История развития флэш-накопителей

Многие пытались изобрести технологию, позволяющую найти замену дискам, претерпев при этом множество неудач: ПЗС-память, ЦМД-память и голографическая память так и не оправдали надежд. Ко времени предполагаемой поставки новой технологии диски, в соответствии со сделанными ранее предсказаниями, подвергались усовершенствованиям, цены на них существенно падали, и бросивший вызов продукт терял свою рыночную привлекательность.

Первым наиболее вероятным соперником стала флэш-память. Эта полупроводниковая память является такой же энергонезависимой, как и диски, но ее латентность в 100-1000 раз ниже, чем у диска, и, кроме того, она меньше по габаритам, обладает более высокой энергоэффективностью и ударопрочностью. Не менее важным обстоятельством является широкий рынок, открывшийся для флэш- памяти благодаря ее использованию в сотовых телефонах, цифровых камерах и МРЗ-плеерах, и инвестирование средств в ее совершенствование. В последнее время стоимость одного гигабайта флэш-памяти падала на 50% в год. Уже в 2008 году цена гигабайта флэш-памяти была от 4 до 10 долларов, или в 2-40 раз выше, чем у дисков, и в 5-10 раз ниже, чем у DRAM-памяти. Несмотря на более высокую, чем у дисков, стоимость гигабайта, флэш-память популярна в мобильных устройствах, в частности потому, что она имеет меньший объем. В результате однодюймовые жесткие диски исчезли из некоторых рынков встроенных устройств. Например, в 2008 году МРЗ-плеер Apple iPod Shuffle продавался по 50 долларов и содержал 1 Гбайт памяти, а самый маленький диск содержал 4 Гбайт памяти и продавался чуть ли не дороже всего МРЗ-плеера.

Флэш-память – это электрически стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство, ЭСППЗУ (electrically erasable programmable read-only memory, EEPROM). Первая флэш-память, называемая NOR-флэш, из-за схожести запоминающей ячейки со стандартным NOR-элементом, была прямым конкурентом других EEPROM-устройств и имела произвольную адресацию, как и любая другая память. Несколько лет спустя более высокая плотность записи была предложена памятью NAND-флэш. но эта память могла считываться и записываться только целыми блоками, поскольку в ней были удалены электрические цепи, необходимые для произвольного доступа. Гигабайт в памяти NAND-флэш стоит намного дешевле, и она куда более популярна, чем NOR-флэш.

В отличие от дисков и DRAM-памяти, но подобно другим изделиям, изготовленным по EEPROM-технологиям, биты флэш-памяти подвержены износу. Для преодоления подобных ограничений многие изделия NAND флэш-памяти включают контроллер для разнесения зоны записи путем изменения отображения блоков, многократно подвергавшихся записи, и их замены реже использующимися блоками. Эта технология называется выравниванием степени износа. Благодаря данной технологии такие потребительские товары, как сотовые телефоны, цифровые камеры, МРЗ-плееры или флэш-накопители, вряд ли превысят ограничения на количество записей во флэш-память. Такие контроллеры снижают потенциальную производительность флэш-памяти, но они необходимы в том случае, когда высокоуровневое программное обеспечение не управляет выравниванием износа блоков. Но эти контроллеры могут повысить выход полезной продукции, не отображая те ячейки памяти, которые имеют производственные дефекты.

Ограничения по циклам записи являются одной из причин невысокой популярности применения флэш-памяти в ноутбуках и серверах. Тем не менее, уже в 2008 году были проданы первые ноутбуки с флэш-памятью вместо жестких дисков со значительной скидкой, чтобы предложить более быструю загрузку, меньшие габариты и большую продолжительность работы от аккумуляторов. Существуют также устройства флэш-памяти, изготовленные в форм-факторе стандартного диска. Если объединить обе идеи накопителей, то гибридные жесткие диски будут включать, скажем, 32 гигабайт флэш-памяти, чтобы ноутбуки быстрее загружались и чтобы экономилась энергия, позволяя дискам чаще находиться в выключенном состоянии.

В ближайшие годы флэш-память будет успешно конкурировать с жесткими дисками во многих устройствах с автономным питанием. По мере увеличения емкости и продолжающегося снижения стоимости гигабайта будет интересно увидеть, сможет ли более производительная и энергоэффективная флэш-память прижиться также на настольных компьютерах и серверах.



Вы можете оставить комментарий, или Трекбэк с вашего сайта.

Оставить комментарий