NAND SSD: wat brengt NAND Flash naar SSD? [Partition Magic]

Overzicht :

Zoals we allemaal weten, is een SSD een opslagapparaat dat gebruikmaakt van geïntegreerde circuitassemblages (DRAM, NAND-flash, 3D XPoint) om gegevens permanent op te slaan. Als u echter op Amazon zoekt, is het opslagmedium van de meeste SSD's NAND-flash. Hoe zit het dan met NAND SSD ​Lees dit bericht, waarin MiniTool legt u uit wat NAND-flash is en wat het naar SSD brengt.

Snelle navigatie :

• Wat is NAND Flash
• NAND Flash's gebreken
• Technologische vooruitgang: procestechnologie
• Technologische vooruitgang: SLC versus MLC versus TLC versus QLC
• Technologische vooruitgang: 2D NAND versus 3D NAND
• Voorzorgsmaatregelen voor het gebruik van NAND SSD
• Bottom Line
• Gebruikerscommentaar

Wat is NAND Flash

NAND-flash is een type niet-vluchtig flash-geheugen. Het is afhankelijk van elektrische circuits om gegevens op te slaan, maar het vereist geen stroom om gegevens vast te houden, wat ook een van de redenen is waarom SSD's meestal NAND-flash als opslagmedium gebruiken in plaats van DRAM (een andere reden is dat NAND-flash goedkoper is dan DRAM ).

Verder lezen:

3D XPoint is een niet-vluchtige geheugentechnologie die in juli 2015 gezamenlijk is ontwikkeld door Intel en Micron Technology. Intel noemt Optane voor opslagapparaten die de technologie gebruiken en Micron noemt ze QuantX. Er wordt gezegd dat de prestaties van Optane beter zijn dan die van NAND SSD en dat de prijs lager is dan die van DRAM.

NAND-geheugencellen zijn gemaakt met twee soorten poorten: controle- en zwevende poorten. Beide poorten helpen de gegevensstroom te beheersen. Wanneer u één cel programmeert (gegevens schrijven), wordt een spanningslading naar de stuurpoort gestuurd, waardoor elektronen de zwevende poort binnenkomen. Op deze manier kunnen gegevens worden opgeslagen in elke NAND-geheugencel.

Maar wanneer de stroom wordt losgekoppeld van het NAND-flashgeheugen, levert de zwevende poorttransistor een extra lading aan de geheugencel, waardoor de gegevens worden bewaard.

NAND Flash's gebreken

NAND-flitser heeft ook zijn inherente nadelen, zoals de volgende:

1. Blok wissen

Over het algemeen heeft een NAND-flashchip meerdere MAANDAG (Logic Unit Number); elke LUN heeft meerdere plannen ​elk vliegtuig heeft duizenden blokken ​elk blok heeft honderden Pagina's ​Wanneer u gegevens schrijft of leest, is de eenheid page. Als u echter gegevens wist, is de eenheid blok.

Aan de andere kant worden gegevens meestal op willekeurige en niet-continue locaties geschreven; of u gegevens wilt wijzigen of schrijven, wissen is vereist. Daarom kan schrijfversterking niet worden vermeden.

2. Beperkte P / E (programmeren / wissen)

Elk NAND-blok heeft een limiet voor het aantal keren dat het kan worden gewist. Wanneer dit aantal wordt overschreden, kan het blok onbruikbaar worden. Omdat zodra het aantal P / E-cycli wordt overschreden, de volgende situaties zich waarschijnlijk voordoen:

• Elektronen kunnen de zwevende poort niet binnengaan ( schrijffout ​
• De elektronen in de zwevende poort kunnen gemakkelijk naar buiten komen ( dataretentie probleem ​
• De elektronen in de zwevende poort kunnen niet naar buiten komen ( wissen mislukt ​

Als u zich zorgen maakt over de levensduur van uw SSD, kunt u het volgende bericht lezen om te weten hoe u de levensduur van uw SSD kunt verlengen.

3. Lees Storen

Omdat het flash-geheugen meerdere keren wordt gelezen, verandert de inhoud van aangrenzende geheugencellen in hetzelfde blok (wordt een schrijfbewerking). Het principe is als volgt:

Elke pagina heeft een spatie van ongeveer 4KB of 8KB. Binnen een pagina zijn er veel cellen. Elke cel slaat meestal één bit aan gegevens op (een cel kan ook meer dan één bit aan gegevens opslaan en ik zal het u later uitleggen).

Wanneer een pagina wordt gelezen, wordt een spanning Vref toegepast op de stuurelektroden van cellen op de pagina, terwijl de stuurelektroden van de cellen op andere pagina's een relatief grotere spanning Vpass hebben, wat een sterker elektrisch veld kan creëren om enkele elektronen te trekken in de zwevende poort van de cellen op de pagina's die niet worden gelezen (programmagegevens), wat resulteert in een datafout.

Aan de andere kant, hoe vaker u blokken wist, hoe slechter het isolatie-effect en hoe gemakkelijker het voor elektronen is om de zwevende poort binnen te gaan.

4. Programma Storen

Wanneer een pagina wordt geschreven, wordt een hogere spanning toegepast op de stuurelektroden van cellen op de pagina, terwijl een lagere spanning wordt toegepast op de stuurelektroden van de cellen op andere pagina's die niet zijn geschreven. Zo kunnen elektronen gemakkelijk worden geïnjecteerd in de zwevende poorten van de cellen op de geschreven pagina.

Als de hogere spanning en de lagere spanning echter dichtbij zijn, vooral wanneer te veel wistijden tot slechte isolatieprestaties leiden, is het zeer waarschijnlijk dat elektronen aangrenzende geheugencellen binnendringen. Dit zal ook een datafout veroorzaken.

Technologische vooruitgang: procestechnologie

Sinds de uitvinding van de NAND-flitser in 1986 hebben de fabrikanten veel grote vooruitgang geboekt in de NAND-flitstechnologie, zoals de verbetering van de procestechnologie, 3D NAND, MLC, TLC en QLC. In dit deel leg ik de procestechnologie aan je uit.

Om de kosten per bit te verlagen en de capaciteit van SSD uit te breiden, denken fabrikanten eerst aan het verbeteren van de procestechnologie, bijvoorbeeld van de vroege 50nm naar de huidige 16 / 15nm procesknooppunten.

Het getal in de procestechnologie vertegenwoordigt de afstand van bron tot afvoer. Hoe korter de afstand, hoe sneller de elektronen binnenkomen en hoe kleiner de transistor, wat betekent dat een chip van dezelfde grootte een grotere capaciteit en hogere snelheid heeft.

Wanneer de procestechnologie echter knooppunten van 15 nm bereikt, nadert het de limiet. Enerzijds zal de voortdurende verbetering van de procestechnologie de kosten sterk doen stijgen, wat niet kan worden gecompenseerd door de kostenreductie als gevolg van de vergroting van de capaciteit.

Aan de andere kant, wanneer de procestechnologie zich onder de 20nm-knooppunten bevindt, zijn de ladingslekkage (dataretentieprobleem) en ladingsinterferentie (leesstoring en programmastoring) duidelijker.

Daarom, als de procestechnologie verder gaat, zullen de betrouwbaarheid en prestaties afnemen.

Technologische vooruitgang: SLC versus MLC versus TLC versus QLC

Om de capaciteit te vergroten en de kosten verder te verlagen, stelden fabrikanten MLC, TLC en QLC voor. In dit deel zal ik SLC vs MLC vs TLC vs QLC aan u uitleggen.

In het algemeen slaat één geheugencel slechts één bit aan gegevens op, de zogenaamde SLC (Single-Level Cell). Als u het aantal bits dat in elke geheugencel kan worden opgeslagen, bijvoorbeeld verhoogt tot 2 (MLC, afkorting van Multi-Level Cell), tot 3 (TLC, afkorting van Triple-Level Cell) of tot 4 ( QLC, een afkorting van Quad-Level Cell), zal de opslagcapaciteit van NAND-flash ook dienovereenkomstig toenemen.

Een door SLC aangemaakt gewoon flashgeheugen heeft bijvoorbeeld een capaciteit van 128 GB; vervolgens zorgt MLC ervoor dat het een capaciteit heeft van 256 GB (dubbel); TLC verdrievoudigt het tot 384 GB; en QLC verviervoudigt het tot 512 GB. En achtereenvolgens worden de kosten verlaagd.

De capaciteitstoename en kostenverlaging gaan echter ten koste van verminderde prestaties, betrouwbaarheid en levensduur.

Zoals hierboven vermeld, voltooit de NAND-flits het lezen en schrijven van gegevens door spanning toe te passen. In dit proces is er een of meer drempelspanningen (Vth).

In SLC is er slechts één drempelspanning, omdat deze slechts één bit aan gegevens opslaat: 0 of 1. Als de spanning in de cel de drempelspanning overschrijdt, betekent dit 0. Omgekeerd, als de spanning in de cel onder de drempelwaarde ligt spanning, het betekent 1. Daarom is het lezen en schrijven heel eenvoudig en snel.

Als een geheugencel echter meer gegevensbits opslaat, zullen er meer drempelspanningen zijn. Een MLC NAND-flashgeheugen slaat bijvoorbeeld twee gegevensbits op, namelijk 00, 01, 10 of 11. Daarom heeft het 3 drempelspanningen nodig om ze te onderscheiden.

Hoe meer gegevensbits in de cel zijn opgeslagen, hoe meer drempelspanningen er nodig zijn, hoe meer tijd het kost om het spanningssignaal te identificeren, dus hoe langer het duurt om gegevens te lezen en te schrijven.

Aan de andere kant, als er meerdere drempelspanningen zijn, zal de toewijsbare spanning voor elk gegevensbit kleiner worden, en daarom neemt de kans op ladingsinterferentie (lees- en programmastoringen) toe.

Tip: MLC is de meest gangbare keuze voor hoogwaardige producten. Het is niet nodig om voor TLC te kiezen, tenzij u weinig geld heeft of uw tijdelijke computer upgradet.

Technologische vooruitgang: 2D NAND versus 3D NAND

In tegenstelling tot de bovenstaande twee technologieën, biedt 3D NAND verschillende ideeën voor het vergroten van de capaciteit en het verlagen van de kosten.

Traditionele 2D NAND-flitser (vlakke NAND-flitser) is op een tweedimensionale manier samengesteld. Het bestaat voornamelijk uit woordlijnen (WL) en bitlijnen (BL), zoals weergegeven in de onderstaande afbeelding. Een woordregel vertegenwoordigt een pagina. De bitlijn vertegenwoordigt de geheugencellen op de woordregel (pagina). Er zijn evenveel geheugencellen op de woordregel als er bitlijnen zijn.

De woordlijnen en bitlijnen kruisen elkaar om een ​​blok te vormen. Voeg vervolgens de blokken toe om de 2D NAND-flitser te vormen.

Wat betreft 3D NAND-flitser, deze stapelt de vlakke NAND-flitser als gebouwen. Het vergroot meer transistors per oppervlakte-eenheid door meer flitslagen te stapelen.

Alleen op deze manier kunnen fabrikanten de NAND-capaciteit vergroten en de kosten verlagen, en hoeven ze geen inspanningen te leveren om de procestechnologie te verbeteren of meer gegevensbits in één cel op te slaan. Hierdoor zijn capaciteit, prestaties en betrouwbaarheid gegarandeerd.

Voorzorgsmaatregelen voor het gebruik van NAND SSD

Als u besluit een NAND SSD te gebruiken, volgen hier enkele opmerkingen over het gebruik ervan:

1. OS installeren op de NAND SSD: Het is de enige manier om de voordelen van een SSD optimaal te benutten en de prestaties van een computer aanzienlijk te verbeteren.

2. Met OS-versie boven Windows 7: Besturingssystemen boven Windows 7 zullen automatisch detecteren of het schijfsysteem een ​​SSD is en zullen beslissen hoe het dienovereenkomstig geoptimaliseerd kan worden. In Windows 7 kunt u bijvoorbeeld alleen een harde schijf defragmenteren, waardoor een SSD wordt beschadigd en de levensduur wordt verkort. OS boven Windows 7 zal SSD echter herkennen en optimaliseren met een speciale methode.

3. AHCI- of NVMe-modus inschakelen: In de AHCI-modus kan uw opslagapparaat met SATA III-interface beter presteren. Wat betreft de NVMe-modus: als uw SSD een M.2-interface, PCI-interface, enz. Heeft, zal deze modus uw SSD op de hoogste snelheid laten presteren. Lees dit bericht voor meer informatie over AHCI en NVMe: M.2 SSD versus SATA SSD: welke is geschikt voor uw pc?

4. 4K-uitlijning behouden: Een verkeerde uitlijning van 4K zal niet alleen de schrijf- en leessnelheid van gegevens aanzienlijk verminderen, maar ook het aantal onnodige schrijfbewerkingen van de SSD vergroten, wat de levensduur beïnvloedt.

Om de 4K-uitlijning van de SSD te behouden, kunt u de MiniTool Partition Wizard , van wie Lijn alle partities uit functie kan u helpen. Het enige dat u hoeft te doen, is op de volgende knop te klikken om deze tool gratis te downloaden, deze te starten en met de rechtermuisknop op de schijf te klikken om te kiezen Lijn alle partities uit , en klik ten slotte op het Van toepassing zijn knop om bewerkingen uit te voeren.

Gratis download

5. Voldoende vrije ruimte reserveren: Hoe meer gegevens een SSD-schijf opslaat, hoe langzamer de prestaties. Als een partitie lange tijd in een toestand van meer dan 90% is geweest, zal de kans op een SSD-crash aanzienlijk toenemen. Daarom is het erg belangrijk om nutteloze bestanden op tijd op te ruimen en grote bestanden zoals films of muziek op een mechanische harde schijf op te slaan.

Bestanden verplaatsen van SSD naar HDD [Stapsgewijze handleiding]

Dit artikel bevat handleidingen voor het verplaatsen van bestanden van SSD naar HDD, inclusief het verplaatsen van programmabestanden.

Lees verder

Er zijn natuurlijk andere methoden om de levensduur van de SSD te verlengen en de prestaties van uw SSD te verbeteren. Ik heb eerder een bericht genoemd over hoe je de levensduur van je SSD kunt verlengen. Daarom zal ik u hier aanbevelen: Hoe u de beste prestaties krijgt van SSD in Windows 10/8 / 8.1 / 7 ​

Hoe zit het met NAND SSD? Wat brengt NAND-flash naar SSD? Lees dit bericht en je krijgt de antwoorden. Klik om te tweeten

Bottom Line

Heeft dit bericht al uw twijfels over de NAND SSD beantwoord? Laat hieronder een reactie achter. Als je bovendien een probleem hebt met het uitlijnen van SSD-partities, het installeren van OS op SSD of het opschonen van nutteloze bestanden, laat dan hieronder je vragen achter of stuur een e-mail naar [e-mail beveiligd] ​We zullen u zo spoedig mogelijk antwoorden.