Jaka jest różnica techniczna między dyskiem flash a dyskiem SSD?

55

Właśnie czytałem pytanie o kopie zapasowe z dyskami flash, ale nie byłem całkiem pewien, dlaczego dyski SSD są lepsze niż dyski flash do tworzenia kopii zapasowych.

Dla mnie dyski półprzewodnikowe wyglądają jak większe wersje dysków flash. Ale z pewnością musi być coś, co czyni ten pierwszy bardziej niezawodnym niż drugi.

Jaka jest różnica między dyskiem SSD a zwykłym dyskiem flash? Na przykład, czy oba używają NAND?

ssd usb-flash-drive storage oldmud0
źródło
3
Nie ostateczna odpowiedź: technologia wyrównywania prędkości i zużycia. W tym drugim przypadku komórki z pamięcią flash mają ograniczoną liczbę zapisów; więc dyski SSD są zaprojektowane z większym obciążeniem zapisu niż typowe dyski flash. Osiągają to dzięki nadmiarowym zapisywalnym komórkom i algorytmom do obracania się między tymi komórkami. To powiedziawszy, nie ma technicznego powodu, dla którego dyski flash nie mogą tego mieć.
Otheus
1
I chciałbym wiedzieć (oprócz pytania), czy istnieje różnica między pamięcią flash NAND w telefonach z Androidem a dyskiem SSD?
Firelord
Różnice dotyczą między innymi jakości komórek pamięci flash i kontrolera pamięci. Dyski flash USB zazwyczaj używają pamięci flash o najniższej jakości.
Moab

Odpowiedzi:

56

Zarówno Flash, jak i SSD są oparte na pamięci flash opartej na NAND , która przechowuje dane bez zasilania i dlatego może być oznaczona jako pamięć Flash.

Technologicznie główne różnice między nimi są następujące:

  1. Technologia leżąca u podstaw budowy NAND,
  2. Jakość kontrolera pamięci Flash,
  3. Złącze komputera: USB lub SATA.

Technologie NAND

Technologie NAND różnią się w dwóch punktach: szybkości i ceny.

Z jednej strony znajduje się MLC (komórka wielopoziomowa), która jest elementem pamięci zdolnym do przechowywania więcej niż jednego bitu informacji. Większość pamięci flash MLC NAND ma cztery możliwe stany na komórkę (lub nawet więcej w przypadku TLC), dzięki czemu może przechowywać kilka bitów informacji na komórkę. Zmniejsza to liczbę wymaganych tranzystorów, a tym samym zmniejsza rozmiar i koszty produkcji, jednocześnie zmniejszając prędkość i zwiększając możliwość wystąpienia błędów.

Z drugiej strony znajduje się SLC (komórka jednopoziomowa), w której każda komórka może istnieć w jednym z dwóch stanów, przechowując jeden bit informacji na komórkę. Zwiększa to prędkość dostępu, jednocześnie zwiększając koszty produkcji i zużycie energii elektrycznej.

Komórka MLC jest zazwyczaj oceniana na 10 000 cykli kasowania / zapisu, podczas gdy komórka SLC może trwać 10 razy dłużej niż przed awarią.

Ze względu na te różnice MLC jest zwykle używany w wolniejszych i tańszych mediach, do których dostęp zwykle odbywa się przez USB. Dobry dysk SSD będzie korzystał z SLC i będzie droższy, ale szybszy, będzie miał dłuższą żywotność i będzie zwykle dostępny przez SATA 2 lub 3.

Kontroler pamięci

Kontroler pamięci masowej USB ma tylko mały mikrokontroler z niewielką ilością pamięci ROM i RAM na chipie.

Kontroler SSD jest znacznie bardziej skomplikowany. Kontroler jest wbudowanym procesorem, który wykonuje kod na poziomie oprogramowania układowego i jest jednym z najważniejszych czynników wydajności dysku SSD. Niektóre funkcje wykonywane przez kontroler obejmują:

  • Kod korekcji błędów (ECC)
  • Wyrównanie zużycia
  • Złe mapowanie bloków
  • Czytaj szorowanie i czytaj zarządzanie zakłóceniami
  • Odczytywanie i zapisywanie w pamięci podręcznej
  • Zbieranie śmieci
  • Szyfrowanie

W hybrydowym dysku SSD kontroler będzie również zarządzał małym klasycznym dyskiem twardym.

Złącze

Pamięć flash zwykle używa standardowej wtyczki USB, która zapewnia fizyczny interfejs komputera hosta. Mogą one teraz zwiększać prędkość USB-3 w przypadku droższych modeli lub USB-2 w przypadku popularnych.

Technologia SSD wykorzystuje interfejsy elektroniczne kompatybilne z tradycyjnymi wewnętrznymi dyskami twardymi blokowymi we / wy (I / O). Ponadto, nowe interfejsy I / O, takie jak SATA Express, zostały zaprojektowane w celu spełnienia określonych wymagań technologii SSD. Większość kart SSD jest zwykle znacznie szybsza niż klasyczne dyski twarde.

Podsumowanie

Pamięć flash zwykle ma mniejszą pojemność pamięci, jest wolniejsza, tańsza i mniej niezawodna niż dysk SSD.

Oczywiście zawsze istnieją urządzenia, które wypełniają te różnice za pomocą technologii kompensacyjnych.

Bibliografia :

harrymc
źródło
+1 Ale nie wszystkie, ale większość pamięci flash i SSD są oparte na NAND
Keltari
@Keltari Czy możesz podać przykład rzeczywistego produktu SSD, który nie korzysta z NAND? Jestem ciekawy, bo nigdy go nie widziałem. Jaką pojemność miałby dysk SSD oparty na NOR? Mam na myśli, że wiem, że istnieje pamięć flash oparta na NOR. Został wynaleziony przez Intel w 1988 roku. Obecnie wszystkie dyski SSD, o których wiem, korzystają z pamięci flash NAND, która została wynaleziona przez Toshibę w 1989 roku. Wiemy, że dyski SSD oparte na NAND przodują pod względem niskich kosztów i dużej pojemności . Nie sądzę, aby dyski SSD oparte na NOR mogły się w najbliższym czasie złapać. Tak więc moje pytanie, aby spojrzeć na gotowy produkt SSD oparty na NOR.
Samir
3
Errata: Intel jako pierwszy wprowadził układ flash oparty na NOR w 1988 r., A Toshiba wprowadziła go w 1989 r. Ze swoim układem opartym na NAND. Został jednak wynaleziony wcześniej przez dr Fujio Masuoka i jego zespół w Toshibie, a po raz pierwszy zaprezentowany w 1984 r.
Samir
Bardzo miła odpowiedź! Napisał też najlepiej napisaną osobę w SU;)
oldmud0
Według artykułu w Wikipedii dla CompactFlash, pierwotnie były one flashami NOR, ale od tego czasu przeszły na NAND.
Brian Minton
0
  • Większość dysków SSD korzysta z NAND, chociaż lepsze mogą korzystać z szybszej pamięci, takiej jak DRAM.
  • Myślę, że jedną z największych różnic jest po prostu to, że dyski SSD mają wyższy standard niż dyski flash USB. Dyski flash są zwykle używane do transportu danych i przechowywania krótkoterminowego, więc nie muszą być tak niezawodne jak dyski SSD.
pirokrastyka
źródło
1
DRAM jest z pewnością szybszy niż NAND, ale jest niestabilny nawet przy zasilaniu i dlatego wymaga odświeżenia.
trociny
@sawdust: Tak. Nie wiem, czy tylko opracowujesz, czy nie zgadzasz się z czymś, co powiedziałem. (Pytam tylko dlatego, że ktoś przegłosował tę odpowiedź).
pirokrastyka
Obie. Poparłem twoją odpowiedź, ponieważ DRAM nie jest używany w dyskach SSD do przechowywania nieulotnego, jak napisałeś.
trociny
2
Nie twierdziłem, że były używane do przechowywania nieulotnego . Powiedziałem, że były używane w niektórych droższych dyskach SSD, co jest prawdą. Zobacz tutaj pod „ultraszybkimi dyskami SSD do montażu w szafie”: „Na dzisiejszym rynku najszybszymi dyskami SSD do montażu w szafie w sieci SAN są zawsze dyski SSD RAM”. Kolejny artykuł tutaj .
pirokrastyka
SSD ogólnie oznacza każdy dysk bez ruchomych części, więc pamięć RAM jest rzeczywiście dyskiem SSD, ale nie można porównać pamięci RAM z dyskiem flash, więc na pewno ma na myśli nieulotny dysk SSD, więc twoja odpowiedź jest nieprawidłowa i myślę, że jesteś pomylony między nimi dwa dyski SSD
Robert
0

Istnieje kilka artykułów na temat różnic między dyskami SSD i dyskami Flash.

  1. SSD oznacza po prostu dysk twardy, który się nie porusza
  2. Flash to rodzaj pamięci, która jest bardzo szybka i nie wymaga ciągłego zasilania (nieulotna)
  3. Dyski SSD używały pamięci RAM, ale teraz zamiast nich używają Flasha
  4. Krótko mówiąc, nie powinieneś porównywać Flasha z dyskami SSD, tak jak nie powinieneś porównywać akumulatorów z litowo-jonowymi. W obu przypadkach ten drugi jest rodzajem tego pierwszego.

https://danielmiessler.com/blog/the-difference-between-ssd-and-flash-hard-drives/ http://www.mynetworks.me/2010/12/20/ssd-solid-state-drive- vs-flash-drive-usb-drive /

Alex Atkinson
źródło
1
Punkty nie brzmią jednak logicznie poprawnie. Na przykład nr 1 nie jest różnicą, ponieważ dyski twarde używają talerzy, podczas gdy dyski SSD korzystają z pamięci Flash, co stanowi raczej dygresję do różnicy między dyskami SSD i dyskami HDD.
oldmud0
Jednak drugi artykuł jest bardzo przydatny.
oldmud0
„... porównaj Flash z SSD ... ten drugi jest rodzajem tego pierwszego”. To niewłaściwa droga. Masz na myśli „SSD to Flash”.
pirokrastyka
@pyrocrasty Nie, nie bardzo. Zasadniczo dysk SSD jest rodzajem urządzenia pamięci flash. Bez kluczowego komponentu nie byłoby mowy o dysku SSD. Podobnie jak w przypadku Li-ion, który jest formą baterii. Więc nie, to „to drugie jest rodzajem tego pierwszego”. Innymi słowy, SSD ma na celu flashowanie pamięci, jakie baterie litowo-jonowe mają ... no cóż, baterie. Nie należy mylić ogólnego terminu „dysk flash” (jak w przypadku dysku flash USB) z „Flash” (pamięć flash).
Samir
@sammyg: Flash nie jest jedynym rodzajem pamięci półprzewodnikowej. Pamięć musi być przynajmniej nieulotna, aby można ją było nazwać pamięcią flash. Jednak istnieje również ulotna pamięć półprzewodnikowa (RAM) (i czasami jest używana na dyskach twardych). Dowolny dysk flash jest dyskiem SSD, ale nie wszystkie dyski SSD są flashowane.
pirokrastyka