Читать «Архитектура компьютера» онлайн - страница 96

Так как SSD-диски по сути являются памятью, они обладают более высокой производительностью по сравнению с вращающимися магнитными дисками при нулевом времени поиска. Если типичный магнитный диск может обращаться к данным со скоростью 100 Мбит/с, то у SSD эта скорость в два-три раза выше. И поскольку устройство не имеет подвижных частей, оно особенно хорошо подходит для ноутбуков (колебания и перемещения не влияют на его способность обращаться к данным). Недостатком SSD-устройств по сравнению с магнитными дисками является их стоимость. Если память на магнитных дисках обходится в несколько центов за гигабайт, у типичного SSD-диска стоимость гигабайта составляет от одного до трех долларов. Соответственно технология хорошо подходит только для дисков небольшого объема или для ситуаций, в которых расходы не учитываются. Стоимость SSD падает, но эта технология еще не скоро сравняется с дешевыми магнитными дисками. Итак, хотя SSD сегодня заменяют магнитные диски во многих компьютерах, до окончательного вымирания последних еще далеко.

Другой недостаток твердотельных дисков по сравнению с магнитными — их ресурс безотказной работы. Типичная флэш-ячейка перестает функционировать примерно через 100 000 операций перезаписи. Процесс инжекции электронов в плавающий затвор медленно повреждает его и окружающие изоляторы вплоть до окончательной потери работоспособности. Для повышения срока жизни SSD была разработана методика нивелирования износа, основанная на распределении записи по всем ячейкам на диске. Каждый раз, когда на устройство записывается новый блок, для записи выбирается блок, относительно давно не использовавшийся. Для этого во флэш-накопителе должна храниться карта блоков — одна из причин, по которой хранение данных на флэш-дисках сопряжено с относительно высокими внутренними затратами. Благодаря нивелированию износа флэш-диск сможет выдержать количество операций записи, равное максимальному количеству операций записи для одной ячейки, умноженному на количество блоков на диске.

Некоторые SSD-диски способны кодировать несколько бит на ячейку, для чего применяются так называемые многоуровневые флэш-ячейки. Эта технология основана на тщательном контроле объема заряда, внедряемого в плавающий затвор. Типичные многоуровневые ячейки поддерживают четыре уровня заряда, то есть одна ячейка представляет два бита.

Диски CD-ROM

Оптические диски, которые изначально использовались для записи телевизионных программ, позже стали одними из основных средств хранения информации в компьютерной индустрии. Благодаря большой емкости и низкой цене оптические диски повсеместно применяются для распространения ПО, книг, фильмов и данных других типов, а также для создания архивных копий жестких дисков.

Первые оптические диски были изобретены голландской корпорацией Philips для хранения кинофильмов. Они имели 30 см в диаметре, выпускались под маркой LaserVision, но нигде кроме Японии популярностью не пользовались.