- •Предисловие
- •Введение
- •1. История цифровой магнитной звукозаписи
- •2.1. Описание формата
- •Основные характеристики системы r-dat
- •2.2. Основное содержание информации, записываемой на ленту, и принципы ее размещения на дорожках
- •Размещение зон данных и вспомогательных сигналов на дорожке записи
- •2.3. Построение магнитофона r-dat
- •2.4. Система защиты от ошибок
- •2.4.1. Коды Рида-Соломона. Способ задания
- •2.4.2. Перемежение данных
- •2.4.3. Помехоустойчивое кодирование субданных
- •2.5. Канальное кодирование
- •Фрагмент таблицы соответствия информационных символов и канальных кода 8-10 с учетом dsv и параметра q
- •2.6. Служебная информация
- •Назначение идентификаторов id1 – id7 и кодирование содержащейся в них информации
- •Связь содержания блока данных пакета с указателем
- •Связь значения указателя с содержанием вспомогательных данных
- •2.7.1. Конструкция dat-кассеты
- •Кодирование типа ленты состоянием опознавательных отверстий
- •2.7.2. Магнитная лента dat
- •2.8. Лентопротяжный механизм
- •2.9. Магнитные головки
- •2.10. Система автотрекинга
- •2.11. Особенности воспроизведения высокоплотной цифровой магнитной записи
- •2.12. Цифровое копирование фонограмм с помощью магнитофона r-dat
- •2.13. Некоторые особенности применения формата
- •2.13.1. Контроль качества фонограмм в процессе записи
- •2.13.2. Функция электронного редактирования
- •2.13.3. Запись временного кода
- •2.13.4. Синхронизация
- •2.13.5. Другие функции
- •2.14. Образцы dat-магнитофонов
- •3.1. Общая характеристика формата
- •Характеристики разновидностей формата dash
- •3.2. Структура данных в формате dash
- •3.3. Модуляция
- •3.4. Канал управления
- •3.5. Особенности коррекции ошибок в формате dash
- •4. Магнитофоны форматов adat и dtrs
- •5.1. Конструкция hdd-накопителя
- •5.2. Физическая и логическая структуры
- •5.3. Магнитные головки для записи информации на жесткий диск
- •5.4. Технологии записи на магнитные диски
- •5.4.1. Продольная запись
- •5.4.2. Перпендикулярная запись
- •5.4.3. Перспективные технологии магнитной записи
- •5.5. Особенности hdd-рекордеров
- •6.1. Общая характеристика и история появления
- •6.2. Ячейки памяти flash-накопителей
- •6.2.1. Обычный полевой транзистор
- •6.2.2. Полевой транзистор с плавающим затвором
- •6.2.3. Двухтранзисторная ячейка
- •6.2.4. Ячейка sst
- •6.2.5. Ячейки slc и mlc
- •6.3. Основные архитектуры flash-ssd
- •6.4. Преимущества и недостатки ssd-накопителей в сравнении с жесткими дисками
- •6.4.1. Преимущества
- •6.4.2. Недостатки
- •6.5. Типы ssd-накопителей
- •6.5.1. Flash-карты
- •6.5.2. Компьютерные ssd-накопители
- •6.5.3. Usb flash-накопители
- •6.5.4. Flash-рекордеры
- •6.5.5. Flash-плейеры мр3/мр4
- •Литература
- •Предметный указатель
- •Содержание
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.