सॉलिड स्टेट ड्राइव, या एसएसडी, अब सामान्य स्टोरेज डिवाइस हैं। लेकिन बढ़ती लोकप्रियता का मतलब शायद ही कभी बढ़ती समझ है। यदि आप सुनिश्चित नहीं हैं कि SSD कैसे काम करता है, तो आप अकेले नहीं हैं। यहां हम बताते हैं कि फ्लैश मेमोरी, उर्फ नंद मेमोरी, वास्तव में कैसे काम करती है, नंद के विभिन्न "स्तरों" का क्या अर्थ है, और आज एसएसडी पर एक अच्छा सौदा कैसे प्राप्त करें।
NAND मेमोरी क्या है?
कंप्यूटर प्रोसेसर और मेमोरी को लॉजिक गेट से बनाया जाता है। ये 1s और 0s को संसाधित करने की कंप्यूटर की क्षमता का भौतिक प्रकटीकरण हैं। अपने इनपुट के आधार पर, वे कुछ आउटपुट प्रदान करते हैं। विभिन्न प्रकार के गेट इनपुट को अलग तरह से प्रोसेस करते हैं। बहुत व्यापक शब्दों में, इन द्वारों का सावधानीपूर्वक संयोजन एक कंप्यूटर को दो संख्याओं को जोड़ने से लेकर तस्वीरों को पहचानने तक सब कुछ करने की अनुमति देता है।
SSD मेमोरी NAND गेट्स से बनी होती है, जो एक प्रकार का लॉजिक गेट होता है। NAND का अर्थ है "नहीं और," और यह सामान्य "AND" लॉजिक गेट का विलोम है।
लॉजिक गेट जानकारी को कैसे स्टोर कर सकता है?
NAND गेट्स में एक विशेष गुण होता है जो अधिकांश प्रकार के लॉजिक गेट्स द्वारा साझा नहीं किया जाता है। NAND गेट का इस्तेमाल फ्लिप-फ्लॉप गेट बनाने के लिए किया जा सकता है। यह दो नंद द्वारों से बना एक सर्किट है जिसे एक बहुत ही विशिष्ट तरीके से एक साथ जोड़ा जाता है। जैसा कि ऊपर देखा गया है, प्रत्येक NAND गेट का आउटपुट उसके पार्टनर के इनपुट से जुड़ा होता है।
यह वायरिंग समय के साथ और बिना बिजली के 1s और 0s के भंडारण की अनुमति देता है। तो, उचित वायरिंग के साथ, NAND गेट एक बिट के लिए कंप्यूटर मेमोरी बना सकते हैं। NAND गेट्स का एक गुच्छा एक साथ रखें, और आप बिट्स का एक गुच्छा स्टोर कर सकते हैं। और यही फ्लैश मेमोरी और अंततः एसएसडी बनाता है।
एसएलसी, एमएलसी, टीएलसी और क्यूएलसी क्या है?
फ्लैश स्टोरेज सेल पर बनाया जाता है, जो बिट्स को स्टोर करता है। भंडारण का सबसे बुनियादी साधन "एकल-स्तरीय सेल" या एसएलसी है। इन सेल को चालू और बंद करने के लिए 0 या 1 पर सेट किया जा सकता है। ये सेल तेज और टिकाऊ होते हैं, लेकिन ये ज्यादा स्टोरेज प्रदान नहीं करते हैं। इसे बढ़ाने के लिए हमें प्रति सेल एक बिट से अधिक स्टोर करने की आवश्यकता है।
यहीं से मल्टी-लेवल सेल, या MLC आते हैं। ये सेल चार स्तरों के चार्ज का उपयोग करके एक ट्रांजिस्टर में दो बिट्स की जानकारी संग्रहीत करते हैं। उदाहरण के लिए, वे 0v, 1v, 2v और 3v का उपयोग बाइनरी में 00, 01, 10 और 11 का प्रतिनिधित्व करने के लिए कर सकते हैं। ये सेल अधिक डेटा फिट करते हैं लेकिन भंडारण और पुनर्प्राप्ति के लिए अधिक सटीक तकनीकों की भी आवश्यकता होती है।
नवीनतम एसएसडी त्रि-स्तरीय कोशिकाओं या टीएलसी पर बनाए गए हैं, जो प्रत्येक सेल को तीन बिट्स स्टोर करने की अनुमति देता है। इसके लिए गति और विश्वसनीयता की कीमत पर और भी अधिक सटीक निर्माण, बढ़ती लागत और क्षमता की आवश्यकता होती है।
अगला चरण क्वाड-लेवल सेल या QLC है। जबकि इंटेल और माइक्रोन ने इसके लिए एक प्रक्रिया विकसित की है, हमें अभी तक बड़े पैमाने पर अपनाने की संभावना नहीं है।
3D नंद क्या है?
प्रारंभिक एसएसडी को कंप्यूटर प्रोसेसर की तरह गढ़ा गया था। वे दो-आयामी विमान पर बनाए गए थे, और मरने वाले ट्रांजिस्टर को कम करके क्षमता और गति में वृद्धि हुई थी। जितने अधिक ट्रांजिस्टर आप एक डाई पर फिट कर सकते हैं, उतना ही अधिक डेटा आप स्टोर कर सकते हैं। लेकिन CPU ट्रांजिस्टर के विपरीत, SSD ट्रांजिस्टर 15nm से बहुत कम नहीं जा सकते। ऐसा इसलिए है, क्योंकि उस स्तर पर, इलेक्ट्रॉन पास के ट्रांजिस्टर में लीक करना शुरू कर सकते हैं, जिससे डेटा दूषित हो सकता है।
इस सीमा को पार करने के लिए, निर्माताओं ने 3D NAND बनाया। यहां, ट्रांजिस्टर भी एक दूसरे के ऊपर ढेर हो जाते हैं। यह त्रि-आयामी प्रक्रिया, जिसे कभी-कभी वी-नंद कहा जाता है, ट्रांजिस्टर की चौंसठ परतों को एक ही मरने पर कब्जा करने की अनुमति देता है। यह परिमाण के क्रम से भंडारण संभावनाओं को बढ़ाता है।
ट्रेड ऑफ यह है कि ट्रांजिस्टर के अति-सटीक कॉलम बनाने के लिए 3D NAND को अत्यंत सटीक निर्माण तकनीकों की आवश्यकता होती है। यह एमएलसी, टीएलसी और क्यूएलसी प्रकार एसएसडी के लिए विशेष रूप से महत्वपूर्ण है, जिन्हें ठीक से काम करने के लिए पहले से ही अत्यधिक सटीक निर्माण की आवश्यकता होती है। लेकिन इसने इसे आधुनिक बाज़ार पर कब्जा करने से नहीं रोका।
यह सब एक साथ कैसे होता है
कई फैब 3D TLC NAND ड्राइव लगा रहे हैं, लेकिन अभी भी MLC ड्राइव का महत्वपूर्ण स्टॉक उपलब्ध है जो तेज, मध्यम रूप से बड़े और अचानक बहुत सस्ते हैं। यदि आप सौदेबाजी करना चाहते हैं, तो अब खरीदारी करने का समय है। यह थोड़ी पुरानी तकनीक है, लेकिन मुख्य अंतर प्रदर्शन के बजाय भंडारण आकार में होगा। यदि 3D MLC NAND ड्राइव पर कोई सौदा है जो आपके लिए काफी बड़ा है, तो झिझकने में संकोच न करें।
इलेक्ट्रॉनिक सभी चीजों की तरह, निर्माता की विश्वसनीयता का इतिहास अत्यंत महत्वपूर्ण है। सस्ते नो-नेम ड्राइव पुराने प्रोसेस नोड्स पर या लूजर टॉलरेंस के साथ बनाए जा सकते हैं। वे अधिक समझदार फैब्रिकेटर के बचे हुए से भी आ सकते हैं, जो आपको उचित-कार्यात्मक-पर्याप्त बचे हुए बेचते हैं। लंबी अवधि की सफलता का कोई नुस्खा नहीं है।
SSD तकनीक में अगली बड़ी क्रांति समान या समान शक्ति स्तरों पर व्यापक रूप से बड़ी क्षमता के साथ आएगी। हम उम्मीद कर सकते हैं कि अगले कई वर्षों के दौरान उन्हें रोल आउट किया जाएगा क्योंकि फाउंड्री को नई प्रक्रिया डिजाइन के लिए आवश्यक तकनीकों के साथ अनुभव मिलता है।
साथ ही, SSD, HDD और फ्लैश स्टोरेज के बीच अंतर देखें।