StorageReview.com

Architektura SSD

Chociaż pamięć FLASH jest podstawą dysków SSD i dysków opartych na technologii FLASH (pendrive'ów USB), zanim dane dotrą do pamięci FLASH, muszą one przejść przez kilka innych komponentów SSD . Do podstawowych funkcji dysku SSD należą adresowanie pamięci FLASH, sterowanie, obsługa błędów i skalowanie.

Do zarządzania każdą z tych funkcji dysków stosowana jest kombinacja rozwiązań sprzętowych, sprzętowych i programowych, przy czym projektant systemu musi dokonać pewnych kompromisów, aby ustalić idealną kombinację dla każdego dysku opartego na pamięci flash.

Do najważniejszych kompromisów zalicza się:
 
  • Wydajność
    • Opóźnienie dostępu
    • Stała szybkość odczytu
    • Stała szybkość zapisu
    • Czas formatowania (TRIM)
 
  • Ograniczenia fizyczne i cele
    • Opakowanie (współczynnik kształtu, płytka drukowana i dostępne pakiety komponentów)
    • Zużycie i rozpraszanie energii
    • Waga
    • Skalowanie (dodawanie części, używanie gęstszych części, dodawanie podmodułów)
 
  • Koszty:
    • Konkurencyjna oferta bazowa
    • Konkurencyjna oferta skalowana
 
  • System Interface
    • Stały (jeden i tylko jeden interfejs systemu docelowego)
    • Dostępne z różnymi interfejsami (np. SATA i SAS)
    • Dostępne z wieloma interfejsami (np. 1394/Firewire i USB)
 
Po ustaleniu zestawu wymagań dla pojedynczego dysku SSD, architekt systemu może przeanalizować szeroki wachlarz podejść do ich spełnienia. Jest to proces iteracyjny, w którym generowane, symulowane, testowane i porównywane są różne rozwiązania, a ostatecznie do wdrożenia wybierany jest jeden projekt systemu. 
 
Ostateczny projekt systemu określa, które części każdej z funkcji zarządzania (adresowanie, kontrola, obsługa błędów i skalowanie) mają być zapewniane przez sprzęt, oprogramowanie sprzętowe i oprogramowanie – zarówno na poziomie oferty produktu, jak i w sterowniku programowym na poziomie hosta.
 
Rysunek 1 Przedstawia ogólny widok typowego komponentu systemu architektonicznego powiązanego z dowolnym systemem SDD. Tabela 1 zawiera podsumowanie szczegółów dla każdego komponentu obszaru funkcjonalnego.
 
Komponenty architektury SSD
 
Rysunek 2 ilustruje najprostszą implementację równoważną, z którą większość osób jest zaznajomiona: pendrive USB. W przypadku pendrive'a, prosty układ składający się z maksymalnie dwóch układów FLASH połączonych z jednym układem kontrolera tworzy dysk SSD. Kontroler wykorzystuje oprogramowanie układowe do wielu funkcji, a nie dedykowany (i szybszy) sprzęt. W przypadku pendrive'ów koszt jest nadrzędnym kryterium, dlatego więcej funkcji jest realizowanych programowo w kontrolerze i sterowniku hosta, a nie sprzętowo.  
 
Komponenty architektury dysków flash