Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
ЦМЗ_файл.doc
Скачиваний:
33
Добавлен:
18.09.2019
Размер:
5.28 Mб
Скачать

6.1. Общая характеристика и история появления

Твердотельный накопитель или SSD-накопитель (от английского Solid State Drive или Solid State Disk) — это энергонезависимое перезаписываемое запоминающее устройство, не имеющее движущихся механических частей. Часто SSD-накопители по привычке называют твердотельными дисками, хотя никаких дисков это устройство, разумеется, не содержит. Такое название связано, скорее всего, с тем, что модули SSD выполняются в том же форм-факторе, что и жесткие диски – для того чтобы можно было легко заменить один на другой.

Существуют два типа твердотельных накопителей, энергозависимые на базе ячеек RAM SSD (RAM – Random Access Memory – память с произвольным доступом) и энергонезависимые flash SSD, которые, по сути, являются разновидностью перезаписываемого постоянного запоминающего устройства (ППЗУ).

RAM SSD, построенные на использовании энергозависимых ячеек памяти (таких же, как в обычных статических ОЗУ), характеризуются сверхбыстрыми чтением, записью и поиском информации. Основным их недостатком является чрезвычайно высокая стоимость (от 80 до 800 долларов США за гигабайт). Используются, в основном, для ускорения работы крупных систем управления базами данных и мощных графических станций. Такие накопители, как правило, приходится оснащать аккумуляторами для сохранения данных при потере питания, а более дорогие модели — системами резервного и/или оперативного копирования.

Наибольший интерес представляют, безусловно, энергонезависимые flash-накопители, поскольку в перспективе именно они должны заменить широко распространенные сейчас в компьютерной технике жесткие диски. Более того, этот процесс уже начался, хотя пока SSD-накопители используются только в некоторых моделях переносных устройств – ноутбуках, смартфонах и коммуникаторах, а также в специализированных вычислительных системах. Твердотельные накопители также используются на Международной космической станции.

Несмотря на то, что SSD-накопители являются новейшим типом носителя информации, первые накопители подобного рода (на ферритовых сердечниках) были созданы ещё в эпоху ламповых вычислительных машин и с успехом в них использовались. Однако с появлением барабанных, а затем и дисковых накопителей вышли из употребления из-за чрезвычайно высокой стоимости [107].

Следующей вехой на пути к современным твердотельным накопителям можно считать создание в 1978 году компанией StorageTek первого образца RAM-памяти.

В 1982 году компания Cray представила образцы твердотельных накопителей на основе RAM-памяти объемом 8, 16 или 32 миллиона 64-разрядных слов, которые использовались ею в своих суперкомпьютерах Cray-1 и Cray X-MP.

Первый образец твердотельного накопителя на основе flash-памяти появился в 1995 году - его представила компания M-Systems.

В 2008 году южнокорейской компании Mtron Storage Technology удалось создать SSD-накопитель со скоростью записи информации 240 МБ/с и скоростью чтения 260 МБ/с, который она продемонстрировала на выставке в Сеуле. Объём данного накопителя составлял уже 128 ГБ. В 2009 году компания Super Talent Technology представила SSD объёмом 512 гигабайт, а компания OCZ - SSD объёмом 1 терабайт.

В настоящее время активно развивают SSD-направление в своей деятельности компании Intel, Samsung Electronics, SanDisk, Corsair и OCZ Technology. Кроме того, интерес к этому сектору рынка накопителей демонстрирует Toshiba.

Ячейкой памяти flash-накопителей является полевой транзистор с дополнительным плавающим затвором. Благодаря тому, что плавающий затвор изолирован от всех прочих электродов транзистора, заряд на нем может сохраняться достаточно долго - до 10 лет и более.

Идея использования полевого транзистора с плавающим затвором в качестве ячейки памяти долговременного хранения впервые была предложена инженером фирмы Toshiba Фудзио Масуока еще в 1984 году, а широко известный ныне термин «flash» придумал коллега Фудзио - инженер Сёдзи Аридзуми, которому процесс стирания содержимого ячеек памяти чем-то напоминал работу фотовспышки (flash).

Свою идею Масуока в том же 1984 году изложил на международной научной конференции общества IEEE, проходившей в Сан-Франциско. Идея вызвала широкий интерес, и многие фирмы начали работы в направлении реализации предложенного Масуокой принципа хранения информации. Больше всех преуспела на этом поприще фирма Intel, которая в уже 1988 году освоила серийный выпуск первых микросхем flash-памяти.