מאת: רמי מאיר, פרוטאוס מערכות
מאמר זה יבחן את טכנולוגיות ה-NAND Flash, אמינותם (או אי אמינותם) ושיפור האמינות, מבנה ה-SSD וחשיבות בקר ה-SSD והקריטריונים לבחירת SSD ליישומים שונים.
השוואה בין מבני ה-SSD וה-HDD. ראה איור 1.
הסיבות למעבר מ- (Hard Drive)
ל- (Solid State Disk):
יתרונות ה-SSD:
1. ביצועים גבוהים בהרבה – קצב כתיבה/קריאה ב-MB/s ובמספר ה- (I/O Operations per Second).
2. צריכת הספק נמוכה.
3. עמידות ברעידות והלמים.
4. אפס רעש חשמלי/מגנטי.
5. אין השפעה של שדה מגנטי.
6. אמינות גבוהה יחסית
7. אפס שמן חיפוש (לעומת עשרות מילישניות.
8. אין צורך באיחוי הדיסק.
9. משקל נמוך.
10. עשרות מבנים שונים להתאמה לכל היישומים מוטמעי המחשב.
החסרונות הם כמובן מחיר גבוה וקיבולות נמוכות יותר.
מדוע מורכב לבחור SSD ומוצר אחסון מבוסס
NAND Flash:
1. יש יותר מ-100 יצרנים. מעשית כל אחד יכול לבנות SSD.
2. יש יותר מ-20 יצרנים המייצרים לשוק התעשייתי ולשוק הצבאי.
3. יש יותר מ-20 יצרנים לשוק ה-Enterprise.
4. SSD – הוא למעשה מערכת מורכבת על כרטיס או שבב. הרבה יותר מורכב מ-HDD.
5. יותר מ-30 מבנים שונים לבחירה.
6. יותר מ-15 תכונות שונות שיש לקחת בחשבון בבחירה.
7. קצב ההתפתחות מהיר יותר מחוק מור. יש לקחת בחשבון את אפשרויות השינוי העתידיות.
8. חלק מדפי הנתונים של היצרנים מטעים או נותנים מידע חלקי ולפעמים סותר.
השאלה היא מי מהיצרנים יהיה עדיין קיים בשנה הבאה.
טכנולוגיות NAND Flash:
1. (Single Level Cell) – . ביט לתא זיכרון
MLC (Multiple Level Cell) .2 ביטים לתא זיכרון
Triple Level Cell) – .3) ביטים לתא זיכרון.
מעל 70% מהייצור העולמי הוא MLC, מעל 20% הוא TLC ו-3-4% הוא SLC.
מבנה רמות המתחים של SLC כנגד MLC בתא זיכרון. ראה איור 2.
היום ה-SLC מיוצר בטכנולוגיות 24/25 ננומטר ע”י אינטל-מיקרון/טושיבה לעומת MLC המיוצר בפחות מ-20 ננומטר אצל כל היצרנים = עתיד ה-SLC לוטה בערפל.
לא ניתן להקטין יותר את תאי הזיכרון בטכנולוגיה הקיימת. סמסונג כבר הכריזה על NAND Flash תלת מימדי. הדגמים הראשונים מבוססים על 32 שכבות של תאים בטכנולוגיה 32 ננומטר בקיבולת הזהה לטכנולוגיה המתקדמת ביותר הדו-מימדית. עתיד טכנולוגיית התלת-מימד היא בהוספת שכבות של תאים.
הצפי הוא כי ב-2017 רוב הייצור העולמי יהיה NAND Flash תלת מימדי וכי טכנולוגית NAND Flash תוביל לפחות עד 2020 בין טכנולוגיות ה-NON Volatile Memories.
יתרונות ה-MLC:
1. קיבולת כפולה מ-SLC
2. מחיר נמוך. עד 1/5 ממחיר SLC.
3. יש סיכוי ש-MLC יחיה יותר שנים מ-SLC.
חסרונות ה-MLC:
1. אמינות נמוכה בהרבה.
התכונה החשובה ביותר לאמינות ה-NAND Flash היא ה-Endurance. מס’ הפעמים שניתן למחוק ולתכנת (לכתוב) תא זיכרון ברמת השבב או מספר הפעמים שניתן ל”מלא” SSD ברמת הדיסק.
ה-Endurance של MLC הוא 3,000 ברמת השבב (1,000 ל-TLC) ויורדת ל-1,500 בטכנולוגיה מתקדמת יותר כאשר ה-SLC הוא בין 60,000 ל-100,000 תלוי את מי שואלים.
ב-MLC נוצרות בערך פי 4^10 יותר שגיאות מאשר SLC.
2. עבודה בתחום טמפרטורות רחב. בעיות התעוררות בטמפרטורות נמוכות. בכל מקרה חיי SSD מבוסס MLC מתקצרים בעבודה בתחום טמפרטורות רחב.
3. קצב כתיבה נמוך בהרבה.
בהמשך נסקור את השיטות והטכניקות לשיפור האמינות של SSD מבוסס MLC ו-TLC .
טכנולוגיית ה-NAND Flash:
מבנה תא הזיכרון. ראה איור 3.
תא הזיכרון מורכב מ-Floating Gate (אפשר להתייחס אליו כמיכל אגירה) האוצר בתוכו מטענים (אלקטרוניים) ונמצא בין המצע (substrate) והשער של טרנזיסטור FET.
בהספקת מתח גבוה חיובי לשער ניתנת אנרגיה קינטית גבוהה לאלקטרונים והם פורצים את שכבת הבידוד דרך תעלות מזעריות. תא SLC המלא באלקטרונים הוא ברמת “0” וריק הוא ברמה “1”. ראה איור 4.
יש כ-5 מנגנוני כשל קבועים:
1. Stress Induced Leakage Current (SILC) as a results of Time Dependent Dielectric Breakdown (TDDB)
2. Dielectric Trapping and Detrapping
3. Surface Inversion (mobile IONs)
4. Hot Carrier Injection (HCI)
5.Negative Bias Temperature Instability (NBTI)
מבנה הזיכרון:
על השבבים מאורגנים התאים במטריצה כמו רוב מבני הזיכרון של טכנולוגיות זיכרון אחרות. המטריצה מורכבת מ-pages כשבכל page יש היום 8KB + עודפי Bytes עבור ה-ECC ו-blocks המורכבים מ-64 או 128 pages כל אחד. ניתן לכתוב רק ל-pages ולמחוק רק blocks.
בעבר page היה מורכב מ-0.5KB, 1KB, 2KB ו-4KB (ראה איור 5):
יש 2 מנגנוני כשל זמניים בגלל המבנה המטריציוני:
1. Read Disturb Error
2. Write Disturb Error
שגיאות הנוצרות עקב שינוי מצב של תא מסוים בזמן קריאת או כתיבת תא שכן.
בטמפרטורה נמוכה (למשל -40C) נוצרות הרבה יותר שגיאות בייחוד בזמן הדלקה (Cold Start). זאת בניגוד לכל טכנולוגית מוליכים למחצה אחרת.
כל בקר Flash מכיל מנגנון ECC אשר משאיר חותמת בעודפי ה-bytes הנמצאים בכל page. ברגע שיש יותר מדי שגיאות ו-ECC לא יכול לתקן, ה-block מוכרז כ”רע”, מסומן ויוצא מהמשחק. גם שגיאות זמניות נחשבות כל זמן שה-block לא עבר refresh (נמחק ונכתב מחדש).
היום קוד ה-ECC הנפוץ הוא BCH אולם בשנתיים האחרונות צצו בקרי SSD הטוענים לקודי ECC משופרים יותר. כל דור חדש דורש ECC חזק יותר ובכל page יש יותר עודפי bytes לקידוד ECC.
כל שבב NAND Flash מחולק ברמה הגבוהה ל-planes (משטחים). אם השבב מחולק ל-2 משטחים ניתן לכתוב ולקרוא מכל משטח בנפרד. כך ששבב בעל 2 משטחים הוא בעל ביצועים לערך כפולים משבב בעל משטח אחד. שבב בעל משטח אחד מחירו נמוך יותר מזה של 2 משטחים. לכן לא מספיק שיצרן ה-SSD מציין לדוגמא אם הוא מתבסס על שבבי טושיבה 19 ננומטר. אלא גם עליו לציין אם מתבסס על שבבים מ-Type B – משטח אחד וזולים יותר או Type C – משטחים ויקרים יותר.
שיפור ה-Endurance של MLC (ו-TLC) בפקטור של x10 או יותר:
ישנן 3 שיטות בסיסיות:
1. MLC עובד כמו SLC.(ראה איור 6)
(2 רמות לוגיות) במקום
(4 רמות לוגיות) תא זיכרון MLC. למשל רמת “00” היא “0”, רמת “11” היא “1” ו-“01” ו-“10” לא במשחק. במקרה זה ה-Endurance של ה-MLC מוכפל פי x10 ומהירות הכתיבה קרובה ל-SLC. התשלום הוא איבוד 1/2 מהקיבולת. מכיוון שמחיר SLC יקר פי 4-5 ממחיר MLC, מחיר פיתרון זה הוא פחות מ-1/2 מחיר SLC. שיטה זו היא ותיקה וכבר ב-2009 חברת Fusion IO המובילה בתחום ה-SSD לשוק ה-Enterprise הכריזה עליה אבל משום מה לא מימשה אותו. פיתרון זה ידוע בשוק בשמות מסחריים , SLC Mode ואחרים.
2. שיטה שאני מכנה אותה השיטה “המסתורית”.
7 חברות הכריזו והוציאו SSD לשוק בהם משתמשים בחלק מקיבולת
ה- (Overprovisioning) לבצע פעולות בעלות שמות כמו NAND Management, Adaptive Computing, DSP ועוד. לא מצאתי שום פרסום של בדיקות Endurance שנעשה על SSDs אלה. אני מניח שיש דברים בגו כי 2 מתוך 7 החברות ניקנו בחודשים האחרונים במאות מיליוני דולרים כל אחת. הטענה כי ה-Endurance מוכפל x7 במקרה אחד ו-x10 ויותר ביתר המקרים.
אני מניח ש-Adaptive Computing נועד לתקן פרמטרים המשתנים עם הזמן או בין פרוסות. שבבי סיליקון. קידוד DSP נועד להתגבר על רעשים. מבצעים גם מס’ רמות של ECC ו-NAND Flash Management מתייחס לניהול הנתונים על הזיכרון הפיזי כמו Garbage Collection, Wear Leveling והמרת הכתובות הלוגיות לכתובות הפיזיות. פעולות ה-NAND Flash Management הם הפעולות הבסיסיות שנעשות ע”י כל SSD ברמת הצלחה זו או אחרת.
3. הורדת מתח הכתיבה/קריאה הפנימי בשבב הזיכרון.
הורדת המתח היא לרמה כזו שניתנת לאלקטרונים מספיק אנרגיה קינטית כדי שיעברו אל או מתוך ה-Floating Gate וישנו מצב תא הזיכרון. עקב זאת זמן מעבר האלקטרונים מתארך ומהירות העבודה יורדת ל-1/2 (פי 2 יותר איטי) אבל הרס התאים מואט וההשפעה על תא שכן נמוכה בהרבה. דרושה התאמה מלאה עם תהליך ייצור שבבי ה-MLC והיצרנים עצמם.
מיקרון/אינטל מספקים שבבי זיכרון מבוסס MLC העובדים על מתח פנימי קבוע נמוך. שבבים אלה נקראים eMLC (מיקרון) או HET (אינטל) – 2 שמות שונים לאותו המוצר. שבבים אלה מסופקים בטכנולוגית 25ננומטר. מיקרון/אינטל מייצרים כשנה MLC ב-20 ננומטר והכריזו על דגמים של 16 ננומטר ללא שום תמיכה בהם בטכנולוגיית eMLC/HET לכן ההערכה היא כי תוך שנה תעלם טכנולוגיה זו מהשוק.
Anobit – הורדה למתח משתנה נמוך + חלק מהשיטות המוזכרות בסעיף 2 (ותיקון שגיאות עקב שינויי טמפרטורה). התאמת המתח הנמוך לכל block מאריכה עוד את חיי השבב. בזמנו Anobit הכריזה על עבודה עם Hynix. לאחר רכישת Anobit ע”י Apple, העובדה כי ה-iPhone 5S מבוסס על שבבי Hynix מביאה להערכה שכבר ב-iPhone 5S נעשה שימוש בטכנולוגית Anobit.
בקר ה-SSD
זהו הרכיב המשפיע על הביצועים והאמינות של ה-SSD בנוסף לשבבי ה-NAND Flash עצמם. תמיד חשוב לדעת באיזה בקר SSD משתמשים לבניית ה-SSD. נבהיר זאת להלן.
דוגמאת דיאגרמה של בקר SSD בחיבור SATA 2.0. ראה איור 7.
הבקר הוא למעשה מערכת מורכבת על שבב ואחראי על:
1. ביצועי ה-SSD
קצב כתיבה/קריאה רציפה (של קבצים גדולים) הנמדדים ב-MB/s.
קצב כתיבה/קריאה אקראית (של קבצים קטנים) הנמדדים ב- (I/O Operations per Second). זאת בהיעזר ב-Cache RAM חיצוני. ככל שה-RAM גדול יותר ביצועי ה-IOPS גבוהים יותר אבל גם איבוד המידע בזמן נפילת מתח.
לתחום ה-Enterprise חשוב זמן התגובה (Latency) ודרוש זמן קצר ביותר ואחיד.
2. הרצה ושליטה על ה-ECC
3. Garbage Collection
הפעולה החשובה ביותר להגדלת או שמירת ה-Endurance. כמוזכר למעלה מבנה הזיכרון הוא pages בגודל של 8KB (דור נוכחי) ו-blocks בגודל 512KB-. כדי לכתוב בתא שכבר נכתב בו יש קודם למחוק את התא. הבעיה שניתן לכתוב רק ל-pages ולמחוק רק blocks. דהיינו כדי לכתוב page אחד כשה-SSD מלא, יש למחוק block שלם המכיל 64 או 128 pages. ע”מ לבצע זאת משאירים עודפי blocks על השבב ומשתמשים בהם להעתקת blocks שנועדו למחיקה וכתיבה מחדש. פעולה זו מורכבת ביותר ולמעשה ה-SSD מבצע הרבה מחיקות וכתיבות ברקע (לפעמים מבצעים הפסקת הכתיבה/קריאה ל-SSD למשך זמן המגיע לשנייה או יותר). כל המחיקות/כתיבות שנעשות בתהליך זה מקטינות את ה-Endurance של ה-SSD עד פי 20 אצל יצרנים מסוימים!! בעיה נוספת היא לבחור את הקבצים למחיקה לאחר שהדיסק מלא. מערכת ההפעלה עוזרת לבקר בפקודת TRIM. רוב בקרי ה-SSDs תומכת ב-TRIM. יש הבדלים גדולים בין בקרים שונים ולכן SSDs שונים ביכולות ביצועי ה-Garbage Collection ולכן גם ב-SSD Endurance. (ראה איורים 9,8).
היחס בין ה-Endurance של שבבי הזיכרון לזה של ה-SSD (מספר הפעמים שניתן למלא את הדיסק) נקרא Write Amplification (). השאיפה שיהיה קרוב ל-1. כפי שציינתי אצל יצרנים מסוימים הוא מגיע אפילו ל-20.
4. Wear Leveling
שינוי הכתובות הלוגיות לכתובות פיזיות מתאימות כך שבסופו של דבר יהיה פילוג אחיד של כתיבה לתאי זיכרון ולא יהיו תאי זיכרון ש”יעבדו” הרבה יותר מהאחרים. אחרת יהיה כשל של תאי הזיכרון שיגרמו לכשל של ה-SSD. פעולה זו מבוצעת כבר בכרטיסי זיכרון Flash יותר מ-15 שנה ואין כמעט הבדלים היום בין SSD אחד למשנהו.
5. ניהול ה-Bad Blocks
פעולה פשוטה של סימון ה-Bad Blocks (אלה שכשלו) הוצאתם מהמשחק ושימוש ב-Blocks הנמצאים בזיכרון העודף (Over Provisioning). לפעמים משתמשים בעודפים מוקדם יותר בהתאם לאלגוריתם אופטימלי של היצרן.
6. הגנה בפני נפילות מתח
ב-SSD מוגן יש רגש מתח. כאשר המתח יורד מתחת לסף מסוים מופעל אלגוריתם אשר דואג לאי איבוד מידע מעבר למה שהיה צריך להיכתב/להיקרא ל/מ ה-block האחרון או מה שהיה כתוב ב-RAM Cache. ישנם SSDs המכילים קבלים המאפשרים זמן קצר להפעלת פקודת “Flushing the Cache to Flash” ו”סגירה” נכונה של ה-SSD. ככל שה-RAM Cache קטן יותר ניתן להשתמש בקבלים בגודל סביר (10-30mF) או איבוד מידע לא רב במידה ואין קבלים. הסכנה היא שטבלת הכתובות נמצאת ב-RAM בזמן נפילת המתח. לביצועים הגבוהים ביותר יש להשתמש ב-RAM Cache גדול. כדי להגן על SSD כזה יש להשתמש ב-SuperCap אבל זה פטנט של אחד מיצרני ה-SSD והאחרים יפרו פטנט אם הם ישתמשו ב-SuperCap.
7. עבודת SSD בטמפרטורות גבוהות.
ב-SSD מסוג זה יש רגש טמפרטורה. מעל סף טמפרטורה מסוימת הבקר דואג להאטת העבודה והמשכה בזמן שטמפרטורות העבודה גבוהות.
8. הצפנה
רוב ה-SSD המסחריים כוללים הצפנה. בפועל ההצפנה כמעט ולא נמצאת בשימוש ולא נתקלתי בפרויקט צבאי אחד הדורש הצפנה. ככלל פעולת ההצפנה לוקחת זמן ומאיטה את פעולת ה-SSD. יש בעיה נוספת והיא איפה מאחסנים את המפתח ואיך מגינים עליו.
9. מחיקות מיוחדות
חלק מהפרויקטים הצבאיים דורשים מחיקות מיוחדות לפי תקנים צבאיים שונים (יש 8 כאלה). כל זאת כהגנה בפני שחזור המידע מ-SSD שעבר מחיקה. בנוסף יש מחיקה מהירה ומחיקה מהירה ביותר ההורסת את ה-SSD. ההבדל בין הבקרים התומכים במחיקות אלה הוא זמן ביצוע המחיקה (יש מחיקות שיכולות לקחת אף שעות). המחיקות נעשות בפקודות תוכנה. חלק מהיצרנים תומכים בהפעלת מחיקות המיוחדות, מחיקה מהירה והגנת כתיבה באמצעות קיצור פינים חיצוניים לזמן קצר (יעיל לשעת חירום).
10. הגנת כתיבה
התכונות החשובות לבחירת SSD:
1. אספקות לאורך זמן
הבטחות של יצרנים אפילו מנהלים בכירים אצל היצרנים לא שוות את הנייר שנכתבו עליו או קיבולת הזיכרון של הקובץ עצמו. כוחות השוק חזקים יותר מכל, לדוגמא סמסונג החליטו להפסיק לפני שנה את קו ה-SLC הרווחי שלהם כדי לפנות מקום לייצור MLC לספק את הדרישה לסמארטפונים והטאבלטים שלהם. זאת למרות הבטחות של מנהלים בכירים. צריך לדעת מה הכוחות שפועלים על 4 יצרני שבבי הזיכרון במיוחד היום טושיבה ואינטל/מיקרון וחשוב שיצרן ה-SSD יהיה גם בעל הבקר עצמו. אם הכול כשורה זמן החיים של SSD תעשייתי/צבאי הוא כ-3 שנים לעומת שנה או מעט יותר של אלה המיוצרים לשוק ה-Consumer. לא מומלץ לבחור SSD אשר הבקר שלו מיוצר ע”י צד שלישי עבור שוק ה-Consumer.
2. אמינות
Endurance: יש להשוות את ס”ה קיבולת הכתיבה של ה-SSD. נמדד ב- (Tera Bytes Write). בד”כ נתון זה ניתן עבור כתיבה רציפה של blocks גדולים. לדוגמא SSD מבוסס MLC בקיבולת 200GB עם נתון של 540TBW ניתן למלא אותו 2,700 פעמים. יש יצרנים המציינים את הנתון בצורה אחרת כמו כמה שנים ניתן לכתוב ל-SSD בקיבולת מסוימת בכתיבת קיבולת מסוימת ליום. לדוגמא ניתן לציין עבור ה-SSD הנ”ל כי ניתן לכתוב עליו 150GB ליום למשך 10 שנים. נתון חשוב מאוד ליישומי הקלטות. יש לדרוש נתון זה מיצרן ה-SSD אם לא מופיע בדף הנתונים.
BER (או UBER – Uncorrectable Bit error rate): ההגדרה היא מספר שגיאות הנתונים מחוק במספר הביטים שנקראו (מתייחס לקריאה ולא לכתיבה). בפועל זה מושג היסטורי מעולם ה-Hard Drive. חלק מיצרני ה-SSD מציינים את המספר 10 או 10. בפועל אין דרך לחשב את ה-BER בתלות במספר השגיאות הנוצרות רק בזמן הכתיבה בתלות במנגנוני ה-ECC
וה-refresh השונים. תקן JEDEC JESD-218 מציע שיטות בדיקות האצה ל-Endurance אבל נוסחאות מעורפלות תלויות משתנים מוערכים לחישוב ה-BER. יש יצרנים הטוענים בדף מפרט ה-SSD שלהם כי נתוני ה-Endurance שלהם עולים על תקן JEDEC זה כאשר הוא נותן רק שיטות בדיקה וחישוב. יש יצרנים המציינים את ערך ה-BER ובאותו דף נתונים מציינים מספר מחזורי קריאה אינסופי. אני מציע לאור אי בהירות להתעלם מנתוני ה-BER של היצרנים.
MTBF – מספרים שנעים אצל רוב היצרנים בין מיליון ו-4 מיליון שעות. בד”כ הרבה יותר גבוה מה-Endurance כך שכדאי לא להתייחס אליו.
Data Retention – זמן אחסון ה-SSD בלי שיאבד את הנתונים. בד”כ 10 שנים ל-SLC ו-5 שנים ל-MLC. גם נתון זה גבוה מעל ומעבר לנדרש.
3. הגנה בפני נפילות מתח
למעשה שינויי או נפילות מתח מקצרות גם את חיי ה-NAND Flash. לכן מומלץ להשתמש ב-SSD הכולל קבלים.
4. ביצועים
כלל האצבע הוא כי ביצועים באים על חשבון אמינות ולהיפך. לפיכך כדאי לבחור ב-SSD בעל ביצועים המתאימים ליישום שלך.
5. מחיר וזמן אספקה
6. ממשק התקשורת ל-SSD
לעיתים נקבע על פי הממשק הקיים במעבד או בסט השבבים. יכול להיות
SATA ,IDE/ATA ,Fibre-Channel ,ׂSCSI ,SAS ,PCIe ,ATA-CF SDIO ועוד.
7. מבנה ה-SSD
יש מגוון גדול של מבנים וגדלים שונים –
“2.5, “1.8, Half Slim (או SATA Slim) לפי תקן JEDEC MO-297 כרטיסון בגודל 54×39 מ”מ ומחבר mSATA ,SATA לפי תקן JEDEC MO-300 כרטיסון בגודל 50.8×30 מ”מ (כמו Mini-PCIe), דור חדש יחליף את mSATA,
SATA DOM,
SD/uSD,
– SATA SSD on Chip
יש לשים לב כי התקני כרטיסי הזיכרון הנשלפים – SD/uSD ו-CFast מחוזקים בקפיץ עלה ולא עומדים ברעידות והלמים. יש פתרון משולב שנקרא CF-SATA במבנה CFפינים עמיד ברעידות) ואותות של CFast.
מוצר חדש מעניין הוא SATA SSD on Chip באריזת BGA לפי תקן JEDEC MO-276.
כלי עזר S.M.A.R.T.
(Self-Monitoring ,Analysis and Reporting Technology) הוא כלי עזר סטנדרטי המבוסס על נתונים שמספק בקר ה-SSD ונותן חיווי על מצב ה-SSD. כמעט כל הבקרים היום תומכים ב-SMART.
ניתן לקבל חיווי על מספר ה-Bad Blocks שנוצרו, כמה “בריא” ה-SSD, כמה זמן נותר לו ל”חיות” ועוד. יצרנים מסוימים מספקים כלי SMART משלהם (הקוראים גם SSD של יצרנים אחרים) הנותן חיווי על טמפרטורות העבודה במידה ויש חיישן טמפרטורה ב-SSD או שילוב עם כלי הנותן את ביצועי ה-SSD. כלי SMART אלה אף יכולים לתת התראות על מצב “בריאות” ה-SSD (נמדד באחוזים מתוך 100%) וזמן ה”חיים” הנותר לו. מקובל כאשר ה-SSD יורד לפחות מ-10% מה”בריאות” שלו יש להחליפו. התראות נוספות הם טמפרטורה גבוהה ונמוכה וביצועים מינימליים נדרשים. במקרה זה ניתן אף לקבל ממשק API כך שאפשר להטמיע התראות אלה בתוכנה המבצעית של המערכת הצבאית בה מוטמע ה-SSD.
הערכת הקיבולת של ה-SSD:
ניתן להעריך את הקיבולת המרבית של ה-SSD בתלות במבנה המכני שלו וטכנולוגיית שבבי ה-NAND Flash.
לדוגמא: כמעט בכל SSDs בגודל “2.5 ישנם 16 שבבי זיכרון NAND Flash על כרטיס פנימי אחד (במקרים בודדים היצרן מצליח לדחוס 32 שבבים אבל זה על חשבון הגנות ודברים אחרים). שבב ה-SLC הגדול בשוק הוא 16GB. כך שהקיבולת המרבית היא 16x18GB = 256GB ל-SSD במבנה “2.5 מבוסס SLC. בצורה דומה הקיבולת המרבית של שבב MLC היא 64GB. קיבולת זו מושגת ע”י מספר גדול של פיסות סיליקון המורכבות אחת על השניה בתוך השבב (die stacking) או בטכנולוגיה הכי מתקדמת, דברים שמייקרים את המחיר ל-GB של השבב. כך שעדיין חלק מהיצרנים מציעים SSD עד 1/2 מהקיבולת המרבית. בעיה נוספת היא כי מרחב הזיכרון מוגבל ל-512GB. לכן נמצא בחלק מה-SSDs של 1TB שבבי RAID או מכפלי SATA.
בצורה דומה כל התקני ה-CF, CFast mSATA, Half Slim ו-SATADOM יש 4 שבבי זיכרון וניתן לדעת בקלות מה קיבולת הזיכרון המרבית שלהם. למעשה התכנון האלקטרוני של כל ההתקנים האלה (חוץ מה-CF) זהה ורק המארז המכני שונה. כך שיצרן המציע התקן אחד יכול למעשה להציע את יתר ההתקנים.
נספח 1: יצרני רכיבי ה-NAND Flash מופיעים בנספח מספר 1.
אינטל ומיקרון היא חברה משותפת הנקראת IM Flash Technology
סאנדיסק שותפה במפעלים של טושיבה.
נספח 2: Sandisk, (קנו את הנכסים של OCZ),
גם לשוק החופשי), (Link_A_Media) ,
(Fusion-IO (FPGA,
גם בשוק החופשי), WD (קנו את STEC ו-Systems Silicons),
(Xilinx FPGA)
אב-טיפוס), כנראה החמצתי אחד או שניים בייחוד בתחום ה-Enterprise.
נספח 3: יצרני בקרי ה-SSD העיקריים:
(), Marvell (ללא תמיכת ), JMicron, SMI, Phison , (רק ל-PCIeSSD) ועוד לפחות 5 אחרים שעתידם לוט בערפל.
רמי מאיר הינו מנכ”ל חברת פרוטאוס מערכות, בעל 10 שנות נסיון טכני ושיווקי בנושא NAND Flash ו-SSD.
