SSD, SD, eMMC, Raw NAND в чому полягають відмінності?


28

Отже, основна технологія із SSD, eMMC, SD, USB Flash і т. д ... чи правильно спалах NAND? Тож чи різниця між ними лише у тому, як реалізуються контролери? Або технології всі разом різні?

З того, що я знаю, я думаю, що SSD призначені для настільних ПК, а eMMC - для мобільних пристроїв, але чи є якась складна різниця між усіма цими технологіями зберігання?

Відповіді:


17

NAND означає N eged AND . Часто це стосується способу побудови логічного ворота з кремнію .

Флеш-пам'ять також побудована з кремнієвих мікросхем і використовує ворота NAND. Це призводить до терміну спалаху NAND . Я підозрюю, що це НАНД, на який ви посилаєтесь, але заради повноти я хотів згадати передумови.

Ви можете створити сховище за допомогою NAND flash, але вам знадобиться певний спосіб отримати доступ до нього.

Наприклад, ви можете поставити NAND флеш-чіп на друковану плату, додати мікросхему контролера та деяку логіку USB, і ви отримаєте USB-накопичувач. Або ви можете додати контролер SD і поставити його в такому форматі, і ви отримаєте SD-карту.

введіть тут опис зображення

Обидва ці пристрої відносно прості, і коли ви зберігаєте інформацію про них, ви запишете у фіксовану локацію. Це погано, тому що кількість записів у спалах NAND обмежена.

Ви можете додати до пристрою контролер, який гарантує, що всі записи розподіляються рівномірно по NAND, забезпечуючи при цьому послідовне зображення для комп'ютера. Для цього потрібно набагато більше інтелекту з боку пристрою і робиться на SSD . (SSD-диски повинні замінити механічні жорсткі диски, тому очікується, що вони отримають багато записів).

Чи різниця між усіма ними лише у тому, як реалізуються контролери?

Для SD / USB pendive: в основному те саме, тільки з іншим інтерфейсом.
Для SSD: абсолютно різні контролери.

Або технології всі разом різні?

Існує декілька способів реалізувати накопичувач. Основні реалізовані відмінності, схоже, зводяться до:

  • Поодинокі комірки, в яких можна зберігати високу або низьку ( SLC або S рівень). В основному або "увімкнено", або "вимкнено", або "1" або "0".
  • мікросхеми, які дозволяють отримати кілька рівнів потужності. (вимкнено, злегка заряджений, в основному заряджений, повністю заряджений. Порівняйте його зі звуковим сигналом зі стерео. SLC - це музика або вимкнена музика. MLC буде "вимкнено, м'яка музика, гучна музика та екстра-глухий режим).

Це залишає eMMC .

Я ніколи про це не чув, але згідно Вікіпедії це стандартна карта пам'яті флеш-пам’яті.


Дуже лаконічне і чітке пояснення, Хеннес, дякую. Я вважаю, що eMMC використовується в основному на мобільних пристроях (наприклад, пристрої Android використовують накопичувачі eMMC, тому в основному це якась вбудована SD-карта).
Алістер

@Hennes Наступний обчислювальний накопичувач Intel покращив сховище eMMC та USB3, чи ти вважаєш, що ОС працюватиме швидше на SSD через USB3, ніж на власній материнській платі зі сховищем eMMC?
Alpha2k

1
@ Alpha2k Я думаю, що завантаження з USB3 SSD має занадто великі накладні витрати, щоб бути швидшими, ніж eMMC.
jiggunjer

1
Справді. USB3 додає зайвих накладних витрат. Отже, однаково швидкий диск через прямий інтерфейс може / повинен бути швидшим, ніж той самий диск через USB3. Це передбачає рівну здатність спалаху та контролерів. Якщо один з дисків на кілька років сучасніший, швидше за все, буде швидше.
Геннес

31

NAND - сира флеш-пам'ять

Сирий флеш використовує власний протокол, і цей протокол включає в себе читання сторінок, запис сторінок та блоки стирання. Це не працює як диски - диски вміють читати блоки та записувати блоки, флеш вміє читати та записувати сторінки - і набір сторінок, що називаються блоком, повинен бути стертий, перш ніж ви зможете записувати нові дані. Ви можете стерти лише обмежену кількість разів, перш ніж блок зношується і більше не буде повністю стиратися.

SD - "Безпечний цифровий"

Це формат карти пам'яті. SD-карти містять крихітний мікроконтролер та NAND. Мікроконтролер реалізує FTL (Flash Translate Layer), який приймає доступ до дискового блоку та перетворює його на значущі операції NAND, а також виконує вирівнювання зносу та щадування блоків. SD-карти використовують протокол SPI на стороні "хоста". Зчитувачі карт SD SD перетворюються з команд USB для зберігання даних в команди SPI SD.

eMMC - вбудований MMC

Це стосується в основному того, що ви можете уявити як SD-карту, яка вбудована в материнську плату (стандарти SD і MMC дуже схожі - достатньо, щоб зчитувачі SD-карт зазвичай могли читати карти MMC) - як правило, припаяні і не знімаються. Зазвичай він підключається до решти обладнання через внутрішню шину SPI. Мобільні телефони та апаратне забезпечення ARM та інші пристрої вбудованого типу (тобто маршрутизатори) можуть мати це. ОНОВЛЕННЯ: Деякі новітні нетбуки Windows із ціною за ціною починають мати і їх. SD-карти та eMMC повільніше, ніж SSD, тому що шина SPI не така швидка, як шина SATA.

SSD - "Твердотільний накопичувач"

Контролер + купа NAND, розміщена у корпусі жорсткого диска. Контролер реалізує FTL (Flash Translate Layer), який приймає доступ до дискового блоку та перетворює його на значущі операції NAND, а також виконує вирівнювання зносу та блокування. Деякі типи контролерів, такі як "Sandforce" тощо, добре відомі. SSD використовують протокол SATA і роз'єм на стороні "хоста".


Якщо ви потрапляєте в ситуацію, коли ви маєте справу з сирими NAND, такими як Guruplug, ви несете відповідальність за вирівнювання зносу та блокування. Файлові системи Linux, як jffs2і подібні, роблять це, але вони не потрібні, коли FTL працює так, як на більшості SD-карт, USB-карт тощо.


7
Це чудова відповідь. Один коментар: хоча картки MMC / eMMC / SD використовують синхронний послідовний інтерфейс для зв'язку, цей інтерфейс не є SPI, тому я б не використовував цей термін. Це заплутано, оскільки більшість карт MMC / SD також підтримують SPI як альтернативний низькошвидкісний інтерфейс для глибоко вбудованих систем (на базі MCU). Режим SPI, однак, не використовується для системних процесорів додатків x86 або ARM.
Джей Карлсон,

NAND є досить обмежуючим з обмеженим перезаписом. Чому він взагалі використовується? Ціна?
Ciro Santilli 新疆 改造 中心 法轮功 六四 事件

FTL і блок-щад дуже ефективно пом'якшують обмежене перезапис. Багато страхів перед тим, як зношувати SSD-диски, перебільшено.
LawrenceC

Також слід уточнити, що SSD, SD-карти, флеш-пам’ять eMMC усі використовують NAND як "резервний". Кожен з них не дозволяє системі отримати доступ до необмеженої спалаху, але має мікроконтролер, який приймає команди та реалізує FTL.
LawrenceC

Дуже корисний. Я сподівався, що eMMC буде швидше схожий на m2SATA, оскільки на самій дошці так би мовити, але це не так. Спасибі
Джеймс Кемпбелл

0

Зауважте, що це все енергонезалежна пам'ять, яка зберігає дані без живлення:

  • Flash - середовище зберігання енергонезалежної пам'яті.

  • NAND - Тип мікросхеми флеш-пам'яті.

  • SSD - Містить декілька NAND-чіпів.

Просто для розрізнення Flash від оперативної пам’яті ( оперативної пам’яті з випадковим доступом):

  • SDRAM / DDR - мінливі мікросхеми пам'яті, де дані втрачаються при втраті живлення.
Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.