chiudi

Non sei ancora registrato? Cosa aspetti, corri a farlo QUI !!

LOGIN / JOIN !
Registrati
Reviews
Forum

Translate!

English Chinese (Simplified) French German Japanese

Newsletter: iscriviti!

Devi prima registrarti per poterti iscrivere ad una newsletter.
No account yet? Register

Statistiche

statistiche contatore

Siti Amici

Antologia di un SSD: alla scoperta dei principi di funzionamento e caratteristiche - 5) L' ''anatomia'' di un SSD

Valutazione attuale: / 48
ScarsoOttimo 
Indice
Antologia di un SSD: alla scoperta dei principi di funzionamento e caratteristiche
1) Introduzione
2) Elenco controller e drive che li adottano. JMicron 602: il controller pestifero
3) Latenza e scritture random: il vero collo di bottiglia
4) Gli SSD ''rallentano'' quando vengono riempiti, ma non dovrebbero
5) L' ''anatomia'' di un SSD
6) Il parallelismo degli SSD e il problema della cancellazione dei dati
7) Indirizzamento, lettura, scrittura e sovrascrittura dei dati
8) Come funziona l'SSD e perchè le sue prestazioni degradano
9) Come aggirare il problema del degrado di performance
10) Il comando TRIM: cos'è e come funziona
11) Come ripristinare il drive alle sue originali performance
12) Test: SSD nuovo vs SSD usato/pieno
13) Considerazioni finali e conclusioni
Tutte le pagine

Analizziamo rapidamente la costituzione fisica di una memoria NAND-flash; per ogni cella è necessario un transistor:

mosfet

Una singola cella NAND-flash può archiviare uno oppure due bit di dati. Nel primo caso parliamo di flash Single Level Cell (SLC), nel secondo di flash Multi Level Cell (MLC). Entrambe le tipologie di memoria flash sono costruite fisicamente allo stesso modo e non intercorrono differenze tra esse, è soltanto una questione di come i dati sono archiviati e letti dalle celle.

SLCvsMLC

Le memorie flash sono lette e scritte in una modalità "tira a indovinare": si applica una tensione alla cella e si controlla il modo in cui essa risponde. Si procede incrementando la tensione finchè non si ottiene un risultato.

Riprendendo il discorso SLC/MLC, e tenendo ben a mente che un computer memorizza i dati nella forma binaria, riconoscendo quindi "0" e "1" in sequenza, ciascuna cella SLC può memorizzare un solo bit, quindi o "0" o "1". Nel caso di una cella MLC, invece, i bit memorizzabili sono 2 e le configurazioni binarie possibili diventano 4: "00", "01", "10" oppure "11". A ciascuna combinazione corrisponde una particolare tensione: con quattro livello di tensione da controllare, una memoria flash MLC richiede circa tre volte del tempo rispetto a quello necessario per scrivere su una memoria SLC: la letenza per la lettura random raddoppia (50us contro i 25us di un SLC), mentre per cancellare una cella sono necessari 2ms per entrambe le soluzioni. D'altro canto, è nella lettura che l'MLC richiede più tempo poichè è necessario capire quale particolare combinazione binaria contiene (dunque è necessario il doppio del tempo poichè sono 4 le combinazioni possibili, rispetto alle 2 dell'SLC). Nel cancellare un dato, invece, il tempo impiegato è il medesimo poichè non interessa conoscere il contenuto della cella, l'importante è svuotarla. Il lato posivito dell'MLC è invece rappresentato dalla capacità raddoppiata a parità di prezzo.

slc vs mlc

Ad oggi SSD MLC sono comunque abbastanza veloci e consigliati per gli ambiti desktop; gli SLC sono maggiormente indicati per l'ambito enterprise / server (vedi SSD Intel high-end).

Passiamo ora ad analizzare la strutturazione delle celle di memoria.

ssd cells

Le celle sono organizzate in un array (vettore) come illustrato nell'immagine sulla destra.

Dunque ogni cella memorizza uno oppure due bit di dati; gruppi di celle sono organizzati in pagine, la più piccola struttura che è possibile leggere o scrivere su un SSD. Ad oggi le pagine di un SSD sono grandi 4KB.

Le pagine sono raggruppati in blocchi; lo standard è rappresentato da 128 pagine per ogni blocco (dunque 128x4KB = 512KB come dimensioni di ogni blocco). Il blocco è la più piccola struttura che è possibile cancellare in un SSD. Dunque mentre è possibile leggere e scrivere direttamente agendo sulla singola pagina, è invece possibile cancellare un blocco (ovvero 128 pagine per volta). Tale limitazione è all'origine di alcuni problemi che affliggono un SSD.

page and block

Gruppi di celle sono raggruppate in una pagina, gruppi di pagine sono raggruppati in un blocco.

I blocchi sono a loro volta raggruppati in piani; in un die presente in una memoria NAND-flash è possibile identificare più piani. Ogni piano è formato da 1024 blocchi e, di conseguenza, è grande 512MB.

plane

La gerarchia organizzativa di un SSD non finisce qui. Infatti, ogni IC (circuito integrato) NAND-flash è a sua volta formato da diversi die, solitamente 2 oppure 4. E' infine possibile porre in pila più IC per massimizzare l'area a disposizione sul PCB che ospita i chip ed incrementare, di conseguenza, la capacità dell'intero SSD.




Articoli correlati:
Articoli più recenti:
Articoli meno recenti: