Ventajas, desventajas y guía de compra de unidades de estado sólido
1. Introducción a las unidades de estado sólido
Las unidades de estado sólido (Solid State Disk) están compuestas por chips de control principal y chips de memoria flash. En pocas palabras, están hechos de sólido. matrices de chips de almacenamiento electrónico de estado Las especificaciones y definiciones de la interfaz, las funciones y los métodos de uso del disco duro son exactamente los mismos que los de los discos duros normales (WwW.PC841.CoM. La apariencia y el tamaño del producto también son completamente consistentes con los normales). discos duros. La unidad de almacenamiento es responsable de almacenar datos y la unidad de control es responsable de leer y escribir datos. Tiene las ventajas de alta velocidad, durabilidad, resistencia a los golpes, ausencia de ruido y peso ligero. Ampliamente utilizado en militares, vehículos, control industrial, videovigilancia, monitoreo de redes, terminales de red, energía eléctrica, medicina, aviación, equipos de navegación y otros campos.
(1) Ventajas de las unidades de estado sólido SSD:
Primero, las SSD no requieren estructura mecánica, están completamente semiconductorizadas y no tienen tiempo de búsqueda de datos, tiempo de retardo ni tiempo de búsqueda de disco. , la velocidad de acceso a datos es rápida, la capacidad de leer datos es superior a 400 M/s y la más alta actualmente puede alcanzar más de 500 M/s.
En segundo lugar, todos los SSD utilizan chips de memoria flash, que son duraderos, a prueba de golpes y caídas. Incluso si chocan con objetos duros, se puede minimizar la posibilidad de pérdida de datos.
En tercer lugar, gracias a la ausencia de piezas mecánicas y chips de memoria flash FLASH, el SSD no tiene ruido y tiene un bajo consumo de energía.
En cuarto lugar, es liviano, entre 20 y 30 gramos más liviano que un disco duro convencional de 1,8 pulgadas, lo que hace posible que los dispositivos portátiles lleven múltiples SSD. Al mismo tiempo, debido a que está completamente semiconductorizado y no tiene restricciones estructurales, se puede diseñar en discos duros electrónicos especiales con varias interfaces y formas según las condiciones reales.
(2) Desventajas de las SSD:
Primero, el costo de las unidades de estado sólido es alto. En la actualidad, el costo de las SSD se ha reducido significativamente. El SSD de 128G ya está en el nivel de los 1.000 yuanes. Sin embargo, en comparación con los discos duros mecánicos, el precio sigue siendo muy alto. Como fabricante de portátiles, después de tratar las unidades de estado sólido como accesorios opcionales, el costo de actualización es mucho más alto que el costo real. equipados con discos duros tradicionales y unidades de estado sólido. La diferencia de precio entre los discos duros y las computadoras portátiles es de miles de dólares.
En segundo lugar, es necesario mejorar la capacidad de almacenamiento. Hoy en día, los discos duros mecánicos tradicionales han avanzado hacia el nivel de 2 TB con la última tecnología de grabación perpendicular, mientras que el récord más alto de los discos de estado sólido aún se mantiene en unos pocos. Cien GB (el producto SSD de 2,5 pulgadas lanzado por PQI), debido al alto costo de la memoria flash, pocos fabricantes participan en la investigación y el desarrollo de productos SSD de alta capacidad. Incluso si aparecen productos relacionados, todavía hay una. Mucho, mucho camino por recorrer antes de la producción en masa. En esta etapa se pueden adquirir. La capacidad de almacenamiento más práctica de los SSD es de sólo unos pocos cientos de GB como máximo. Pero el precio es alto.
Fórmula de cálculo de la vida útil de la unidad de estado sólido
2. ¡Aclare malentendidos!
1. ¿Por qué la velocidad del SSD no siempre es la más alta?
Respuesta: La mayoría de los fabricantes actuales de unidades de estado sólido afirmarán que la velocidad de lectura y escritura continua de sus unidades de estado sólido supera los 500 MB/s, lo cual es bastante impresionante en comparación con la velocidad de 100 MB/s de discos duros mecánicos. De hecho, casi ningún proceso de inicio y ejecución de programas se lee continuamente. En el uso real, solo cuando se copian y pegan operaciones en diferentes discos, el disco de origen de los datos continuará leyendo. En otras palabras, cuando copia y pega un archivo de la unidad D a la unidad E, la unidad D lee y escribe continuamente.
2. Si mi disco duro lee y escribe con frecuencia, ¿la vida útil de la unidad de estado sólido será insuficiente y pronto será desechada?
Respuesta: En algunas unidades de estado sólido, verá "el chip indica que sólo puede leer y escribir entre 100.000 y 1 millón de veces". Entonces, si lo aplico a bases de datos y similares, tal vez los datos que se leen y escriben con frecuencia se descompongan rápidamente. ¿No sería antieconómico para nosotros comprar un disco duro de estado sólido? Por supuesto, la vida útil no es así. Si no es seguro, no lo será ahora. Se utilizará en campos especiales como el aeroespacial y el automotriz y en entornos hostiles.
¡El principio y la estructura de las unidades de estado sólido son básicamente similares a los de las unidades de estado sólido! los de los discos duros mecánicos ordinarios, como sectores simulados, simular pistas, etc. Dentro de la unidad de estado sólido, la parte central es el controlador. Es el núcleo de toda la unidad de estado sólido e incluye muchas estructuras, como la lectura. y escribir algoritmos, definiciones de interfaz, etc.
Lo principal que afecta la vida útil es la cantidad de lecturas y escrituras. En la definición del algoritmo de una unidad de estado sólido, solo una modificación se considera lectura y escritura real.
La memoria flash de las unidades de estado sólido tiene el problema de los tiempos limitados de borrado y escritura, motivo por el cual mucha gente critica su corta vida útil. Un borrado completo de la memoria flash se denomina 1 P/E, por lo que la vida útil de la memoria flash se mide en unidades P/E. La vida útil de los chips de memoria flash de 34 nm es de aproximadamente 5000 P/E, mientras que la vida útil de los de 25 nm es de aproximadamente 3000 P/E. ¿Parece que tu esperanza de vida es más corta? Esto es cierto en teoría, pero con la mejora de los algoritmos de firmware de SSD, los nuevos SSD pueden proporcionar menos escrituras innecesarias. Tomemos otro ejemplo específico. Para un SSD de 120G, escribir un archivo de 120G se considera un P/E. Los usuarios comunes se jactan de un uso normal, incluso si escriben 50G todos los días y completan P/E una vez cada 2 días, entonces hay 180 P/E en un año. Puedes calcular tú mismo cuántos años durarán 3.000 P/E. Creo que para entonces la unidad de estado sólido habrá sido sustituida por alguna otra novedad.
Actualmente, el servidor blade BladeCenter HS21 XM proporciona unidades de estado sólido (SSD) basadas en tecnología de memoria flash. En comparación con los discos duros mecánicos tradicionales, las SSD son más rápidas, más confiables y tienen mejor eficiencia energética. Menos calor y ventajas más silenciosas, y el hecho de que las unidades de estado sólido en los servidores Blade puedan ejecutar el sistema operativo y cualquier otra aplicación también demuestra que la longevidad ya no es una preocupación.
A medida que el número de borrados y escrituras de chips Flash continúa aumentando, la vida útil también mejora constantemente. Según algunas aplicaciones actuales, la vida útil de un disco generalmente puede alcanzar más de 6 años, y el algoritmo. del controlador también está mejorando. Con la mejora continua, la vida útil también mejora de otra manera. Creo que la vida útil mejorará mucho en el futuro. 3. Optimización de la unidad de estado sólido SSD
1. Actualice el firmware oficial más reciente
El firmware no solo afecta directamente el rendimiento y la estabilidad del SSD, sino que también afecta la vida útil del SSD . El excelente firmware contiene algoritmos avanzados que pueden reducir las escrituras innecesarias en la unidad de estado sólido, reduciendo así el desgaste del chip de memoria flash, manteniendo el rendimiento y extendiendo la vida útil de la unidad de estado sólido. Por lo tanto, es muy importante actualizar el firmware oficial más reciente de manera oportuna.
Optimización de la unidad de estado sólido SSD
Generalmente existen dos métodos para actualizar el firmware de la unidad de estado sólido: usar actualizaciones de software en un entorno Windows y crear un disco de arranque (disco U, CD ) para actualización. Mientras que fabricantes como OCZ adoptan un método de actualización de software, Crucial m4 adopta el último método. El proceso de actualización consiste aproximadamente en cambiar la secuencia de inicio del BIOS de la placa base a prioridad de unidad óptica o prioridad de disco U, luego ingresar a la interfaz de inicio y seguir las instrucciones.
2. Active el comando TRIM.
La unidad de estado sólido se volverá más lenta con el uso, lo que tiene mucho que ver con el principio de funcionamiento de la unidad de estado sólido. Los SSD son nuevos y la memoria flash NAND que contienen se ha borrado previamente, por lo que los datos se pueden escribir directamente en la memoria flash sin la necesidad de completar el paso de borrado de datos, y los datos se escriben muy rápidamente. A medida que pasa el tiempo, cada vez hay menos espacio de almacenamiento no utilizado en el SSD, y muchas veces los datos de la memoria flash deben borrarse y luego volverse a escribir, por lo que su rendimiento disminuirá significativamente.
En el sistema Windows 7, después de activar el comando Recortar en un SSD que admite el comando Recortar, el sistema operativo puede decirle al maestro SSD que el bloque de datos ya no es necesario después de eliminar un archivo o formatearlo. . Cuando se eliminan algunos archivos o se formatea toda la partición, el sistema operativo envía el comando Trim y la dirección lógica (Logincal Block Address) actualizada durante la operación al SSD maestro (que contiene la dirección de datos no válida), para que en el futuro Durante la operación de recolección de basura (recolección de basura), se pueden borrar los datos no válidos, lo que reduce la amplificación de escritura y mejora el rendimiento.
El comando Recortar está habilitado de forma predeterminada en Windows 7. Si queremos consultar el estado actual del comando Recortar, podemos ingresar a la interfaz del símbolo del sistema con privilegios de administrador e ingresar "fsutil comportamiento QUERY DisableDeleteNotify", y luego recibirá comentarios sobre el estado de las consultas relevantes.
Aquí, el mensaje es "DisableDeleteNotify = 0", lo que significa que el comando Recortar está habilitado; el mensaje es "DisableDeleteNotify = 1", lo que significa que el comando Recortar no está habilitado; También es importante activar el modo AHCI en el BIOS de la placa base. Porque la función de cola de comandos nativa (NCQ) en AHCI puede optimizar el orden en que los usuarios envían instrucciones, reduciendo así la carga mecánica y mejorando el rendimiento.
Verifique el administrador de dispositivos: controlador IDE ATA ATAPI. Si AHCI está activado, habrá un mensaje detrás del controlador. Si no, no está activado.
3. Borrado seguro
El comando de borrado seguro ATA se puede utilizar para borrar todos los datos del usuario en el disco. Este comando devolverá el SSD al rendimiento de fábrica (rendimiento óptimo, escritura mínima). amplificación). Pero el efecto es sólo temporal, porque con el uso posterior, la amplificación de escritura aumentará lentamente y eventualmente volverá a un estado estable. Sin embargo, después de que la unidad de estado sólido se haya utilizado durante un período de tiempo, los archivos que contiene se desorganizan y el rendimiento disminuye. En este momento, es necesario realizar un borrado seguro (de todos modos, debe reinstalar el sistema).
Existen muchos programas que pueden proporcionar instrucciones de borrado seguro ATA para restablecer el diskWwW.PC841.CoM, el más famoso es HDDErase. Sin embargo, para SSD, restablecer una vez equivale a completar P/E una vez, por lo que no se recomienda realizar una optimización de borrado frecuente. El proceso de operación consiste aproximadamente en cambiar la secuencia de inicio del BIOS de la placa base a prioridad de unidad óptica o prioridad de disco U, luego insertar el dispositivo de inicio con el software almacenado en él, ingresar a la interfaz de inicio y operar de acuerdo con las indicaciones.
Además, Intel SSD Toolbox es la última herramienta de administración lanzada oficialmente por Intel para unidades de estado sólido Intel SSD. También incluye funciones de optimización. El principio es similar, pero debido a que es software, es más conveniente. para operar.
IV. Compra de SSD
1. Mira el chip de control principal
Actualmente, el control principal SandForce de segunda generación tiene la mayor participación en el mercado porque Proporciona una solución de control principal madura. Los fabricantes de discos duros sólo necesitan comprar la solución y luego agregar su propio diseño de PCB, configuración de memoria flash y algoritmos de firmware para crear una unidad de estado sólido. Es algo similar al modelo de código abierto de Android de Google, pero sus desventajas también son las mismas, es decir, el mismo control principal debe ser compatible con varios chips y firmware, por lo que el rendimiento de los productos de disco duro del control principal principal de SandForce es también desigual. También hay controladores Marvell y controladores Intel, pero tienen menos productos, pero su rendimiento es bastante impresionante.
2. Observe las partículas de memoria flash
Las partículas de memoria flash utilizadas en las unidades de estado sólido anteriores tienen diferentes procesos, como proceso de 25/34 nm, MLC/SLC, síncrono/asíncrono, ONFI/Modo de alternancia, etc.WwW.PC841 .CoM. La velocidad de transferencia de datos de diferentes partículas de memoria flash es muy diferente. Las partículas ONFI asíncronas son solo 50 MT/s (partículas tempranas de Intel o Micron), mientras que las partículas ONFI 2.x síncronas pueden alcanzar 133 MT/s ~ 200 MT/s (partículas de Intel o Micron). ). Las partículas asincrónicas Toggly DDR 1.0 también pueden alcanzar 133 MT/s ~ 200 MT/s (partículas TOSHIBA o Samsung).
Tipos de retroiluminación LCD y ventajas y desventajas (LCD, CCFL, LED) (1)
Principio de visualización de retroiluminación LCD La mayor diferencia entre el cristal líquido y el plasma es que el cristal líquido debe depender de fuentes de luz pasivas, mientras que los televisores de plasma son dispositivos de visualización que emiten luz activa. Actualmente, las principales tecnologías de retroiluminación LCD del mercado incluyen LED (diodo emisor de luz) y CCFL (lámpara fluorescente de cátodo frío).
Lámpara fluorescente de cátodo frío (CCFL)
Las pantallas LCD tradicionales utilizan retroiluminación CCFL (lámpara fluorescente de cátodo frío).
Hay dos tipos principales de diseños de retroiluminación CCFL: "tipo lateral" y "tipo recto". Sin embargo, el tipo lateral tiene un índice de refracción de la luz más alto debido al diseño de la guía de luz, que limita el brillo de la luz de fondo. Cuanto mayor es el tamaño del panel, menor es el brillo. Solo es adecuado para paneles TFTLCD de 8 a 15 pulgadas, que se utilizan para visualización personal, como computadoras portátiles y de escritorio. Televisores LCD de tamaño pequeño para visualización en casa, el brillo del tipo lateral será difícil de satisfacer y los paneles LCD de tipo recto serán reemplazados.
Sin embargo, cuanto mayor sea el tamaño de la pantalla LCD, mayor será la proporción del costo del módulo de retroiluminación. Esto se refiere al módulo de retroiluminación CCFL de caída directa. Según las estadísticas, lo mismo ocurre con el módulo de retroiluminación directa. Los módulos de retroiluminación CCFL representan solo el 23% del costo total en 15 pulgadas, pero aumentan al 37% en 30 pulgadas, y se estima que en 57 pulgadas, el costo de los módulos de retroiluminación alcanzará el 50%. Por lo tanto, la retroiluminación CCFL de caída directa sólo es adecuada para su uso en televisores LCD de tamaño mediano de aproximadamente 30 pulgadas y no es adecuada para su uso en diseños de áreas más grandes. Al mismo tiempo, CCFL utiliza la descarga de gas mercurio para generar iluminación. Aunque las normas RoHS actuales establecidas por la Unión Europea siguen siendo aceptables siempre que la dosis de "mercurio" esté por debajo del estándar, nadie puede garantizar que el estándar pueda aumentar. a cero contenido en el futuro (completamente inexacto), CCFL ya no estará disponible o será necesario utilizar CCFL sin mercurio.
Incluso si la CCFL sin mercurio es técnicamente factible, la CCFL sigue siendo una iluminación electrónica de descarga de gas con un tubo de luz cerrado. La resistencia del tubo de luz a las fuerzas externas es limitada y un gran impacto provocará su impacto. Si el tubo de luz se rompe, la iluminación fallará. En comparación con otras luces electrónicas sólidas (como las LED), no existe tal preocupación. Además, dado que el tipo recto no requiere el uso de una placa guía de luz y tiene menos problemas con la refracción de la luz, no requiere una película de mejora del brillo. En particular, la película de mejora del brillo es una tecnología patentada por unos pocos. Los fabricantes y son costosos. El tipo recto puede ahorrar la necesidad de una placa guía de luz y películas que mejoren el brillo, lo que ayuda a reducir costos.
Sin embargo, el CCFL de tipo recto también tiene sus desventajas. Para mejorar el brillo de la imagen, se debe aumentar el número de tubos de luz. Sin embargo, el resultado es una disposición demasiado densa de los tubos de luz. Será perjudicial para la disipación de calor dado que la distancia entre la izquierda y la derecha se reduce, tenemos que aumentar el espacio de disipación de calor desde el nivel de espesor. Sin embargo, el aumento de espesor también compensa parcialmente las ventajas del televisor LCD: delgadez y ligereza.
Por cierto, cuando se utilizan tubos de luz CCFL en televisores LCD de pulgadas grandes, la longitud del tubo de luz también debe aumentar con el aumento del tamaño en pulgadas. Sin embargo, para tubos de luz CCFL más largos, la longitud. del tubo de luz La posición media y ambos extremos producirán fácilmente problemas de brillo MURA y color MURA, lo que afectará la uniformidad de la luz de fondo. Para continuar manteniendo la uniformidad de la luz, se debe usar una película de difusión para mejorar la uniformidad de la luz. , pero la película de difusión también aportará uniformidad de la luz. La pérdida de transmitancia reduce el brillo. El resultado del brillo reducido debe mejorarse aumentando el número de tubos de luz. Pero como se mencionó anteriormente: agregar tubos de luz lo hará más difícil. para diseñar la disipación de calor, aumentar el grosor del módulo de retroiluminación e incluso aumentar el consumo de electricidad. Según nuestro entendimiento, el consumo de electricidad de los módulos de retroiluminación CCFL ha representado el 90% del consumo total de electricidad de los televisores LCD. Por lo tanto, cambiar la tecnología de retroiluminación es una de las direcciones actuales para cambiar la calidad de la imagen LCD.
Diodo emisor de luz (LED)
Dado que la retroiluminación CCFL tiene muchos efectos secundarios y preocupaciones, la industria también está buscando varias nuevas tecnologías de implementación de retroiluminación, y el LED es factible. Una solución, como Al igual que los televisores de la serie Qualia de Sony, es un televisor LCD de gran tamaño (40 y 46 pulgadas) de alta gama. La parte de retroiluminación está compuesta por WLED, que se denomina tecnología de retroiluminación WLED. La investigación y el desarrollo de monitores LCD con tecnología de retroiluminación LED han alcanzado una etapa sustancial. Ya podemos ver exhibiciones de productos relacionados en la exposición CES 2007.
La retroiluminación LED tiene muchos beneficios. En primer lugar, es una iluminación electrónica de estado sólido, que es más resistente al impacto que la CCFL. No existen preocupaciones sobre las regulaciones ambientales sobre el gas mercurio y no hay preocupaciones sobre los rayos UV. Al mismo tiempo, la saturación del color y la vida útil superan a la CCFL. Además, el LED puede funcionar únicamente con voltaje directo, a diferencia del CCFL que requiere voltajes positivos y negativos de CA. El estándar también es más bajo que el CCFL.
Además, el brillo de los LED se puede ajustar mediante modulación de ancho de pulso (PWM) y se puede utilizar el mismo método para suprimir el problema de la imagen pegada en las pantallas TFTLCD. Sin embargo, el ajuste del brillo de CCFL es más complicado y la retención de imagen no se puede realizar. reprimido y debe ser reprimido de otra manera.
Aunque la retroiluminación LED tiene muchas ventajas, también tiene sus desventajas. La primera es la eficiencia luminosa. En términos del mismo consumo de energía, el LED no es tan bueno como el CCFL, por lo que el problema de disipación de calor será. Más serio que CCFL. Además, el LED es de tipo punto. En comparación con la fuente de luz lineal de CCFL, es más difícil controlar la uniformidad de la luz para lograr la mayor uniformidad posible. Las características de los LED producidos deben seleccionarse cuidadosamente y una gran cantidad de características (longitud de onda, brillo) deben ser consistentes en la misma luz de fondo, y el costo de esta selección también es bastante alto. Afortunadamente, la eficiencia luminosa de los LED sigue mejorando y ahora puede alcanzar más de 100 ml/W. Esto permite una mejor saturación del color y una disposición más flexible de los WLED en la luz de fondo, aliviando así el consumo de energía y los problemas de disipación de calor. A medida que la tasa de rendimiento de fabricación continúa mejorando y madurando, también se reducirá el costo de seleccionar cuidadosamente LED con características de brillo consistentes.
El simple hecho de cambiar la tecnología de retroiluminación puede no ser suficiente para desencadenar una revolución en la pantalla LCD, así que veamos el desarrollo de otras tecnologías LCD. OLED (diodo emisor de luz orgánico) es un diodo emisor de luz orgánico. La tecnología de pantalla OLED es diferente de los métodos de pantalla LCD tradicionales. No requiere luz de fondo y utiliza un recubrimiento de material orgánico muy delgado y un sustrato de vidrio. Cuando la corriente pasa, estos materiales orgánicos emitirán luz. Además, las pantallas OLED pueden hacerse más livianas y delgadas, tener ángulos de visión más amplios y pueden ahorrar energía significativamente. Sin embargo, su vida útil y su precio son actualmente obstáculos que limitan su desarrollo en LCD.
OLED es otra tecnología de aplicación de paneles que ha llamado mucho la atención, y su implementación en paneles de pequeño tamaño es relativamente temprana. A juzgar por los planes de los clientes, se lanzarán más modelos en 2008 y 2009, pero los subpaneles seguirán dominando. Además, incluso si los modelos y los envíos aumentan significativamente en comparación con los actuales, la cuota de mercado no superará el 10%. OLED era originalmente delgado y tenía mejor contraste, ángulo de visión, ahorro de energía y otras condiciones que TFT-LCD. Siempre ha sido valorado por la industria y se creía que reemplazaba a TFT-LCD. También ha invertido en investigación y desarrollo en sus inicios. años. Sin embargo, por un lado, la propia tecnología OLED ha encontrado cuellos de botella y es necesario superar el problema de la vida útil. Por otro lado, la tecnología TFT-LCD continúa mejorando y ahora puede proporcionar un contraste y ángulos de visión excelentes. porque OLED nunca ha podido crecer significativamente, y el mercado es pequeño y está sobreofertado, limitado a la competencia de precios, los operadores con inversiones originales no pueden escapar al destino de la disolución y la reducción de personal. En el pasado, Taiwan Shenghua Technology invirtió en el establecimiento de Shengyuan para invertir en investigación y desarrollo de OLED. Al ver que OLED y TFT-LCD no pueden competir, especialmente la diferencia de costos es grande en términos de especificaciones, TFT-LCD puede lograr fácilmente una. Ángulo de visión de 170 grados, contraste de 500:1 y brillo. Se puede aumentar o adelgazar. Aunque la velocidad de respuesta es más lenta, puede estar dentro del rango aceptable para el ojo humano. Por lo tanto, Shengyuan también cerró, dejando solo a unos pocos miembros del personal de I+D que regresaron a Shenghua para desarrollar materiales. Si la vida útil y el precio de OLED pueden mejorarse significativamente en el futuro, todavía habrá oportunidades en esta etapa, pero aún no se ha visto el momento para grandes cantidades; .
El panel de diodos emisores de luz orgánicos de matriz activa (AMOLED) AMOLED (matriz activa/diodo emisor de luz orgánico) se denomina tecnología de visualización de próxima generación, que incluye Samsung Electronics, Samsung SDI y LG Philips. gran importancia a esta nueva tecnología de visualización. En la actualidad, además de Samsung Electronics y LG Philips, que desarrollan principalmente productos AMOLED de gran tamaño, Samsung SDI, AUO, etc. se centran en productos pequeños y medianos. A juzgar por el rendimiento actual de los productos terminados, si los costos de AMOLED se pueden controlar de manera efectiva, la tecnología de paneles LCD tradicional se verá muy desafiada.