NAND 플래시 메모리: 구조 및 작동의 특징. SSD(MLC 또는 TLC)보다 어떤 메모리가 더 좋습니까?

08.07.2019

우리는 웹 사이트에서 저장 장치의 설계 및 작동 원리에 대해 계속 논의하고 있습니다. 지난번에 플래시 메모리()에 대해 논의했고, 오늘은 이미 언급한 플래시 메모리 유형 중 하나인 NAND 메모리에 중점을 둘 것입니다. 우리는 이미 NAND의 구조와 작동을 부분적으로 파악했으므로 NAND 작업 시 잊지 말아야 할 기본 알고리즘, 연결 방법 및 몇 가지 세부 사항을 고려해 보겠습니다.

두 가지 유형의 NAND 메모리, 즉 SLC-( 단일 레벨 셀) 및 MLC-( 다중 레벨 셀) 장치. SLC 장치에서는 하나의 메모리 셀이 1비트의 정보를 저장합니다. 이전 기사에서 이러한 장치에 대해 자세히 논의했습니다. 메모리 셀(부동 게이트 전계 효과 트랜지스터)의 두 가지 상태만 가능합니다. 첫 번째 상태는 충전된 게이트에 해당하고 두 번째 상태는 방전된 게이트에 해당합니다. 여기에서는 모든 것이 간단합니다. 임계 전압을 적용하고 드레인 전류의 유무에 따라 특정 메모리 셀에 어떤 비트가 기록되는지 결정할 수 있습니다.

MLC 장치는 하나의 단위 셀이 여러 비트의 정보(대부분 2비트)를 저장할 수 있다는 점에서 다릅니다. 이러한 장치에는 플로팅 게이트의 4가지 전하 레벨이 있으며 이는 4가지 가능한 저장 상태에 해당합니다.

이러한 셀에서 정보를 읽으려면 SLC 장치와 달리 트랜지스터 게이트의 임계 전압의 여러 다른 값에서 드레인 전류를 모니터링해야 합니다.

MLC 메모리는 SLC에 비해 가능한 최대 다시 쓰기 주기 수가 더 적습니다. 또한 SLC는 더 빠릅니다. 즉, 읽기/쓰기/삭제 작업이 더 짧은 시간에 완료됩니다. 그리고 메모리 셀의 상태를 결정하는 데 하나의 전압 임계값만 사용되기 때문에 SLC 메모리는 오류가 발생할 가능성이 적습니다. 그러나 이것이 MLC가 더 나쁘다는 것을 의미하지는 않습니다. MLC 메모리를 사용하면 첫째로 더 많은 정보를 저장할 수 있고 둘째로 가격이 저렴합니다. 즉, 가격 대비 품질 측면에서 볼 때 원칙적으로 MLC가 더 바람직해 보입니다.

NAND 메모리의 구조를 살펴보겠습니다 😉

우리가 기억하는 것처럼 NOR 메모리와 달리 NAND를 사용할 때는 임의의 메모리 셀에 액세스할 수 없습니다. 모든 셀은 페이지로 결합됩니다. 그리고 페이지는 논리 블록으로 결합됩니다. 각 페이지에는 사용자가 저장한 정보 외에도 "불량" 블록에 대한 정보, 오류 수정을 위한 추가 서비스 정보 등 일부 추가 데이터가 포함되어 있습니다.

NAND의 어려움은 특정 정보 셀에 액세스하는 것이 불가능하다는 것입니다. 데이터는 페이지 단위로만 기록할 수 있습니다. 즉, 일부 내용을 변경하려면 전체 페이지를 다시 작성해야 합니다. 그리고 블록 단위의 데이터만 지울 수 있습니다. 예를 들어 NAND 메모리 칩 NAND128W3A의 특성은 다음과 같습니다. 페이지 크기 – 512바이트 + 추가 서비스 정보 16바이트, 블록 크기 – 16kByte, 즉 32페이지.

NAND의 또 다른 문제점은 쓰기 주기 수가 무한하지 않다는 것입니다. 따라서 항상 동일한 페이지에 쓰기가 수행되면 조만간 손상될 것입니다. 그리고 모든 메모리 셀의 균일한 마모를 보장하기 위해 NAND 메모리 컨트롤러는 각 개별 메모리 블록에 대한 쓰기 사이클 수를 추적합니다. 컨트롤러가 블록이 "불량"하다고 판단하면 해당 블록을 건너뛰고 다음 블록에 쓸 수 있습니다. 덕분에 저장 매체의 서비스 수명이 크게 늘어납니다. 큰 배열의 데이터를 쓰려면 메모리 칩 내부에서 모든 데이터가 블록으로 혼합되고(쓰기 알고리즘은 가장 덜 마모된 블록에서 작동함) 이 데이터를 읽는 작업이 발생하면 NAND 메모리 컨트롤러 데이터를 정리하여 원래 형태로 제공합니다.

구조를 정리했고 마지막으로 NAND 메모리 칩이 어떻게 연결되어 있는지에 대해 조금 이야기하고 싶습니다.

이를 위해 병렬 데이터 전송 버스가 사용됩니다. 버스 폭은 특정 장치에 따라 8바이트 또는 16바이트입니다. 데이터 라인은 주소 라인과 결합되어 점유 핀 수를 줄입니다. 제어 신호와 그 목적은 여기에 잘 설명되어 있습니다.

메모리를 마이크로컨트롤러에 연결하려면 병렬 인터페이스를 통한 데이터 전송을 지원하는 하드웨어가 있는 컨트롤러를 선택하는 것이 가장 좋습니다. 예를 들어, 많은 STM32에는 외부 메모리 장치를 연결할 수 있는 FSMC 모듈이 장착되어 있습니다. 그러나 지금은 이에 대해 자세히 다루지 않을 것입니다. 이 주제는 향후 기사로 남겨두는 것이 좋습니다 😉 아마도 가까운 시일 내에 우리는 NAND 메모리에서 데이터를 쓰고 읽는 STM32에 대한 작은 예제를 구축하려고 노력할 것입니다. 곧 봐요! )

첫 번째 SSD또는 다음을 사용하는 솔리드 스테이트 드라이브 플래시 메모리, 1995년에 등장하여 군사 및 항공우주 분야에서만 사용되었습니다. 당시의 막대한 비용은 넓은 온도 범위의 공격적인 환경에서 이러한 디스크를 작동할 수 있는 고유한 특성으로 상쇄되었습니다.

대중 시장에서는 드라이브 SSD얼마 전에 등장했지만 표준 하드 드라이브에 대한 현대적인 대안이기 때문에 빠르게 인기를 얻었습니다. HDD ). 솔리드 스테이트 드라이브를 선택하기 위해 사용해야 하는 매개변수가 무엇인지, 그리고 그것이 실제로 무엇인지 알아봅시다.

장치

습관적으로, SSD"디스크"라고 부르지만 오히려 "디스크"라고 부를 수도 있습니다. 입체 평행 육면체", 그 안에는 움직이는 부품이 없고 디스크 모양도 없기 때문입니다. 그 안에 있는 메모리는 반도체 전도성의 물리적 특성을 기반으로 하므로 SSD– 반도체(또는 고체) 장치, 일반 하드 드라이브는 전기 기계 장치라고 부를 수 있습니다.

약어 SSD그냥 “이라는 뜻이야. 솔리드 스테이트 드라이브 ", 즉 말 그대로 " 솔리드 스테이트 드라이브" 컨트롤러와 메모리 칩으로 구성됩니다.

제어 장치– 메모리를 컴퓨터에 연결하는 장치의 가장 중요한 부분입니다. 주요특징 SSD– 데이터 교환 속도, 전력 소비 등이 이에 따라 달라집니다. 컨트롤러에는 사전 설치된 프로그램에 따라 작동하는 자체 마이크로프로세서가 있으며 코드 오류 수정, 마모 방지, 잔해물 청소 등의 기능을 수행할 수 있습니다.

드라이브의 메모리는 비휘발성( 낸드) 및 휘발성( 램).

낸드 메모리처음에는 승리했다 HDD임의의 메모리 블록에 대한 액세스 속도에서만 가능하며 2012년 이후에만 읽기/쓰기 속도도 여러 배 증가했습니다. 이제 대중 시장에서 드라이브 SSD비휘발성 모델로 제공됩니다. 낸드-메모리.

램메모리는 초고속 읽기 및 쓰기 속도를 제공하며 컴퓨터 RAM의 원리를 기반으로 구축되었습니다. 이러한 메모리는 휘발성이므로 전원이 없으면 데이터가 손실됩니다. 일반적으로 데이터베이스 작업 속도 향상과 같은 특정 영역에서 사용되며 판매에서는 찾기가 어렵습니다.

SSD와 HDD의 차이점

SSD~와 다르다 HDD우선 물리적 장치입니다. 덕분에 몇 가지 장점을 자랑하지만 심각한 단점도 많이 있습니다.

주요 이점:

· 성능. 기술적인 특성으로 보아도 읽기/쓰기 속도가 확실한 것은 확실합니다. SSD몇 배 더 높지만 실제로 성능은 50~100배까지 달라질 수 있습니다.
· 움직이는 부품이 없어 소음이 없습니다. 이는 또한 기계적 응력에 대한 높은 저항성을 의미합니다.
· 랜덤 메모리 접근 속도가 훨씬 빨라졌습니다. 결과적으로 작업 속도는 파일 위치 및 조각화에 의존하지 않습니다.
· 전자기장에 훨씬 덜 취약합니다.
· 작은 크기와 무게, 낮은 전력 소비.

결점:

· 다시 쓰기 주기에 대한 리소스 제한. 이는 단일 셀을 특정 횟수만큼 덮어쓸 수 있음을 의미합니다. 평균적으로 이 수치는 1,000회에서 100,000회까지 다양합니다.
· 기가바이트 볼륨의 비용은 여전히 상당히 높으며, 일반 볼륨의 비용을 초과합니다. HDD여러번. 그러나 이 단점은 시간이 지나면 사라집니다.
· 드라이브에서 사용하는 하드웨어 명령으로 인해 삭제되거나 손실된 데이터를 복구하는 것이 어렵거나 불가능할 수도 있습니다. 손질, 공급 전압 변화에 매우 민감합니다. 이러한 방식으로 메모리 칩이 손상되면 해당 정보가 영원히 손실됩니다.

일반적으로 SSD에는 성능, 액세스 속도, 크기 및 기계적 스트레스에 대한 저항이 중요한 역할을 하는 경우 표준 하드 드라이브에는 없는 여러 가지 장점이 있습니다. SDD지속적으로 대체 HDD.

얼마나 많은 SSD 용량이 필요합니까?

선택할 때 가장 먼저주의해야 할 사항 SSD– 그 양. 32GB에서 2000GB까지의 용량을 갖춘 모델이 판매되고 있습니다.

결정은 사용 사례에 따라 다릅니다. 드라이브에 운영 체제만 설치할 수 있으며 용량에 따라 제한됩니다. SSD 60~128GB, 이것으로 충분할 것입니다 윈도우그리고 기본 프로그램 설치.

두 번째 옵션은 다음을 사용하는 것입니다. SSD기본 미디어 라이브러리로 사용하려면 다음 용량의 디스크가 필요합니다. 500-1000GB, 꽤 비쌀 것입니다. 이는 매우 빠르게 액세스해야 하는 많은 수의 파일을 작업하는 경우에만 의미가 있습니다. 일반 사용자와 관련하여 이는 매우 합리적인 가격/속도 비율이 아닙니다.

그러나 솔리드 스테이트 드라이브의 속성이 하나 더 있습니다. 볼륨에 따라 쓰기 속도가 크게 달라질 수 있습니다. 일반적으로 디스크 용량이 클수록 녹화 속도는 빨라집니다. 이는 다음과 같은 사실 때문입니다. SSD여러 개의 메모리 크리스털을 동시에 병렬로 사용할 수 있으며, 볼륨이 커질수록 크리스털의 수도 늘어납니다. 즉, 동일한 모델에서 SSD 128GB와 480GB의 용량이 다르면 속도 차이가 약 3배 정도 달라질 수 있습니다.

이 기능을 고려하면 이제 가격/속도 측면에서 가장 최적의 선택이라고 할 수 있습니다. 120~240GB SSD 모델, 시스템과 가장 중요한 소프트웨어를 설치하는 데 충분할 것이며 어쩌면 여러 게임에도 충분할 것입니다.

인터페이스 및 폼 팩터

2.5인치 SSD

가장 일반적인 폼 팩터 SSD 2.5인치 포맷이다. 이는 약 100x70x7mm 크기의 "바"입니다. 제조업체에 따라 약간 다를 수 있습니다(±1mm). 2.5인치 드라이브의 인터페이스는 일반적으로 SATA3(6Gbps).

2.5" 형식의 장점:

시장에서의 보급률, 사용 가능한 수량
편리하고 사용하기 쉬우며 모든 마더보드와 호환 가능
합리적인 가격

형식의 단점:

SSD 중 상대적으로 느린 속도 - 채널당 최대 600MB/s, 예를 들어 PCIe 인터페이스의 경우 1Gb/s
클래식 하드 드라이브용으로 설계된 AHCI 컨트롤러

PC 케이스에 편리하고 쉽게 장착할 수 있는 드라이브가 필요하고 마더보드에 커넥터만 있는 경우 SATA2또는 SATA3, 저것 2.5인치 SSD 드라이브- 이것은 당신의 선택입니다. 시스템 및 사무용 프로그램은 분명히 HDD에 비해 더 빠르게 로드되며, 일반 사용자는 더 빠른 솔루션의 차이를 크게 느끼지 못할 것입니다.

mSATA SSD

더 컴팩트한 폼 팩터가 있습니다. mSATA, 크기 30x51x4 mm. 일반 2.5인치 드라이브를 설치하기 어려운 노트북이나 기타 소형 장치에 사용하는 것이 좋습니다. 물론 커넥터가 있는 경우입니다. mSATA. 속도면에서는 여전히 동일한 사양입니다. SATA3(6Gbps), 2.5인치와 다르지 않습니다.

M.2 SSD

또 다른 가장 컴팩트한 폼 팩터가 있습니다. M.2, 점차적으로 교체 mSATA. 주로 노트북용으로 설계되었습니다. 크기 - 3.5x22x42(60.80)mm. 바 길이는 42, 60, 80mm의 세 가지가 있습니다. 시스템에 설치할 때 호환성에 주의하십시오. 최신 마더보드는 M.2 형식을 위한 U.2 슬롯을 하나 이상 제공합니다.

M.2는 SATA 또는 PCIe 인터페이스일 수 있습니다. 이러한 인터페이스 옵션 간의 차이는 속도에 있으며, SATA 드라이브는 평균 550MB/s의 속도를 자랑하는 반면, PCIe는 세대에 따라 PCI-E 2.0에 대해 레인당 500MB/s를 제공할 수 있습니다. PCI-E 3.0 라인당 최대 985Mb/s의 속도를 제공합니다. 따라서 PCIe x4 슬롯(4레인)에 설치된 SSD는 PCI Express 2.0의 경우 최대 2Gb/s, PCI Express 3세대를 사용할 경우 최대 4Gb/s의 속도로 데이터를 교환할 수 있습니다.

가격 차이는 상당합니다. PCIe 인터페이스를 갖춘 M.2 폼 팩터 드라이브는 동일한 용량을 갖춘 SATA 인터페이스보다 평균적으로 두 배 더 비쌉니다.

폼 팩터에는 U.2 커넥터가 있으며, 이 커넥터에는 서로 다른 커넥터가 있을 수 있습니다. 열쇠– 특별한 "컷아웃"이 포함되어 있습니다. 단서가 있습니다 비그리고 또 비앤엠. 버스 속도가 다름 PCIe: 열쇠 중최대 속도를 제공합니다 PCIe x4, 열쇠 중최대 속도 PCIe x2, 결합된 키와 같습니다. 비앤엠.

비- 커넥터가 호환되지 않습니다. 중- 커넥터, 중-각각 커넥터 비- 커넥터 및 비앤엠커넥터는 어떤 것과도 호환됩니다. 포맷 구매시 주의하세요 M.2, 마더보드, 노트북 또는 태블릿에는 적합한 커넥터가 있어야 하기 때문입니다.

PCI-E SSD

마지막으로 기존의 마지막 폼 팩터는 확장 보드입니다. PCI-E. 그에 따라 슬롯에 장착됨 PCI-E, 가장 빠른 속도를 가지며, 순서를 갖습니다. 2000MB/s 읽기 및 1000MB/s 쓰기. 이러한 속도는 비용이 많이 듭니다. 전문적인 작업을 위해 이러한 드라이브를 선택해야 한다는 것은 분명합니다.

NVM 익스프레스

또한 있다 SSD새로운 논리적 인터페이스가 있는 경우 NVM 익스프레스, SSD용으로 특별히 설계되었습니다. 새로운 하드웨어 알고리즘 세트로 인해 액세스 지연 시간이 훨씬 더 낮고 메모리 칩의 병렬성이 높다는 점에서 이전 AHCI와 다릅니다.
시중에 커넥터가 있는 모델이 있습니다. M.2, 그리고 PCIe. 여기서 PCIe의 유일한 단점은 다른 보드에 유용할 수 있는 중요한 슬롯을 차지한다는 것입니다.

표준 이후 NVMe플래시 메모리용으로 특별히 설계되었으며 그 기능을 고려한 반면 AHCI여전히 타협일 뿐입니다. 그렇기 때문에, NVMe SSD의 미래이며 시간이 지남에 따라 점점 더 좋아질 것입니다.

어떤 유형의 SSD 메모리가 더 좋습니까?

기억의 종류를 이해해보자 SSD. 이것이 주요 특징 중 하나입니다. SSD,셀 재작성 리소스와 속도를 결정합니다.

MLC(다중 레벨 셀)- 가장 널리 사용되는 메모리 유형입니다. 셀에는 이전 유형의 1비트와 달리 2비트가 포함됩니다. SLC , 더 이상 판매되지 않습니다. 덕분에 볼륨이 커지고 비용이 절감됩니다. 2000~5000회 재작성 주기의 리소스를 기록합니다. 이 경우 "덮어쓰기"는 디스크의 각 셀을 덮어쓰는 것을 의미합니다. 따라서 예를 들어 240GB 모델의 경우 최소 480TB의 정보를 기록할 수 있습니다. 그래서 그런 자원이 SSD지속적으로 집중적으로 사용하더라도 약 5~10년이면 충분합니다(이 기간 동안에도 여전히 매우 구식이 됩니다). 그리고 가정용으로는 20년 동안 지속되므로 제한된 재작성 주기를 완전히 무시할 수 있습니다. MLC– 신뢰성/가격의 최고의 조합입니다.

TLC(3중 레벨 셀)- 이름에서 알 수 있듯이 여기서는 3비트의 데이터가 한 번에 하나의 셀에 저장됩니다. 여기에 비해 녹음 밀도는 MLC전체적으로 더 높다 50% 이는 다시 쓰기 리소스가 1000사이클에 불과하다는 것을 의미합니다. 밀도가 높기 때문에 액세스 속도도 느립니다. 지금의 비용은 예전과 크게 다르지 않습니다. MLC. 오랫동안 플래시 드라이브에 널리 사용되었습니다. 서비스 수명은 가정용 솔루션에도 충분하지만 수정 불가능한 오류 및 메모리 셀의 "고장"에 대한 민감성은 전체 서비스 수명 동안 눈에 띄게 높습니다.

3D 낸드- 이것은 새로운 유형이 아닌 일종의 기억 조직화이다. 둘 다 있다 MLC, 그래서 TLC 3D 낸드. 이러한 메모리에는 수직으로 배열된 메모리 셀이 있으며, 그 안에 있는 개별 메모리 크리스탈에는 여러 레벨의 셀이 있습니다. 셀에는 세 번째 공간 좌표가 있으므로 접두사 "3D"기억의 이름에 - 3D 낸드. 이는 30-40nM의 더 큰 기술 프로세스로 인해 매우 낮은 오류 수와 높은 내구성으로 구별됩니다.
일부 모델의 제조업체 보증 기간은 10년이지만 비용이 많이 듭니다. 현존하는 가장 안정적인 메모리 유형입니다.

저렴한 SSD와 비싼 SSD의 차이점

동일한 용량의 디스크라도 동일한 제조업체라도 가격은 크게 다를 수 있습니다. 저렴한 SSD는 다음과 같은 점에서 비싼 SSD와 다를 수 있습니다.

· 더 저렴한 유형의 메모리.비용/신뢰성의 오름차순으로 대략 다음과 같습니다. TLC≥ MLC ≥ 3D 낸드.
· 컨트롤러가 더 저렴합니다.읽기/쓰기 속도에도 영향을 줍니다.
· 클립보드.가장 저렴한 SSD에는 클립보드가 전혀 없을 수 있습니다. 이로 인해 가격이 훨씬 저렴해지지는 않지만 성능이 눈에 띄게 저하됩니다.
· 보호 시스템.예를 들어 값비싼 모델에는 백업 커패시터 형태로 전원 중단을 방지하는 기능이 있어 쓰기 작업이 올바르게 완료되고 데이터가 손실되지 않습니다.
· 상표.물론 더 인기 있는 브랜드일수록 가격이 더 비싸지만 이것이 항상 기술적인 우월성을 의미하는 것은 아닙니다.

결론. 무엇을 사는 것이 더 수익성이 있습니까?

현대적이라고 해도 과언이 아니다. SSD드라이브는 매우 안정적입니다. 데이터 손실에 대한 두려움과 SSD에 대한 부정적인 태도는 현재 완전히 정당화되지 않습니다. 다소 인기있는 브랜드에 대해 이야기하면 저렴할 수도 있습니다. TLC메모리는 저렴한 가정용으로 적합하며 해당 리소스는 최소 몇 년 동안 지속됩니다. 많은 제조업체도 3년 보증을 제공합니다.

따라서 자금이 제한되어 있는 경우 귀하의 선택은 60~128GB시스템과 자주 사용하는 애플리케이션을 설치합니다. 가정용으로는 메모리 유형이 그다지 중요하지 않습니다. TLC그럴 것인가 아니면 MLC, 리소스가 소진되기 전에 디스크가 더 이상 사용되지 않게 됩니다. 다른 모든 것이 동일하다면 당연히 선택할 가치가 있습니다 MLC.

중저가 부문을 살펴보고 신뢰성을 중요시할 준비가 되었다면 고려하는 것이 좋습니다. SSD MLC 200-500GB. 구형 모델의 경우 약 12,000루블을 지불해야 합니다. 동시에 가정용 PC에서 빠르게 작업해야 하는 거의 모든 작업을 수행하기에 충분한 볼륨입니다. 메모리 크리스탈을 사용하면 훨씬 더 높은 신뢰성의 모델을 만들 수도 있습니다. 3D 낸드 .

플래시 메모리 마모에 대한 두려움이 공황 수준에 도달하면 저장 형식 형태의 새로운 (그리고 값비싼) 기술을 살펴보는 것이 좋습니다. 3D 낸드. 모든 농담을 제쳐두고 이것이 미래입니다. SSD– 여기에는 높은 속도와 높은 신뢰성이 결합되어 있습니다. 이러한 드라이브는 여기서 녹음 리소스가 도달하기 때문에 중요한 서버 데이터베이스에도 적합합니다. 페타바이트, 오류 수가 최소화됩니다.

인터페이스가 있는 드라이브를 별도의 그룹에 포함하고 싶습니다. PCI-E. 읽기 및 쓰기 속도가 빠릅니다( 1000-2000Mb/초), 평균적으로 다른 카테고리보다 비쌉니다. 성능을 우선시한다면 이것이 최선의 선택입니다. 단점은 범용 PCIe 슬롯을 차지한다는 것입니다. 컴팩트 형식의 마더보드에는 PCIe 슬롯이 하나만 있을 수 있습니다.

경쟁을 넘어서 - NVMe 논리 인터페이스를 갖춘 SSD,읽기 속도가 2000MB/s를 초과합니다. SSD의 타협 논리와 비교 AHCI, 훨씬 더 큰 대기열 깊이와 동시성을 갖습니다. 시장에서 높은 가격과 최고의 특성 - 매니아 또는 전문가의 선택.

2017-05-25 최종 수정일: 2018-10-10

이 기사에서는 다음 내용을 설명합니다. 미세 회로 사용의 특징 낸드 플래시,페이지 레이아웃 및 불량 블록 관리 방법. 프로그래머를 사용한 프로그래밍에 대한 권장 사항.

내용물:

1. 이론

1.1. NAND FLASH 칩과 기존 칩의 차이점

기술의 복잡성을 탐구하지 않으면 미세 회로의 차이점 낸드다른 메모리 칩의 경우 다음과 같습니다.

미세회로 낸드매우 있다 대용량.
미세회로 낸드가질 수 있다 불량(불량) 블록.
페이지 크기기록 2의 거듭제곱이 아니다 .
칩에 쓰기수행 페이지만 , 삭제 부분 - 적어도 블록 단위로 .

몇 가지 차이점이 더 있지만 처음 두 기능이 핵심입니다. 가장 많은 문제를 일으킵니다 불량 블록 존재.

1.2. NAND FLASH 칩의 구성

초소형 회로의 구성 및 구조에 대한 자세한 내용 낸드전문 문헌에서 읽을 수 있지만 다음 사항에 유의하십시오.

미세회로 낸드에서 조직 페이지 (페이지), 페이지 블록 (블록), 블록 논리 모듈 (루).
페이지 크기 낸드 2의 배수는 아니다.
페이지는 다음으로 구성됩니다. 기초적인그리고 여분의 (여분의) 지역.

개발자에 따르면 낸드 V핵심지역위치해야 합니다 데이터 그 자체, ㅏ 예비(예비) 구역에 - 불량 블록 마커, 체크섬주요 지역, 기타 서비스 정보.

그들이 이야기한다면 페이지 크기낸드 칩 512 바이트 또는 2K바이트, 그럼 우리는 주요 면적의 크기페이지, 제외 여분의.

1.3. 페이지 여유 영역을 사용하는 방법

NAND 칩 개발자의 계획에 따라 다시 한 번 상기시켜 드리겠습니다. 여유 공간에 있어야위치: 불량 블록 마커, 체크섬메인 데이터 영역, 다른서비스 정보.

대부분의 개발자는 다음과 같이 설명합니다. 위치불량 블록 마커제공된 마이크로 회로에서. 예비 영역 사용의 다른 측면에 대해서는 일반적으로 Haming에 따라 ECC 계산을 위한 일반적인 권장 사항과 알고리즘이 제공됩니다. 삼성은 조금 더 나아가 " 예비 NAND 플래시 메모리 영역. 목적기준 "("NAND Flash Spare Area. 할당 기준", 2005년 4월 27일, 삼성전자(주) 메모리 사업부).

따라서 이 표준에서는 다음과 같은 예비 영역 사용을 제안합니다.

페이지 크기가 2048+64바이트인 칩의 경우 t 페이지의 기본 영역과 예비 영역은 각각 4개의 조각(섹터)으로 나뉩니다.

지역	크기(바이트)	파편
기본	512	섹터 1
	512	섹터 2
	512	섹터 3
	512	섹터 4
여분의	16	섹터 1
	16	섹터 2
	16	섹터 3
	16	섹터 4

각 조각그들의 주요 지역이 일치합니다 예비 영역 조각.

여유 영역 사용(4개의 조각 각각에 대해)
페이지 크기가 2048+64바이트인 칩의 경우:

편견 (바이트)	크기 (바이트)	목적	설명
			불량 블록 마커
			예약된
			논리 섹터 번호
			섹터 번호용으로 예약됨
			예약된
			메인 페이지 영역의 ECC 코드
			논리 섹터 번호에 대한 ECC 코드
			예약된

그러나 이것이 페이지 메모리 할당에 대한 유일한 "표준"은 아닙니다. 예를 들면 다음과 같습니다.

"WinCE 5.0에서 NAND 플래시 관리 ", NXP;
"NX2LP를 사용한 NAND 플래시의 불량 블록 관리 ", 2006년 12월 15일, Cypress Semiconductor;
"OLPC NAND 불량 블록 관리 ", OLPC.

1.4. NAND 이미지 및 바이너리 이미지

당신은 발생할 수 있습니다 두 가지 옵션녹음용 이미지:

바이너리 파일 깨지지 않은페이지와 여유 공간 없이.
이 옵션은 다음을 사용하는 장치 개발자인 경우 가능합니다. 낸드또는 개발자로부터 그러한 파일을 받았습니다. 이 이미지는 모든 크기의 페이지와 예비 영역의 분포가 있는 미세 회로에 작성하는 데 적합합니다. 예비 영역이 어떤 방법으로 형성되는지 알아야 합니다.
불량 블록 표시, 서비스 정보 및 제어 코드가 있는 예비 영역을 포함하는 다른 마이크로 회로(샘플)에서 읽은 이미지입니다.
이 이미지는 쓸 수 있습니다 오직칩으로 정확히 같은 치수페이지와 블록.

다양한 장비를 수리하는 전문가들은 종종 두 번째 경우에 직면합니다. 이러한 경우에는 어떤 스페어 영역 할당 방식과 불량 블록 관리 방식을 결정하기 어려운 경우가 많다.

1.5. 불량 블록의 공장 표시

어느 정도 표준화된 유일한 것은 불량 블록의 공장 표시.

불량 블록이 표시됨~에 0번째 또는 1번째 페이지페이지 크기가 4K 미만인 칩의 경우.
을 위한 4K 페이지 그리고 더, 표시가 켜져 있을 수 있습니다. 마지막 페이지차단하다.
내 자신 불량 블록 마커작은 페이지(512바이트)의 경우 5번째 바이트, 큰 페이지(2K)의 경우 페이지의 여유 영역에 위치합니다.
불량 블록 마커중요할 수도 있다 0x00또는 0xF0 작은 페이지의 경우그리고 0x00 이상엑스.
좋은 블록항상 표시됨 0xFF.
어쨌든 의미는 0xFF와 다름프로그래머는 다음과 같이 인식한다. 불량 블록 마커.
일반적으로 현대에서는 낸드 불량 블록은 0x00 값으로 완전히 채워집니다..

한 가지 문제가 있습니다. 불량 블록을 지울 수 있음. 이러한 방식으로 불량 칩 블록에 대한 정보를 잃을 수 있습니다.

그러나 마이크로 회로가 장치에서 이미 작동한 경우 이 불량 블록 표시 방법이 항상 사용되는 것은 아닙니다. 때로는 불량 블록 정보도 NAND 메모리에 저장되지 않는 경우가 있습니다. 그러나 장치 소프트웨어 개발자가 불량 블록 관리를 위해 다른 방식을 사용하더라도 공장 표시를 지우지 않는 것을 선호하는 경우가 많습니다.

1.6. 불량 블록 관리

개발자 낸드마이크로 회로는 다음과 같은 불량 블록 제어 방식을 사용할 것을 제안합니다.

통과하다불량 블록
용법 여분의지역

또한 불량 블록을 관리하는 방법에는 때때로 다음이 포함됩니다. 오류 수정(ECC). 단일 오류 수정을 사용해도 여러 오류가 제거되지 않으며 여전히 위 구성표 중 하나를 사용해야 한다는 점에 유의해야 합니다. 이 외에도 대다수 낸드칩에는 불량 블록이 나타나지 않는 결함 없는 영역이 보장됩니다. 무고장 영역은 일반적으로 칩의 시작 부분에 위치합니다.

불량 블록을 관리하는 이러한 방법은 제조업체의 기술 문서에 잘 설명되어 있습니다. 낸드사용에 관한 문헌에서 널리 논의되고 있습니다. 낸드. 그러나 그 본질을 간략하게 기억해 보겠습니다.

불량 블록 건너뛰기:
현재 블록에 결함이 있는 것으로 판명되면 해당 블록을 건너뛰고 다음 빈 블록에 정보가 기록됩니다. 이 체계는 보편적이고 구현하기 쉽지만 작동 중에 불량 블록이 나타나는 경우에는 다소 문제가 있습니다. 이 체계가 완벽하게 작동하려면 논리 블록 번호가 블록 내부에 저장되어야 합니다. 실제로 예비 영역 할당을 위한 Samsung 표준에서는 이를 가정합니다. 이 방식에 따라 작업할 때 컨트롤러는 논리적 블록 번호와 해당 물리적 번호 사이의 대응 테이블을 어딘가에 저장해야 합니다. 그렇지 않으면 메모리 액세스 속도가 크게 느려집니다.

그러므로 논리적 전개는 계획이다 여유 공간 활용:
이 방법에 따르면 전체 메모리 볼륨은 메인과 백업의 두 부분으로 나뉩니다. 주 메모리에 불량 블록이 나타나면 예비 메모리의 블록으로 교체되고 해당 항목이 블록 재할당 테이블에 작성됩니다. 재할당 테이블은 보장된 오류 방지 블록이나 여러 복사본에 저장됩니다. 테이블 형식이 다르며 다른 위치에 저장됩니다. 이번에도 삼성은 테이블의 형식과 레이아웃에 대한 표준을 설명하지만 이를 따르는 사람은 거의 없습니다.

2. 연습

2.1. NAND 칩의 불량 블록 스캔

프로그램 제작자 칩스타마이크로 회로를 빠르게 스캔할 수 있습니다. 낸드불량 블록의 공장 표시에 따라 불량 블록이 있는지 확인합니다.

메뉴 항목 선택 " 칩|불량 블록 찾기 "를 실행하면 칩에 불량 블록이 있는지 검사됩니다. 결과는 표 형식으로 표시됩니다.

이 작업은 불량 블록 목록만 보려는 경우에만 필요합니다. 다른 모든 경우에는 필요할 때 불량 블록 검색이 자동으로 수행됩니다.

2.2. NAND 이미지의 불량 블록

NAND 칩의 이미지를 읽을 때 프로그래머는 칩의 페이지 및 블록 크기에 대한 정보를 추가로 저장합니다. 해당 정보는 별도의 파일에 저장됩니다. 그래서 칩 이미지를 세어 파일로 저장해 놓으면 <имя_файла>.nbin 프로그램은 다른 파일을 생성합니다: <имя_файла>.cfs . 파일을 열 때 <имя_файла>.nbin 파일 <имя_файла>.cfs 똑같이 읽힐 것이다. 파일에 있음 <имя_файла>.cfs 칩의 페이지 및 블록 크기에 대한 정보가 기록됩니다. 칩을 읽거나 다음과 같은 파일을 연 후 .nbin , 페이지 및 블록 크기에 대한 정보를 기반으로 불량 블록이 있는지 확인하기 위해 이미지의 백그라운드 스캔이 수행됩니다.

옵션 낸드불량 블록에 대한 정보는 "탭"에서 확인할 수 있습니다. 낸드"프로그래머 편집자:

바이너리 이미지 낸드'탭'에서 확인 가능 메인 메모리 ":

편집기 모드에서 낸드페이지의 여유 공간이 할당됩니다 더 흐릿한 색상, 페이지, 블록 간 이동 및 현재 페이지의 여유 영역 시작 부분으로 빠르게 이동하는 버튼도 사용할 수 있습니다. 커서 주소 외에도 편집기 상태 표시줄이 추가로 표시됩니다. 페이지 번호그리고 블록 번호커서가 위치한 곳. 이 모든 기능을 통해 초소형 회로의 내용을 더 편리하게 볼 수 있습니다.

2.3.NAND 지우기

기본 프로그래머 지워지지 않는다불량 블록이지만 옵션을 비활성화하면 " 불량 블록 확인 및 건너뛰기 " 불량 블록이 지워지고 불량 블록 표시가 손실될 수 있습니다. 필요한 경우에만 이 옵션을 비활성화하십시오.

공장 표시에 따라 표시된 불량 블록만 건너뜁니다. 장치가 불량 블록에 대해 다른 표시를 사용하는 경우 프로그래머 소프트웨어가 해당 블록을 볼 수 없기 때문에 삭제됩니다. 불량 블록의 비표준 표시 작업을 위해 프로그래머는 외부 플러그인을 사용할 수 있습니다.

2.4. 녹음 부족에 대한 마이크로 회로 테스트

기본적으로 프로그래머는 검사 시 모든 불량 블록을 무시하지만 옵션을 비활성화하면 " 불량 블록 스캔 및 건너뛰기 "불량 블록이 테스트되면 자연스럽게 테스트 오류가 발생합니다.

2.5. 완성된 이미지를 칩에 쓰기

이미지 굽기 낸드마이크로 회로에서는 기존 회로와 약간 다릅니다. 플래시미세회로 우선, 서로 일치해야 합니다. 페이지 크기이미지 및 대상 칩. 제어가 사용되는 경우 불량 블록이 일치해야 합니다. 블록 크기이미지와 마이크로 회로.

모든 프로그래머를 위한 소프트웨어 칩스타지원하다 불량 블록을 관리하는 세 가지 방법내장 도구와 플러그인을 사용하여 무제한으로 사용할 수 있습니다. 또한 칩 시작 부분에 쓰기 가능한 블록 수를 설정할 수 있는데, 이는 실제로 네번째불량 블록을 관리하는 방법.

방법 1: 불량 블록 무시

단순 복사, 불량 블록 무시(불량 블록은 일반 블록과 동일한 방식으로 기록됩니다).

원본 이미지		칩 (초기 상태)		칩 (결과)
블록 0 좋은		차단하다 깨끗한		블록 0 좋은
블록 1 나쁜		차단하다 깨끗한		블록 1 거짓
블록 2 좋은	차단하다 깨끗한		블록 2 좋은
블록 3 좋은	차단하다 나쁜		블록 3 불완전한
블록 4 좋은	차단하다 깨끗한		블록 4 좋은
기록 경계
블록 5 좋은	차단하다 깨끗한		차단하다 깨끗한

가장 적합 NAND 칩 복제용, 내부 구조를 탐구하지 않고, 칩이 쓰여지고 있다면 불량 블록이 포함되어 있지 않습니다. . 원본 이미지의 경우 불량 블록이 있었어요 , 결국 형성 잘못된 불량 블록 . 잘못된 불량 블록의 출현은 장치 기능에 영향을 미치지 않습니다. 그러나 칩에 이미 불량 블록이 포함된 경우 해당 칩에 쓰려고 하면 불량 블록이 나타나 예측할 수 없는 결과를 초래할 수 있습니다. 팁: 불량 블록을 포함하여 전체 칩을 지운 다음 복사할 수 있습니다. 불량 블록에 대한 쓰기가 성공적으로 완료되면(종종 발생함) 장치가 향후 올바르게 작동할 것이며 장치 소프트웨어는 작동 알고리즘에 따라 불량 블록을 식별하고 이를 양호한 블록으로 교체합니다.

방법 2: 불량 블록 우회

원본 이미지
블록 0 좋은	차단하다 깨끗한	블록 0 좋은
블록 1 나쁜	차단하다 깨끗한	차단하다 깨끗한
블록 2 좋은	차단하다 깨끗한	블록 2 좋은
블록 3 좋은	차단하다 나쁜	차단하다 나쁜
블록 4 좋은	차단하다 깨끗한	블록 4 좋은
기록 경계
블록 5 좋은	차단하다 깨끗한	차단하다 깨끗한

불량 블록을 우회하는 경우 소스 이미지의 불량 블록은 기록되지 않습니다.그리고 불량 칩 블록에는 정보가 기록되지 않습니다.. 이것은 최상의 복사 정책은 아니지만 불량 칩 블록에 대해서는 안전합니다. 정보가 손실되지 않습니다불량 칩 블록에 대해 잘못된 불량 블록이 나타나지 않습니다. 어떤 경우에는 이러한 복사 정책이 알 수 없는 장치의 기능을 복원하는 데 도움이 될 수 있습니다.

방법 3: 불량 블록 건너뛰기

원본 이미지		칩 (초기 상태)		칩 (결과)
블록 0 좋은		차단하다 깨끗한		블록 0 좋은
블록 1 나쁜		차단하다 깨끗한		블록 2 좋은
블록 2 좋은		차단하다 깨끗한		블록 3 좋은
블록 3 좋은		차단하다 나쁜		차단하다 나쁜
블록 4 좋은	차단하다 깨끗한		블록 4 좋은
기록 경계
블록 5 좋은	차단하다 깨끗한		차단하다 깨끗한

불량 블록을 건너뛰어 쓰기장치가 불량 블록을 관리하기 위해 정확히 이 알고리즘을 사용하고 다른 알고리즘은 사용하지 않는다고 가정합니다. 이러한 조건에서는 정보의 올바른 복사가 보장됩니다.

방법 4: 무장애 보장 영역만 작성

원본 이미지
블록 0 좋은	차단하다 깨끗한	블록 0 좋은
블록 2 좋은	차단하다 깨끗한	블록 1 좋은
기록 경계
차단하다 나쁜	차단하다 깨끗한	차단하다 깨끗한
블록 3 좋은	차단하다 나쁜	차단하다 나쁜
블록 4 좋은	차단하다 깨끗한	차단하다 깨끗한
블록 5 좋은	차단하다 깨끗한	차단하다 깨끗한

대부분의 현대에서는 낸드초소형 회로의 경우 첫 번째 블록(적어도 하나)에는 오류가 없음이 보장됩니다. 많은 장치에서 칩 시작 부분에는 장치의 부트로더 및 운영 체제에 대한 코드가 있습니다. 이러한 영역만 복사하는 것만으로도 충분한 경우가 많습니다.

녹화 모드 설정 대화 상자에서 녹화 크기를 블록 단위로 지정합니다.

불량 블록을 관리하는 다른 방법

소프트웨어 ChipStar 프로그래머모든 불량 블록 관리 알고리즘을 지원합니다. 낸드외부 플러그인을 사용합니다. 플러그인을 설치한 경우 추가 방법에 대한 설명이 목록에 나타납니다. 불량 NAND 블록 관리 ". " 버튼을 클릭하여 선택한 방법의 매개변수를 구성할 수 있습니다. 외부 플러그인 ".

오류 수정 코드(ECC) 사용

오류 정정 코드를 사용하면 단일 오류 복구낸드 페이지에서

다양한 알고리즘을 사용하여 해당 섹터의 단일 오류를 복구할 수 있습니다. 알고리즘에 따라 ECC, 섹터당 다른 수의 오류(512+16바이트)를 복구할 수 있습니다. "라는 용어로 하나의 "이해된다 단 한 비트의 오류데이터. 페이지 크기가 512+16바이트인 NAND의 경우 " 부문" 그리고 " 페이지" 일치합니다. 페이지 크기가 큰 NAND의 경우 ChipStar 프로그래머는 설명된 대로 섹터 페이지 레이아웃 구성표를 사용합니다. 기록 또는 확인 설정에서 장치에 사용되는 알고리즘이 섹터당 수정할 수 있는 오류 수를 지정할 수 있습니다. 따라서 허용 가능한 오류 수를 가진 미세 회로는 거부되지 않으며 수정 가능한 오류 수에 대한 정보가 통계 창에 표시됩니다.

각 특정 칩에 대해 섹터당 허용되는 오류 수에 대한 정보는 다음에서 확인할 수 있습니다. 선적 서류 비치칩당. 새로 추가된 모든 NAND 칩은 허용되는 오류 수를 고려하여 프로그래머 데이터베이스에 입력됩니다.

독립적으로 추가하는 경우미세회로:

만약에 ONFI 지원, 섹터당 허용되는 오류 수 읽다미세 회로 매개변수 테이블에서 설치되어 있다원하는 값으로.
마이크로 회로라면 ONFI를 지원하지 않습니다, 사용자 값을 직접 설정해야 합니다., 칩에 대한 문서를 사용합니다.

새로운 미세회로용 낸드생산 삼성섹터당 허용되는 오류 수 값은 칩 식별자의 일부로 인코딩됩니다. 따라서 이러한 미세 회로의 경우 섹터당 허용되는 오류 수도 올바르게 설정됩니다.

추가로 저장하거나 복사할 목적으로 마이크로회로의 내용을 읽을 때, 단일 오류는 안정적으로 감지할 수 없습니다.. 그런 다음 결과 이미지는 외부 애플리케이션에 의해 ECC 검사 코드를 계산하여 별도로 오류를 분석할 수 있습니다. 사용된 알고리즘과 페이지 레이아웃이 알려져 있습니다. .

ChipStar 프로그래머 소프트웨어는 단일 오류를 식별하고 제거하기 위한 간접적인 통계 방법을 제공합니다. 이 방법을 사용하면 불안정한오류 보장되지 않음신뢰할 수 있음. 오류 감지와 함께 읽기를 수행하려면 " 선택적 독서" 및 "NAND" 탭에서 " 확인란을 선택합니다. 오류 수정 모드 활성화"

비교를 위한 읽기 재시도 횟수와 오류 발생 시 총 읽기 재시도 횟수를 구성할 수 있습니다. 이 방법을 사용하면 읽기 프로세스가 느려진다는 점을 명심해야 합니다.

통계적 오류 감지 알고리즘은 다음과 같이 작동합니다.

NAND 페이지는 연속으로 여러 번(최소 3회) 읽혀집니다.
읽은 데이터는 바이트 단위로 비교됩니다.
비교 오류가 발견되지 않으면 페이지에 오류가 없는 것으로 간주됩니다.
비교 중에 오류가 감지되면 페이지를 여러 번 더 읽습니다.
각 오류에 대해 읽기 수가 계산됩니다. 단위그리고 0.
올바른 값("0" 또는 "1")은 그 중 더 많은 값으로 간주됩니다.

이 알고리즘은 마이크로 회로의 특정 비트에서 오류가 발생할 확률이 0.5 미만인 경우 잘 작동합니다. 마이크로 회로를 읽을 때 "수정된" 오류와 올바른 판독 확률이 계산됩니다.

2.6. 바이너리 이미지를 NAND 이미지로 변환

위에서 설명한 모든 내용은 복사에 관한 것입니다. 낸드초소형 회로 모델을 기반으로 한 녹음이지만 종종 필요한 경우가 있습니다. 프로그램의 원본 바이너리 이미지를 빈 칩에 씁니다.. 쓰기 전에 각 페이지에 추가하여 바이너리 이미지를 NAND 이미지로 변환해야 합니다. 여유 공간그리고 올바르게 작성하세요. 이렇게 하려면 바이너리 파일을 열고 메뉴 항목 "을 선택하세요. ". 대화 상자가 나타납니다.

NAND 변환 모드 설정: " 바이너리 이미지... ", 페이지 및 NAND 블록 크기를 지정하거나 필요한 칩을 선택하십시오. 예비 영역 형식을 선택하십시오. 프로그래머는 내장 도구 및 플러그인을 사용하는 기타 방법을 사용하여 FF 값으로 영역을 간단히 채울 수 있도록 지원합니다. A 플러그인은 삼성에서 권장하는 여유 영역 할당을 구현하는 프로그래머와 함께 제공됩니다.

구현해야 하는 경우 다른 배포 옵션 - 저희에게 알려주시면 적절한 플러그인을 준비해 드리거나, 필요한 플러그인을 직접 구현하실 수도 있습니다.

2.7. 다른 프로그래머가 읽은 NAND 이미지와 호환 가능

당신이 가지고 있다면 낸드 이미지, 다른 프로그래머가 읽거나 다른 소스에서 수신한 경우 전환하다녹음에 적합한 형식으로 칩스타 프로그래머.

이렇게 하려면 다음 단계를 따르세요.

파일을 열고 메뉴 항목 "을 선택하십시오. 편집|NAND 편집기 모드 전환 ". 위와 같은 대화상자가 나타납니다.
변환 모드를 형식으로 설정 낸드: "이미지는 이미 낸드인데... ", 나타내다 페이지 크기그리고 차단하다 낸드또는 필요한 칩을 선택하세요. "를 클릭하세요. 계속하다".
편집기에 탭이 나타납니다." 낸드 "라고 입력하면 이미지에서 불량 블록 검색이 시작됩니다.
결과 파일은 형식으로 저장할 수 있습니다 낸드, 파일은 확장자를 받게 됩니다 .nbin 기본.

소개솔리드 스테이트 드라이브 또는 SSD(솔리드 스테이트 드라이브), 즉 자기 플래터가 아닌 플래시 메모리를 기반으로 하는 드라이브는 지난 10년 동안 가장 인상적인 컴퓨터 기술 중 하나가 되었습니다. 기존 하드 드라이브에 비해 눈에 띄게 빠른 데이터 전송 속도와 훨씬 더 낮은 응답 시간을 제공하므로 이를 사용하면 디스크 하위 시스템의 응답성이 완전히 새로운 수준으로 향상됩니다. 결과적으로 솔리드 스테이트 드라이브를 사용하는 컴퓨터는 운영 체제 부팅, 응용 프로그램 및 게임 실행, 파일 열기와 같은 일반적인 작업에 대해 사용자에게 진정으로 반응하는 응답을 제공합니다. 이는 새 개인용 컴퓨터를 구축하거나 기존 개인용 컴퓨터를 업그레이드할 때 진행 상황을 무시하거나 SSD를 사용하지 않을 이유가 없음을 의미합니다.

이러한 획기적인 기술의 출현은 많은 사용자들에게 높이 평가되었습니다. 소비자급 솔리드 스테이트 드라이브에 대한 수요는 기하급수적으로 증가했으며 점점 더 많은 회사가 SSD 생산에 참여하기 시작하여 성장하고 유망한 시장에서 점유율을 확보하려고 노력하고 있습니다. 한편으로 이는 좋은 일입니다. 경쟁이 치열하면 소비자에게 유리한 가격이 발생합니다. 그러나 반면에 클라이언트 솔리드 스테이트 드라이브 시장에는 혼란과 혼란이 있습니다. 수십 개의 제조업체가 서로 다른 특성을 지닌 수백 개의 SSD를 제공하며, 특히 모든 복잡한 사항에 대한 철저한 지식이 없으면 이러한 다양한 특정 사례에 적합한 솔루션을 찾는 것이 매우 어렵습니다. 이 기사에서는 솔리드 스테이트 드라이브 선택과 관련된 주요 문제를 강조하고 SSD를 구매할 때 어느 정도 정보를 바탕으로 선택하고 원하는 대로 제품을 구입할 수 있도록 권장 사항을 제공합니다. 이는 가격과 소비자 품질의 조합 측면에서 완전히 가치 있는 옵션이 될 것입니다.

우리가 설교하는 선택 알고리즘은 이해하기 그리 어렵지 않습니다. 다양한 SSD 모델에 사용되는 하드웨어 플랫폼과 컨트롤러의 기능에 얽매이지 않는 것이 좋습니다. 더욱이 그 수는 오랫동안 합리적인 한도를 넘어섰으며 소비자 속성의 차이는 전문가만이 추적할 수 있는 경우가 많습니다. 대신, 사용된 인터페이스, 특정 드라이브에 설치된 플래시 메모리 유형, 최종 제품을 생산한 회사 등 매우 중요한 요소를 기반으로 선택하는 것이 좋습니다. 컨트롤러에 대해 이야기하는 것은 이것이 실제로 결정적으로 중요한 특정 경우에만 의미가 있으며 이러한 경우는 별도로 설명하겠습니다.

폼 팩터 및 인터페이스

시중에서 판매되는 솔리드 스테이트 드라이브의 첫 번째이자 가장 눈에 띄는 차이점은 서로 다른 외부 설계를 가질 수 있고 데이터 전송을 위해 근본적으로 다른 프로토콜을 사용하는 다양한 인터페이스를 통해 시스템에 연결할 수 있다는 것입니다.

인터페이스가 있는 가장 일반적인 SSD SATA. 이는 기존 기계식 하드 드라이브에 사용되는 인터페이스와 정확히 동일합니다. 이것이 바로 대부분의 SATA SSD가 모바일 HDD와 유사하게 보이는 이유입니다. 즉, 높이가 7mm 또는 9mm인 2.5인치 케이스에 포장되어 있습니다. 이러한 SSD는 기존 2.5인치 하드 드라이브 대신 노트북에 설치할 수도 있고, 3.5인치 HDD 대신(또는 옆) 데스크톱 컴퓨터에서 문제 없이 사용할 수도 있다.

SATA 인터페이스를 사용하는 솔리드 스테이트 드라이브는 HDD의 일종의 후속 제품이 되었으며, 이는 HDD의 광범위한 사용 및 기존 플랫폼과의 폭넓은 호환성을 결정합니다. 그러나 최신 버전의 SATA 인터페이스는 최대 데이터 전송 속도가 6Gbps에 불과하도록 설계되었습니다. 이는 기계식 하드 드라이브에서는 불가능해 보이지만 SSD에서는 그렇지 않습니다. 따라서 가장 강력한 SATA SSD 모델의 성능은 기능이 아니라 인터페이스 대역폭에 따라 결정됩니다. 이는 대량 생산된 솔리드 스테이트 드라이브가 고속을 드러내는 것을 특별히 막지는 않지만, 매니아를 위한 가장 생산적인 SSD 모델은 SATA 인터페이스를 피하려고 합니다. 그러나 현대적이고 일반적으로 사용되는 시스템에 가장 적합한 옵션은 SATA SSD입니다.

SATA 인터페이스는 소형 모바일 시스템용으로 설계된 SSD에도 널리 사용됩니다. 구성 요소 크기에 추가적인 제한을 가하므로 이러한 애플리케이션용 드라이브를 특수한 폼 팩터로 생산할 수 있습니다. mSATA. 이 형식의 솔리드 스테이트 드라이브는 칩이 납땜된 작은 부속 카드이며 일부 노트북 및 넷탑에 있는 특수 슬롯에 설치됩니다. mSATA SSD의 장점은 단지 소형 크기에 있습니다. mSATA에는 다른 장점이 없습니다. 이는 2.5인치 케이스에서 생산된 SATA SSD와 정확히 동일하지만 디자인이 더욱 컴팩트합니다. 따라서 mSATA 커넥터가 있는 시스템을 업그레이드하는 경우에만 이러한 드라이브를 구입해야 합니다.

SATA 인터페이스가 제공하는 대역폭이 부족해 보이는 경우 인터페이스가 있는 솔리드 스테이트 드라이브에 주의할 수 있습니다. PCI 익스프레스. 프로토콜 버전과 데이터 전송을 위해 드라이브에서 사용하는 라인 수에 따라 이 인터페이스의 처리량은 SATA 처리량보다 5배 더 큰 값에 도달할 수 있습니다. 이러한 드라이브는 일반적으로 가장 강력한 하드웨어를 사용하며 기존 SATA 솔루션보다 속도가 훨씬 빠릅니다. 사실, PCIe SSD는 훨씬 더 비싸기 때문에 대부분 최고 가격 범주의 최고 성능 시스템에 포함됩니다. 그리고 PCIe SSD는 일반적으로 PCI Express 슬롯에 확장 카드가 설치된 형태로 제공되므로 풀사이즈 데스크탑 시스템에만 적합합니다.

최근 이 프로토콜을 사용하여 작동하는 PCI Express 인터페이스를 갖춘 드라이브가 대중화되었다는 점은 주목할 가치가 있습니다. NVMe. 이는 데이터 저장 장치 작업을 위한 새로운 소프트웨어 프로토콜로, 고속 디스크 하위 시스템과 상호 작용할 때 시스템 성능을 더욱 향상시킵니다. 최적화로 인해 이 프로토콜은 실제로 더 나은 효율성을 제공하지만 오늘날 NVMe 솔루션은 주의해서 취급해야 합니다. 이는 최신 플랫폼과만 호환되며 새 버전의 운영 체제에서만 작동합니다.

고속 SSD 모델에서는 SATA 인터페이스의 대역폭이 부족해지고, PCIe 드라이브는 부피가 크고 설치를 위해 별도의 풀사이즈 슬롯이 필요한 가운데 폼팩터로 제작된 드라이브가 점차 등장하고 있습니다. M.2. M.2 SSD는 일반적으로 수용되는 다음 표준이 될 가능성이 있는 것으로 보이며 SATA SSD만큼 인기가 높을 것입니다. 그러나 M.2는 또 다른 새로운 인터페이스가 아니라 표준 크기의 카드 사양과 이에 필요한 커넥터 레이아웃일 뿐이라는 점을 명심해야 합니다. M.2 SSD는 매우 친숙한 SATA 또는 PCI Express 인터페이스를 통해 작동합니다. 드라이브의 특정 구현에 따라 둘 중 하나 또는 다른 옵션이 허용됩니다.

M.2 카드는 구성 요소가 납땜된 작은 도터 보드입니다. 이에 필요한 M.2 슬롯은 이제 대부분의 최신 마더보드와 많은 새로운 노트북에서 찾을 수 있습니다. M.2 SSD가 PCI Express 인터페이스를 통해서도 작동할 수 있다는 점을 고려하면 실용적인 관점에서 가장 흥미로운 것은 바로 이러한 M.2 드라이브입니다. 그러나 현재 이러한 모델의 범위는 그리 크지 않습니다. 그러나 최신 고성능 시스템, 특히 게임용 데스크탑이나 노트북을 조립하거나 업그레이드하는 경우 먼저 PCI Express 인터페이스를 갖춘 M.2 SSD 모델에 주의하는 것이 좋습니다.

그런데 데스크탑 시스템에 M.2 커넥터가 장착되어 있지 않지만 여전히 해당 드라이브를 설치하려는 경우 어댑터 카드를 사용하여 언제든지 수행할 수 있습니다. 이러한 솔루션은 마더보드 제조업체와 모든 종류의 주변 장치를 생산하는 수많은 소규모 제조업체에서 생산됩니다.

플래시 메모리 유형 및 드라이브 신뢰성

어떤 경우든 선택할 때 처리해야 할 두 번째 중요한 질문은 현재 솔리드 스테이트 드라이브 모델에서 찾을 수 있는 플래시 메모리 유형에 관한 것입니다. SSD의 주요 소비자 특성인 성능, 신뢰성 및 가격을 결정하는 것은 플래시 메모리입니다.

최근까지 플래시 메모리 종류의 차이는 각 NAND 셀에 몇 비트의 데이터가 저장되는지에 불과했고, 이로 인해 메모리가 SLC, MLC, TLC의 세 가지 종류로 구분되었습니다. 그러나 이제 제조업체가 셀 패키징에 대한 새로운 접근 방식을 도입하고 반도체 기술의 셀 신뢰성을 향상함에 따라 상황은 훨씬 더 복잡해졌습니다. 그러나 일반 사용자를 위해 최신 SSD에서 찾을 수 있는 주요 플래시 메모리 옵션을 나열하겠습니다.

당신은 시작해야 SLC 낸드. 이것은 가장 오래되고 간단한 유형의 기억입니다. 각 플래시 메모리 셀에 1비트의 데이터를 저장해야 하며, 이로 인해 빠른 속도 특성과 엄청난 재작성 리소스를 갖습니다. 유일한 문제는 각 셀에 1비트의 정보를 저장하면 트랜지스터 예산이 적극적으로 소모된다는 점이며, 이러한 유형의 플래시 메모리는 매우 비싸다는 것이 밝혀졌습니다. 따라서 이러한 메모리를 기반으로 한 SSD는 오랫동안 생산되지 않았으며 시장에도 존재하지 않습니다.

반도체 NAND 결정체의 데이터 저장 밀도가 높고 가격이 저렴한 SLC 메모리의 합리적인 대안은 MLC 낸드. 이러한 메모리에는 각 셀이 이미 2비트의 정보를 저장하고 있습니다. MLC 메모리의 논리적 구조의 작동 속도는 상당히 좋은 수준으로 유지되지만 내구성은 약 3,000회 다시 쓰기 주기로 감소됩니다. 그러나 MLC NAND는 오늘날 대부분의 고성능 솔리드 스테이트 드라이브에 사용되고 있으며, 그 신뢰성 수준은 SSD 제조업체가 자사 제품에 대해 5년 또는 심지어 10년 보증을 제공할 수 있을 뿐만 아니라 또한 드라이브의 전체 용량을 수백 번 다시 쓸 수 있는 능력도 약속합니다.

서버와 같이 쓰기 작업의 강도가 매우 높은 애플리케이션의 경우 SSD 제조업체는 특수한 솔루션을 기반으로 솔루션을 조립합니다. eMLC 낸드. 작동 원리의 관점에서 볼 때 이는 MLC NAND와 완전히 유사하지만 지속적인 덮어쓰기에 대한 저항력이 향상되었습니다. 이러한 메모리는 최고로 엄선된 반도체 결정으로 만들어지며 일반 MLC 메모리보다 약 3배의 부하를 쉽게 전달할 수 있습니다.

동시에, 대량 제품의 가격을 낮추려는 욕구로 인해 제조업체는 MLC NAND에 비해 더 저렴한 메모리로 전환하고 있습니다. 최신 세대의 예산 추진에서 종종 발견됩니다. TLC 낸드– 플래시 메모리는 각 셀에 3비트의 데이터를 저장합니다. 이 메모리는 MLC NAND보다 약 1.5배 느리며, 내구성은 반도체 구조가 저하되기 전에 약 1000번 정도 정보를 다시 쓸 수 있을 정도로 내구성이 뛰어납니다.

그러나 이러한 허술한 TLC NAND도 오늘날의 드라이브에서는 꽤 자주 볼 수 있습니다. 이를 기반으로 한 SSD 모델의 수는 이미 12개를 넘어섰습니다. 이러한 솔루션의 실행 가능성의 비결은 제조업체가 고속 및 신뢰성이 높은 SLC NAND를 기반으로 작은 내부 캐시를 추가한다는 것입니다. 이것이 성능과 신뢰성 모두에서 두 가지 문제를 동시에 해결하는 방법입니다. 결과적으로 TLC NAND 기반 SSD는 SATA 인터페이스를 포화시킬 만큼 충분한 속도를 달성하며 내구성을 통해 제조업체는 최종 제품에 대해 3년 보증을 제공할 수 있습니다.

생산 비용 절감을 위해 제조업체는 플래시 메모리 셀 내부의 데이터를 압축하기 위해 노력하고 있습니다. 이것이 MLC NAND로의 전환을 초래하고 이제 드라이브에 TLC 메모리가 널리 보급되는 원인이 되었습니다. 이러한 추세에 따라 우리는 각 셀이 4비트의 데이터를 저장하는 QLC NAND 기반 SSD를 곧 접하게 되지만 이러한 솔루션의 신뢰성과 속도는 어떨지 짐작할 수 있을 뿐입니다. 다행스럽게도 업계에서는 반도체 결정의 데이터 저장 밀도를 높이는 또 다른 방법, 즉 이를 3차원 레이아웃으로 변환하는 방법을 찾았습니다.

전통적인 NAND 메모리에서 셀은 독점적으로 평면형, 즉 평면 배열 형태로 배열됩니다. 3D 낸드 3차원이 반도체 구조에 도입되었으며, 셀은 X축과 Y축을 따라 위치할 뿐만 아니라 서로 위에 있는 여러 층에 위치합니다. 이 접근 방식을 사용하면 주요 문제를 해결할 수 있습니다. 기존 셀의 로드를 늘리거나 셀을 소형화하는 것이 아니라 단순히 추가 레이어를 추가하여 이러한 구조의 정보 저장 밀도를 높일 수 있습니다. 플래시 메모리 내구성 문제도 3D NAND에서 성공적으로 해결되었습니다. 3차원 레이아웃을 통해 표준이 향상된 생산 기술을 사용할 수 있으며, 이는 한편으로는 보다 안정적인 반도체 구조를 제공하고 다른 한편으로는 셀이 서로에게 미치는 상호 영향을 제거합니다. 결과적으로 3차원 메모리의 자원은 평면 메모리에 비해 대략 10배 정도 향상될 수 있습니다.

즉, 3D NAND의 3차원 구조가 진정한 혁명을 일으킬 준비가 된 것입니다. 유일한 문제는 이러한 메모리를 생산하는 것이 일반 메모리보다 다소 어렵기 때문에 생산 시작이 시간적으로 크게 연장되었다는 것입니다. 결과적으로 현재로서는 삼성만이 3D NAND 대량 생산을 자랑할 수 있습니다. 다른 NAND 제조업체들은 여전히 3D 메모리 대량 생산 출시를 준비 중이며 내년에만 상용 솔루션을 제공할 수 있을 것입니다.

삼성의 3차원 메모리에 대해 이야기하면 현재는 32단 디자인을 사용하며 자체 마케팅 이름인 V-NAND로 홍보되고 있습니다. 이러한 기억은 세포의 조직형태에 따라 다음과 같이 구분된다. MLC V-낸드그리고 TLC V-낸드- 둘 다 3차원 3D NAND이지만 첫 번째 경우 각 개별 셀은 2비트의 데이터를 저장하고 두 번째는 3비트를 저장합니다. 두 경우 모두 작동 원리는 기존 MLC 및 TLC NAND와 유사하지만 성숙한 기술 프로세스를 사용하여 내구성이 더 높으며 이는 MLC V-NAND 및 TLC V-NAND 기반 SSD가 신뢰성이 약간 더 좋다는 것을 의미합니다. 기존 MLC 및 TLC NAND를 탑재한 SSD보다

그러나 솔리드 스테이트 드라이브의 신뢰성에 대해 이야기할 때는 SSD에 사용되는 플래시 메모리의 리소스에 간접적으로만 의존한다는 점을 명심해야 합니다. 실습에서 알 수 있듯이 모든 유형의 고품질 NAND 메모리에 조립된 최신 소비자 SSD는 실제로 수백 테라바이트의 정보를 저장할 수 있습니다. 이는 대부분의 개인용 컴퓨터 사용자의 요구 사항을 충족하는 것 이상입니다. 메모리 리소스가 고갈될 때 드라이브에 장애가 발생하는 것은 다소 특이한 사건입니다. 이는 SSD가 원래 의도하지 않았던 너무 높은 부하에서 사용된다는 사실과만 연관될 수 있습니다. 대부분의 경우 SSD 오류는 정전이나 펌웨어 오류 등 완전히 다른 이유로 발생합니다.

따라서 플래시 메모리의 종류와 함께 특정 드라이브를 어느 회사에서 제조했는지 주목하는 것이 매우 중요합니다. 가장 큰 제조업체는 주로 가격 논쟁을 통해 거대 기업과 경쟁해야 하는 소규모 기업보다 더 강력한 엔지니어링 자원을 보유하고 있으며 명성을 더 잘 관리합니다. 결과적으로 주요 제조업체의 SSD는 일반적으로 더 안정적입니다. 알려진 고품질 구성 요소를 사용하고 펌웨어의 철저한 디버깅이 가장 중요한 우선 순위 중 하나입니다. 이것은 연습으로 확인됩니다. 보증 청구 빈도(유럽 유통업체 중 한 곳의 공개 통계에 따르면)는 대기업에서 제조한 SSD의 경우 더 낮습니다. 이에 대해서는 다음 섹션에서 자세히 설명하겠습니다.

당신이 알아야 할 SSD 제조업체

소비자 SSD 시장은 매우 초기 단계이고 아직 통합을 경험하지 못했습니다. 따라서 솔리드 스테이트 드라이브 제조업체의 수는 매우 많습니다. 적어도 100개 이상이 있습니다. 하지만 대부분은 자체 엔지니어링 팀이나 반도체 생산 시설이 없고 실제로 기성 부품으로 솔루션을 조립하고 마케팅 지원을 제공하는 소규모 회사입니다. 당연히 이러한 '어셈블러'가 생산하는 SSD는 개발과 생산에 막대한 돈을 투자하는 실제 제조업체의 제품보다 열등합니다. 그렇기 때문에 솔리드 스테이트 드라이브를 선택하는 합리적인 접근 방식을 통해 시장 선두업체가 생산한 솔루션에만 주의를 기울여야 합니다.

전체 솔리드 스테이트 드라이브 시장의 기반이 되는 이러한 "기둥" 중에서 몇 가지 이름만 언급할 수 있습니다. 그리고 우선 이건- 삼성, 현재 이 회사는 44%의 매우 인상적인 시장 점유율을 보유하고 있습니다. 즉, 판매되는 거의 모든 SSD가 삼성에서 제작됩니다. 그리고 그러한 성공은 전혀 우연이 아닙니다. 이 회사는 SSD용 플래시 메모리를 독립적으로 만들 뿐만 아니라 설계 및 생산에 제3자가 참여하지 않고 수행합니다. SSD는 사내 엔지니어가 처음부터 끝까지 설계하고 사내에서 제조한 하드웨어 플랫폼을 사용합니다. 결과적으로 삼성의 고급 드라이브는 기술 발전 측면에서 경쟁 제품과 종종 다릅니다. 이러한 고급 솔루션은 훨씬 나중에 다른 회사의 제품에 나타날 수 있습니다. 예를 들어, 3D NAND 기반 드라이브는 현재 삼성 제품 범위에만 존재합니다. 기술 혁신과 고성능에 감탄하는 마니아라면 이 회사의 SSD에 주목해야 하는 이유다.

두 번째로 큰 소비자 SSD 제조업체 – 킹스턴, 약 10%의 시장 점유율을 차지하고 있습니다. 삼성과 달리 이 회사는 플래시 메모리를 독립적으로 생산하지 않고 컨트롤러를 개발하지 않지만 타사 NAND 메모리 제조업체의 제안과 독립 엔지니어링 팀의 솔루션에 의존합니다. 그러나 이것이 바로 Kingston이 Samsung과 같은 거대 기업과 경쟁할 수 있는 이유입니다. Kingston은 사례별로 파트너를 능숙하게 선택함으로써 다양한 사용자 그룹의 요구 사항을 잘 충족하는 매우 다양한 제품 라인을 제공합니다.

또한 회사에서 생산하는 솔리드 스테이트 드라이브에 주의를 기울이는 것이 좋습니다. 샌디스크및 상표를 사용하는 Micron 중대한. 두 회사 모두 자체 플래시 메모리 생산 시설을 보유하고 있어 가격, 신뢰성 및 성능이 탁월하게 조합된 고품질의 기술적으로 진보된 SSD를 제공할 수 있습니다. 이들 제조업체가 제품을 만들 때 최고이자 최대 규모의 컨트롤러 개발자 중 하나인 Marvell과의 협력에 의존하는 것도 중요합니다. 이러한 접근 방식을 통해 SanDisk와 Micron은 자사 제품의 상당히 높은 인기를 지속적으로 달성할 수 있었습니다. SSD 시장 점유율은 각각 9%와 5%에 달합니다.

솔리드 스테이트 드라이브 시장의 주요 업체에 대한 이야기를 마무리하려면 Intel을 언급해야 합니다. 그러나 불행하게도 가장 긍정적인 방식은 아닙니다. 예, 또한 플래시 메모리를 독립적으로 생산하고 매우 흥미로운 SSD를 설계할 수 있는 우수한 엔지니어링 팀을 보유하고 있습니다. 그러나 인텔은 주로 집약적인 작업 부하를 위해 설계되고 가격이 상당히 높기 때문에 일반 사용자에게는 거의 관심이 없는 서버용 솔리드 스테이트 드라이브 개발에 중점을 두고 있습니다. 클라이언트 솔루션은 외부에서 구입한 매우 오래된 하드웨어 플랫폼을 기반으로 하며 위에서 논의한 경쟁업체의 제안에 비해 소비자 품질이 눈에 띄게 열등합니다. 즉, 최신 개인용 컴퓨터에서는 Intel 솔리드 스테이트 드라이브를 사용하지 않는 것이 좋습니다. 이에 대한 예외는 마이크로프로세서 거대 기업이 매우 잘 수행하는 eMLC 메모리가 탑재된 신뢰성이 높은 드라이브에 대해 이야기하는 경우에만 예외가 될 수 있습니다.

성능과 가격

자료의 첫 번째 부분을 주의 깊게 읽으면 SSD를 지능적으로 선택하는 것이 매우 간단해 보입니다. 시장 리더인 Crucial, Kingston, Samsung 또는 SanDisk와 같은 최고의 제조업체가 제공하는 V-NAND 또는 MLC NAND 기반 SSD 모델 중에서 선택해야 한다는 것은 분명합니다. 그러나 이러한 회사의 제안으로 검색 범위를 좁혀도 여전히 많은 회사가 있는 것으로 나타났습니다.

따라서 검색 기준에 성능 및 가격 등 추가 매개변수를 포함해야 합니다. 오늘날 SSD 시장에서는 명확한 세분화가 이루어졌습니다. 제공되는 제품은 하위, 중간 또는 상위 수준에 속하며 가격, 성능 및 보증 서비스 조건은 이에 직접적으로 좌우됩니다. 가장 비싼 솔리드 스테이트 드라이브는 가장 강력한 하드웨어 플랫폼을 기반으로 하며 최고 품질과 가장 빠른 플래시 메모리를 사용하는 반면, 저렴한 솔리드 스테이트 드라이브는 간단한 플랫폼과 단순한 NAND 메모리를 기반으로 합니다. 중간 수준 드라이브는 제조업체가 성능과 가격 간의 균형을 유지하려고 노력한다는 사실이 특징입니다.

결과적으로 매장에서 판매되는 예산 드라이브는 기가바이트당 $0.3-0.35의 특정 가격을 제공합니다. 중간 수준 모델은 가격이 더 비쌉니다. 비용은 볼륨 1기가바이트당 0.4~0.5달러입니다. 주력 SSD의 특정 가격은 기가바이트당 0.8~1.0달러에 이를 수 있습니다. 차이점이 뭐야?

주로 매니아층을 대상으로 하는 고가 범주의 솔루션은 시스템에 포함하기 위해 PCI Express 버스를 사용하는 고성능 SSD로, 이는 데이터 전송을 위한 최대 처리량을 제한하지 않습니다. 이러한 드라이브는 M.2 또는 PCIe 카드 형태로 만들 수 있으며 SATA 드라이브 성능보다 몇 배 더 빠른 속도를 제공합니다. 동시에 전문적인 Samsung, Intel 또는 Marvell 컨트롤러와 최고 품질 및 가장 빠른 메모리 유형인 MLC NAND 또는 MLC V-NAND를 기반으로 합니다.

중간 가격 부문에서 SATA 드라이브는 SATA 인터페이스를 통해 연결되지만 (거의) 모든 대역폭을 사용할 수 있는 역할을 합니다. 이러한 SSD는 삼성이나 Marvell에서 개발한 다양한 컨트롤러와 다양한 고품질 MLC 또는 V-NAND 메모리를 사용할 수 있습니다. 그러나 일반적으로 성능은 드라이브 전원보다 인터페이스에 더 많이 의존하기 때문에 거의 동일합니다. 이러한 SSD는 성능뿐만 아니라 5년 또는 심지어 10년으로 설정된 보증 기간 연장으로 인해 저렴한 솔루션보다 돋보입니다.

예산 추진은 완전히 다른 솔루션이 자리를 잡는 가장 큰 그룹입니다. 그러나 공통적인 특징도 있습니다. 따라서 저렴한 SSD에 사용되는 컨트롤러는 일반적으로 병렬 처리 수준이 낮습니다. 또한 이러한 프로세서는 세계적으로 유명한 개발 팀이 아닌 Phison, Silicon Motion 또는 JMicron과 같은 소규모 대만 엔지니어링 팀에서 만든 프로세서인 경우가 가장 많습니다. 성능 측면에서 예산 드라이브는 당연히 고급 솔루션과 일치하지 않으며 이는 특히 무작위 작업 중에 눈에 띕니다. 게다가 저가형 드라이브에 포함된 플래시 메모리도 당연히 최고 수준은 아니다. 일반적으로 여기서는 "얇은" 생산 표준에 따라 생산되는 저렴한 MLC NAND 또는 일반적인 TLC NAND를 찾을 수 있습니다. 결과적으로 해당 SSD의 보증 기간은 3년으로 단축되었으며 선언된 재작성 리소스도 크게 낮아졌습니다. 고성능 SSD

삼성 950 프로. 시장에서 지배적인 위치를 차지하고 있는 회사의 최고의 소비자급 SSD를 찾아야 하는 것은 당연한 일입니다. 따라서 다른 어떤 SSD보다 확실히 빠른 프리미엄급 드라이브를 원한다면 최신 Samsung 950 PRO를 안전하게 구입할 수 있습니다. 첨단 2세대 MLC V-NAND를 사용하는 삼성 자체 하드웨어 플랫폼을 기반으로 합니다. 이는 고성능일 뿐만 아니라 우수한 안정성도 제공합니다. 그러나 Samsung 950 PRO는 PCI Express 3.0 x4 버스를 통해 시스템에 포함되어 있으며 M.2 폼 팩터 카드로 설계되었다는 점을 명심해야 합니다. 그리고 또 하나의 미묘함이 있습니다. 이 드라이브는 NVMe 프로토콜을 사용하여 작동합니다. 즉, 최신 플랫폼 및 운영 체제하고만 호환됩니다.

킹스턴 HyperX 프레데터 SSD. 최신 시스템뿐만 아니라 성숙한 시스템과도 확실히 호환되는 가장 문제 없는 솔루션을 얻으려면 Kingston HyperX Predator SSD를 선택해야 합니다. 이 드라이브는 Samsung 950 PRO보다 약간 느리고 PCI Express 2.0 x4 버스를 사용하지만 모든 시스템에서 문제 없이 항상 부팅 드라이브로 사용할 수 있습니다. 동시에, 그것이 제공하는 속도는 어떤 경우에도 SATA SSD가 제공하는 속도보다 몇 배 더 높습니다. Kingston HyperX Predator SSD의 또 다른 장점은 M.2 폼 팩터 카드 또는 일반 슬롯에 설치된 PCIe 카드의 두 가지 버전으로 제공된다는 것입니다. 사실, HyperX Predator에는 유감스러운 단점도 있습니다. 제조업체가 기본 구성 요소를 외부에서 구매한다는 사실은 소비자 속성에 영향을 미칩니다. HyperX Predator SSD는 Marvell 컨트롤러와 Toshiba 플래시 메모리를 기반으로 합니다. 결과적으로 Kingston은 자사 솔루션의 하드웨어를 완전히 제어하지 못한 채 프리미엄 SSD에 대한 보증 기간을 3년으로 단축할 수밖에 없습니다.

Kingston HyperX Predator SSD 테스트 및 검토.

중급 SSD

삼성 850 EVO. 혁신적인 TLC V-NAND 플래시 메모리를 포함하는 Samsung의 독점 하드웨어 플랫폼을 기반으로 하는 Samsung 850 EVO는 소비자 성능 기능의 탁월한 조합을 제공합니다. 동시에 신뢰성으로 인해 불만이 발생하지 않으며 TurboWrite SLC 캐싱 기술을 사용하면 SATA 인터페이스의 대역폭을 최대한 활용할 수 있습니다. 특히 더 큰 SLC 캐시를 갖춘 500GB 이상의 용량을 갖춘 Samsung 850 EVO 변형이 우리에게 매력적입니다. 그건 그렇고, 이 라인에는 2TB 용량의 고유 SSD도 있으며 그 아날로그는 전혀 존재하지 않습니다. 위의 모든 사항에 덧붙여 Samsung 850 EVO에는 5년 보증이 적용되며 이 제조업체의 드라이브 소유자는 언제든지 전국에 흩어져 있는 이 회사의 수많은 서비스 센터에 문의할 수 있습니다.

샌디스크 익스트림 프로. SanDisk는 드라이브용 플래시 메모리를 자체적으로 생산하지만 컨트롤러는 외부에서 구입합니다. 그래서 Extreme Pro는 Marvell이 개발한 컨트롤러를 기반으로 하지만 SanDisk 자체에서 많은 노하우를 찾을 수 있습니다. 가장 흥미로운 추가 사항은 Extreme Pro의 MLC NAND 내부에 구현되는 nCahce 2.0 SLC 캐시입니다. 결과적으로 SATA 드라이브의 성능은 매우 인상적이며, 또한 10년으로 설정된 보증 기간에 무관심한 사람은 거의 없을 것입니다. 즉, SanDisk Extreme Pro는 중급 시스템에 매우 흥미롭고 관련성이 높은 옵션입니다.

SanDisk Extreme Pro 테스트 및 검토.

크루셜 MX200. Micron 제품군에는 매우 우수한 중간급 SATA SSD가 있습니다. Crucial MX200은 회사의 MLC 메모리를 사용하며 SanDisk Extreme Pro와 마찬가지로 Marvell 컨트롤러를 기반으로 합니다. 그러나 MX200은 SSD 성능을 평균 이상으로 향상시키는 Dynamic Write Acceleration SLC 캐싱 기술로 더욱 향상되었습니다. 사실, 128GB 및 256GB 용량의 모델에만 사용되므로 주로 관심을 갖습니다. Crucial MX200의 보증 조건도 약간 더 나쁩니다. 기간은 3년으로 설정되어 있지만 보상으로 Micron은 SSD를 경쟁사보다 조금 더 저렴하게 판매합니다.

예산 모델

킹스턴 HyperX Savage SSD. Kingston은 우리의 마음을 사로잡는 본격적인 8채널 컨트롤러를 기반으로 한 저렴한 SSD를 제공합니다. 사실 HyperX Savage는 Marvell이 아닌 Phison의 디자인을 사용하지만 플래시 메모리는 Kingston이 Toshiba에서 구매하는 일반 MLC NAND입니다. 결과적으로 HyperX Savage가 제공하는 성능 수준은 평균보다 약간 낮고 3년 보증이 제공되지만 예산 제품 중에서 이 드라이브는 상당히 자신감 있어 보입니다. 또한 HyperX Savage는 인상적이며 창이 있는 케이스에 설치하면 좋을 것입니다.

Kingston HyperX Savage SSD 테스트 및 검토.

크루셜 BX100. 이 드라이브는 Kingston HyperX Savage보다 단순하고, 군더더기 없는 Silicon Motion 4채널 컨트롤러를 기반으로 하고 있지만, 그럼에도 불구하고 Crucial BX100의 성능은 전혀 나쁘지 않습니다. 또한 Micron은 이 SSD에 자체 MLC NAND를 사용하므로 궁극적으로 이 모델은 유명한 제조업체가 제공하는 매우 흥미로운 예산 제안이 되며 신뢰성에 대한 사용자 불만을 제기하지 않습니다.

1989년에 Nand 플래시 메모리가 발표되었습니다. 이 개발은 국제 고체 회로 회의에서 Toshiba에 의해 발표되었습니다. 이전에는 NOR 메모리만 개발되었는데, 주요 단점은 작동 속도와 큰 칩 영역이었습니다. NAND 플래시와 Nor 플래시의 주요 차이점은 주소 지정 기능입니다. NOR 플래시는 임의의 셀에 주소를 지정할 수 있는 반면, NAND 플래시는 페이지 주소 지정(일반적으로 페이지 크기 528, 2112, 4224, 4304, 4320, 8576바이트)을 사용합니다.

오늘날 SSD 드라이브, USB 플래시, 다양한 플래시 카드(MMC, RS-MMC, MMCmicro, SD, miniSD, MicroSD, SDHC, CF, xD)와 같은 다양한 저장 매체를 포함하여 NAND 플래시 칩을 사용하는 장치가 많이 있습니다. , 스마트미디어, 메모리스틱 등)

기본적으로 NAND 플래시의 저장 매체는 메모리 칩과의 작업을 보장하고 표준에 지정된 인터페이스를 사용하여 다양한 장치와 작동하는 마이크로 컨트롤러입니다. 대부분의 장치에서 이는 TSOP-48, 짧은 TSOP-48 또는 TLGA-52 설계의 하나 이상의 NAND 플래시 메모리 칩과 마이크로 컨트롤러가 있는 작은 보드처럼 보입니다. 소형 장치는 일반적으로 Nand 플래시 칩과 마이크로컨트롤러가 모두 통합된 단일 칩 형태로 만들어집니다.

NAND 플래시 메모리의 주요 단점은 속도가 충분하지 않고 칩이 견딜 수 있는 쓰기 주기 수가 그리 많지 않다는 것입니다. 이러한 문제를 피하기 위해 컨트롤러 제조업체는 NAND 플래시에 대한 쓰기를 여러 스레드로 구성하여 성능을 높이고 논리 뱅크를 상당히 큰 블록으로 나누어 구성하고 복잡한 변환 시스템을 구성하는 등 몇 가지 트릭을 사용합니다.

NAND 플래시의 균일한 마모를 보장하기 위해 거의 모든 컨트롤러는 주소 공간을 논리 뱅크로 분할한 후 블록(여러 메모리 페이지로 구성), 일반적으로 256-2048 블록으로 나눕니다. 컨트롤러는 각 블록의 레코드 수를 추적합니다. 사용자 데이터가 은행 내에서 자유롭게 이동할 수 있도록 논리적 블록 번호 지정이 있습니다. 실제로 칩을 덤프로 읽어 들일 때 상당히 큰 블록(16kb - 4mb) 형태의 사용자 데이터가 혼란스럽게 혼합되어 있는 모습을 볼 수 있습니다. 사용자 데이터 작업 순서는 정렬된 논리 공간을 얻기 위해 블록을 구성하는 순서를 나타내는 테이블 형식으로 변환기에 반영됩니다.

읽기/쓰기 작업을 늘리기 위해 컨트롤러 제조업체는 데이터 병렬화 기능, 즉 RAID 레벨 0 어레이(스트라이프)와 직접적인 유사성을 구현하지만 약간 더 복잡한 구현을 구현합니다. 실제로 이는 블록 내 병렬화(인터리빙), 더 작은 하위 블록(보통 1바이트 ~ 16Kb), NAND 플래시 칩의 물리적 뱅크 간 및 여러 칩 간의 대칭 병렬화(스트라이프) 형태로 나타납니다. .

이 작동 원리를 사용하면 드라이브 변환기가 NAND 플래시에 대한 거의 모든 쓰기와 함께 끊임없이 변화하는 테이블이라는 점을 이해하는 것이 좋습니다. NAND 플래시 작업 원칙(버퍼로 블록 읽기, 변경 및 블록 쓰기)에 따르면 데이터에 가장 위험한 것은 불완전한 쓰기 작업임이 분명합니다. 예를 들어, 수정된 번역자가 녹음된 경우입니다. 드라이브를 성급하게 취급하면(녹화 중에 USB 커넥터나 카드 리더 커넥터에서 드라이브를 갑자기 제거하는 경우) 서비스 데이터, 특히 변환 테이블이 파괴될 위험이 있습니다.

서비스 데이터가 파괴되면 드라이브가 작동할 수 없거나 경우에 따라 제대로 작동하지 않을 수 있습니다. 소프트웨어를 사용하여 데이터를 검색하는 것은 일반적으로 여러 가지 이유로 불가능합니다. 한 가지 해결책은 NAND 플래시 칩을 납땜한 다음 해당 리더(프로그래머)에서 읽는 것입니다. 원본 변환기가 없거나 손상된 점을 고려하여 NAND 플래시 칩에서 추출한 덤프를 구문 분석하는 작업이 남아 있습니다. 많은 사람들이 NAND 플래시의 메모리 페이지 크기가 이상해 보이는 것을 알아차렸을 것입니다. 이는 사용자 데이터 외에도 각 페이지에 일반적으로 512/16 형식으로 표시되는 서비스 데이터가 포함되어 있다는 사실로 설명됩니다. 2048/64; 4096/128; 4096/208(데이터/서비스 구성을 위한 훨씬 더 복잡한 옵션도 있음) 서비스 데이터에는 다양한 마커(마커, 논리적 뱅크의 블록 번호, 블록 회전 마커, ECC 등)가 포함되어 있습니다. 사용자 데이터를 복원하는 것은 블록 내, 뱅크 간, 메모리 칩 간 데이터 병렬화를 제거하여 솔리드 블록을 얻는 것입니다. 필요한 경우 블록 내 회전, 번호 다시 매기기 등이 제거됩니다. 다음 작업은 블록별로 조립하는 것입니다. 이를 구현하기 위해서는 논리적 뱅크의 개수, 각 논리적 뱅크의 블록 개수, 각 뱅크에서 사용되는 블록의 개수(모두 사용되는 것은 아님), 서비스 내 마커의 위치 등을 명확히 이해해야 한다. 데이터 및 번호 매기기 알고리즘. 그런 다음 사용자 데이터를 읽을 수 있는 최종 이미지 파일로 블록을 수집합니다. 수집 과정에서 함정은 최종 이미지 파일의 한 위치에 대해 여러 후보 블록의 형태로 대기합니다. 이 범위의 문제를 해결한 후 사용자 정보가 포함된 이미지 파일을 얻습니다.

데이터가 아무런 역할을 하지 않지만 드라이브 자체의 기능을 복원하려는 경우 서비스 데이터 문제를 해결하는 가장 좋은 방법은 드라이브 제조업체 웹 사이트의 독점 유틸리티를 사용하여 포맷 절차를 수행하는 것입니다. 많은 유틸리티는 실제로 모든 서비스 정보를 다시 작성하고, 깨끗한 변환기를 만들고, 포맷 절차를 수행하여 새 파일 시스템을 만듭니다. 제조업체가 복구 유틸리티를 게시하지 않은 경우 "컨트롤러별로" NAND 플래시 드라이브를 포맷하기 위한 유틸리티를 검색하는 것이 해결책입니다. 후자를 식별합니다.

파벨 얀차르스키

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