Твердотельные накопители на базе флэш-памяти

Твердотельные накопители на базе флэш-памяти или SSD-диски (Solid State Drive) могут в будущем вытеснить традиционные жесткие диски. В 2006 году уже анонсированы SSD емкостью более 100 Гб, в 2007 г. компания STEC (ранее известная как SimpleTech) выпустила SSD емкости 256 и 512 Гб (в 2007 году НЖМД преодолели барьер в 1 терабайт ).

SSD-накопители серии отличаются малым временем отклика и высокой надежностью. Время доступа к данным для жестких дисков измеряется миллисекундами, то флэш-память дает возможность снизить этот показатель до микросекунд. В операциях с произвольным доступом к данным производительность SSD по сравнению с HDD (15000 rpm) вырастает в 200 раз.Разновидность использование SSD – создание гибридных дисков, совмещающих флэш-память и НЖМД в стандартном корпусе. Технологии Microsoft уже рассчитаны на такие накопители: размещение загружаемой части операционной системы во флэш-разделе позволит быстрее запускать Windows.

В будущем флэш-память скорее всего станет основной технологией долговременного хранения, а SSD вытеснят НЖМД из сектора мобильных цифровых устройств. На выставке Computex 2007 года практически все ведущие изготовители флэш-памяти представили SSD, а производители портативных компьютеров (Dell, Samsung, Fujitsu, Sony) представили модели с SSD-накопителями.

В 2005 году предложена новая технология организации систем энергонезависимой электрически программируемой памяти, обладающей более перспективными возможностями, нежели технологии, используемые во флэш-памяти с плавающим затвором. Речь идет о памяти на нанокластерах в диэлектрике ZrO2 с высокой диэлектрической проницаемостью Е = 25. Замена двуокиси кремния SiO2, имеющего E = 3,9, используемой во флэш-памяти с плавающим затвором на двуокись циркония увеличивает время хранения до 10 лет (при использовании SiO2 без плавающего затвора обеспечивается хранение информации примерно в течение 10 секунд). Недостатком флэш-памяти с плавающим затвором является невозможность ее дальнейшего масштабирования от Гига до Терабитной емкости. По прогнозам специалистов при разработке терабитных (1012 бит на элемент) схем памяти элементы памяти с плавающим затвором будут вытеснены памятью на нанокластерах [23] (размер нанокластера позиционирутся в пределах 0,01 — 0,1 мкм). Для памяти на нанокластерах прогнозируются и другие лучшие чем у элементов с плавающим затвором характеристики: большее быстродействие и меньшие амплитуды импульсов записи/стирания информации.

Вопросы для самопроверки

1.Дайте краткую характеристику системы размещения информации на дисках.

2.Что такое кластер диска и какие факторы следует учитывать при выборе размера кластера?

3.Поясните варианты адресации информации на диске в BIOS и в DOS.

4.Что такое таблица размещения файлов и как выполняется адресация фрагментированных файлов?

5.Дайте краткую характеристику накопителей на жестких магнитных дисках.

6.Назовите и поясните эффективные технологии записи информации на винчестеры.

7.Дайте краткую характеристику дисковых массивов RAID.

8.Дайте краткую характеристику накопителей на оптических дисках CD.

9.Дайте краткую характеристику накопителей на оптических дисках DVD.

10. Поясните технологию хранения информации на многослойных CD.

11. Поясните технологию хранения информации на дисках Blu-ray.

12. Поясните технологию хранения информации на дисках HD DVD.

13. Поясните технологию хранения информации на FMD.

14. Дайте краткую характеристику накопителей на магнитооптических дисках.

15. Дайте краткую характеристику накопителей на магнитной ленте.

16. Что такое флэш-память? Назовите ее особенности и достоинства.

17. Почему флэш-память типа NAND обычно называют флэш-дисками ?

18. На основе какой флэш-памяти NAND или NOR можно создавать ОЗУ и почему?

19. Назовите и поясните основные достоинства твердотельных накопителей на основе флэш-памяти.

20. Что такое память на нанокластерах? В чем ее основные достоинства?