하드 드라이브 정보

초창기 컴퓨터 하드디스크는 LMR 자기기록 방식을 사용했는데, 이 수평 자기기록방식은 하드디스크의 용량으로 인해 돌파하기 어려운 병목현상을 일으켰다. 따라서 후기 PMR 수직 자기 기록을 통해 PMR이 등장한 후 하드 디스크의 용량이 획기적인 발전을 이루었고 점차 PMR이 LMR을 대체하여 주류가 되었습니다.

기술의 발전으로 PMR의 자기기록방식은 이제 CMR과 SMR(둘은 서로 한 쌍의 개념이다) 두 가지 형태로 세분화된다.

CMR은 전통적인 자기 기록 방식이라고 하며, 이 방식은 초기에 PMR이 LMR을 대체할 때의 전통적인 기술을 그대로 유지합니다. 즉, 데이터가 덮어쓰여지지 않도록 트랙 사이에 가드 공간을 두는 것입니다. 자꾸. SMR은 슁글드 자기 기록(Singled Magnetic Recording)이라고 하는데, 이는 중첩 자기 기록 방식으로, 장시간 데이터를 기록할 경우 속도가 급격히 떨어질 수 있습니다. 다음은 상황에 대한 설명입니다.

요약: SMR 하드 디스크는 특정 영역의 데이터를 수정할 때 후속 영역에 영향을 주지 않기 위해 덮어쓸 때 영향을 받은 데이터를 먼저 전송해야 합니다. 따라서 SMR 하드 디스크에는 대용량 캐시가 필요합니다. 이는 또한 더 많이 사용할수록 속도가 느려지는 이유이기도 합니다.

캐시 정보: 캐시는 CPU에 존재하는 CPU의 일부입니다.

CPU는 데이터에 매우 빠르게 액세스하고 초당 10억 개의 명령에 액세스하고 처리할 수 있습니다. . 및 데이터(용어: CPU 클럭은 1G)이지만 메모리는 훨씬 느립니다. 빠른 메모리는 수십 메가바이트에 달할 수 있는데, 이는 둘 사이의 속도 차이가 얼마나 큰지 알 수 있습니다.

캐싱은 CPU 속도와 메모리 속도의 속도 차이 문제를 해결하기 위한 것입니다(액세스 속도: CPUgt; 캐시 gt; 메모리 gt; 하드 디스크)

메모리에서 CPU가 가장 자주 액세스하는 데이터 및 명령어 이러한 방식으로 CPU는 "달팽이"만큼 느리게 메모리에서 데이터를 가져올 필요가 없으며 캐시는 훨씬 빠릅니다.

여기서 특별한 점은 다음과 같습니다.

1. 캐시는 메모리에 있는 데이터의 작은 부분에 대한 복사본일 뿐이므로 CPU가 캐시에 있는 데이터의 경우 찾을 수 없습니다(데이터가 메모리에서 캐시로 복사되지 않기 때문에). 이때 CPU는 데이터를 찾기 위해 여전히 메모리로 이동하므로 시스템 속도가 느려집니다. 그러나 CPU는 다음 번에 메모리에서 검색되지 않도록 데이터를 캐시에 복사합니다.

2. 시간이 변해도 가장 자주 접근하는 데이터는 변하지 않기 때문이다. 즉, 지금은 자주 접근하지 않았던 데이터가 지금은 자주 접근해야 하는데, 여전히 가장 많이 접근하는 데이터였다. 현재 자주 액세스되는 데이터는 이제 드물기 때문에 캐시의 데이터가 가장 자주 액세스되도록 하려면 특정 알고리즘에 따라 캐시의 데이터를 자주 교체해야 합니다.

솔리드 스테이트 디스크(SSD) VS 기계식 하드 디스크 HDD(하드 디스크 드라이브)

3.5인치 기계식 하드 드라이브에 비해 M.2 인터페이스 SSD는 훨씬 작습니다. 노트북에 설치되는 기존 기계식 하드 드라이브의 미니 버전도 2.5인치 크기이므로 작은 벽돌 같아서 노트북에 설치하기에는 당연히 부피가 매우 큽니다.

SSD 솔리드 스테이트 드라이브 SATA 인터페이스 제품 중 가장 큰 제품은 2.5인치이며 M.2는 작고 유연합니다.

SSD 솔리드 스테이트 드라이브는 얇고 가벼운 노트북의 개발을 촉진했습니다. SSD 솔리드 스테이트 드라이브와 기계식 하드 드라이브의 크기는 데스크톱 컴퓨터와 크게 다르지 않지만 노트북의 경우 그 차이가 매우 큽니다. .

또한 m2 인터페이스는 솔리드 스테이트 드라이브에만 연결할 수 있지만 SATA 포트는 솔리드 스테이트 드라이브 또는 기계식 드라이브에 연결할 수 있습니다.

먼저 , 솔리드 스테이트 드라이브의 버스 및 프로토콜을 이해하십시오.

최대 SATA 버스 속도는 550MB/S를 초과하지 않습니다.

PCI-E 버스 속도는 1000MB/S를 초과합니다

1) 가장 널리 사용되는 SATA3.0 인터페이스

SATA는 하드 디스크 인터페이스의 표준 사양으로 현재 가장 널리 사용되는 하드 디스크 인터페이스입니다. 원래 SATA1.0에서 발전한 것입니다. 일반적인 2.5인치 SSD와 HDD 하드 디스크는 이 인터페이스를 사용합니다. 이론적인 전송 대역폭은 6Gbps입니다. 가장 큰 장점은 성숙하고 많은 장치와 호환되며 상대적으로 높은 인기를 가지고 있다는 것입니다.

2) mSATA는 구형 노트북에서 흔히 볼 수 있는 것입니다(주로 초박형 노트북에 해당하며 본질적으로 SATA 인터페이스와 동일합니다).

mSATA 인터페이스는 노트북에 더 적합하도록 탄생했습니다. 초박형 노트북 이러한 유형의 초박형 장치가 사용되는 환경입니다. 표준 SATA 인터페이스의 미니 버전이라고 생각하면 됩니다. 여전히 SATA 프로토콜을 구현하고 SATA 채널을 사용하며 속도는 여전히 6Gbps입니다. 그러나 더욱 업그레이드 가능성이 높은 M.2 인터페이스의 등장으로 mSATA는 사라질 운명에 직면하게 되었습니다.

3) m2 인터페이스

원래 NGFF라고 불린 M.2 인터페이스는 울트라북에 맞게 제작된 차세대 인터페이스 표준으로 더 작은 크기와 더 빠른 전송 속도를 갖췄습니다. 성능은 원래 mSATA 인터페이스를 대체하는 데 주로 사용됩니다.

M.2 인터페이스는 B 키(소켓 2)와 M 키(소켓 3)의 두 가지 유형으로 구분됩니다. 소켓 2는 SATA 채널과 PCI-E 2.0 x 4 채널을 사용합니다. 인터페이스 속도 4GB/s), 이론적 최대 읽기 및 쓰기 속도는 각각 700MB/s 및 550MB/s에 도달합니다. 소켓 3은 고성능 스토리지를 위해 특별히 설계되었습니다. PCI-E 3.0 3.0 x4 채널.

4) PCI-E 인터페이스:

SATA 인터페이스 SSD 개발 초기부터 PCI-E 인터페이스 SSD가 등장했습니다. 마더보드의 PCI-E 인터페이스에 직접 연결되는 방식이므로 CPU와 직접 전송하는 방식이므로 SATA 인터페이스 방식보다 전송 대역폭이 훨씬 빠르고 속도도 빠르다.

5) 흔하지 않은 U2 인터페이스

U.2 인터페이스는 SFF-8639라고도 합니다. U.2의 가장 큰 특징은 SAS, SATA 및 기타 사양과 호환된다는 것입니다. NVMe 표준 프로토콜을 지원하며, 대역폭은 PCI-E 3.0 x4이고 이론적인 전송 속도는 최대 4GB/S입니다. 그러나 현재 소비자 분야에서 U.2의 보급률도 매우 낮다.

읽기 및 쓰기 속도는 둘 사이의 주요 차이점입니다. 솔리드 스테이트 드라이브는 기계식 하드 드라이브에 비해 질적으로 뛰어납니다.

SSD에는 두 가지 주요 전송 프로토콜이 있습니다( 솔리드 스테이트 드라이브). 하나는 AHCI 프로토콜이고 다른 하나는 NVMe 프로토콜입니다.

1) AHCI 프로토콜

AHCI는 Serial ATA Advanced Host Interface/Advanced Host Controller Interface의 약자로 Intel 인터페이스 표준을 지침으로 하여 여러 회사가 공동으로 개발한 것입니다. 스토리지 드라이버가 고급 직렬 ATA 기능을 활성화할 수 있습니다.

SATA SSD를 사용하는 경우 마더보드 설정에서 AHCI 모드를 켜야 합니다.

AHCI 모드를 켜면 쓸데없는 SSD 탐색 횟수가 대폭 줄어들고, 데이터 검색 시간도 단축되어 멀티태스킹 환경에서도 SSD가 본연의 성능과 효과를 발휘할 수 있기 때문이다.

관련 성능 테스트에 따르면 AHCI 모드를 켠 후 SSD 읽기 및 쓰기 성능이 약 30% 향상됩니다.

2) NVMe 프로토콜(향후 성능 방향을 나타냄)

소위 NVMe 프로토콜은 비휘발성 메모리 기반의 전송 사양입니다. Intel을 포함한 워킹 그룹으로 구성된 90개 이상의 회사가 Intel을 주요 리더로 하고 있으며 그룹 구성원으로는 Micron, Dell, Samsung, Marvell, NetAPP, EMC, IDT 및 기타 회사가 있습니다.

이 사양의 목적은 PCI-E 채널의 낮은 대기 시간과 병렬성뿐만 아니라 최신 프로세서, 플랫폼 및 애플리케이션의 병렬성을 최대한 활용하여 스토리지 비용을 크게 향상시키는 것입니다. SSD의 읽기 및 쓰기 성능은 AHCI 인터페이스로 인한 높은 대기 시간을 줄여 SATA 시대 SSD의 궁극적인 성능을 완전히 해방시킵니다.

즉, NVMe 프로토콜은 SSD의 실제 읽기 및 쓰기 성능을 더욱 향상시키고, 전송 프로토콜을 기반으로 제품 전송 효율성을 향상시키기 위해 탄생했습니다.

일반적으로 NVMe 프로토콜 기반 SSD의 읽기 및 쓰기 성능은 SATA 인터페이스의 6Gbps 제한을 훨씬 초과하여 1000MB/S에 접근합니다.

또한 현재 NVMe 프로토콜을 지원하는 SSD의 인터페이스 종류는 PCI-E 채널을 사용하는 거의 모든 M.2 인터페이스입니다. 즉, SATA 인터페이스 기반의 모든 SSD는 그렇지 않습니다. NVMe 프로토콜 전송 프로토콜을 지원하지만 새로운 프로토콜이 제공하는 최고의 성능을 즐길 수 없습니다. (따라서 일반적으로 m2 인터페이스를 선택합니다).

현재 상황은 다음과 같습니다. SSD 솔리드 스테이트 드라이브 수명은 기계식 하드 드라이브만큼 좋지 않지만 정상적으로 사용하면 컴퓨터가 더 이상 사용되지 않으며 SSD 솔리드 스테이트 드라이브를 계속 사용할 수 있습니다!

작동 원리의 차이:

1) 기계식 하드 디스크의 쓰기 방법은 덮어쓰기입니다

2) 솔리드 스테이트 하드 디스크의 쓰기 방법은 지우기입니다. 그런 다음 다시 쓰십시오.

읽기는 SSD 솔리드 스테이트 드라이브의 수명을 단축시키지 않으며 쓰기만 하면 됩니다! ! !

예: 256GB SSD 솔리드 스테이트 드라이브를 심하게 손상시키지 않는 한 매일 200G의 데이터를 쓰면 과도한 쓰기로 인해 손상되기 전에 760TB의 파일을 쓸 수 있습니다. 들어가면 이 하드디스크는 10년 이상은 정상적으로 사용할 수 있는데, 매일 2TB의 데이터를 무리하게 쓰면 1년은 정상적으로 사용할 수 있지만, 우리 사용자들은 정상적인 상황에서는 그 정도의 데이터를 쓸 수 없습니다.

따라서 수명 문제는 무시할 수 있습니다.

SSD의 유일한 단점은 가격이 비싸지만 성능이 HDD를 능가하므로 별 문제가 되지 않습니다. . .

그래뉼은 SSD가 데이터를 저장하는 데 사용하는 것입니다.

스토리지 그래뉼은 네 가지 유형으로 나뉩니다.

S(단일)LC 그래뉼: 각 스토리지 유닛은 1비트만 저장합니다. data

M(다중)LC 입자: 각 저장 단위는 2비트 데이터를 저장합니다.

T(삼중)LC 입자: 각 저장 단위는 3비트 데이터를 저장합니다.

Q( 쿼드)LC 파티클: 각 저장 장치는 4비트 데이터를 저장합니다

하나의 하드 디스크에 많은 파티클(쉘프)이 있습니다

SLC 쉘프에는 항목이 하나만 있으므로 속도는 항목을 찾는 것은 블록이며 오류가 덜 발생합니다.

TLC 선반에는 세 가지 상품이 있어서 필요한 상품을 찾기 위해서는 검색도 해야 하고, 맞는지 확인도 해야 하는데 시간도 걸리고 속도도 느려진다. 동시에 사용 빈도가 높기 때문에 수명도 SLC 및 MLC보다 훨씬 짧습니다. 3~5년 정도는 아무 문제 없이 사용할 수 있으며 정상적인 상황에서는 교체해야 합니다. 동시에 가격도 저렴해 현재 시중에는 TLC 입자를 많이 사용하고 있다.

메모리 칩을 독립적으로 생산할 수 있는 제조업체는 다음과 같습니다.

Intel(너무 비싸다)

Samsung(좋습니다)

Micron(영어) Ruida) (캔)

Hynix (캔)

Toshiba (캔)

SanDisk (캔)

Yangtze Storage (2020)

메모리 칩을 독립적으로 생산할 수 없지만 위의 브랜드를 사용하여 적격 칩을 생산하는 제조업체:

LiteXing

Plextor

일반적으로 메모리 입자를 독립적으로 생산할 수 있는 제조업체를 선택하는 것이 좋습니다.

시중에는 "화이트 칩"과 "블랙 칩" SSD가 많이 있습니다.

이 그림은 매우 명확하지만 여전히 원본 필름을 선택해야 하며 판매자에게 속지 말고 비용 효율적이지 않으며 비용 효율적이라고 생각하지 마십시오.

아스가르드의 필름은 흰색 필름인 반면, 화창베이의 필름은 모두 검은 필름이다

마스터 컨트롤러는 창고 관리자에 해당하는 하드 드라이브의 모든 데이터 관리를 담당합니다. , 담당 해당 데이터(상품)에 번호가 매겨져 적절한 저장 입자(선반)에 배치됩니다.

TLC 솔리드 스테이트 드라이브의 경우 각 선반에 세 개의 품목이 있어 관리자에게는 큰 부담이 됩니다. 부하가 높은 조건에서는 불량한 메인 컨트롤이 스토리지 입자보다 먼저 작동을 멈추므로 메인 컨트롤에 대한 요구 사항이 상대적으로 높아서 좋은 하드웨어와 좋은 펌웨어(시스템)가 모두 필요합니다.

더 나은 메인 컨트롤러에는 다음이 포함됩니다:

Continental

Samsung

Intel

또한 몇 가지 좋은 컨트롤러도 있습니다. Toshiba, Huirong 및 Phison

솔리드 스테이트 드라이브의 구성은 메인 제어 칩, 플래시 메모리 입자 및 기타의 세 부분으로 나눌 수 있습니다. 메인 제어 칩은 솔리드 스테이트 드라이브의 두뇌이며, 그 상태와 기능은 컴퓨터의 CPU와 유사합니다. 솔리드 스테이트 드라이브 전체의 핵심 구성 요소입니다. 그 기능 중 하나는 각 플래시 메모리 칩에 데이터 로드를 합리적으로 할당하는 것이고, 다른 하나는 전체 데이터 전송을 수행하고 플래시 메모리 칩을 외부 SATA 인터페이스에 연결하는 것입니다.

서로 다른 메인 컨트롤러의 기능은 매우 다릅니다. 데이터 처리 기능, 알고리즘, 플래시 메모리 칩의 읽기 및 쓰기 제어에 매우 큰 차이가 있으며 이는 솔리드 스테이트의 쇠퇴로 직접 이어질 것입니다. 상태드라이브 제품은 성능차이가 많이 나네요. 메인 컨트롤이 열악하면 제품 성능에 영향을 미칠 뿐만 아니라 입자보다 먼저 분해되어 제품 수명에 영향을 줄 수 있습니다.

캐시에는 두 가지 유형이 있습니다.

DDR: 매우 빠르며 메모리 스틱과 유사합니다.

slc-cache: SLC 캐시. 대부분이 캐시이기 때문입니다. TLC 하드 드라이브이므로 SLC 캐시를 먼저 사용하고 SLC 입자가 작동하도록 시뮬레이션하십시오. 따라서 대용량 파일을 전송할 때 속도가 확실히 느려집니다.