самыми распространенными на рынке. Речь идет конкретно о Type-C. Этот стандарт позволил улучшить пропускную способность, и теперь скорость записи данных доходит до 380 Мб/с. Также на рынке можно найти флешки, имеющие сразу оба коннектора для подключения. Это очень удобно, потому что можно быстро скидывать информацию со смартфона или на него.

Читайте также:  Чем открыть TIFF формат многостраничный

С каждым годом размер игр и фильмов становится всё больше. Если раньше большинству пользователей хватало одного терабайта под все нужды, то сейчас приходится задумываться об увеличении хранилища. Самый простой способ — покупка ещё одного накопителя.

Твердотельники также предлагают покупателю самый большой пул интерфейсов для подключения. SSD можно подключить через SATA-кабель и через разъем формата M.2. Если нужный интерфейс отсутствует или занят другим устройством, то всегда можно воспользоваться услугами твердотельного накопителя, имеющего внешний тип подключения (через USB). Правда, ценник на такой девайс будет ещё выше.

Флешка

Сравнение типов флеш-памяти NAND

Старые добрые флеш-накопители со времен своего появления ощутимо улучшились. Если ранее они использовались для быстрого переноса небольших файлов, то сейчас появилась возможность оперативно переносить большие объемы информации. Потому что в природе появились устройства, у которых на борту хоть целый терабайт свободной ёмкости. Правда, за эти же деньги можно будет купить более 14 классических винчестеров.

Этот тип устройств постепенно заменяет собой классические жесткие диски. Твердотельные накопители отличаются высокой скоростью передачи данных. Она в разы выше, чем у всех остальных типов хранилищ. Однако цена на SSD оставляет желать лучшего. За стоимость жесткого диска-терабайтника вы получите в свое распоряжение только 250 Гбайт. Поэтому данные устройства лучше всего подходят для операционной системы и программ (когда регулярно выполняется множество операций с файлами).

Современный рынок предлагает несколько типов устройств для хранения данных. Самые популярные — твердотельный накопитель, флешка и карта памяти. Каждый вариант хорош по своему, но насколько они взаимозаменяемы?

Это накопитель, который подключается в SD разъем. Часто такой присутствует в ноутбуках. По цене такие устройства обойдутся так же, как и SSD (при равном объеме). То есть за 3000-3500 рублей вы получите карту на 250 Гбайт. Максимальный объем, который можно встретить — 512 Гбайт. Однако скорость большинства подобных устройств находится на уровне 100 Мб/с, так что как съемный носитель они не особо практичны.

SD-карта

Сравнение типов флеш-памяти NAND

Каждый тип накопителей подойдет под определенные нужды.

Всё дело в интерфейсе подключения. Данный накопитель очень удобно использовать с некоторыми другими гаджетами: фото, видеооборудованием, смартфонами.

Крабовые Ручки ♋ Almois Jobbing Official

Сравнение типов флеш-памяти NAND

Такой чип можно увидеть в основном на платах ноутбуков, переносных картах памяти, флешках и некоторых платах ПК

В компьютере их можно использовать в основном на переносных носителях

Что такое хранилище eMMC и как оно работает?

Сравнение типов флеш-памяти NAND

Хранилище SSD (твердотельный накопитель) — это тип внутреннего хранилища, которое состоит из нескольких микросхем флэш-памяти, печатной платы и, интерфейса SATA или PCIe, который перемещает данные и обеспечивает питание SSD.

Если вы ищете что-то портативное с более низкой ценой, возможно, стоит подумать о ПК с хранилищем eMMC. И, как указывает Windows Central, ПК с хранилищем eMMC также могут подойти тем, кто уже имеет внешний жесткий диск, имеет подписку на облачное хранилище или, по крайней мере, может позволить себе подписку в будущем. Это связано с тем, что ПК с хранилищем eMMC, как правило, имеют меньшую доступную емкость хранилища. Поэтому, если вам нужно хранить много файлов и других данных, вам понадобится опция внешнего хранилища, если вы все еще планируете использовать eMMC в компьютере.

При сравнении eMMC с твердотельными накопителями следует обратить внимание на три основных момента.

Что такое SSD-хранилище и как оно работает?

Сравнение типов флеш-памяти NAND

В связи с тем, что твердотельные накопители часто предлагают большие емкости, твердотельные накопители лучше всего подходят тем, кто планирует хранить большие файлы (или просто больше данных в целом) на своих ПК.

Устройства eMMC и ПК не очень медленные, но, как правило, они считаются намного медленнее, чем ПК, оснащенные накопителем SSD.

SSD обычно используются в больших, более полнофункциональных ноутбуках или настольных компьютерах. Эти компьютеры также имеют тенденцию быть более дорогими и иметь большую емкость хранения, чем компьютеры eMMC и мобильные устройства. Большая емкость хранилища обусловлена ​​тем, что SSD имеют большие размеры.

В настоящее время емкость хранилища eMMC может достигать скорости передачи 400 МБ/с, в то время как лучшие твердотельные накопители (включая высокопроизводительные PCIe SSD), которые сильно различаются по скорости чтения/записи, могут иметь скорости чтения в диапазоне от 500 МБ/с. с более чем 3000 МБ/с. Лучшие твердотельные накопители также могут иметь скорость записи от 300 МБ/с до более 3000 МБ/с.

Когда следует покупать SSD накопитель?

Крабовые Ручки ♋ Almois Jobbing Official

Еще одна вещь, которую стоит рассмотреть, — это то, как вы планируете использовать свой ноутбук. Ноутбуки с хранилищем eMMC, как правило, лучше всего подходят для тех, кто планирует использовать их для просмотра веб-страниц и потокового просмотра видео, и ничего больше. Они на самом деле не созданы для трудоемких задач.

Хранилище eMMC (встроенная MultiMediaCard) — это форма внутренней памяти, состоящая из контроллера и флэш-памяти NAND, которые расположены в одной интегральной схеме. Чипы памяти eMMC обычно встроены в материнскую плату данного устройства. Контроллеры, размещенные в микросхемах eMMC, имеют возможность помещать данные в хранилище, что согласно SearchStorage, позволяет CPU устройства сохранять свою уже ограниченную скорость и мощность для других вычислительных задач. Кроме того, использование eMMC флэш-памяти NAND также практически не требует питания устройства для хранения данных.

eMMC выгодней чем твердотельные накопители, когда дело доходит до цены. Хотя у eMMC есть свои ограничения, они также дешевле. Есть много бюджетных ноутбуков eMMC, которые стоят менее 500$, а многие из них стоят даже менее 300$.

Устройства eMMC в основном предлагают следующие размеры хранилищ: 32 ГБ, 64 ГБ, 128 ГБ и 256 ГБ. Твердотельные накопители, поскольку они предназначены для использования с полнофункциональными ноутбуками и настольными компьютерами, могут предлагать до 1 ТБ дискового пространства или более.

eMMC также проигрывают SSD в битве за емкость хранилища. У eMMC более ограниченная емкость хранения, но это имеет смысл, если учесть, для чего они используются. eMMC, как правило, предназначены для легких, мобильных устройств и ультрапортативных компьютеров.

Когда следует покупать накопитель eMMC?

Крабовые Ручки ♋ Almois Jobbing Official

Не все варианты хранения одинаковы. Если вы покупаете новый ноутбук, нужно учитывать множество факторов. Одним из важных аспектов, который следует учитывать, является тип хранилища, которое предлагает ноутбук. Ваш обычный ноутбук (будь то 2-в-1, большой и дорогой или недорогой и компактный), скорее всего, будет иметь либо хранилище eMMC, либо хранилище SSD, но чем они отличаются? Таким типом памяти может быть оснащен также и персональный компьютер.

Клиентам, которым нужен полнофункциональный ноутбук, который может выполнять самые разнообразные вычислительные задачи (просмотр веб-страниц, просмотр фильмов, игры и производительность), лучше всего подойдет ноутбук с SSD-хранилищем.

В отличие от более традиционных жестких дисков, твердотельные накопители не требуют движущихся частей, таких как двигатели привода, для чтения данных. Отсутствие движущихся частей в твердотельных накопителях означает, что им не нужно столько энергии для чтения данных, и они могут работать намного быстрее, чем жесткие диски. И, подобно хранилищу eMMC, твердотельные накопители используют флэш-память NAND, что позволяет твердотельным накопителям использовать меньше энергии при хранении данных.

Кроме того, цена является важным фактором при рассмотрении SSD. Хотя они часто стоят своих денег (твердотельные накопители, как правило, работают быстрее, работают лучше и могут хранить больше, чем устройства eMMC), они также имеют тенденцию быть более дорогими. Также не считаются «бюджетными ноутбуками», но если ваш бюджет может поддерживать стоимость ноутбука с SSD, это может стоить покупки.

Неудивительно, что тот факт, что микросхемы eMMC могут работать практически без энергии, потребляемой их устройствами, идет рука об руку с тем фактом, что микросхемы eMMC обычно встречаются в ПК и мобильных устройствах, которые имеют ограниченную мощность, производительность и скорость; особенно по сравнению с более дорогими, полнофункциональными ноутбуками. Фактически, вы обычно найдете чипы eMMC в компактных/бюджетных ноутбуках, Chromebook, планшетных ПК, 2-в-1 и даже в смартфонах и планшетах.

Вы можете приобрести новые ноутбуки с твердотельными накопителями в интернет-магазинах (с минимальным объемом 512 ГБ в хранилище SSD) по цене от 500 до 600 долларов США. Конечно, есть ноутбуки с твердотельными накопителями, которые стоят гораздо дороже, и даже достигают тысяч, но цена часто зависит от типа используемого SSD, размера хранилища и других вычислительных функций, включенных в ноутбук.

Производительность (скорость/скорость передачи данных)

Как они сравниваются: флэш-память eMMC и SSD

Емкость(хранение)

Сравнение типов флеш-памяти NAND

SSD-диски, в зависимости от физического формата, можно подключать к следующим интерфейсным разъёмам: SATA, mSATA, PCI-Express, M.2.

Если вы приобретёте SSD M.2 SATA (B & M), а материнская плата поддерживает M.2 PCI-Express (B & M), то твердотельный накопитель не будет работать!

Основные характеристики SSD

Сравнение типов флеш-памяти NAND

Важный показатель производительности SSD-диска — указывает на то, с какой скоростью контроллер способен читать или записывать информацию во флэш-память. Скорость чтения/записи зависит от типа памяти, контроллера и прошивки устройства. Также существует такой параметр, как «Скорость случайной записи», который указывает на количество операций ввода/вывода в секунду (IOPS) при чтении/записи блоков по 4 КБ. Чем больше значение, тем быстрей работает SSD-накопитель.

Существует два основных вида твердотельных накопителей — RAM SSD и NAND SSD.

Контроллер SSD-диска представляет собой микропроцессор с предустановленной программой. Главная задача контроллера связывать память твердотельного накопителя с основной шиной компьютера. Контроллер напрямую влияет на скорость чтения/записи SSD, а также отвечает за корректировку ошибок, предотвращает износ устройства и чистит память от мусора.

Форм-фактор

Сравнение типов флеш-памяти NAND

В зависимости от интерфейса подключения, твердотельные накопители имеют следующие форм-факторы:

Из сказанного ранее, очевидно, что SSD-накопители используют одну из двух основных шин передачи данных. В чём же разница? Различия интерфейсов заключается в следующем:

Твердотельный накопитель SSD (solid-state drive) — постоянное запоминающее устройство компьютера, выполненное на базе энергонезависимых микросхем памяти, работающих под управлением специального контроллера.

* — поддержка того или иного режима зависит от чипсета материнской платы.

Скорость чтения/записи

На данный момент широко распространены следующие SSD-контроллеры: Marvell, Samsung, Silicon Motion, Phison, Realtek. К устаревшим контроллерам относятся: JMicron, Indilinx, SandForce.

Твердотельные накопители на базе энергонезависимой флэш-памяти получили более широкое распространение. Флэш-память NAND имеет несколько технологий записи: SLC (Single Level Cell), MLC (Multi Level Cell), TLC (Triple Level Cell) и QLC (Quad Level Cell). Разница между технологиями заключается в плотности записи данных на ячейку: SLC — 1 бит, MLC — 2 бита, TLC — 3 бита, QLC — 4 бита. Чем выше плотность записи, тем больше объём SSD-накопителя, но меньше скорость чтения/записи, срок службы и надёжность. Исключением из правил, является технология 3D TLC NAND от Samsung — TLC-ячейки размещены на кристалле в несколько слоёв — надёжность таких твердотельных накопителей аналогична тем, которые выполнены по технологии MLC.

Чтобы иметь более ясное представление об устройстве, при рассмотрении основных характеристик, для начала, разберём из каких компонентов состоит твердотельный накопитель.

Реальный объём SSD-диска всегда немного меньше, чем заявляет производитель. Дело в том, что изготовители приравнивают 1 Гбайт к 1000 Мбайт, на самом деле их 1024.

К основным характеристикам твердотельных накопителей относятся:

NAND SSD

При производстве устройств используется энергозависимая флэш-память. Такие SSD-накопители оснащаются аккумуляторными батареями для защиты информации от стирания, при отключении питания.

Главные характеристики контроллера — число ядер (до 4), количество каналов (до 8).

SSD-накопители, устанавливаемые в слоты PCI-Express , производительней SSD-дисков, использующих разъёмы SATA , mSATA. Пример: SSD PCI-E 2.0 x4 имеет 4 линии связи по 500 Мбайт/с, следовательно, средняя скорость чтения/записи составит 2 Гбайт/с.

Параметр указывает на фактический объём твердотельного накопителя, то есть на количество байт данных, которые может хранить устройство. Чем выше этот показатель, тем больше музыки, фильмов и игр вы сможете сохранить на своём компьютере.

При выборе SSD-накопителя, ориентируйтесь на технологии, которые он поддерживает. Если у вас есть ряд требований к SSD-диску, исходя из задач, которые он должен решать — изучите документацию предустановленного контроллера более детально.

Разъём М.2 может поддерживать установку SSD-накопителей SATA и PCI-Express.

Контроллер

Ресурс твердотельного накопителя измеряется в TBW (Total Bytes Written) — это суммарное число записываемых блоков. Если сказать проще — объём всей информации, которая может быть записана на диск SSD в течение всего срока службы. Сам срок службы зависит от интенсивности использования SSD-накопителя. Например, SSD-диск имеет объём 500 Гбайт, ресурс работы 200 Тбайт или 200 000 Гбайт. Получаем: SSD-накопитель может быть полностью перезаписан — 200 000 / 500 = 400 раз. Но, в домашних условиях, вы не будете оперировать такими объёмами информации. Предположим, что при обычном использовании компьютера (скачали видео, послушали музыку, установили игру), в день вы будете перезаписывать около 50 Гбайт данных. Исходя из этого: в месяц 1 500 Гбайт, в год 18 000 Гбайт. Получается, что SSD-диск прослужит вам 200 000 Гбайт / 18 000 Гбайт = 11 лет.

Тип памяти

Интерфейс подключения

Компоненты SSD

Сравнение типов флеш-памяти NAND

Трёхмерная структура новых чипов с трехуровневыми ячейками 3D-NAND будет иметь 32 слоя кристаллов, соединённых с помощью массива специальных вертикальных структур, аналогичных традиционным TSV (through silicon via). Появление чипов флеш-памяти с такой ёмкостью откроет дорогу к созданию твердотельных жёстких дисков огромного объёма, с объёмами, сопоставимыми с традиционными HDD последнего поколения.я. Вице-президент подразделения Intel, занимающегося энергонезависимой памятью, Роб Крук (Rob Crooke) считает, что в ближайшие два года ёмкость SSD на базе новой технологии может перевалить за 10 терабайт.

На недавно прошедшем собрании инвесторов Intel было объявлено, что во второй половине 2015 года совместное предприятие Intel-Micron Flash Technologies начнёт массовое производство многослойных чипов ёмкостью 256 и 384 Гбит.

Параллельном курсом движется компания Samsung, которая тоже активно производит «трёхмерную» флеш-память: её 128-гигабитные чипы имеют 24 или 32 слоя и используют непривычно крупные по нынешним меркам технологические нормы — 42 нанометра. «Видимая ёмкость» этих микросхем составляет 86 Гбит; похоже, Samsung осторожничает, желая любой ценой избежать гипотетических проблем с новой технологией. На этом фоне проект Intel-Micron, стартующий сразу с 256-гигабитной ёмкости, выглядит куда более амбициозно, но и стоимость конечного продукта при таком подходе будет заметно ниже. А от этого, разумеется, выиграют и рядовые пользователи.

Флеш-память типа 3D V- NAND постепенно получает все более широкое распространение. Она не только обеспечивает повышенную ёмкость в сравнении с памятью типа MLC, но и обладет более высокими показателями надежности по сравнению с TLC.

Снижение себестоимости и повышение надежности достигается путем применения более крупных и дешевых технологических процессов (каких именно – Intel пока не сообщает). Но рабочие прототипы SSD на базе 256-гигабитных «трёхмерных» чипов уже существуют, и один из них был продемонстрирован на вышеупомянутом собрании инвесторов Intel.

Новые многослойные чипы флеш-памяти Intel, может быть, и не произведут массовой революции на рынке твердотельных накопителей в целом, но они сделают ёмкие модели более доступными для пользователей и позволят компании существенно укрепить свои позиции в этой отрасли микроэлектроники.

Ссылка на основную публикацию