Загрузил Роман Карандашёв

Реферат флэш память

Реклама
Минобрнауки России
Тверской государственных технический университет
Кафедра ЭВМ
Контрольная работа
по дисциплине «Введение в проф.деятельность»
Электронный способ хранения информации:
флэш-память
Выполнил: студент 1 курса
Карандашёв Роман Николаевич
ИВТ.ВМКСС.19.54
Научный руководитель:
Карельская Катерина
Александровна
Тверь
2020
ЭЛЕКТРОННЫЙ СПОСОБ ХРАНЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ:
ФЛЭШ-ПАМЯТЬ
Оглавление
Введение.................................................................................................................................... 3
Флэш-память в историческом аспекте ................................................................................... 5
Энергонезависимая память ................................................................................................. 6
Фуджио Масуока – изобретатель флэш-памяти................................................................ 7
Принципы работы флэш-памяти ............................................................................................ 9
NOR ....................................................................................................................................... 9
NAND .................................................................................................................................... 9
V-NAND .............................................................................................................................. 10
Основные характеристики флэш-памяти............................................................................. 11
Заключение ............................................................................................................................. 14
Библиография ......................................................................................................................... 15
2
Введение
Со времён появления первых компьютеров, их неизменной составной
частью является память – часть вычислительной машины, физическое устройство
или среда для хранения данных, используемая в вычислениях в течение
определённого времени.
Компьютерная память обеспечивает поддержку одной из функций
современного компьютера – способность длительного хранения информации.
Вместе с центральным процессором запоминающее устройства являются
ключевыми звеньями архитектуры фон Неймана – принципа, заложенного в
основу большинства современных компьютеров общего назначения.
Выделяя общие черты компьютерной памяти, возможно использовать ту
или иную классификацию в зависимости от того, какой признак считается
основным, однако о каком бы виде «компьютерной памяти» не шла речь,
основное свойство – записывать и стирать данные, остаётся неизменным.
Рассматривая архитектуру современного компьютера, мы можем выделить
оперативную память, кэш-память, память для длительного хранения данных.
Общим для всех видов является сохранение на определённый период
времени данных, которые на машинном уровне представляют собой не более чем
последовательность един и нулей – битов, минимальных единиц хранения
информации.
Разделяя типы памяти по длительности хранения информации, можно
расставить их в следующем порядке:
1. Кэш-память – используется для кратковременного хранения данных,
непосредственно перед их обработкой центральным процессоров. Кэшпамять позволяет держать наиболее часто используемые слова внутри
центрального процессора и избегать (медленных) обращений к основной
памяти.1
2. Оперативная память – хранилище данных, которые в дальнейшем
обрабатываются процессором. В ней содержатся как последовательность
команд, которые необходимо выполнить, так и данные, определённые
пользователем и переработанные таким образом, чтобы стать
приемлемыми для оперирования процессором. Однако отличительным
свойством оперативной памяти является то, что она хранит данные ровно
до тех пор, пока к ней поступает электричество.
3. Память длительного хранения – то есть независимая от электрического
питания.
И если первые два вида связаны непосредственно с процессом обработки
данных в целях выполнения последовательности команд (программ), то память
для длительного хранения выполняет функцию обеспечить сохранность данных
именно на протяжении длительного времени.
1 Таненбаум Э., Остин Т. Архитектура компьютера. 6-е издание. Питер, 2017. С. 62
3
Традиционно память длительного хранения подразделяют по типу хранения
на магнитный, оптический и электронный.
В процессе эволюции человеческого общества, в своей деятельности
человек оперировал различными объектами, пригодными для хранения
информации – глиняными табличками, берестяными грамотами, свитками,
книгами, газетами, картинами, фотографиями. С появлением и развитием
компьютерной техники, в лексических оборот вошёл такой термин, как файл совокупность информации, пригодной для обработки компьютером, но в то же
время содержащий информацию, пригодную для восприятия человеком. Для
конечного пользователя, файл может содержать текстовый документ,
изображение, исходный текст или исполняемый файл программы.
Попытки отойти от оперирования файлом как объектом информационного
обмена, на протяжении определённого периода времени предпринимались
разработчиками программного обеспечения, в частности Apple, в устройствах
которой пользователь не мог без дополнительных усилий получить доступ к
файловой системе, и должен был по задумке разработчиков оперировать таким
объектами – как «музыкальная композиция», «фотография», «документ». Однако
подобных подход показал свою неэффективность и приложение «Файлы»
появилось даже на телефонах данного производителя.
Поэтому, как бы там ни было, «файл» остаётся основной концепцией при
оперировании компьютерной информации для пользователя. И, конечно, файлы
нужно хранить, преобразовывать (изменять, копировать, переносить), а также
обмениваться ими. И если задать любому пользователю вопрос, каким образом
можно передать файл из одного компьютера в другой – то два самых очевидных
ответа будет – переслать по сети или передать на «флэшке».
Действительно, такое слово как «флэшка» очень быстро вошло в речевой
оборот. Под ним, с обывательской точки зрения, подразумевают небольшое
устройство, которое возможно вставить в компьютер, смартфон или фотоаппарат,
скопировать с него файлы или записать свои. Но что скрывает в себе эта
«флэшка», откуда появился этот термин и что он означает? Ответы на данные
вопросы являются темой данного реферата.
Определяя структуру работы, я считаю методологически правильным дать
определение, что же такое «флэш-память» не в начале работы, а по мере
выявления и раскрытия основным свойств и принципов работы данного вида
компьютерной памяти. При этом будем учитывать, что нам эмпирически
известно, что «флэш-память» является электронным и энергонезависимым
способом хранения информации.
4
Флэш-память в историческом аспекте
Развитие компьютерных технологий в настоящее время настолько
стремительно, что нововведения становятся обыденным явлением до того, как
они оказываются осмысленными. Мы начинаем пользоваться теми или иными
технологиями, совершенно не задумываясь о том, как они работают и откуда
произошли.
Попытки полно и структурно описать архитектуру современного
компьютера сталкиваются с тем, что пока происходит работа над таким
описанием, в описываемом предмете происходят изменения, которые делают
описание неполным.
Так, в масштабном труде «Архитектура компьютера» Эндрю Таненбаума,
всемирно известного специалиста в области информационных технологий,
изданном в 2017 года, приводится иерархическая структура памяти компьютера,
состоящая из пяти уровней, на верхнем из которых находятся регистры
процессора, а нижний делят ленточный накопитель и оптический диск. При этом
«флэш-память» в данной структуре места не нашла. Очевидно, что это является
следствием не недостатка компетенции уважаемого учёного, а стремительным
развитием области хранения данных.
Действительно, автор данного реферата в 1995-м году устанавливал на свой
компьютер операционную систему Windows 95, вооружившись стопкой из более
чем сорока трёхдюймовых дискет, в 2001-м записал все свои файлы с жесткого
диска на один CD-RW, а в 2004 году всегда имел в кармане абсолютно все рабочие
документы и пару музыкальных альбомов на флэшке Kingston ёмкостью 256
мегабайт.
Причём если дискеты были крайне ненадёжным способом хранения (из
двух десятков пара легко могла не читаться), диски царапались, то флэшка, при
определённой степени везения, могла выдержать даже стирку в машине,
завалявшись в кармане джинсов. Но гораздо больший шок, в хорошем смысле
слова, вызвало появление первых твердотельных накопителей, которые
позволяли загрузить операционную систему за пару десятков секунд, а сама её
работа неожиданно стала плавной и «бесшовной». Опыт работы с операционной
системой Windows 10 показывает, что эффективно пользоваться ей можно только
при установке на твердотельный накопитель (SSD), в противном случае
коммуникация с компьютером превращается в мучение.
Но, глядя в прошлое, появляется резонный вопрос – почему же носители,
использующие электронный способ хранения информации, не появились раньше?
Для этого рассмотрим, какие способы энергонезависимой памяти
существуют.
5
Энергонезависимая память
Изначально при проектировании архитектуры компьютера было очевидно,
что во многих случаях данные должны сохраняться даже при отключённом
питании. Эти требования привели к появлению ПЗУ (постоянно запоминающих
устройств), или ROM (Read-Only Memory – память только для чтения). ПЗУ не
позволяют изменять и стирать хранящуюся в них информацию (ни умышленное,
ни случайно). Данные записываются в ПЗУ в процессе производства. Для этого
изготавливается трафарет с определённым набором битов, который
накладывается на фоточувствительный материал, а затем открытые (или
закрытые) части поверхности вытравливаются. Единственный способ изменить
программу в ПЗУ – поменять всю микросхему.
ПЗУ стоят гораздо дешевле ОЗУ, если заказывать их большими партиями,
чтобы оплатить расходы на изготовление трафарета. Однако они не допускают
изменений после выпуска с производства, а между подачей заказа на ПЗУ и его
выполнением может пройти несколько недель. Чтобы компаниям было проще
разрабатывать новые устройства, основанные на ПЗУ, были выпущены
программируемые ПЗУ (Programmable ROM, PROM). В отличие от обычных ПЗУ,
их можно программировать в условиях эксплуатации, что позволяет сократить
время исполнения заказа. Многие программируемые ПЗУ содержат массив
крошечных плавких перемычек. Чтобы пережечь определённую перемычку,
нужно выбрать требуемые строку и столбец, а затем приложить высокое
напряжение к определённому выводу микросхемы.
Следующая разработка этой линии – стираемое программируемое ПЗУ
(Erasable PROM, EPROM), которое можно не только программировать в условиях
эксплуатации, но и стирать с него информацию. Если кварцевое окно в данном
ПЗУ подвергать воздействию сильного ультрафиолетового света в течение 15
минут, все биты установятся в 1. Если нужно сделать много изменений, во время
одного этапа проектирования, стираемые ПЗУ гораздо экономичнее, чем обычные
программируемые ПЗУ, поскольку их можно использовать многократно.
Следующий этап – электронно-перепрограммируемое ПЗУ (Electronically
EPROM, EEPROM), которое не нужно для этого помещать в специальную камеру,
чтобы подвергнуть воздействию ультрафиолетовых лучей – для стирания
информации достаточно подать соответствующие импульсы. Кроме того, чтобы
перепрограммировать данное устройство, его не нужно вставлять в специальный
аппарат для программирования, в отличие от стираемого программируемого ПЗУ.
Более современный тип электронно-перепрограммируемого ПЗУ – флэшпамять. В отличие от стираемого ПЗУ, которое стирается под воздействием
ультрафиолетовых лучей, и от электронно-перепрограммируемого ПЗУ, которое
стирается по байтам, флэш-память стирается и записывается блоками.1
1 Таненбаум Э., Остин Т. Архитектура компьютера. 6-е издание. Питер, 2017. С. 207
6
Фуджио Масуока – изобретатель флэш-памяти
Авторство изобретения флэш-памяти принадлежит японскому инженеру
Фуджио Масуоке (Fujio Masuoka), родившемуся в 1943 году и здравствующему
по сей день. Устроившись в 1971 года на работу в корпорацию «Тошиба»,
Масуока был вдохновлён идеей энергонезависимой памяти. Существующие на то
время чипы EEPROM требовали длительного времени для стирания и именно в
направлении ускорения данного процесса работал учёный. Результатом работы
стало изобретение и патентование так называемого «плавающего затвора»,
который позволял выполнять процедуру стирания гораздо быстрее. Коллега
Масуоки предложил использовать слово «флэш» (англ: «flash» - вспышка),
потому что процедура стирания была похожа на вспышку, по своей
молниеносности. В 1984 году была запатентованы технология NOR, а в 1987 –
Nand.1
Но как часто это бывает, выгоду от изобретения получает не изобретатель,
а та компания, которая сумеет интегрировать изобретение в коммерческий
продукт, удовлетворяющие насущные потребности рынка. Так произошло и в
случае с флэш-памятью.
В 2002 году журнал «Форбс» опубликовал статью «Невоспетый герой»
(“Unsung hero”), посвящённая Фуджи Масуоке, в которой описывается история
изобретения флэш-памяти, насыщенная интересными деталями и подробностями.
Как пишет автор статьи – «флэш-память – самая важная инновация 90-х и
она могла бы сделать Масуоку очень богатым. Однако его работодатель, Тошиба,
отметила его достижения вознаградив премией всего лишь в несколько сотен
долларов, а затем позволила прямому конкуренту – Intel, взять контроль над
рынком с помощью изобретения. В дальнейшем, по словам Масуоки, Тошиба
неоднократно пыталась сместить его с занимаемой должности на позицию, где бы
он не мог более проводить разработки.
Более того, департамент по связям с общественностью Тошибы
неоднократно заявлял, что это Intel является изобретателем флэш-памяти. На что
Intel возразила, указав, что первенство изобретения принадлежит именно Тошибе
и в 1997 году Институт инженеров электротехники и электроники (IEEE),
расположенный в Нью-Йорке вручил Масуоке премию Морриса Либмана за
изобретение флэш-памяти во время работы учёного в Тошибе.
Со слов самого Масуоки, несмотря на то что флэш-память NOR-типа была
изобретена ещё в 1980-м, потребовалось четыре года, чтобы воплотить идею в
виде чипа. Как говорит учёный: «К тому времени я занимал достаточную
должность, чтобы просто пойти на фабрику и без каких-либо разрешений
поручить сделать для меня то, что мне нужно».
Когда в 1984 г. Масуоке представил свою память на ежегодной
международной конференции разработчиков электроники в Сан-Хосе,
Калифорния, индустрия увидела в его изобретении угрозу для своего бизнеса. По
возвращению домой, его руководство было поражено количеством просьб от
1 Fujio Masuoka [Electronic resource]. – URL: https://en.wikipedia.org/wiki/Fujio_Masuoka
7
американских компьютерных и автомобильных компаний с просьбой представить
им образцы чипов. После их получения, Интел немедленно сформировала группу
из 300 инженеров для разработки флэш-памяти. Это контрастирует с тем, что
Тошиба выделала Масуоке всего лишь пять помощников. Тем не менее, именно
группа Масуоки первой выпустила коммерческий продукт, который
использовался в производстве автомобилей. Однако вскоре Intel заняла
доминирующую роль на рынке в сфере производства флэш-памяти. В своём
буклете, опубликованном в 1993 году и посвящённом 25-летию компании, Интел
с гордостью отмечала, что наконец-то изменила устоявшийся к тому времени
шаблон, когда американское изобретение становится японским продуктом.
Интересна также история изобретения NAND-флэш. В 1986 году Масуока
был вынужден проводить время в США как свидетель по патентному спору, с
участием Тошибы и Техас Инструменты. Ожидая своей очереди для дачи
показаний, он начал работать над новым типом флэш-памяти и в дальнейшем
посвящал этой работе всё свободное время, пока не был готов подать заявку на
патент.
Идея, лежащая в основе NAND-флэш, как полагал Масуока, сможет
привести к тому, что флэш-память заменит жесткие диски в компьютерах.
Работая с более низкой скоростью, она, тем не менее, выигрывала в стоимости.
Описывая отличия NAND от NOR, Масуока приводил в пример разницу между
восьмиэтажным и одноэтажным зданием. В одноэтажное можно легко заходить и
выходить, однако есть ограничение, когда на ограниченной площади можно
разместить всего лишь одно здание.
На момент выхода статьи Форбс в 2002 году, Масуока имел 159 патентов,
выданных не его имя, но утверждал, что его самое большое изобретение до сих
пор не обнародовано – а именно 3-х мерный полупроводник, который, по его
утверждению, позволит Intel производить 20-гигагерцовые процессора на
оборудовании, которое используется для производства процессоров в 2
гигагерца.1
1 Benjamin Fulford. Unsung hero [Electronic resource]. –
URL: https://www.forbes.com/global/2002/0624/030.html
8
Принципы работы флэш-памяти
NOR
Ячейка флэш-памяти NOR представляет из себя транзистор с двумя
изолированным затворами: управляющим (control) и плавающим (floating).
Важной особенностью последнего является способность удерживать электроны,
то есть заряд. Также в ячейке имеются так называемые «сток» и «исток». При
программировании между ними, вследствие воздействия положительного пола на
управляющем затворе, создаётся канал – поток электронов. Некоторые из
электронов, благодаря наличию большей энергии, преодолевают слой изолятора
и попадают на плавающий затвор. На нём они могут храниться в течение
нескольких лет. Определённый диапазон количества электронов (заряда) на
плавающем затворе соответствует логической единице, а все, что больше, - нулю.
При чтении эти состояния распознаются путем измерения порогового
напряжения транзистора. Для стирания информации на управляющий затвор
подается высокое отрицательное напряжение, и электроны с плавающего затвора
переходят (туннелируют) на исток. В технологиях различных производителей
этот принцип работы может отличаться по способу подачи тока и чтению данных
из ячейки.
Из недостатков, в частности, у флэш-памяти с архитектурой NOR стоит
отметить плохую масштабируемость: нельзя уменьшать площадь чипов путем
уменьшения размеров транзисторов. Эта ситуация связана со способом
организации матрицы ячеек: в NOR архитектуре к каждому транзистору надо
подвести индивидуальный контакт. Гораздо лучше в этом плане обстоят дела у
флэш-памяти с архитектурой NAND.1
Применение NOR-флэш-памяти целесообразно когда требуется память
небольшого объёма и требующая быстрого доступа по случайным адресам и с
гарантией отсутствия сбойных элементов: встраиваемая память программ
однокристальных микроконтроллеров, стандартные микросхемы ПЗУ
произвольного доступа для работы вместе с микропроцессором,
специализированные микросхемы начальной загрузки компьютера (POST и
BIOS).
NAND
Устройство и принцип работы ячеек у нее такой же, как и у NOR. Хотя,
кроме логики, все-таки есть еще одно важное отличие — архитектура размещения
ячеек и их контактов. В отличие от вышеописанного случая, здесь имеется
контактная матрица, в пересечениях строк и столбцов которой располагаются
транзисторы. В случае с памятью такая организация несколько лучше — площадь
микросхемы можно значительно уменьшить за счет размеров ячеек. Недостатки
1 Руслан Ризванов. Технология флэш-памяти. [Electromic resource]. –
URL: https://www.ixbt.com/storage/flash-tech.shtml
9
заключаются в более низкой по сравнению с NOR скорости работы в операциях
побайтового произвольного доступа.
Используется данная память в USB-накопителях, картах памяти для
телефонов и фотоаппаратов, в твердотельных жёстких дисках.
V-NAND
Является разновидностью NAND, имеющую отличия в технологии
производства и основана на памяти с ловушкой заряда - технология
компьютерной флеш-памяти, известная с 1967 года и используемая для создания
NOR и NAND накопителей с 2002 и 2008 годов, соответственно. Она отличается
от широко использовавшейся до 2010 года технологии флеш-памяти на MOSFETтранзисторах с плавающим затвором тем, что использует для хранения
электронов плёнку нитрида кремния, а не поликремний с допирующими
элементами. За счёт перехода на данную технологию производители памяти
смогли снизить стоимость производства за счёт:
- меньшего количества технологических этапов для формирования ячейки
- возможности использования более тонких технологических процессов (30,
20 нм и немного меньше)
- упрощения хранения нескольких бит в одной ячейке (например, MLC —
хранение 2 бит в виде 4 возможных уровней заряда; TLC – хранение 3 бит в виде
8 возможных уровней заряда; QLC – хранение 4 бит в виде 16 возможных уровний
заряда )
- повышения надежности
- более высокого выхода годных, поскольку технология меньше подвержена
точечным дефектам в туннельном слое оксида.
Производство флеш-памяти на основе CTF было освоено AMD в
партнёрстве с Fujitsu ещё в 2002 году (семейство флеш-памяти GL NOR, ныне
принадлежит компании Spansion).1
1 Charge Trap Flash. [Electromic resource]. –
URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/Charge_Trap_Flash
10
Основные характеристики флэш-памяти
К основным характеристикам современной NAND флэш-памяти можно
отнести:
Интерфейс доступа. Поскольку флэш-память используется в разных типах
устройств, то и интерфейс доступа отличается, в соответствии с назначением
устройства. Можно выделить устройства с интерфейсом USB – в виде устройств
для мобильного хранения данных; устройства с интерфейсом SATA, изначально
разработанному для жестких дисков; устройства NVMЕ – это
специализированный интерфейс для использования твердотельных накопителей
на флэш-памяти в компьютерных системах.
Многие считают, что интерфейс NVMe, на который планомерно переходят
твердотельные накопители, – это синоним скорости. И действительно, пиковая
пропускная способность SATA-интерфейса в его самой распространённой версии
3.1 достигает лишь 600 Мбайт/с, что явно ниже того быстродействия, которое
может выдать современный SSD. Это хорошо видно по тому, что
производительность линейных операций у различных современных SATAнакопителей практически не различается: её ограничивает именно полоса
пропускания интерфейса.
В то же время актуальные накопители с интерфейсом NVMe могут
предлагать не только в разы более высокие, но и заметно различающиеся
показатели производительности. Например, самые лучшие потребительские
NVMe SSD выдают скорости последовательного чтения и записи на уровне 3,5 и
2,7 Гбайт/с соответственно, но в то же время более простые NVMe-модели
существенно не дотягивают до этих показателей. И это значит, что в мире NVMe
SSD быстродействие – не такая выхолощенная и обесцененная характеристика,
как в случае SATA.
Обусловлено это и в самом деле реализацией интерфейса. Для работы
интерфейса NVMe на низком уровне выбрана стандартная последовательная
шина PCI Express, которая не только легко масштабируется путём увеличения
числа используемых линий, но и даже в варианте с одной линией (версии 3.0)
может обеспечить пиковую пропускную способность порядка 985 Мбайт/с, то
есть, как минимум в полтора раза выше, чем привычный SATA-интерфейс. К тому
же подавляющее большинство современных массовых NVMe SSD пользуются
двумя или четырьмя линиями PCI Express, то есть итоговая пропускная
способность получается на уровне 1,97 или даже 3,94 Гбайт/с. Основанные на
флеш-памяти накопители благодаря своей многоканальной архитектуре могут
задействовать столь быструю шину без особого труда, поэтому и получается, что
скорость NVMe SSD при последовательных операциях оказывается в разы выше,
чем у SATA SSD.
Однако первоначально переход SSD с SATA-интерфейса на NVMe
задумывался не столько с целью увеличения пропускной способности, сколько
для снижения латентностей и добавления в работу накопителей многопоточности.
Открывшиеся
при
этом
возможности
масштабирования
скоростей
последовательного доступа стали лишь полезным дополнением. Главное же в
11
NVMe то, что данный интерфейс конструктивно направлен на работу с
накопителями, построенными на базе энергонезависимой памяти, то есть с
такими, которые имеют многоканальную параллельную архитектуру с быстрым
случайным доступом. И это кардинально отличает интерфейс NVMe от SATA –
старого наследственного интерфейса, который пришёл в твердотельные
накопители из жёстких дисков и потому совершенно не учитывает специфики
внутреннего устройства носителей информации нового поколения.1
Скорость доступа. Для моделей с чипами QLC она составляет: на чтение
до 1500 Мб/сек, на запись до 1000 Мб/сек. Для модели на чипах TLC – 3210
Мб/сек и 1625 Мб/сек соответственно. Однако это, что называется, «паспортные
данные». На реальную скорость доступа влияет много факторов, важнейшими из
которых являются те или иные архитектурные решение, применённые при
проектировании конкретного накопителя, использующего тот или иной тип
флэш-памяти.
Большинство современных накопителей для повышения показателей
производительности использует технологию ускоренной записи, основанную на
SLC-кешировании. Суть данной технологии заключается в том, что первичная
запись данных выполняется в высокоскоростном однобитовом режиме, а
перепрограммирование ячеек в номинальные для них двухбитовые и трёхбитовые
состояния, для работы с которыми требуется заведомо больше времени,
происходит позднее, в моменты простоя накопителя. Такой подход в разы
увеличивает реальную скорость записи, однако нужно понимать, что ускоренная
запись возможна лишь для ограниченного объёма данных, определяемого
объёмом SLC-кеша.
SLC-кеш может работать по статической либо по динамической схеме. В
первом случае флеш-память, работающая в однобитовом режиме, выделяется в
массиве флеш-памяти заблаговременно (например, на этапе производства SSD) и
её объём заранее предопределён. Во втором случае для кеширования
используются те же самые ячейки, которые впоследствии участвуют в хранении
информации в обычном для них двухбитовом или трёхбитовом режиме. При
таком подходе размер SLC-кеша определяется объёмом свободного пространства
и может варьироваться в достаточно широких пределах.
Кроме того, различные накопители могут поддерживать или не
поддерживать запись Direct-to-TLC. Если поддержки такого режима нет,
сохранение новых данных возможно лишь в SLC-кеш, а в том случае, когда в нём
не остаётся свободного места, контроллеру накопителя приходится
приостанавливать обработку входящего потока данных и заниматься
освобождением кеша, перенося данные из него в основной массив памяти. Такая
реализация проще, но она приводит к утрате постоянства производительности и
серьёзному падению скорости SSD при нехватке объёма SLC-кеша. Поддержка
режима Direct-to-TLC требует от разработчиков контроллера и микропрограммы
1 Илья Гавриченков. Выбираем лучший M.2 SSD объёмом 240-256 Гбайт с интерфейсом NVMe: большой
сравнительный тест [Electromic resource]. –
URL: https://3dnews.ru/968034#Почему%20NVMe?
12
дополнительных затрат, но зато избавляет накопитель от многих негативных
эффектов.1
TBW (Total Bytes Written). Критичный параметр, характеризующий ресурс
SSD. Он говорит о том, какое максимальное количество терабайтов можно
записать на накопитель. Чем выше TBW, тем более живучий диск и тем дольше
он сможет проработать без сбоев.
1 Илья Гавриченков. Какой SSD выбрать в 2019 году и почему: тест 21 накопителя объёмом 1Тбайт с
интерфейсом NVMe [Electromic resource]. –
URL: https://3dnews.ru/991488/page-3.html
13
Заключение
В качестве заключения настоящей работы, хотелось бы сформулировать
определение, что же такое флэш-память, применительно к архитектуре
современного компьютера:
Флэш-память – технологически законченное решение постоянного
запоминающего устройства в виде набора микросхем, обеспечивающее чтение и
запись информации через стандартные интерфейсы.
Говоря о перспективах развития флэш-памяти, можно с уверенностью
утверждать, что данная технология является наиболее перспективной в плане
хранения информации. В то время как традиционные жесткие диски достигли
пика своего развития и их эволюция движется по пути наращивания объёма,
флэш-память с каждым годом устанавливает всё новые рекорды скорости, при
постепенном снижении стоимости одного гигабайта хранения данных.
14
Библиография
1. Илья Гавриченков. Выбираем лучший M.2 SSD объёмом 240-256 Гбайт с
интерфейсом NVMe: большой сравнительный тест [Electromic resource]. –
URL: https://3dnews.ru/968034#Почему%20NVMe?
2. Илья Гавриченков. Какой SSD выбрать в 2019 году и почему: тест 21
накопителя объёмом 1Тбайт с интерфейсом NVMe [Electromic resource]. –
URL: https://3dnews.ru/991488/page-3.html
3. Таненбаум Э., Остин Т. Архитектура компьютера. 6-е издание. Питер, 2017
4. Руслан Ризванов. Технология флэш-памяти. [Electromic resource]. –
URL: https://www.ixbt.com/storage/flash-tech.shtml
5. Benjamin Fulford. Unsung hero [Electronic resource]. –
URL: https://www.forbes.com/global/2002/0624/030.html
6. Charge Trap Flash. [Electromic resource]. –
URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/Charge_Trap_Flash
7.
Fujio
Masuoka
[Electronic
resource].
https://en.wikipedia.org/wiki/Fujio_Masuoka
–
URL:
15
Скачать