Viitorul în colimator

24 SEPTEMBRIE 2008

Introducere
Istoria flash cardurilor este dependentă de istoria aparatelor foto digitale. Primul flash card compact a fost prezentat în 1994 de SanDisk. În 1998, Sony prezenta primul memory stick.
În anul 2000, IBM era cea care prezenta primul USB stick de 8 MB. De SSD se vorbeşte în branşă încă din 1999, dar abia din 2005 au început să se cumpere, prin introducerea de către Samsung, dar şi de către alţi producători, a SSD-urilor de 1,8″ şi 2,5″. Datorită reducerilor continue de preţ, prin procesul de shrink al memoriei pe siliciu şi prin aceasta accesând piaţa largă de consum, SSD-urilor li se prezice un mare viitor (de exemplu: ca înlocuitor al HDD-urilor).

Tipurile existente în Tehnologia Nand
În general, în tehnologia Nand există două tipuri de memorii flash, SLC şi MLC.
Single Level Cell sunt celulele de memorie Nand Flash în care se poate memora 1 bit pe celula de memorie.
Multi Level Cell sunt celule de memorie Nand Flash, în care se pot memora 2 sau 4 biţi pe celula de memorie.
Acestea oferă:
– O densitate mixtă;
– Timp de acces mai lung;
– Preţ mai convenabil;
– Probabilitate de eroare mai mare.
Cele două tehnici oferă avantaje şi dezavantaje. SLC poate fi citită şi scrisă mai repede, dar este mai scumpă decât MLC, care poate memora mai mult, dar se accesează mai greu şi de mai multe erori.

Tehnologia de ştergere – scriere
Înainte de a rescrie o memorie SSD, aceasta trebuie întâi ştearsă. Ştergerea informaţiei se face aplicând tensiuni relativ mari, care deteriorează stratul de oxid din cristalul de siliciu. Fiecare rescriere sau ştergere are şi un caracter uşor distructiv, reducând atât viaţa memoriei (numărul de cicluri de rescriere), cât şi siguranţa de menţinere a informaţiei memorate. De aceea producătorii de memorii flash garantează un număr de rescrieri-ştergeri de 100.000 de cicluri la SLC şi, de exemplu, de 100.000 de cicluri la MLC cât şi o durată sigură de memorare a datelor de 10 ani. Dar distrugerea unei celule de memorie sau pierderea de informaţii cauzată de aceasta nu face o memorie SSD nefolosibilă. Erorile unor celule de memorie sunt detectate şi înregistrate într-o zonă protejată a acesteia. Modulele SSD conţin microcontrolere cu un soft specializat (firmware) pentru prelungirea duratei lor de viaţă.
Datorită acestor mecanisme complexe de corectare a erorilor, durata de funcţionare a unui SSD poate fi prelungită, dar nu mai poate fi exact specificată. Un Flash-Card sau un USB-stick poate avea, în concluzie, o durată de viaţă mai lungă sau mai scurtă, fără ca ea să poată fi determinată exact la cumpărarea memoriei respective.

Durata de viaţă a Flash-Cardurilor, a SSD-urilor
Datorită utilizării cât mai intense în diferite domenii a Flash-Cardurilor şi a SSD-urilor problema duratei lor de viaţă, mai ales în aplicaţii industriale, devine esenţială. Pentru a determina durata de viaţă a acestor memorii, trebuie analizată structura modulelor, atât microcontrolerul conţinut, cât şi firmware-ul (softul) folosit.
Se poate întâmpla ca producătorul de memorii să garanteze chipul de memorie conţinut de 100.000 de cicluri de rescriere. Celulele de memorie flash, pot, după cum au arătat-o nenumărate teste până acum, să reziste chiar la 300.000 sau 500.000 şi chiar mai multe cicluri de ştergere – scriere.
Durata de viaţă reală a unui Flash Card sau a unui SSD poate fi semnificativ mai lungă decât cea specificată în caracteristicile tehnice.
Firma MSC oferă un instrument care poate măsura sau estima cu o precizie relativ mare durata de viaţă reală a acestor memorii, luând în considerare atât intensitatea de scriere, numărul de ştergeri şi “spareblock-urile”, dar şi tipul aplicaţiei în care se utilizează modulul, cum ar fi: notebook, PC industrial, sistem Raid, PDA, sistem de navigaţie, Mp3, tehnică medicală, server, automobil etc.
Dacă în flash se scrie foarte rar, dar în schimb se citeşte din el foarte intens, des, problema duratei de viaţă a datelor devine neimportantă, importanţa revenind timpului de reţinere a datelor, care poate număra mulţi ani şi depinde şi de temperatura de stocare.
Dacă, în schimb, se scrie foarte mult în flash, un rol important îl vor avea: controlerul folosit, firmware-ul utilizat,wear-leveling-ul, bad-block-managementul şi numărul de corecţii ECC.

Cum funcţionează SMART?
Aparatul SMART supraveghează funcţionarea Flash cardului sau SSDului, analizează parametrii specifici şi afişează o estimare a erorilor posibile.

Flash carduri, stickuri USB şi SSD
MSC oferă o paletă completă de dispozitive de memorare în tehnologia flash. Se recomandă ca înaintea deciziei de alegere a unuia dintre dispozitive să se discute despre domeniul de aplicaţie folosind formularul tip al MSC. O folosire a dispozitivului de memorare în domeniul bunurilor de larg consum (PC-uri, aparate foto, notebookuri etc.) va determina folosirea unor tipuri de carduri, USB-uri şi SSD-uri al căror preţ poate fi mai redus. În cazul unor aplicaţii specifice, unde cerinţele depăşesc domeniul standard, MSC poate recomanda un anumit tip de dispozitiv folosind experienţa comună cu producătorul de controlere, Hyperstone, şi cu renumitul producător de flashuri, Samsung. Calitatea flashurilor Samsung, combinată cu experienţa şi flexibilitatea lui Hyperstone în domeniul controlerelor oferă o structură optimă cardurilor fabricate de MSC. Aceasta este o aplicaţie tipică OEM, unde MSC poate prelua, dacă doreşte, şi programarea, etichetarea şi împachetarea dispozitivelor de memorie.
Actualmente MSC poate livra carduri de 256MB până la 2GB de tip SD şi carduri cu capacitate de la 4 la 16GB de tip SDHC. Dispozitive cu capacitate de memorare mai mică de 256MB (64MB şi 128MB) pot fi produse numai la înţelegerea cu clientul (varianta OEM) şi numai în cantităţi corespunzătoare.
Pe lângă modulele proprii MSC oferă în acest domeniu şi module de memorie ale producătorilor SanDisk, PQI şi TRS Star.
În domeniul compact flash cardurilor cu destinaţie de aplicaţie industrială, MSC oferă module ale producătorilor SanDisc, PQI şi TRS Star. Aceste carduri pot funcţiona în domeniul extins de temperatură în funcţie de aplicaţie.
Stickurile USB oferite de MSC provin de la producătorii: SanDisk, Kingmax, PQI,AddOn, AENEON, şi TRS Star.
În domeniul SSD-urilor, MSC reprezintă următorii producători: Samsung, SanDisk, STEC şi Mtron. Actualmente, se pot oferi SSD-uri cu capacitatea de la 16GB la 64GB în viitorul apropiat şi 128GB. Preţul este încă ridicat, ceea ce se va schimba în următorii 1, 2 ani. SSD-urile nu oferă doar un timp de acces mult mai rapid, dar sunt şi mult mai rezistente decât HDD-urile. Majoritatea lor se oferă în dimensiunea de 2,5″ şi au o durată de viaţă de la 100 ani (2 milioane de ore faţă de 300.000 de ore la HDD).

Specificaţie tehnică comparativă între un SSD şi un HDD de 32GB
Criteriul de comparaţie SSD HDD
Putere absorbită în aşteptare 0,1 Watt 0,8 Watt
Putere absorbită în timpul accesului 0,5 Watt 2,0 Watt
Timp de acces 0,1 ms 2 ms
Rezistenţa la şoc 1500G 350 G
Nivel zgomot 0 db 29 db
Greutate 54 g 102 g
Citire 120 MByte 50 Mbyte
Scriere 100 MByte 50 MByte

SSD-urile sunt de mai multe feluri: o dată de tip SLC sau MLC apoi apar diferenţe în funcţie de controler, de firmware, de structură, construcţie, ECC, domeniul de temperatură şi MTBF. Aceasta înseamnă pentru utilizatori o gamă largă de preţuri la aceeaşi capacitate de memorare. Conform prognozelor de marketing pe piaţă (ex: iSupply), necesarul de memorii SSD atinge nivelul de 10 miliarde USD în 2012. În anul 2009, vom putea folosi USB stickuri (MLC) de 128GB, compact flash carduri (SLC) de peste 32GB, carduri SD de peste 32GB şi SSD-uri de peste 256GB.

Dr. Ing. Bălănescu Alexandru
MSC-Mibatron s.r.l.
A company of MSC Vertriebs GmbH
COMPETENCE IN ELECTRONICS
www.msc-ge.com
bucuresti@msc-ge.com
129 Barbu Vacarescu, fl. 1, B-020272 Bucharest – 2
Tel +40 (31) 1023466
Tel./Fax +40 (21) 2302530

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile necesare sunt marcate *

  • Folosim datele dumneavoastră cu caracter personal NUMAI pentru a răspunde comentariilor/solicitărilor dumneavoastră.
  • Pentru a primi raspunsuri adecvate solicitărilor dumneavoastră, este posibil să transferăm adresa de email și numele dumneavoastră către autorul articolului.
  • Pentru mai multe informații privind politica noastră de confidențialitate și de prelucrare a datelor cu caracter personal, accesați link-ul Politica de prelucrare a datelor (GDPR) si Cookie-uri.
  • Dacă aveți întrebări sau nelămuriri cu privire la modul în care noi prelucrăm datele dumneavoastră cu caracter personal, puteți contacta responsabilul nostru cu protecția datelor la adresa de email: gdpr@esp2000.ro
  • Abonați-vă la newsletter-ul revistei noastre