Думаю лет так через несколько будут только SSD
Void писал(а):Что победит в борьбе за место в будущих системниках?
BeteTest писал(а):Интел анонсировала свои накопители на 32 и 64 гБ, но цены кусаются.
Гибридные накопители
† Dementor † писал(а):Гибридные накопители
Господа, а вы хотя бы смутно себе представляете, что сие такое и как оно выглядит? Или просто решили от колокольни взять и ввести некое абстрактное понятие?
Флэш-память: не так долговечна, как хотелось бы
За какие-то три года, буквально у нас на глазах флэш-память превратилась из экзотического и дорогостоящего средства хранения данных в один из самых массовых носителей. Твёрдотельная память этого типа широко используется в портативных плеерах и карманных компьютерах, в фотоаппаратах и миниатюрных накопителях "флэш-драйвах".
Первые серийные образцы работали с низкой скоростью, однако сегодня скорость считывания и записи данных на флэш-память позволяет смотреть хранящийся в миниатюрной микросхеме полноформатный фильм или запускать "тяжёлую" операционную систему класса Windows XP. Некоторые крупные производители уже продемонстрировали компьютеры, в которых место жёсткого диска занимают чипы флэш-памяти, а чересчур оптимистичные наблюдатели и вовсе торопятся полностью похоронить винчестеры, так же, как и флоппи-диски.
Однако у флэш-памяти есть один очень неприятный недостаток, препятствующий тому, чтобы этот тип носителя заменил все существующие оптические и магнитные накопители, и этот недостаток связан с надёжностью и долговечностью. Дело в том, что в силу самой конструкции флэш-память имеет конечное число циклов стирания и записи, достигающее, с чем уже столкнулись владельцы цифровых фотоаппаратов и флэш-драйвов, интенсивно эксплуатирующие эти носители.
По оценкам сами производителей, современная флэш-память, в среднем, способна выдержать порядка 100000 циклов стирания/записи, хотя в ряде случаев заявляются куда более впечатляющие показатели - до миллиона циклов. Чтобы понять, почему возникает такое ограничение, необходимо хотя бы в первом приближении познакомиться с принципами работы этого типа носителей.
Все флэш-накопители построены на свойстве полевых транзисторов хранить в "плавающем" затворе электрический заряд в течение многих лет. Присутствие или отсутствие заряда в транзисторе рассматривается как логический ноль или логическая единица в двоичной системе счисления. В современных накопителях применяется память типа НЕ-И или NAND, которая обеспечивает высокую скорость последовательного доступа к данным и отличается невысокой себестоимостью производства в сочетании с высокой ёмкостью. Недостатки NAND-памяти - поблоковый доступ и, следовательно, относительно низкая скорость произвольного доступа, - нивелируются высокой ёмкостью и высокой скоростью последовательного доступа, которая требуется в таких устройствах, как фотокамеры, плееры или съёмные накопители.
Для записи и стирания данных в NAND-памяти используется туннелирование электронов методом Фаулера-Нордхейма (FN-туннелирование) через диэлектрик, что не требует высокого напряжения и позволяет сделать ячейки миниатюрнее. Однако именно процесс туннелирования заряда физически изнашивает ячейки, поскольку при помощи электрического тока заставляет электроны проходить сквозь барьеры из диэлектрика и проникать в затвор. Поэтому больше всего изнашивают микросхему процессы стирания и записи - для чтения же через канал просто пропускается ток.
Разумеется, производители памяти принимают меры для увеличения срока службы твёрдотельных накопителей: в первую очередь, они связаны с обеспечением равномерности процессов записи/стирания по всем ячейкам массива, чтобы какие-то из них не были подвержены большему износу, чем другие. Один из способов - наличие резервного объёма памяти, за счёт которого при помощи специальных алгоритмов обеспечивается равномерная нагрузка и коррекция возникающих ошибок. Кроме того, выводятся из работы вышедшие из строя ячейки в целях предотвращения потери информации. В служебную область записывается также таблица файловой системы, что предотвращает сбои чтения данных на логическом уровне, возможные, к примеру, при некорректном отключении накопителя или при внезапном отключении электроэнергии.
К сожалению, с увеличением ёмкости микросхем флэш-памяти снижается и количество циклов записи/стирания, поскольку ячейки становятся всё более миниатюрными и для рассеивания оксидных перегородок, изолирующих плавающий затвор, требуется всё меньшее напряжение. Поэтому с проблемам сталкиваются не только владельцы флэш-накопителей очень маленького, но и очень большого объёма.
Практика показывает, что гигабайтная флэш-карточка при интенсивном ежедневном использовании в цифровом фотоаппарате может начать выходить из строя уже через год-два после после начала применения. Некоторые фотолюбители прекращают пользоваться такими картами, но хранят на них части своих архивов. Это тоже довольно опрометчивое решение, ведь, несмотря на реализованные в контроллерах карточек системы защиты от стирания, в том числе, аппаратные, при чтении архивов возможна подача повышенного (или пониженного) напряжения на изношенные ячейки, что чревато самопроизвольным стиранием записанных на карточку данных. Иными словами, придётся смириться с тем, что флэш-карта исчерпала свой ресурс и полностью отказаться от её использования.
В результате прочтения этой статьи у вас могло сложиться мнение о вопиющей ненадёжности флэш-памяти, но оно, конечно же, ошибочно. Износ флэш-памяти ускоряется лишь в случае неправильного её использования - постоянного стирания и удаления небольших файлов. Кстати, в этом кроется причина якобы более низкой надёжности USB-флэш-драйвов по сравнению с карточками различных форматов. Всё дело в том, что, к примеру, в фотоаппаратах или в плеерах ёмкость карты заполняется полностью и постепенно, в то время как у флэш-драйвов нередко более "рваный" режим эксплуатации - "записал - стёр - записал". При этом в последнем случае, несмотря на все алгоритмы и технологии, повышенному износу подвергаются одни и те же участки микросхемы. Совет здесь может быть только один: старайтесь по возможности полностью заполнять флэш-драйвы и не удалять немедленно ставшие ненужными файлы - тем самым вы продлите срок службы накопителя.
Кроме того, обычные карточки флэш-памяти не рассчитаны на использование в качестве постоянного накопителя: не рекомендуется редактировать документы, базы данных непосредственно на "флэшке", работать с операционной системой, записанной в карточку памяти. Помимо преждевременного износа из-за постоянных процессов записи/стирания и постоянного обновления таблицы файловой системы возможен выход накопителя из строя по причине банального перегрева! Разумеется, если вы используете флэш-карту только для чтения, подобных проблем не возникнет. Для описанных же случаев больше подходят традиционные механические магнитные внешние накопители различных форм-факторов, изначально рассчитанные на подобные режимы работы.
Конечно, разработчики продолжают совершенствовать конструкцию и технологические процессы для изготовления флэш-памяти, которые бы позволили максимально увеличить число циклов стирания/записи и ещё больше нарастить ёмкость этого носителя, однако проводятся исследования и в области альтернативных твёрдотельных носителей.
Например, в Intel уже несколько лет занимается разработкой твёрдотельной памяти на аморфных полупроводниках (Ovonic Unified Memory, OUM). В основу работы такой памяти положена технология фазового переход, аналогичная принципу записи на перезаписываемые диски CD-RW или DVD-RW, при котором состояние регистрирующего слоя изменяется с аморфного на кристаллическое, и одно из этих состояний соответствует логическому нулю, а другое - логической единице. Принципиальное отличие - способ записи: если в оптических носителях применяется нагрев лазером, то в OUM нагрев производится непосредственно электрическим током.
Как заявляют в Intel, в отличие от флэш-памяти, OUM теоретически обладает повышенной надёжностью и плотностью хранения данных, а также повышенным быстродействием - до 100-200 нс. И, самое главное, максимальное число циклов записи/стирания в OUM превышает 10 триллионов - на несколько порядков больше, чем у флэш-памяти. Несмотря на то, что в Intel заявляют о работах над OUM-памятью уже в течение более пяти лет, промышленное производство таких чипов, по оценкам специалистов, начнётся не раньше следующего десятилетия.
Еще одна альтернативная флэш-памяти и куда более близкая к серийному производству технология - магниторезистивная память (MRAM), существенно опережающая по быстродействию OUM-память: время доступа этих чипов на сегодня составляет не более 10-15 нс. Благодаря этому память типа MRAM может применяться не только для длительного хранения данных, но и в качестве оперативной памяти.
Чипы MRAM построены на базе элементов магнитной памяти, укреплённых на кремниевой подложке, и теоретически поддерживают бесконечное число циклов записи и стирания. Кроме того, важным свойством MRAM-памяти является возможность мгновенного включения, что особенно ценится в мобильных устройствах.
Значение ячейки в этом типе памяти определяется магнитным, а не электрическим зарядом, как в обычной флэш-памяти. Важное достоинство этой разработки - совместимость технологии производства с техпроцессом по выпуску КМОП-чипов, а также возможности использования материалов, применяемых в традиционных магнитных носителях, в частности, ферромагнитных плёнок.
Гибридная технология обладает и рядом ограничений: пока подобные микросхемы рассчитаны на слишком "грубый" по сегодняшним меркам 0,18-микронный техпроцесс, что не позволяет добиться сравнимых с флэш-памятью размеров ячеек. Кроме того, себестоимость производства MRAM-памяти пока непозволительно высока.
Разработкой технологии MRAM занимается один из крупнейших мировых производителей памяти, компания Infineon, а также "голубой гигант" IBM, начавший исследования в этой области ещё в семидесятых годах прошлого столетия. Свои средства в развитие технологии MRAM инвестировали также такие компании, как Toshiba, Freescale Semiconductor и NEC, поэтому есть все основания полагать, что этот тип памяти появится на рынке в качестве серийной продукции гораздо раньше OUM.
Пока же все альтернативные технологии хранения данных остаются в проектах, производители продолжают совершенствовать традиционную флэш-технологию, переходят на более тонкие техпроцессы и повышают ёмкость микросхем. Можно не сомневаться в том, что фирмы, выпускающие флэш-память, намерены использовать весь потенциал этого типа носителей перед переходом на накопители другого типа. Поэтому число устройств, снабжённых флэш-памятью, в ближайшее время будет увеличиваться, и рекомендации по использованию такой памяти вряд ли скоро потеряют актуальность.
Void писал(а): Стоимость за 1 Гб обычного жесткого диска, все еще существенно ниже стоимости 1 Гб NAND флеш-памяти.
Долгожданные SSD X18-M и X25-M от Intel, призванные сделать SSD массовыми продуктами, уже в продаже.
Новинки используют флэш-память типа MLC NAND, которая медленнее, но и дешевле SLC. Несмотря на это, показатели чтения данных на скорости до 250-и Мб/с и записи на скорости до 85 Мб/с впечатляют. Латентность при записи составляет 85 мс. Впечатляющих показателей позволили добиться параллельная 10-канальная архитектура, проприетарный контроллер памяти в совокупности с программными алгоритмами. Форм-фактор устройств обозначен в их названии: Intel X18-M является 1,8-дюймовым накопителем, X25-M - 2,5-дюймовым. У обеих моделей интерфейс SATA.
На данный момент цена еще очень высока, но есть надежда, что этот недостаток Intel вскоре исправит. 80-Гб твердотельный накопитель обойдется оптовым покупателям в 595 долларов в партиях от 1000 штук.
Несмотря на то, что твердотельные накопители (SSD) только начинают внедряться, а многие производители жестких дисков лишь недавно начали освоение их производства, некоторые аналитики и компании уже предсказывают непременное вытеснение аналогового способа хранения данных с помощью магнетизма цифровым методом на основе транзисторов.
Сайт TG Daily опубликовал свое исследование данного вопроса, основные тезисы которого мы приведем ниже.
К преимуществам SSD можно отнести следующее:Форм-фактор любой формы и любого размера.
Высокая скорость чтения и записи (более 150 Мб/с).
Низкое энергопотребление и тепловыделение (2 Вт для 1,8" накопителей).
Полная устойчивость к вибрациям.
К главному недостатку по-прежнему относится высокая цена, которая в настоящее время примерно в 10 раз превосходит жесткие диски. Однако тенденция показывает, что SSD развиваются быстрее, увеличивая соотношение объема данных к денежным затратам на 100 % в год, у HDD этот показатель составляет 50 %.
Так что в настоящее время SSD может применяться только в тех областях, где HDD значительно уступает в качественных характеристиках. И на развитие SSD повлияет, в первую очередь, не энергопотребление и скорость работы, а размеры.
Samsung SSD
К сожалению, самые маленький стандартный размер жесткого диска составляет 1,8 дюймов и его толщина не дает возможности применять HDD в карманных устройствах. Увеличение популярности мультимедийных карманных устройств будет способствовать и расширению применения SSD.
Ноутбуки повлияют меньше на развитие SSD — т. к. здесь важны только лишь энергоэффективные и, меньше, скоростные характеристики SSD. Уже существует возможность установки 1,8" SSD объемом до 240 ГБ и 2,5" накопителей объемом до 500 Гб. Ожидается, что стоимость SSD объемом 256 Гб, построенных по многоячеечной технологии, опустится ниже 1000 $ в начале 2009 года. Это высокая цена, но учитывая, что в ноутбуках традиционно применяются более дорогие комплектующие, что обусловлено факторами ограниченного пространства и энергопотребления, использование SSD может не очень значительно сказаться на конечной стоимости дорогих ноутбуков. Владельцам, правда, придется ограничить свои потребности в объеме памяти.
Наконец, в настольных ПК SSD будет применяться только из-за своей высокой скорости чтения. Именно этот, самый большой, рынок останется главным для жестких дисков. Основное применение HDD станет хранение больших объемов данных. SSD в ПК будет дополнять магнитные накопители в качестве системного диска, где нужна быстрая скорость подкачки.
Корпорация IBM недавно заявила, что в 2018 году она полностью откажется от жестких дисков в своих продуктах. Но даже в этом случае, очень смело говорить о будущем полном вытеснении HDD. Более вероятно, что жесткие диски уступят SSD многие области своего применения, но останутся главным средством хранения больших объемов данных. Применяемая сегодня перпендикулярная технология записи, по прогнозам специалистов, сможет обеспечить объем до 10 Тб в 3,5-дюймовом форм-факторе. Не исключено, что в дальнейшем будет внедрена еще более совершенная технология аналоговой записи. С другой стороны, существует мнение, что SSD может прекратить свое развитие на 22-нм техпроцессе, что, думается, преувеличено, ведь тогда остановится и развитие полупроводниковой индустрии в целом, а это маловероятно.
Продвижение SSD очень выгодно полупроводниковым компаниям, ведь это позволяет значительно расширить производственные мощности и полностью их загрузить, а также использовать относительно старые линии производства. Таким образом, развитие SSD способствует уменьшению стоимости всех полупроводниковых чипов.
Индустрии жестких дисков нечего опасаться со стороны накопителей на базе флэш-памяти, кроме недобросовестной информации. Твердотельные диски (solid state drives, SSD) никогда не будут стоить дешевле традиционных жестких дисков, и ограниченное количество циклов записи будет оставаться фактором, ограничивающим их применение – заявил представитель Международной ассоциации производителей жестких дисков (International Hard Disk Drive Equipment and Materials Association, IDEMA) во время отраслевого симпозиума, проходившего в Бангкоке.
Согласно данным IDC, в третьем квартале текущего года индустрия жестких дисков установила новый рекорд, отгрузив за данный период 153 млн устройств, по сравнению со 144 млн в последнем квартале 2007 г. Несмотря на растущую популярность SSD, многие специалисты считают, что эта разновидность накопителей все-таки останется нишевым продуктом, применяющимся преимущественно в специфических условиях или в составе гибридных устройств, тогда как статус массового продукта сохранят за собой традиционные жесткие диски.
Аналитики из IDC считают, что в обозримом будущем жесткие диски по-прежнему будут обеспечивать лучшее соотношение цены за гигабайт, поэтому SSD-накопители будут применяться преимущественно в тех случаях, когда требуется минимизировать уровень энергопотребления, вес, и обеспечить повышенную стойкость к механическим воздействиям – то есть, в портативных мобильных устройствах. Отмечается также, что, несмотря на довольно часто рекламируемые преимущества SSD-накопителей по части производительности, реальные приложения едва ли подтверждают теоретические выкладки. Этот факт объясняется многоуровневой оптимизацией программного и аппаратного обеспечения под особенности жестких дисков, наработанной за десятилетия их использования.
Более эмоционально высказался вице-президент компании Trendfocus Джон Ким (John Kim). «Как сделать хороший SDD? У вас должна быть дешевая флэш-память с высокой скоростью записи и высокой надежностью, и хороший контроллер. В настоящее время такие устройства уже реализованы, и называются они жесткими дисками. Для чего мы должны менять решения, которые обеспечивают необходимые качества, на те, которые их не обеспечивают?»
Вернуться в Компьютеры и периферийное оборудование
Зарегистрированные пользователи: Bing [Bot], DotBot [Crawler], Google [Bot], SEMrush [Бот], Trendiction [Бот]