کدام حافظه بهتر از SSD است - MLC یا TLC؟ NAND و NOR: آنچه هستند و با چه چیزی خورده می شوند

MLC یا TLC - کدام یک را برای رایانه خود انتخاب کنید بهتر است؟ همه کاربرانی که تا به حال از یک درایو حالت جامد (حافظه SSD) استفاده کرده اند در مورد آن مثبت صحبت می کنند. به لطف آن، برنامه های مورد علاقه شما سریعتر بارگذاری می شوند و کارایی کلی سیستم را بهبود می بخشند. علاوه بر این، این درایوها نسبت به هارد دیسک های سنتی بسیار بادوام تر و بادوام تر هستند. اما چرا برخی از انواع حافظه گرانتر از انواع دیگر هستند؟ برای پاسخ به این سوال، باید ساختار داخلی درایوهای این نوع را درک کنید.

برد SSD را می توان به 3 بلوک اصلی تقسیم کرد:

1. حافظه NAND 3D (با NOR Flash اشتباه نشود). این قطعه برای ذخیره داده ها در واحدهای غیر فرار که نیازی به برق ثابت از شبکه برق ندارند استفاده می شود.
2. DDR مقدار کمی حافظه فرار که برای ذخیره داده ها به انرژی نیاز دارد. به منظور ذخیره سازی اطلاعات برای دسترسی در آینده استفاده می شود. این گزینه در همه درایوها موجود نیست.
3. کنترل کننده. به عنوان یک واسطه عمل می کند و حافظه 3D NAND و کامپیوتر را به هم متصل می کند. این کنترلر همچنین حاوی نرم افزار داخلی است که به مدیریت SSD کمک می کند.

حافظه NAND، بر خلاف NOR، از سلول‌های زیادی که حاوی بیت‌هایی هستند ساخته می‌شود که با بار الکتریکی روشن یا خاموش می‌شوند. سازماندهی این سلول های غیرفعال نشان دهنده داده های ذخیره شده در SSD است. تعداد بیت های این سلول ها نیز با توجه به نوع حافظه تعیین می شود. به عنوان مثال، در یک سلول تک سطحی (SLC)، یک سلول حاوی 1 بیت است. درایوهای NOR معمولاً در دستگاه های شبکه استفاده می شوند.

دلیل اینکه فلش مموری SLC حافظه کمی دارد به دلیل اندازه فیزیکی کوچک آن در مقایسه با سایر اجزای برد مدار چاپی (PCB) است. فراموش نکنید که PCB شامل یک کنترلر، حافظه DDR و حافظه 3D NAND است که باید به نحوی در داخل واحد سیستم یک رایانه شخصی قرار گیرد. حافظه MLC NAND تعداد بیت های هر سلول را دو برابر می کند و حافظه TLC آن را سه برابر می کند. این تأثیر مثبتی بر ظرفیت حافظه دارد. درایوهای NOR دسترسی به اطلاعات تصادفی را فراهم می کنند، به همین دلیل است که از آنها مانند هارد دیسک استفاده نمی شود.

دلایل خاصی وجود دارد که چرا تولیدکنندگان به تولید حافظه فلش با 1 بیت در هر سلول ادامه می دهند. درایوهای SLC سریعترین و قابل اعتمادترین در نظر گرفته می شوند، اما نسبتاً گران هستند و ظرفیت ذخیره سازی محدودی دارند. به همین دلیل است که چنین وسیله ای برای رایانه هایی که در معرض بارهای سنگین هستند، بیشتر ارجحیت دارد.

SLC چیست؟

در تقابل بین SLC در مقابل MLC یا TLC 3D، نوع اول حافظه همیشه برنده است، اما هزینه آن نیز بسیار بیشتر است. همچنین حافظه بیشتری دارد، اما کندتر است و بیشتر مستعد خرابی است. MLC و TLC انواع حافظه هایی هستند که برای استفاده معمولی روزمره از رایانه توصیه می شوند. NOR معمولاً در تلفن های همراه و تبلت ها استفاده می شود. درک نیازهای خود به کاربر کمک می کند تا مناسب ترین درایو SSD را انتخاب کند.

سلول تک سطحی نام خود را از یک بیت منفرد گرفته است که بسته به توان الکتریکی ارائه شده روشن یا خاموش می شود. مزیت SLC این است که هنگام خواندن و نوشتن داده ها دقیق ترین است و چرخه عملیات مداوم آن می تواند طولانی تر باشد. تعداد بازنویسی های معتبر 90000-100000 است.

این نوع حافظه به دلیل طول عمر بالا، دقت و عملکرد کلی، به خوبی در بازار جا افتاده است. چنین درایوی به دلیل هزینه بالا و ظرفیت حافظه کم به ندرت در رایانه های خانگی نصب می شود. بیشتر برای مصارف صنعتی و بارهای سنگین مرتبط با خواندن و نوشتن مداوم اطلاعات مناسب است.

مزایای SLC:

• عمر طولانی و چرخه شارژ بیشتر در مقایسه با هر نوع حافظه فلش دیگری.
• خطاهای خواندن و نوشتن کمتر؛
• می تواند در محدوده دمایی وسیع تری کار کند.

معایب SLC:

• قیمت بالا در مقایسه با سایر SSD ها؛
• حافظه نسبتا کم

نوع حافظه eMLC

eMLC یک حافظه فلش است که برای بخش سازمانی بهینه شده است. عملکرد و دوام بهتری دارد. تعداد بازنویسی‌ها از 20000 تا 30000 متغیر است.

مزایای eMLC:

• بسیار ارزان تر از SLC؛
• عملکرد و استقامت بالاتر در مقایسه با MLC NAND معمولی.

معایب eMLC:

• از نظر عملکرد به SLC می بازد.
• برای مصارف خانگی مناسب نیست

فلش مموری MLC برای SSD

حافظه چند سطحی سلولی نام خود را از توانایی ذخیره 2 بیت داده در یک سلول گرفته است. مزیت بزرگ قیمت پایین تر در مقایسه با SLC است. هزینه کمتر، به عنوان یک قاعده، کلید محبوبیت محصول می شود. مشکل این است که تعداد بازنویسی های ممکن در هر سلول در مقایسه با SLC به طور قابل توجهی کمتر است.

مزایای MLC NAND:

قیمت نسبتا پایین، طراحی شده برای مصرف کننده انبوه؛
قابلیت اطمینان بیشتر در مقایسه با TLC.

معایب MLC NAND:

• کمتر قابل اعتماد و بادوام از SLC یا eMLC.
• برای استفاده تجاری مناسب نیست

حافظه TLC

Triple Level Cell ارزان ترین نوع فلش مموری است. بزرگترین عیب آن این است که فقط برای مصارف خانگی مناسب است و برای استفاده در فعالیت های تجاری یا صنعتی منع مصرف دارد. چرخه زندگی یک سلول 3000-5000 بازنویسی است.

مزایای TLC 3D:

• ارزان ترین SSD موجود در بازار؛
• می تواند نیازهای اکثر کاربران را برآورده کند.

معایب TLC 3D:

• کوتاه ترین امید به زندگی در مقایسه با انواع دیگر؛
• برای استفاده تجاری مناسب نیست

دوام SSD

مانند همه چیزهای خوب در این دنیا، SSD ها برای همیشه دوام نمی آورند. همانطور که در بالا ذکر شد، چرخه عمر یک SSD به طور مستقیم به نوع حافظه NAND سه بعدی آن بستگی دارد. بسیاری از کاربران نگران این هستند که انواع ارزان‌تر درایوها چقدر می‌توانند دوام بیاورند. در مقایسه با MLC و TLC، حافظه SLC بادوام تر است اما هزینه بیشتری دارد. تیم‌های مستقل از علاقه‌مندان SSD‌های در دسترس مصرف‌کننده را آزمایش کرده‌اند که اکثر آنها MLC بودند و تنها 1 مورد از NAND TLC سه بعدی استفاده می‌کردند. نتایج امیدوارکننده بود. قبل از خرابی، اکثر این دستگاه ها موفق به عبور 700 ترابایت اطلاعات و 2 مورد از آنها حتی 1 PB می شدند. این واقعا حجم عظیمی از داده است.

می‌توانید با خیال راحت هرگونه نگرانی در مورد خرابی SSD در مدت زمان کوتاهی را کنار بگذارید. اگر از MLC یا TLC 3D V-NAND برای مصارف روزمره مانند ذخیره موسیقی، عکس، نرم افزار، اسناد شخصی و بازی های ویدیویی استفاده می کنید، می توانید مطمئن باشید که این حافظه چندین سال دوام خواهد آورد. در خانه، بارگیری رایانه به همان اندازه که با سرورهای شرکتی انجام می شود غیرممکن است. کسانی که نگران طول عمر حافظه خود هستند ممکن است از ویژگی هایی مانند فناوری تحلیل و گزارش خود نظارتی (S.M.A.R.T.) بهره مند شوند که به نظارت بر سلامت SSD کمک می کند.

انتخاب SSD مناسب

در واقع، تفاوت بین درایوهای تجاری و مصرفی آنقدر زیاد است که درک آن دشوار است. تیم های طراحی شروع به ساخت SSD های گران قیمت کرده اند تا نیازهای بالاتر برنامه های کاربردی پیشرفته، علمی و نظامی را که نیاز به پردازش مداوم اطلاعات دارند، برآورده کنند.

سرورها در شرکت های بزرگ نمونه خوبی از استفاده از درایوهای فلش گران قیمت هستند، زیرا 24 ساعت شبانه روز و 5 تا 7 روز در هفته کار می کنند. به همین دلیل است که آنها به عملکرد طولانی مدت، خواندن/نوشتن سریع و قابلیت اطمینان بهبود یافته نیاز دارند. درایوهای مصرف‌کننده نسخه‌های حذف‌شده درایوهای تجاری هستند. آنها فاقد ویژگی های خاصی هستند اما حافظه بیشتری ارائه می دهند. علاوه بر این، روند خوشایندی در جهان به سمت افزایش عملکرد NANDهای مقرون به صرفه و کاهش هزینه آنها وجود دارد.

کدام نوع درایو را برای خود انتخاب کنید؟ SLC یا MLC و TLC؟ می توان نتیجه گرفت که حافظه SLC یا eMLC به سادگی برای استفاده معمولی روزمره مورد نیاز نیست، بنابراین هزینه هنگفتی برای آن فایده ای ندارد. اگر نوع حافظه NAND را از TLC یا MLC انتخاب کنید، همه چیز به توانایی های مالی شما بستگی دارد.

TLC NAND مقرون به صرفه ترین حافظه ای است که می تواند نیازهای اکثر مصرف کنندگان را برآورده کند. حافظه MLC را می توان نسخه پیشرفته تری از حافظه NAND برای افرادی در نظر گرفت که مایلند پول زیادی را روی رایانه شخصی خود سرمایه گذاری کنند. همچنین برای کسانی که قصد دارند اطلاعات خود را برای چندین سال ذخیره کنند مناسب است. اگر پیام NAND Flash was notted on مانیتور ظاهر می شود، به احتمال زیاد حافظه منبع خود را تمام کرده و از کار افتاده است.

در سال 1989، حافظه فلش Nand اعلام شد؛ این توسعه توسط توشیبا در کنفرانس بین المللی مدارهای حالت جامد ارائه شد. قبل از این، تنها پیشرفت هایی در حافظه NOR وجود داشت که معایب اصلی آن عبارت بودند از: سرعت عملیات و منطقه بزرگ تراشه. تفاوت اصلی بین NAND Flash و Nor Flash ویژگی های آدرس دهی است؛ در حالی که NOR Flash می تواند یک سلول دلخواه را آدرس دهی کند، NAND Flash از آدرس دهی صفحه استفاده می کند (معمولاً اندازه صفحه 528، 2112، 4224، 4304، 4320، 8576 بایت).

امروزه دستگاه های زیادی وجود دارند که از تراشه های NAND Flash استفاده می کنند، از جمله در رسانه های ذخیره سازی مختلف، مانند درایوهای SSD، USB Flash، کارت های فلش مختلف (MMC، RS-MMC، MMCmicro، SD، miniSD، MicroSD، SDHC، CF، xD. ، SmartMedia، Memory Stick و غیره)

اساساً، رسانه های ذخیره سازی در NAND Flash یک میکروکنترلر هستند که کار با تراشه های حافظه و همچنین کار با دستگاه های مختلف را با استفاده از یک رابط مشخص شده توسط استانداردها تضمین می کند. در اکثر دستگاه‌ها، این صفحه مانند یک برد کوچک به نظر می‌رسد که روی آن یک یا چند تراشه حافظه فلش NAND در TSOP-48، طرح کوتاه TSOP-48 یا TLGA-52 و یک میکروکنترلر قرار دارد. دستگاه های مینیاتوری معمولاً به شکل یک تراشه منفرد ساخته می شوند که یک تراشه Nand Flash و یک میکروکنترلر در آن ادغام می شوند.

معایب اصلی حافظه فلش NAND سرعت ناکافی بالای آن و تعداد چرخه های نوشتن بسیار زیاد نیست که تراشه بتواند آن را تحمل کند. برای دور زدن این مشکلات، سازندگان کنترلر از ترفندهایی مانند سازماندهی نوشتن در NAND Flash در چندین رشته برای افزایش عملکرد و سازماندهی بانک های منطقی تقسیم شده به بلوک های نسبتا بزرگ و سازماندهی یک سیستم ترجمه پیچیده استفاده می کنند.

برای اطمینان از پوشیدن یکنواخت NAND Flash، تقریباً همه کنترل‌کننده‌ها تقسیم فضای آدرس را به بانک‌های منطقی سازماندهی می‌کنند که به نوبه خود به بلوک‌ها (شامل چندین صفحه حافظه) معمولاً به بلوک‌های 256-2048 تقسیم می‌شوند. کنترل کننده تعداد رکوردها را در هر بلوک پیگیری می کند. برای اینکه داده‌های کاربر آزادانه در بانک جابه‌جا شوند، یک شماره‌گذاری منطقی بلوک برای این منظور وجود دارد، یعنی. در عمل، هنگام خواندن یک تراشه در یک Dump، تصویری را مشاهده می کنیم که داده های کاربر به شکل بلوک های نسبتاً بزرگ (16kb - 4mb) به طرز آشفته ای مخلوط شده است. ترتیب کار با داده های کاربر در مترجم به شکل جدولی منعکس می شود که ترتیب ساخت بلوک ها را برای به دست آوردن فضای منطقی مرتب شده نشان می دهد.

برای افزایش عملیات خواندن/نوشتن، سازندگان کنترلر، توابع موازی سازی داده ها را پیاده سازی می کنند، یعنی یک قیاس مستقیم با یک آرایه سطح RAID 0 (نوار)، تنها یک پیاده سازی کمی پیچیده تر. در عمل، این به صورت موازی سازی درون بلوکی (درهم شدن)، به زیر بلوک های کوچکتر (معمولاً از 1 بایت تا 16 کیلوبایت)، و همچنین موازی سازی متقارن (نوار) ​​بین بانک های فیزیکی تراشه NAND Flash و بین چندین تراشه به نظر می رسد. .

شایان ذکر است که با این اصل عملیاتی، مترجم درایو یک جدول دائماً در حال تغییر است، تقریباً با هر نوشتن در NAND Flash. بر اساس اصل کار با NAND Flash - خواندن یک بلوک در بافر، ایجاد تغییرات و نوشتن بلوک در محل، بدیهی است که خطرناک ترین برای داده ها عملیات نوشتن ناقص است. به عنوان مثال، هنگامی که یک مترجم تغییر یافته ضبط می شود. در نتیجه دست زدن به درایوها: حذف ناگهانی آنها از کانکتور USB یا از کانکتور کارت خوان در حین ضبط، خطر از بین رفتن داده های سرویس، به ویژه جدول ترجمه وجود دارد.

اگر داده‌های سرویس از بین بروند، درایو نمی‌تواند کار کند یا در برخی موارد نادرست عمل می‌کند. معمولاً بازیابی داده ها با استفاده از نرم افزار به دلایل زیادی امکان پذیر نیست. یک راه حل این است که تراشه های NAND Flash را لحیم کنید و سپس آنها را روی خواننده مربوطه (برنامه نویس) بخوانید. با توجه به اینکه مترجم اصلی گم شده یا آسیب دیده است، کار برای تجزیه و تحلیل تخلیه استخراج شده از تراشه NAND Flash باقی مانده است. احتمالاً بسیاری از مردم متوجه اندازه به ظاهر عجیب صفحات حافظه در NAND Flash شده اند. این با این واقعیت توضیح داده می شود که هر صفحه، علاوه بر داده های کاربر، حاوی داده های خدماتی است که معمولاً به شکل 512/16 ارائه می شود. 2048/64; 4096/128; 4096/208 (همچنین گزینه های بسیار پیچیده تری برای سازماندهی داده/سرویس وجود دارد). داده‌های سرویس حاوی نشانگرهای مختلفی است (نشانگر، شماره بلوک در یک بانک منطقی، نشانگر چرخش بلوک، ECC، و غیره) بازیابی داده‌های کاربر به حذف موازی‌سازی داده‌ها در بلوک‌ها، بین بانک‌ها و بین تراشه‌های حافظه برای به دست آوردن بلوک‌های جامد خلاصه می‌شود. در صورت لزوم، چرخش های درون بلوکی، شماره گذاری مجدد و غیره حذف می شوند. وظیفه بعدی مونتاژ بلوک به بلوک آن است. برای پیاده سازی آن، لازم است به وضوح تعداد بانک های منطقی، تعداد بلوک های هر بانک منطقی، تعداد بلوک های استفاده شده در هر بانک (همه استفاده نمی شود)، مکان نشانگر در سرویس را درک کنید. داده ها و الگوریتم شماره گذاری و تنها پس از آن بلوک ها را در فایل تصویری نهایی جمع آوری کنید که از آن امکان خواندن داده های کاربر وجود خواهد داشت. در طول فرآیند جمع‌آوری، دام‌ها به شکل چندین بلوک کاندید برای یک موقعیت در فایل تصویر نهایی در کمین هستند. پس از حل این طیف از مشکلات، یک فایل تصویری با اطلاعات کاربر به دست می آوریم.

در مواردی که داده ها هیچ نقشی ندارند، اما تمایل به بازیابی عملکرد خود درایو وجود دارد، بهترین گزینه برای اصلاح مشکلات داده های سرویس، انجام مراحل قالب بندی با استفاده از یک ابزار اختصاصی از وب سایت سازنده درایو است. بسیاری از برنامه های کاربردی در واقع تمام اطلاعات سرویس را بازنویسی می کنند، یک مترجم تمیز ایجاد می کنند و فرآیند قالب بندی را برای ایجاد یک سیستم فایل جدید انجام می دهند. اگر سازنده زحمت ارسال یک ابزار Recovery را به خود نداده است، راه حل این است که به دنبال ابزارهایی برای قالب بندی درایوهای NAND Flash "توسط کنترلر" بگردید؛ تنها چیزی که برای کاربر دشوار به نظر می رسد، فراوانی تولید کنندگان کنترلر و دشواری کار است. شناسایی دومی

پاول یانچارسکی

تکثیر مطالب فقط با لینک فعال به مقاله اصلی مجاز است.

NAND و NOR: آنچه هستند و با چه چیزی خورده می شوند

فکر می‌کنم بسیاری با خواندن اخبار مربوط به فلش مموری، با اختصارات توهین‌آمیز عجیبی مانند NOR و NAND مواجه شدند. در همان زمان، به عنوان یک قاعده، هیچ رمزگشایی از معانی داده نشد، و شما به احتمال زیاد هیچ توضیحی برای آنها پیدا نمی کنید. بیایید سعی کنیم حداقل مقداری شفافیت در مورد این موضوع ایجاد کنیم.

بنابراین، اختصارات NOR و NAND نشان دهنده نوع گیت منطقی مورد استفاده در یک واحد مموری فلش است. NOR مخفف NOR gate و NAND مخفف NOT AND است. اما، از آنجایی که اکنون نمی‌خواهم دوره‌ای در جبر بولی و مبانی منطق دیجیتال برای شما بخوانم، که علاوه بر این، شما نیازی به آن ندارید، ما فقط بر نتایج استفاده از این فناوری‌ها تمرکز خواهیم کرد.
وظیفه اصلی درایوهای فلش ذخیره اطلاعات است. و از اینجا اولین تفاوت حاصل می شود: چگالی ضبط که امروزه برای فناوری NAND به دست می آید از آنچه در NOR به دست می آید بیشتر است، و تفاوت بر حسب مرتبه اندازه گیری می شود. و الزامات ذخیره سازی حجم زیاد و فشردگی به وضوح فناوری حافظه فلش مورد استفاده را تعیین می کند. با این حال، این تنها معیار نیست. به همان اندازه مهم، توانایی اجرای کد برنامه نوشته شده در حافظه است، یعنی. به اصطلاح قابلیت XIP (XIP - eXecute In Place). این امکان در فناوری NOR وجود دارد و در NAND وجود ندارد. به نظر می رسد که هدف اصلی حافظه تولید شده با استفاده از فناوری NAND، ذخیره داده ها است، و هدف فناوری NOR، ذخیره کد برنامه های اجرایی و تا حدی داده ها (که نه تنها به دلیل مقدار کمی موجود است - ما کمی بعد به این موضوع بازخواهد گشت).

دستگاه های فلش به قسمت هایی به نام بلوک تقسیم می شوند. این باید برای غلبه بر برخی محدودیت های فیزیکی و به دلایل هزینه انجام شود. یک بلوک خاص را فقط در صورتی می توان روی هر دستگاه فلش نوشت که آن بلوک خالی یا پاک شده باشد. در بیشتر موارد، معلوم می شود که یک عملیات نوشتن باید قبل از عملیات پاک کردن باشد. و اگر در دستگاه های NAND می توان عملیات پاک کردن یک بلوک را بلافاصله انجام داد، در دستگاه های NOR لازم است ابتدا تمام بایت های بلوک را صفر کنید. همچنین باید گفت که اندازه بلوک معمولی در دستگاه های NOR 64 یا 128 کیلوبایت (8-32 کیلوبایت برای NAND) است، که همراه با سرعت پایین فلاش، منجر به این واقعیت می شود که عملیات نوشتن و پاک کردن می تواند طول بکشد. تا چند ثانیه این یک عامل محدود کننده در استفاده از NOR flash به عنوان یک رسانه ذخیره سازی داده است. و استفاده از آن برای ذخیره کدهای اجرایی در صورتی امکان پذیر است که از نظر عملکرد مناسب شما باشد - الزامات نباید زیاد باشد. زمان پاک کردن حافظه NAND بر حسب میلی ثانیه اندازه گیری می شود و مرتبه اول است. و اندازه بلوک کوچک در صورت شرایط نامطلوب خارجی، از دست دادن حداقل مقدار داده را تضمین می کند. بنابراین، برای خلاصه کردن این پاراگراف: عملیات خواندن NOR کمی سریعتر از NAND است. برعکس، عملیات نوشتن برای NAND سریعتر است و به طور قابل توجهی. با توجه به اندازه بلوک کوچک، NAND به پاک کردن کمتری در واحد زمان نیاز دارد (که همانطور که در زیر خواهیم دید، همچنین می تواند طول عمر آن را در دستگاه افزایش دهد)، که تقریباً سه مرتبه بزرگتر از NOR انجام می دهد.

NOR flash یک دستگاه حافظه با دسترسی تصادفی است. تراشه های NOR دارای یک رابط هستند که آدرس دهی و دسترسی آسان به هر بایت را امکان پذیر می کند. رابط ورودی/خروجی یک دستگاه حافظه NAND بسیار پیچیده تر است و از دستگاهی به دستگاه دیگر و از توسعه دهنده ای به توسعه دهنده دیگر متفاوت است. از همان پین ها (اغلب 8 عدد از آنها) برای انتقال سیگنال های کنترلی، آدرس ها و داده ها استفاده می شود. علاوه بر این، در فلش NAND، دسترسی در بلوک های 512 بایتی انجام می شود، یعنی. 512 بایت در هر دسترسی خوانده یا نوشته می شود. دسترسی به هر بلوک تصادفی است، اما از آنجایی که دسترسی به یک بایت منفرد ممکن نیست، حافظه NAND به معنای خاصی، حافظه دسترسی تصادفی نیست. هر بایت از یک بلوک 512 بایتی به ترتیب به گذرگاه حافظه صادر می شود، بنابراین مناسب است در مورد دسترسی متوالی صحبت کنیم. کاری که آنها انجام می دهند. یا در مورد حافظه با سازماندهی صفحه. اکنون واضح تر می شود که چرا NOR برای ذخیره و اجرای برنامه ها مناسب تر است و NAND برای ذخیره داده ها مناسب تر است.
طراحی مدار یک سلول حافظه NAND ساده‌تر است: اندازه آن در مقایسه با NOR کوچک‌تر است و بر این اساس منجر به افزایش تراکم ضبط، کاهش مصرف انرژی و هزینه‌های تولید می‌شود.

اما هر فناوری نمی تواند فقط جنبه های مثبت داشته باشد. از این نظر، NAND نیز از این قاعده مستثنی نیست. مانند هر درایو دیگری، گاه به گاه خطاهای خواندن و آسیب به درایو به طور کلی امکان پذیر است. برای دستگاه های فلش مموری، مهم است که در مورد خواندن بدون خطا، پردازش بلوک های بد و تعداد چرخه های خواندن/نوشتن صحبت کنید. پدیده تفریق اشتباه بیت ها (به نام bit-flipping) برای حافظه NAND معمولی تر از NOR است. آسیب ناشی از یک بیت اشتباه بر اساس نوع داده ای که به آن تعلق دارد تعیین می شود. بنابراین، برای داده های چند رسانه ای این ناچیز خواهد بود، اما چنین خطایی در کد برنامه یا داده های مهم می تواند منجر به نتایج بسیار غم انگیزی شود. همانطور که قبلاً گفتم، این پدیده برای حافظه NOR کمتر معمول است و حافظه مبتنی بر فناوری‌های NAND به استفاده از مکانیسم‌های تشخیص و تصحیح خطا اضافی نیاز دارد.

فناوری‌های تولید حافظه NAND هنوز ناقص هستند و در ابتدا حافظه حاوی تعداد معینی از عناصر غیر کاربردی است. از آنجایی که در NAND گروهی از سلول‌های ذخیره‌سازی در یک بلوک ترکیب می‌شوند، یک سلول آسیب‌دیده در یک بلوک منجر به ناکارآمدی بلوک به عنوان یک کل می‌شود، یعنی. معلوم می شود که یک بلوک بد است. بنابراین، نظارت بر وضعیت بلوک ها و استفاده از آن ها فقط ضروری است، که انجام آن بسیار ساده تر از تولید حافظه است که مطلقاً حاوی صفحات بد نیست: چنین تولیدی بسیار گران است (وضعیت مشابهی با پانل های LCD در یک زمان). به دلایل واضح، این نوع نقص برای NOR معمولی نیست.

عمر کاری تراشه های فلش در حداقل و حداکثر تعداد ممکن سیکل های پاک کردن برای هر بلوک جداگانه بیان می شود (و ما قبلاً می دانیم که هر نوشتن بلوک لزوماً با پاک کردن اولیه آن همراه است). برای حافظه مبتنی بر فناوری‌های NOR، به ترتیب 10000 و 100000 چرخه برای NAND - 100000 و 1000000 چرخه است. همه چیز بسیار ساده است و چیزی برای اظهار نظر وجود ندارد.
استفاده از حافظه NOR نسبتا ساده است. نیازی به درایور اضافی ندارد و به سادگی قابل نصب و استفاده است. NAND پیچیده تر است، زیرا تولید کنندگان مختلف از رابط های مختلف استفاده می کنند و به احتمال زیاد به درایور نیاز دارد. با این حال، با وجود این واقعیت که حافظه NAND مزایای زیادی دارد، نباید فکر کنید که NOR چیزی از دیروز است. حافظه NOR امروزه در دستگاه های متعددی استفاده می شود که نیازی به حجم زیاد ندارند و عملکرد مهمی ندارند. NAND در مناطقی کاربرد پیدا می کند که پیچیدگی بیشتر در کاربرد با حجم زیاد و عملکرد قابل توجیه است.

بر اساس مواد از شرکت های تولید فلش
M-Systems، Samsung و غیره

عملکرد و طول عمر یک SSD در درجه اول به حافظه فلش NAND و سیستم عامل کنترلر بستگی دارد. آنها اجزای اصلی قیمت یک درایو هستند و منطقی است که در هنگام خرید به این قطعات توجه شود. امروز در مورد NAND صحبت خواهیم کرد.

در صورت تمایل، می توانید پیچیدگی های فرآیند فناوری تولید حافظه فلش را در سایت های متخصص در بررسی SSD بیابید. مقاله من طیف وسیع تری از خوانندگان را هدف قرار می دهد و دو هدف دارد:

1. پرده مشخصات مبهم منتشر شده در وب سایت های تولید کنندگان و فروشگاه های SSD را بردارید.
2. سوالاتی را که ممکن است هنگام مطالعه ویژگی های فنی حافظه درایوهای مختلف و خواندن بررسی های نوشته شده برای متخصصان سخت افزار داشته باشید، حل کنید.

برای شروع، من مشکل را با تصاویر نشان می دهم.

مشخصات SSD چه چیزی را نشان می دهد؟

مشخصات فنی NAND منتشر شده در وب سایت های رسمی تولید کنندگان و در فروشگاه های آنلاین همیشه حاوی اطلاعات دقیق نیست. علاوه بر این، اصطلاحات بسیار متفاوت است، و من اطلاعاتی را برای شما در مورد پنج درایو مختلف جمع آوری کرده ام.

آیا این عکس برای شما معنی دارد؟

خوب، فرض کنید Yandex.Market قابل اعتمادترین منبع اطلاعات نیست. بیایید به وب سایت های تولید کنندگان رجوع کنیم - آیا آسان تر شده است؟

شاید اینجوری واضح تر بشه؟

و اگر چنین است؟

یا اینجوری بهتره؟

در ضمن همه این درایوها یک حافظه نصب شده دارند! باورش سخت است، به خصوص با نگاه کردن به دو عکس آخر، اینطور نیست؟ پس از خواندن مدخل تا انتها، نه تنها به این موضوع متقاعد خواهید شد، بلکه مانند یک کتاب باز چنین ویژگی هایی را خواهید خواند.

تولید کنندگان حافظه NAND

تعداد تولیدکنندگان حافظه فلش بسیار کمتر از شرکت هایی است که SSD را با مارک های خود می فروشند. اکثر درایوها اکنون حافظه دارند از:

• اینتل/میکرون
• هاینیکس
• سامسونگ
• توشیبا/سن دیسک

تصادفی نیست که اینتل و میکرون در این لیست یکسان هستند. آنها NAND را با استفاده از فناوری های مشابه تحت سرمایه گذاری مشترک IMFT تولید می کنند.

در کارخانه پیشرو در ایالت یوتا آمریکا، همان حافظه با برندهای این دو شرکت به نسبت تقریبا مساوی تولید می شود. از خط مونتاژ کارخانه در سنگاپور، که اکنون توسط Micron کنترل می شود، حافظه ممکن است تحت نام تجاری تابعه آن SpecTek نیز قرار گیرد.

همه سازندگان SSD NAND را از شرکت های فوق خریداری می کنند، بنابراین درایوهای مختلف ممکن است تقریباً حافظه مشابهی داشته باشند، حتی اگر نام تجاری آن متفاوت باشد.

به نظر می رسد که در این وضعیت با حافظه همه چیز باید ساده باشد. با این حال، انواع مختلفی از NAND وجود دارد که به نوبه خود بر اساس پارامترهای مختلف تقسیم می شوند و باعث سردرگمی می شوند.

انواع حافظه NAND: SLC، MLC و TLC

اینها سه نوع مختلف NAND هستند که تفاوت تکنولوژیکی اصلی بین آنها تعداد بیت های ذخیره شده در سلول حافظه است.

SLC قدیمی ترین فناوری از سه فناوری است و بعید است که یک SSD مدرن با چنین NAND پیدا کنید. اکنون اکثر درایوها دارای MLC هستند و TLC کلمه جدیدی در بازار حافظه برای درایوهای حالت جامد است.

به طور کلی، TLC برای مدت طولانی در درایوهای فلش USB استفاده می شود، جایی که استقامت حافظه اهمیت عملی ندارد. فرآیندهای فناوری جدید امکان کاهش هزینه هر گیگابایت TLC NAND را برای SSD ها فراهم می کند و عملکرد و عمر مفید قابل قبولی را ارائه می دهد که برای همه سازندگان منطقی است.

جالب است که در حالی که عموم مردم نگران تعداد محدود چرخه های نوشتن SSD ها هستند، با توسعه فناوری های NAND، این پارامتر فقط در حال کاهش است!

نحوه تعیین نوع حافظه خاص در SSD

صرف نظر از اینکه یک SSD خریداری کرده اید یا فقط قصد خرید دارید، پس از خواندن این پست ممکن است در زیرنویس سوالی داشته باشید.

هیچ برنامه ای نوع حافظه را نشان نمی دهد. این اطلاعات را می‌توان در بررسی‌های درایو پیدا کرد، اما یک میان‌بر وجود دارد، به‌خصوص زمانی که نیاز به مقایسه چندین نامزد برای خرید دارید.

در سایت های تخصصی می توانید دیتابیس های SSD را پیدا کنید و در اینجا یک مثال آورده شده است.

من هیچ مشکلی در یافتن ویژگی های حافظه درایوهای خود در آنجا نداشتم، به استثنای SanDisk P4 (mSATA) نصب شده در رایانه لوحی.

کدام SSD ها بهترین حافظه را دارند؟

ابتدا نکات اصلی مقاله را مرور می کنیم:

• تولید کنندگان NAND را می توان روی انگشتان یک دست شمارش کرد
• درایوهای حالت جامد مدرن از دو نوع NAND استفاده می‌کنند: MLC و TLC که تنها در حال افزایش است
• MLC NAND در رابط ها متفاوت است: ONFi (اینتل، میکرون) و حالت تعویض (سامسونگ، توشیبا)
• ONFi MLC NAND به ناهمزمان (ارزان تر و کندتر) و همزمان (گران تر و سریع تر) تقسیم می شود.
• سازندگان SSD از حافظه های رابط ها و انواع مختلف استفاده می کنند و طیف متنوعی از مدل ها را متناسب با هر بودجه ای ایجاد می کنند
• مشخصات رسمی به ندرت حاوی اطلاعات خاصی است، اما پایگاه داده های SSD به شما اجازه می دهد تا نوع NAND را با دقت تعیین کنید.

البته در چنین باغ وحشی نمی توان پاسخ روشنی برای سوال مطرح شده در زیرنویس داشت. صرف نظر از نام تجاری درایو، NAND دارای مشخصات ذکر شده است، در غیر این صورت خرید آن توسط سازندگان OEM فایده ای ندارد (آنها ضمانت خود را روی SSD ها می دهند).

با این حال ... تصور کنید که تابستان شما را با برداشت بی سابقه ای از توت فرنگی در ویلا خوشحال کرد!

این همه آبدار و شیرین است، اما شما به سادگی نمی توانید آنقدر بخورید، بنابراین تصمیم گرفتید برخی از توت هایی را که جمع آوری کرده اید بفروشید.

آیا بهترین توت فرنگی ها را برای خود نگه می دارید یا برای فروش قرار می دهید؟ :)

می توان فرض کرد که سازندگان NAND بهترین حافظه را در درایوهای خود نصب می کنند. با توجه به تعداد محدودی از شرکت های تولید کننده NAND، لیست تولید کنندگان SSD حتی کوتاه تر است:

• Crucial (تقسیمی از میکرون)
• اینتل
• سامسونگ

باز هم، این فقط یک حدس است و با حقایق سخت پشتیبانی نمی شود. اما آیا اگر جای این شرکت ها بودید به گونه ای دیگر عمل می کردید؟

دو نوع اصلی حافظه فلش وجود دارد: NOR و NAND. هر کدام از آنها مزایا و معایب خاص خود را دارند که زمینه های استفاده از هر فناوری را مشخص می کند. مشخصات اصلی آنها در جدول ارائه شده است.

حافظه فلش NOR

حافظه NOR که نام آن از نشانه گذاری داده های ویژه (Not OR - logical Not-OR) گرفته شده است، یک حافظه فلش با سرعت بالا است. حافظه NOR دسترسی تصادفی و سریع به اطلاعات را فراهم می کند و توانایی نوشتن و خواندن داده ها را در یک مکان خاص بدون نیاز به دسترسی متوالی به حافظه دارد. برخلاف حافظه NAND، حافظه NOR می‌تواند به داده‌های تا اندازه یک بایت دسترسی داشته باشد. فناوری NOR از موقعیت هایی سود می برد که داده ها به صورت تصادفی نوشته یا خوانده می شوند. بنابراین، NOR اغلب در تلفن های همراه (برای ذخیره سیستم عامل) و تبلت ها ساخته می شود و همچنین در رایانه ها برای ذخیره بایوس استفاده می شود.

حافظه فلش NAND

حافظه NAND پس از NOR اختراع شد، و همچنین نام گذاری شده از یک نشانه گذاری داده ویژه (Not AND) است. حافظه NAND داده ها را با سرعت بالا در حالت خواندن متوالی می نویسد و می خواند و داده ها را در بلوک های کوچک (صفحات) سازماندهی می کند. حافظه NAND می تواند اطلاعات را صفحه به صفحه بخواند و بنویسد، اما نمی تواند به یک بایت خاص مانند NOR دسترسی پیدا کند. بنابراین، NAND معمولاً در درایوهای حالت جامد (SSD)، پخش‌کننده‌های صوتی و تصویری، جعبه‌های تنظیم، دوربین‌های دیجیتال، تلفن‌های همراه (برای ذخیره اطلاعات کاربر) و سایر دستگاه‌هایی که داده‌ها معمولاً به‌طور متوالی نوشته می‌شوند، استفاده می‌شود.

به عنوان مثال، اکثر دوربین های دیجیتال از فناوری NAND استفاده می کنند زیرا تصاویر به صورت متوالی ضبط و ضبط می شوند. فناوری NAND هنگام خواندن نیز کارآمدتر است، زیرا می تواند کل صفحات داده را خیلی سریع منتقل کند. به عنوان یک حافظه سریال، NAND برای ذخیره داده ها ایده آل است. قیمت برای