Während der FLASH-Speicher den Eckpfeiler des Solid State Drive (SSD) und der FLASH-basierten Laufwerke (USB-Thumbdrives) darstellt, gibt es noch mehrere andere, bevor Daten in den FLASH-Speicher gelangen SSD-Komponenten Diese Daten müssen durchgelassen werden. Zu den Kernfunktionen des Laufwerks in einer SSD gehören FLASH-Adressierung, Steuerung, Fehlerbehandlung und Skalierung.
Für jede dieser Laufwerksverwaltungsfunktionen wird eine Kombination aus Hardware-, Firmware- und Software-Ansätzen verwendet, wobei der Systementwickler Kompromisse eingeht, um die ideale Mischung für jedes Flash-basierte Laufwerk festzulegen.
Zu den wichtigsten Kompromissen gehören:
- Leistung
- Zugriffslatenz
- Anhaltende Leserate
- Anhaltende Schreibrate
- Neuformatierungszeit (TRIM)
- Körperliche Grenzen und Ziele
- Verpackung (Formfaktor, PWB und verfügbare Komponentenpakete)
- Stromverbrauch und Verlustleistung
- Gewicht
- Skalierung (Teile hinzufügen, dichtere Teile verwenden, Submodule hinzufügen)
- Kosten
- Wettbewerbsfähiges Basisangebot
- Wettbewerbsfähiges, skaliertes Angebot
- System Interface
- Behoben (eine und nur eine Zielsystemschnittstelle)
- Erhältlich mit verschiedenen Schnittstellen (z. B. SATA und SAS)
- Verfügbar mit mehreren Schnittstellen (z. B. 1394/Firewire und USB)
Sobald eine Reihe von Anforderungen für eine einzelne SSD festgelegt sind, kann der Systemarchitekt eine breite Palette von Ansätzen zur Erfüllung der Anforderungen erkunden. Es handelt sich um einen iterativen Prozess, bei dem verschiedene Lösungen generiert, simuliert, getestet und verglichen werden, wobei schließlich ein Systemdesign für die Implementierung ausgewählt wird.
Dieser endgültige Systementwurf legt fest, welche Teile der einzelnen Verwaltungsfunktionen (Adressierung, Steuerung, Fehlerbehandlung und Skalierung) von Hardware, Firmware und Software bereitgestellt werden sollen – sowohl auf der Ebene des Produktangebots als auch im Softwaretreiber auf dem Host eben.
Figure 1 veranschaulicht eine allgemeine Ansicht der gemeinsamen architektonischen Systemkomponente, die jedem SDD-System zugeordnet ist. Tabelle 1 enthält zusammenfassende Details für jede Komponente des Funktionsbereichs.
Figure 2 veranschaulicht eine einfachste äquivalente Implementierung, mit der die meisten Menschen vertraut sind; – ein USB-Stick. Beim USB-Stick werden bis zu zwei einfache FLASH-Chips mit einem einzigen Controller-Chip zu einem SSD-Laufwerk kombiniert. Der Controller nutzt für viele Funktionen Firmware statt dedizierter (und schnellerer) Hardware. Bei USB-Sticks sind die Kosten das entscheidende Kriterium, sodass mehr Funktionen in der Software im Controller und im Host-Treiber ausgeführt werden als in der Hardware.
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