सॉलिड स्टेट ड्राइव, या SSDs, अब सामान्य स्टोरेज डिवाइस हैं। लेकिन बढ़ती लोकप्रियता का मतलब बढ़ती समझ कम ही होता है। यदि आप पूरी तरह से आश्वस्त नहीं हैं कि SSD कैसे काम करता है, तो आप अकेले नहीं हैं। यहां हम समझाते हैं कि फ्लैश मेमोरी, उर्फ NAND मेमोरी, वास्तव में कैसे काम करती है, NAND के विभिन्न "स्तर" का क्या मतलब है, और आज SSD पर अच्छा सौदा कैसे प्राप्त करें।
NAND मेमोरी क्या है?
कंप्यूटर प्रोसेसर और मेमोरी लॉजिक गेट्स से बने होते हैं। ये कंप्यूटर की 1 और 0 को प्रोसेस करने की क्षमता की भौतिक अभिव्यक्ति हैं। उनके इनपुट के आधार पर, वे कुछ आउटपुट प्रदान करते हैं। विभिन्न प्रकार के गेट इनपुट को अलग-अलग तरीके से प्रोसेस करते हैं। बहुत व्यापक शब्दों में, इन गेट्स 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 है। NAND का अर्थ "नॉट AND" है, और यह सामान्य "AND" लॉजिक गेट का उलटा है।
एक लॉजिक गेट जानकारी कैसे स्टोर कर सकता है?
NAND गेट्स में एक विशेष गुण होता है जो अधिकांश प्रकार के लॉजिक गेट्स द्वारा साझा नहीं किया जाता। NAND गेट्स का उपयोग फ्लिप-फ्लॉप गेट बनाने के लिए किया जा सकता है। यह दो NAND गेट्स से बना एक सर्किट है जो एक बहुत विशिष्ट तरीके से एक साथ जुड़े हुए हैं। जैसा कि ऊपर देखा गया है, प्रत्येक NAND गेट का आउटपुट उसके साथी के इनपुट से जुड़ा होता है।
यह वायरिंग समय के साथ और बिना पावर के 1 और 0 के भंडारण की अनुमति देती है। तो, उचित वायरिंग के साथ, NAND गेट्स एक बिट के लिए कंप्यूटर मेमोरी बना सकते हैं। NAND गेट्स का एक गुच्छा एक साथ रखें, और आप गुच्छा बिट्स स्टोर कर सकते हैं। और यही फ्लैश मेमोरी और, अंततः, एक SSD बनाता है।
SLC, MLC, TLC, और QLC क्या है?
फ्लैश स्टोरेज सेल्स पर बनाया गया है, जो बिट्स स्टोर करते हैं। स्टोरेज का सबसे बुनियादी साधन "सिंगल-लेवल सेल" या SLC है। इन सेल्स को 0 या 1 पर सेट किया जा सकता है ताकि ऑन और ऑफ दर्शाया जा सके। ये सेल्स तेज और टिकाऊ हैं, लेकिन वे ज्यादा स्टोरेज प्रदान नहीं करते। हमें स्टोरेज बढ़ाने के लिए प्रति सेल एक से अधिक बिट स्टोर करने की आवश्यकता है।
यहीं मल्टी-लेवल सेल्स, या MLC, आते हैं। ये सेल्स चार चार्ज स्तरों का उपयोग करके एक ट्रांजिस्टर में दो बिट जानकारी स्टोर करते हैं। उदाहरण के लिए, वे बाइनरी में 00, 01, 10, और 11 को दर्शाने के लिए 0v, 1v, 2v, और 3v का उपयोग कर सकते हैं। ये सेल्स अधिक डेटा फिट करते हैं लेकिन स्टोरेज और रिट्रीवल के लिए अधिक सटीक तकनीकों की भी आवश्यकता होती है।
नवीनतम SSDs ट्राई-लेवल सेल्स, या TLC, पर बने हैं, जो प्रत्येक सेल को तीन बिट स्टोर करने की अनुमति देता है। इसके लिए और भी अधिक सटीक निर्माण की आवश्यकता होती है, जिससे लागत और क्षमता गति और विश्वसनीयता की कीमत पर बढ़ जाती है।
अगला कदम क्वाड-लेवल सेल्स, या QLC है। जबकि Intel और Micron ने इसके लिए एक प्रक्रिया विकसित की है, हमें बड़े पैमाने पर अपनाने के लिए वर्षों तक इंतजार करना पड़ सकता है।
3D NAND क्या है?
प्रारंभिक SSDs कंप्यूटर प्रोसेसर की तरह निर्मित थे। उन्हें एक दो-आयामी तल पर बनाया गया था, और क्षमता और गति को उन ट्रांजिस्टर को सिकोड़कर बढ़ाया गया था जो डाई बनाते थे। जितने अधिक ट्रांजिस्टर आप एक डाई पर फिट कर सकते हैं, उतना 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 आस-पास के ट्रांजिस्टर में रिसना शुरू कर सकते हैं, डेटा को भ्रष्ट कर सकते हैं।
इस सीमा को पार करने के लिए, निर्माताओं ने 3D NAND बनाया। यहां, ट्रांजिस्टर एक दूसरे के ऊपर भी स्टैक्ड होते हैं। यह त्रि-आयामी प्रक्रिया, जिसे कभी-कभी V-NAND कहा जाता है, एक सिंगल डाई पर ट्रांजिस्टर की चौंसठ परतों तक को कब्जा करने की अनुमति देती है। यह स्टोरेज संभावनाओं को एक क्रम के परिमाण से बढ़ाता है।
ट्रेड-ऑफ यह है कि 3D NAND को ट्रांजिस्टर के हाइपर-सटीक कॉलम बनाने के लिए अत्यंत सटीक निर्माण तकनीकों की आवश्यकता होती है। यह विशेष रूप से MLC, TLC, और QLC प्रकार के SSDs के लिए महत्वपूर्ण है, जिन्हें पहले से ही ठीक से काम करने के लिए अत्यधिक सटीक निर्माण की आवश्यकता होती है। लेकिन इसने इसे आधुनिक बाजार पर हावी होने से नहीं रोका है।
यह सब कैसे एक साथ आता है
कई फैब्स 3D TLC NAND ड्राइव निकाल रहे हैं, लेकिन MLC ड्राइव का अभी भी महत्वपूर्ण उपलब्ध स्टॉक है जो तेज, मध्यम रूप से बड़े, और अचानक बहुत सस्ते हैं। यदि आप एक सौदा पाने की तलाश में हैं, तो अब खरीदने का समय है। यह थोड़ी पुरानी टेक्नोलॉजी है, लेकिन मुख्य अंतर स्टोरेज आकार में होगा न कि प्रदर्शन में। यदि आपके लिए काफी बड़े 3D MLC NAND ड्राइव पर सौदा है, तो झपट्टा मारने में संकोच न करें।
सभी इलेक्ट्रॉनिक चीजों की तरह, निर्माता विश्वसनीयता का इतिहास अत्यंत महत्वपूर्ण है। सस्ते नो-नेम ड्राइव पुराने प्रोसेस नोड्स पर या ढीले सहनशीलता के साथ बने हो सकते हैं। वे अधिक समझदार फैब्रिकेटर्स के बचे हुए से भी आ सकते हैं, जो आपको बस-काम-चलाने-लायक बचे हुए बेचते हैं। न तो दीर्घकालिक सफलता के लिए एक नुस्खा हैं।
SSD टेक में अगली बड़ी क्रांति समान या समान पावर स्तरों पर बड़े पैमाने पर बड़ी क्षमता के साथ आएगी। हम अगले कई वर्षों में नए प्रोसेस डिजाइन के लिए आवश्यक तकनीकों के साथ फैब्रिक्स को अनुभव प्राप्त करते हुए उनको रोल आउट होते देखने की उम्मीद कर सकते हैं।
इसके अलावा, SSD, HDD, और फ्लैश स्टोरेज के बीच अंतर देखें।
