Ssd промышленные vs обычные

Чем отличаются дорогие и дешевые SSD

Неопытных пользователей может ввести в недоумение почему SSD диски одного и того же объема, с такими же заявленными скоростными характеристиками так сильно различаются в цене, порой в несколько раз.

Дело в том, что в разных SSD дисках могут использоваться разные типы памяти, что кроме скоростных показателей влияет еще на надежность и долговечность. Кроме того, чипы памяти разных производителей также отличаются качеством. Естественно, в дешевые SSD ставят самые дешевые чипы памяти.

Кроме чипов памяти в SSD диске есть так называемый контроллер. Это микросхема, управляющая процессами чтения/записи данных в чипы памяти. Контроллеры также производят разные компании и они могут быть как бюджетными с более низкой скоростью и надежностью, так и более качественные. В дешевые SSD, как вы понимаете, также устанавливают наихудшие контроллеры.

Информацию обо всех контроллерах, используемых в SSD, вы найдете в разделе «».

В качестве буфера обмена для еще большего повышения быстродействия во многих современных SSD имеется DRAM-кэш на основе быстрой памяти (DDR3 или DDR4). Наиболее бюджетные SSD не имеют такого кэша, что делает их незначительно дешевле, но еще медленнее.

Но это еще не все, доходит дело даже до экономии на таких важных компонентах SSD диска как конденсаторы, необходимые для предотвращения нарушения целостности и потери данных. В случае внезапного отключения электричества, электроэнергия накопленная в конденсаторах используется для завершения записи из буфера в основную флеш-память. К сожалению, не все даже качественные SSD оснащаются резервными конденсаторами.

Сама компоновка и качество распайки печатной платы так же отличаются. Более дорогие модели имеют более продуманную схемотехнику, качество элементной базы и распайки. Инженерные решения самых бюджетных SSD основываются на устаревших схемах и оставляют желать лучшего. Количество брака в дешевых SSD также выше, что обусловлено сборкой на более дешевых фабриках и более низким уровнем контроля производства.

Ну и конечно цена зависит от бренда, чем он более именитый, тем SSD дороже. Отсюда бытует мнение, что не стоит переплачивать за бренд. Но дело в том, что часто именно имя бренда определяет качество SSD диска. Большинство именитых производителей, дорожащих репутацией, не позволят себе выпустить низкокачественную продукцию. Однако и здесь есть исключения, в виде хорошо известных и популярных брендов, которые тем не менее не покупать.

В основных различиях SSD, на которые нужно ориентироваться, мы кратко разберемся в этой статье и вы легко сможете выбрать подходящую вам модель.

If DRAM-less SSDs are not good, why they are available in the market?

For a normal computer user with very low requirements, even a DRAM-less SSD can work just fine. Also, the biggest reason why people fall for these SSDs is that they are available at a cheaper price. The DRAM-less SSDs will be available at 20 to 30% fewer amounts as compared to the DRAM SSDs. If your SSD is using SLC or MLC as its cache memory, the price difference can be much higher.

But, the biggest reason why DRAM-less SSDs are available in the market because they have cheaper prices. Also, any DRAM-less SSD can work well for a good amount of time. But, as we discussed earlier, the main difference can easily be seen when it comes to the random read/write speeds.

Коварство NAND. Структура.

NAND организованы следующим образом: страницы –> блоки –> логические модули –> кристаллы.

• Страница — это минимальная единица NAND, которую можно считать или записать. Обращение к отдельным ячейкам невозможно.
• Блок — это несколько страниц. Это минимальная единица NAND, которую можно стереть.
• Логический модуль — это практически независимая микросхема NAND, его можно писать, читать, стирать совершенно отдельно, а вот обращение к нему идёт через общий интерфейс.
• Кристаллы — это фактически отдельные микросхемы, которые просто упакованы в один корпус с объединением всех сигналов питания и управления, кроме сигнала CS (выбор кристалла). Это выглядит так, как будто несколько микросхем NAND положили одну на другую, спаяли все их выводы и поместили в один корпус (на самом деле это именно так и делается).

На рисунке ниже показан типичный пример организации микросхемы NAND с одним логическим модулем и одним кристаллом.

В чем коварство NAND? В адресации.

Даже начинающий радиолюбитель знает, что к любой ячейке микросхемы памяти можно обратиться, указав её адрес. Перебирая по порядку все адреса с первого до последнего, можно считать или записать всю микросхему (именно так поступает программатор).

В микросхемах NAND обращение к отдельным ячейкам невозможно. Программирование выполняется одновременно только в пределах одной страницы, а при стирании обращение производится к блокам или к группам блоков. Страница — минимальная единица NAND, которую можно считать или записать, а при стирании минимальная единица — это блок или группа блоков.

При считывании NAND всегда происходит чтение всей страницы целиком, страница перемещается во внутренний буфер (page register), а уже из буфера можно прочитать содержимое страницы байт за байтом или в произвольном порядке.

То же самое при записи — сначала заполняется внутренний буфер (целиком или частично), затем страница записывается целиком. Размер буфера равен размеру страницы. Коварство адресации в том, что размер страницы не кратен степени двух. То есть просматривать содержимое микросхемы байт за байтом не получится.

Как это работает?

Флэш-память хранит данные в массиве ячейки и каждая ячейка содержит по крайней мере один бит данных. Клетки организованы в блоки, где блок определяется как непрерывный набор байтов, которые образуют идентифицируемую единицу данных.

Блок — это наименьшая программируемая / стираемая часть массива. Блоки записаны электрическим зарядом, причем каждая ячейка представляет собой 1 или номер 0.

Когда все блоки рассматриваются вместе, они образуют чип памяти. Чип установлен на печатной плате, которая также включает в себя базовый контроллер и интерфейс USB.

Сама NAND является необработанной флэш-памятью и использует собственный протокол. Проекты, которые реализуют NAND, такие как SD-карты и твердотельные накопители, часто добавляют микроконтроллеры сверху для реализации Flash Translation Layer (FTL). FTL переводит использование вашего диска (например, через USB) в значимые операции NAND.

IV access and addressing modes

Two kinds having the same FLASH memory cells, the principle is the same, in order to shorten the access time is not a separate unit for each access operation, but to a certain number of access unit collective operation, each of the NAND type FLASH memory is connected in series between cells, and between each of the NOR type FLASH units are connected in parallel; in order to effectively manage all of the memory cells must be unified addressing the memory cells. NAND of all the memory cells are divided into a plurality of blocks, each block is divided into a plurality of pages, each page is 512Byte, 512 is 8 bits, that each page has 512 bit lines, each bit line has the eight memory cells; then the data stored in exactly the same page with the data stored in a sector of the hard drive, which is designed to facilitate exchange of data with the disk and specially arranged, then the hard block on similar clusters; different capacities, different numbers of blocks, the number of pages composing the block are different. When reading data, when the word lines and bit lines of a lock transistor, the control transistor of the bias voltage is not applied, the other seven bias voltage is applied are turned on, if the floating gate transistor there will charge the bit line is turned to a low level, the read-out number is 0, the contrary is 1. NOR memory cells each connected in parallel to the bit line, for each bit to facilitate random access; has a dedicated address lines, can be implemented directly addressable disposable; shortening a FLASH processor instruction execution time.

Различные типы NAND

Флеш-память NAND — это всеобъемлющая фраза. Есть много разных конструкций и подклассов. Три наиболее распространенных из них — это те, о которых вам действительно нужно беспокоиться.

SLC (одноуровневая ячейка)

SLC считается лучшей версией NAND. Он хранит один бит данных на ячейку памяти и, следовательно, обладает наилучшей выносливостью, способной обрабатывать около 100 000 циклов записи на ячейку до ухудшения.

Имеет самые быстрые скорости записи и низкое энергопотребление, но может быть до трех раз более дорогой чем базовый дизайн трехуровневой ячейки и часто имеет меньшая емкость. Лучше всего использовать его в условиях высокой производительности и средней плотности.

Обычно он используется в ситуациях, когда требуется скорость, например, на серверах, высокопроизводительных медиа-картах, гибридных дисках и высокопроизводительных твердотельных накопителях. Его также можно найти в профессиональных SD-картах высокого класса, таких как серии FX Panasonic.

MLC (многоуровневая ячейка)

MLC NAND хранит два бита на ячейку и поэтому может хранить вдвое больше данных в устройстве такого же размера, что значительно снижает стоимость за бит. Он отлично подходит для приложений с высокой плотностью и низким циклом.

Тем не менее, есть компромисс: MLC может поддерживать только около 10000 циклов записи на ячейку до ухудшения, таким образом негативно влияет на его долговечность.

MLC можно считать NAND потребительского уровня. Он отвечает за почти 80 процентов всех поставок флэш-памяти NAND в мире и чаще всего используется в твердотельных накопителях потребительского класса.

TLC (трехуровневая ячейка)

TLC NAND является самой дешевой из трех форм, которая стоит примерно на 30 процентов дешевле, чем память MLC (и даже дешевле, чем память SLC).

Это самая высокая плотность — способна сохранять три бита данных на ячейку — но также имеет худшая долговечность. Фактически, типичная микросхема TLC может поддерживать только около 4000 циклов записи на ячейку, что намного хуже, чем как MLC, так и SLC.

ТСХ чаще всего используется в экономически эффективные продукты это не требует высочайшей производительности NAND и не будет длиться почти столько же, сколько его аналоги. Примерами могут служить MP3-плееры, карты памяти USB и недорогие портативные мультимедийные устройства.

Он не будет найден ни на одном из устройств, работающих под управлением операционной системы или хранящих важные данные (например, твердотельные накопители).

SLC-кэш

Это один из наиболее важных показателей, сильно влияющий на реальную скорость записи SSD. Технология SLC-кэширования заимствует принцип записи у флеш-памяти типа SLC, которая уже практически не используется из-за дороговизны.

Дело в том, что флеш-память SLC позволяет хранить лишь 1 бит данных в одной ячейке памяти, но имеет высокую скорость записи. MLC позволяет хранить 2 бита в одной ячейке, но из-за этого работает медленнее, а TLC – 3 бита и еще медленнее.

При использовании SLC-кэширования в ячейку флеш-памяти MLC или TLC записывается лишь 1 бит данных. Получается, что флеш-память работает в режиме псевдо-SLC, что значительно ускоряет скорость записи. Затем контроллер выполняет уплотнение ячеек до 2 бит (MLC) или 3 бит (TLC), что также происходит достаточно быстро.

В результате более медленная память MLC или TLC может записывать данные практически со скоростью более быстрой и дорогой SLC. Именно эта скорость обычно и фигурирует в заявленной производителем максимальной линейной скорости записи.

Однако, в качестве SLC-кэша может использоваться ограниченный объем флеш-памяти. У некоторых бюджетных SSD вообще нет SLC-кэша. Другие имеют совсем небольшой статический SLC-кэш порядка 2 Гб на каждые 250 Гб объема, расположенный в скрытой области. Накопители с поддержкой динамического SLC-кэша умеют использовать с этой целью свободное пространство SSD, но его размер может существенно отличаться (от 3% до всего свободного объема).

Таким образом, на максимальной заявленной скорости данные можно записывать до исчерпания SLC-кэша. Затем скорость падает до скорости записи флеш-памяти в ее родном режиме (MLC или TLC). Если SSD не самый дешевый и в нем установлена достаточно быстрая флеш-память, то скорость может упасть в 2-3 раза (с 450 до 150-200 Мб/с). Но в бюджетных моделях с дешевыми чипами падение скорости может быть катастрофическим (с 450 до 20-60 Мб/с) и SSD будет записывать со скоростью в разы меньше, чем обычный жесткий диск (HDD).

Поэтому для бюджетного SSD так важен объем SLC-кэша, чем он будет больше, тем реже вы будете сталкиваться с большим падением скорости записи. Желательно, чтобы он был порядка 30% от емкости накопителя и более.

Для более дорогих SSD с более быстрой флеш-памятью объем SLC-кэша не так критичен. К примеру, хорошим показателем для SATA накопителя емкостью 250 ГБ будет SLC-кэш порядка 30-50 ГБ со скоростью записи около 450 МБ/с и 200 МБ/с за его пределами.

Для хорошего SSD с интерфейсом SATA объемом 500 ГБ, за счет большего количества чипов (параллелизма), эти показатели должны составлять порядка 450 и 400 МБ/с соответственно. Тут уже объем SLC-кэша не играет особой роли, так как прямая запись во флеш-память и так идет довольно быстро.

К сожалению, производители редко указывают объем SLC-кэша и скорость записи за его пределами. Эту информацию нужно искать в обзорах с тестами и графиками на подобие приведенного выше.

Обзоры и тесты SSD-дисков на авторитетных технических порталах вы сможете найти в разделе «».

А как насчет eMMC?

eMMC расшифровывается как «Embedded Multimedia Card», которая выросла из своей предшественницы MMC (Multimedia Card).

Мультимедийные карты впервые появились на полках еще в 1997 году. Они использовались в качестве носителя для хранения портативных устройств, включая самые ранние MP3-плееры и цифровые камеры. Порты для карт в то время часто были встроены в компьютеры, но с ростом популярности SD-карт все меньше производителей беспокоились о MMC.

Сегодня вам будет трудно найти ПК с гнездом MMC.

Однако наследие сохранилось в виде карт eMMC. Память eMMC по-прежнему широко используется в мобильном секторе в качестве наиболее распространенной формы интегрированного хранилища в мобильных устройствах, и ее даже можно найти в некоторых недорогих ПК

, планшеты и Chromebook.

Он расположен на небольшой решетчатой ​​решетке (BGA)

это припаяно к устройству и несъемно. Это медленнее и, следовательно, дешевле, чем другие формы NAND, поэтому, если вы можете себе это позволить, предпочтительнее нацеливаться на устройства NAND.

eMMC и SSD: в чем отличие?

Основное отличие между памятью eMMC и накопителем SSD – это скорость работы. SSD-накопители, как правило, намного быстрее по сравнению с eMMC; в свою очередь, память eMMC намного дешевле, чем SSD-накопители аналогичного размера. Почему так?

SSD-накопители работают настолько быстро не потому, что они используют специальную ультрасовременную флэш-память. Вместо этого они просто читают и записывают данные с (или в) нескольких флэш-ячеек параллельно. Возможность одновременного доступа к данным, хранящимся в нескольких флэш-ячейках, и делает SSD-накопители такими быстрыми и такими дорогими.

В памяти eMMC этот механизм параллельной работы с несколькими ячейками отсутствует – eMMC может производить только последовательные процедуры чтения и записи. В результате лучшие модули eMMC обеспечивают последовательную скорость чтения около 100 МБ/с и скорость записи около 40 МБ/с, в отличие от SSD-приводов, обеспечивающих скорость чтения 400 МБ/с и скорость записи 150 МБ/с.

1.3. Организация микросхем NAND FLASH

Более подробно об организации и структуре микросхем NAND можно прочитать в специальной литературе, мы же отметим, что:

• Микросхемы NAND организованы в страницы (pages), страницы в блоки (bloks), блоки в логические модули (lun).
• Размер страницы NAND не кратен степени 2.
• Страница состоит из основной и запасной (spare) областей.

По замыслу разработчиков NAND в основной области должны находятся сами данные, а в запасной (резервной) области — маркеры плохих блоков, контрольные суммы основной области, прочая служебная информация.

Если говорят о размере страницы микросхемы NAND 512 байт или 2К байт, то речь идет о размере основной области страницы, без учета запасной.

Типичные размеры страниц NAND (в байтах):

Название	Размер основной области	Размер запасной области	Общий размер страницы	Пример микросхемы
Маленькие страницы	256	8	264	Samsung K9F1608W
512	16	528	Toshiba TC58DVG02A
Большие страницы	2048	64	2112	Samsung K9F1G08U0B
4096	218	4314	Samsung K9GAG08U0D

Лучшие SSD-накопители формата M.2

Форм-фактор M.2 появился в качестве замены mSATA. Последний является устаревшим, не позволяя добиться высоких скоростей. Тем не менее, он всё ещё популярен за счёт своей совместимости со многими новыми накопителями. Поэтому диски M.2 SATA встречаются в продаже достаточно часто. Но они ограничены скоростью данного интерфейса. Если вам нужна максимальная производительность, то необходимо выбирать NVMe. Цена таких SSD выше, но они надёжнее, обеспечивают в разы большие скорости и на запись, и на чтение.

1. Samsung 980 1000 GB MZ-V8V1T0BW

Так уж получилось, что все категории у нас открывает компания Samsung с флагманскими моделями собственного производства. Если говорить о накопителях форм-фактора M2, то в этом сегменте одним из лучших решений является линейка 980. Но не самая дорогая, что вынуждает экономить. Так, в качестве контроллера выбран начальный Pablo (как в T7).

Радиатор на устройстве не предусмотрен, поэтому оно подходит и для ПК, и для ноутбуков, где под установку накопителей отведено мало пространства. Версия на 1 ТБ старшая в 980 линейке, демонстрирует наилучшие скорости: до 3500 МБ/с на чтение и до 3000 на запись. Лучшие показатели только у старшей 980 PRO, которая обойдётся почти вдвое дороже.

Достоинства:

• надёжная память V-NAND 3-bit;
• наработка на отказ 1.5 млн часов;
• подходит для геймерских задач;
• невысокие рабочие температуры;
• официальная гарантия на 5 лет.
• лучшая память за свою стоимость.

2. ADATA 512 GB XPG GAMMIX S11 Pro 512GB

Формально стоимость за 1 ГБ у качественного SSD для ноутбука и ПК от ADATA выше. Но с характеристиками у модели XPG GAMMIX S11 Pro полный порядок, поэтому она без труда оправдает каждый вложенный рубль. К примеру, скорость чтения здесь почти равен 980 от Samsung, а при записи она может достигать 2350 МБ/с, что тоже довольно хорошо.

Устройство изначально комплектуется радиатором, защищающим чипы от перегрева. Что касается рабочих температур, то они находятся в пределе 0-70 градусов Цельсия. В тестах накопитель полностью отвечает заявленным скоростным показателям. При заполнении XPG GAMMIX S11 Pro и вовсе демонстрирует превосходство над SSD корейской фирмы.

Достоинства:

• большая официальная гарантия;
• качественная и долговечная память;
• низкая цена для своей скорости;
• радиатор со стильным дизайном.

Недостатки:

конструкция радиатора не идеальна.

3. Western Digital 500 GB WDS500G2B0C

Следующую строчку в рейтинге лучших SSD-накопителей занимает решение от компании Western Digital. Модель WDS500G2B0C поставляется в симпатичной коробке, в которой есть только само устройство и документация. Радиатор у диска отсутствует, но он ему вряд ли нужен, ведь даже под нагрузкой температура редко превышает 50-55 градусов.

Накопитель тестировался и пустым, и практически при полном заполнении. Результаты нас удивили, ведь даже во втором случае SSD выдаёт скорости очень близкие к заявленным. Как утверждает производитель, на чтение можно получить до 2400 МБ/с, а на запись – до 1750. В тестах это подтверждается. При этом ценник у диска ниже, чем у ADATA.

Достоинства:

• впечатляющие скорости;
• большой ресурс работы;
• надёжная конструкция;
• практически не греется;
• продолжительный срок службы;
• аргументированная цена.

4. Kingston 240 GB SA400M8/240G

Если скоростные показатели играют второстепенную роль, а ценник выходит на передний план, то рекомендуем выбрать бюджетный SSD-диск от Kingston. Его можно приобрести за сравнительно небольшие 2500 рублей. За эти деньги пользователь получит 240 ГБ, скорость которых может достигать 350 и 500 МБ/с на запись и чтение соответственно.

Как можно судить по отзывам, накопитель у Kingston очень холодный. Но многое зависит от охлаждения внутри корпуса. Если другие комплектующие горячие либо корпус достаточно маленький по объёму, то лучше дополнительно обзавестись радиатором. Рабочий ресурс у диска при соблюдении всех правил использования достигает 1 млн часов.

Достоинства:

• отличное решение под систему;
• низкая температура при записи;
• соотношение цена-качество;
• неплохой ресурс работы SSD.

Недостатки:

скорости не очень высокие.

Контроллер

Внутри обоих SSD мы видим контроллеры Silicon Motion серии SM2258 с технологией коррекции ошибок NANDXtend и алгоритмами выравнивания износа ячеек. Их использование призвано увеличить практический срок службы накопителя в несколько раз.

Маркировка на контроллерах слегка отличается: «G AB N2UX30.00» у модели 230S и «H AB N2TC56.00» у 452K. Поначалу я подумал, что это просто разные номера партии и прошивки, однако затем увидел, что даже размеры микросхем SM2258 отличаются: 14×14 мм у 230S и 12×12 мм у 452K. То есть, между 2258G и 2258H есть существенные отличия.

Как пояснил представитель Transcend в ответ на мой запрос, отличия у 2258H функциональные.

Поясню подробнее. Контроллер SM2258 содержит аппаратный генератор случайных чисел (TRNG) и поддерживает протокол безопасности TCG Opal, обеспечивая шифрование на лету по алгоритму AES с длиной ключа 256 бит и хеш-функцией SHA-256.

В быту TCG Opal не используется и пользователь ничего об этой функции не знает. Он попросту никак не замечает криптозащиту в работе, поскольку не управляет ключами.

У 230S шифрование используется только в фоновом режиме для того, чтобы по команде Secure Erase можно было удалить предустановленный ключ и мгновенно уничтожить всю информацию на SSD без возможности её восстановления. Крайне полезная вещь при утилизации накопителей и их возврате по гарантии.

Возможности 452K шире. После консультации с производителем, партию этих накопителей могут прошить так, чтобы использовать с Microsoft eDrive Bitlocker и ПО корпоративного класса, обеспечивая оптимальный баланс между скоростью, надёжностью и безопасностью.

Блоковая диаграмма контроллера SM2258

По умолчанию скоростные оптимизации у 230S и 452K одинаковые. И там, и там для ускорения операций записи в SM2258 используется режим с предварительным SLC-кэшированием. После исчерпания кэша происходит прямая запись в основной массив флэш-памяти (Direct-to-TLC) – тесты это хорошо показывают.

Заявленные скоростные характеристики обоих SSD взяты из спецификаций контроллера, и они близки к практическому потолку интерфейса SATA III:

• последовательное чтение: 560 Мб/с;
• последовательная запись: 520 Мб/с.

Risks To Companies’ Bull Thesis

There’s a two main risks we’re worried about with our bullish NAND thesis: 

Competition from Chinese chip manufacturers

China’s investing $100B to bring chip development to the mainland. China chip success would mean less revenue from companies like MU, which generate roughly 50% of their revenues from China. 

New Chinese entrants would also likely result in price wars and lower margins. Currently, the oligopoly is best served to stabilize prices and enjoy generally high profit margins for everyone. 

Global Macro Slowdown

As the general economy goes, so do semiconductor companies. A global slowdown would reduce semiconductor orders and R&D.

So, why DRAM-less SSDs are not good?

Well, a DRAM-less SSD is not bad but any SSD without cache memory is definitely a bad choice. Because most of the SSDs will make use of SLC (Single Level Cell) or MLC (Multi-Level Cell) storage, these can also give us great results along with good durability.

But, in the market, you will see lots of DRAM-less SSDs, and going for that SSD may not be a wise decision. The reason why DRAM-less SSDs are not good is that they are going to use your computer’s RAM (HMB) for caching purposes.

As a normal user, you will see no serious difference in speed even when your SSD is using HMB (Host Memory Buffer). But, the main problem here is that your SSD’s controller doesn’t have its own cache buffer. So, it will not be able to cache the data in a proper manner.

It is very hard to detect the difference between a DRAM and DRAM-less SSD when you are a normal computer user. Also, the sequential read/write speeds will also be very good. But, a DRAM-less SSD will start showing its bad side when we try to do random data read or write.

Because a DRAM-less SSD is not having a faster cache storage, it can become tough for it to find the location of random files and that’s the reason why you should avoid them. The next reason that most of the DRAM-less SSD will not do wear-leveling and this may result in data loss and fast degradation of your NAND-flash cells.

Потребляемая мощность

Как правило, модуль SRAM потребляет меньше энергии, чем модуль DRAM. Это связано с тем, что для SRAM требуется только небольшой постоянный ток, в то время как для обновления DRAM требуются импульсы питания каждые несколько миллисекунд. Этот ток обновления на несколько порядков больше, чем низкий ток ожидания SRAM. Таким образом, SRAM используется в большинстве портативных и аккумуляторных устройств.

Однако энергопотребление SRAM зависит от частоты, с которой осуществляется доступ. Когда SRAM используется в более медленном темпе, он потребляет почти ничтожную мощность в режиме ожидания. С другой стороны, на более высоких частотах SRAM может потреблять столько же энергии, сколько DRAM.

The flash memory

A flash memory (Flash memory) memory cells each having a «control gate» and «floating gate», the use of high electric field to change the threshold voltage of the floating gate can be programmed operation.

RAM

RAM: Random Access Memory (English: Random Access Memory, abbreviation: RAM), also known as main memory, withCPUDirect exchange of internal data memory. It can be read at any time (except when a refresh), and fast, usually asoperating systemOr temporary data storage medium other programs are running. Can be written at any time from any of a specified address when the RAM work (stored) or read (extracted) information. It ROM with the biggest difference is volatile data, data that is stored once the power outage will be lost. RAM for temporarily storing programs, data and intermediate results, and a digital computer system. Cell phones and computers are run using ram memory as storage space, memory effect is to increase the operating ram space

Что дает нам эта информация?

Все это приводит нас к выводу, что скорость внутренней памяти — далеко не самый важный параметр при выборе. Особенно, если речь об обычных аппаратах, а не смартфонах за тысячу долларов. Дело в том, что предельная скорость записи сейчас значительно выше, чем нужно. Даже для таких сложных процессов, как запись видео в 4K. Поэтому если вы не планируете часто перекидывать файлы со смартфона на компьютер и обратно, параметром скорости можно пренебречь.

Куда важнее будет определиться с объемом памяти. Ведь покупая новый смартфон многим свойственно переоценивать имеющиеся объемы и через какое-то время столкнутся с сообщением «Внутренняя память заполнена». Зачастую серьезный кусок пирога съедают установленные приложения и игры. Вторым пунктом является аудио и видеоконтент — скачанные с YouTube ролики, залитые в память альбомы любимого исполнителя, забытые в кэше подкасты и все в таком духе. Также не забываем, что на внутреннюю память установлена операционная система, которая занимает свои 5–7 ГБ. Поэтому 32 ГБ потихоньку стали нормой даже для недорогих смартфонах, а для флагманов может быть недостаточно и 128 ГБ. Снятые на камеру фотографии и ролики в высоком разрешении быстро заполняют память. Если рассуждать о смартфонах на базе Android, то в подобных случаях на помощь придет карта памяти, о которой мы поговорим в следующем пункте.

Смартфоны с 256 ГБ памяти

Apple iPhone 12 Pro Max 256GB от 33 534 грн. Samsung Galaxy A52 4G 256GB от 11 099 грн. Xiaomi Mi 10T Pro 256GB от 14 499 грн. Xiaomi Poco X3 Pro 256GB от 8 098 грн. Apple iPhone 11 Pro 256GB от 24 564 грн. Samsung Galaxy Note10 256GB от 16 050 грн. Samsung Galaxy S21 256GB от 19 535 грн. OnePlus 8 Pro 256GB от 18 690 грн. Xiaomi Mi 11 256GB/8GB от 23 450 грн. Apple iPhone X 256GB от 12 972 грн. Samsung Galaxy A72 256GB от 13 790 грн. Samsung Galaxy S21 Ultra 256GB от 27 525 грн. Realme GT Neo 256GB/12GB от 12 499 грн. OnePlus 8T 256GB от 14 990 грн. Apple iPhone 12 Pro 256GB от 31 199 грн. Samsung Galaxy Note20 Ultra 256GB от 26 151 грн. Apple iPhone 11 Pro Max 256GB от 31 899 грн. Apple iPhone Xs 256GB от 15 456 грн. Samsung Galaxy Note10 Plus 256GB от 17 937 грн. Samsung Galaxy Note20 Ultra 5G… от 26 600 грн.

Карты памяти

С картами памяти все и проще, и сложнее. Проще в том плане, что на рынке смартфонов давно закрепился формат microSD, поэтому вопрос при выборе упирается лишь в скорости карточки и ее классе. А вот с классами начинаются сложности. Изначально классы обозначались буквой «С» (например Class 6, Class 10) и говорили нам о максимальной скорости последовательной записи. Затем появилось раздлеление по UHS (, и UHS-II U3), которое говорит про скорость обмена данными между самой картой и другим накопителем, то есть жестким диском компьютера или внутренней памятью смартфона)

Еще существует разделение по букве «V», которое важно для видеосъемки

В случае со смартфонами лучше ориентироваться на четвертый вариант ― класс «А», который обозначает количество операции ввода/вывода (IOPS) обрабатываемых картой памяти. Как мы уже говорили, для повседневной работы смартфона этот показатель важнее обычной линейной скорости, так как данные приложений, игры и системы копируются не сплошным потоком, а отдельными фрагментами, которые карта «хватает» в случайном порядке.

Карты памяти класса A1

Kingston microSDXC Canvas Sele… от 425 грн. Kingston microSDXC Canvas Sele… от 224 грн. Kingston microSDHC Canvas Sele… от 129 грн. Kingston microSDHC Canvas Sele… от 98 грн. Transcend microSDXC 300S от 463 грн. SanDisk Ultra A1 microSDXC Cla… от 4 965 грн. Kingston microSDXC Canvas Sele… от 875 грн. Kingston microSDXC Canvas Sele… от 1 995 грн. Kingston High-Endurance microSDXC от 427 грн. SanDisk Ultra A1 microSDXC Cla… от 252 грн. Kingston High-Endurance microSDHC от 297 грн. Transcend microSDXC 300S от 974 грн. SanDisk Extreme Pro V30 A1 mic… от 333 грн. Kingston microSDXC Canvas Reac… от 1 578 грн. Kingston microSDXC Canvas Reac… от 5 769 грн. Lexar High-Performance 633x mi… от 488 грн. Kingston High-Endurance microSDXC от 714 грн. A-Data Premier microSDXC UHS-I… от 473 грн. Lexar High-Performance 633x mi… от 268 грн. Kingston microSDHC Canvas Sele… от 399 грн.

Сейчас Huawei продвигает свой собственный формат флеш-памяти nano memory, который пока оставляет неоднозначное впечатление. В реальности скорость ее работы ничем не лучше быстрых microSD, зато стоит дороже и вообще, пойди ее найди. Да и смартфонов с ее поддержкой пока мало даже у самой Huawei. Впрочем, у нее большой потенциал для роста, поэтому вопрос в том, захотят ли Samsung, Xiaomi, OPPO и остальные конкуренты на рынке смартфонов продвигать в массы «вражеский» стандарт.

Почему SLC, MLC и TLC отличаются по выносливости

Эти аббревиатуры просто указывают на количество битов в транзисторе. В одной ячейке SLC хранится 1 бит, MLC – 2 бита, а TLC – 3 бита, но базовый принцип работы у всех трех типов памяти одинаковый.

Представьте себе кристалл плотностью 16Gbit (гигабит) NAND, т.е. состоящий из примерно 16 млрд транзисторов. Из него получится 16Gbit SLC, поскольку в ячейке 1 бит. Но можно сделать 2 бита на ячейку и получить уже 32Gbit MLC. А если сделать в ячейке по 3 бита, выйдет аж 48Gbit TLC NAND!

Micron TLC NAND

48 — неудобное число. Заметьте, что 16 и 32 представляют собой 24 и 25, но у двойки нет такой степени, чтобы получить число, кратное 3 . Поэтому TLC приходится подгонять под другие размеры из инженерных и маркетинговых соображений. Кристалл режут под 10.67Gbit, что при трех битах эквивалентно 32Gbit MLC NAND. Невелика беда, ведь по сравнению с MLC сэкономили 30% массива NAND!

Вы уже знаете, что программирование ячейки достигается изменением подаваемого на нее электрического напряжения. Я свел в таблицу типы памяти и допустимые состояния напряжений.

Тип NAND	SLC	MLC	TLC
Бит в ячейке	1	2	3
Число состояний	2	4	8
Состояния	0, 1	00, 01, 10, 11	000, 001, 010, 011, 100, 101, 110, 111

SLC, с ее двумя состояниями, может выдерживать самые большие изменения в напряжении, прежде чем время стирания увеличится настолько, что контроллер отправит блок памяти в утиль по причине износа.

И это ключевой фактор, потому что всего несколько электронов могут определять разницу между запрограммированной и пустой ячейкой. Как следствие, этот тип памяти выдерживает самые маленькие изменения в напряжении.

Состояния напряжения разных типов NAND

Отсюда и вытекает разница между выносливостью SLC, MLC и TLC. Наибольшее количество (P/E) у SLC, затем идет MLC, а хуже всего дела обстоят у TLC. Кроме того, чем больше состояний напряжения приходится определять, тем выше вероятность ошибок, поэтому роль современных контроллеров в их коррекции (ECC) возрастает, хотя с этой задачей они успешно справляются.

Ситуация в секторе чипов памяти

Индустрия памяти занимает 1/4 от всего сектора полупроводников, хотя она и является его крупнейшим по объёму сегментом.

На рынке DRAM-памяти Micron Technology занимает третье место в мире с долей в 23%. Она уступает:

• Samsung Group
• SK Hynix

На рынке флеш-памяти NAND Micron Technology занимает пятое место с долей чуть более 11%. Она уступает таким компаниям:

• Samsung Group
• Kioxia Holdings Corporation
• Western Digital Corporation
• SK Hynix

Рынок чипов памяти цикличен. В последние годы был переизбыток предложения, и цены снижались.

В 2020 году цены стабилизировались, но значительного роста не показали.

Текущая ситуация является разворотной. Мы находимся в тренде роста цен на чипы памяти. Чипы памяти требуются в следующих областях:

• 5G
• искусственный интеллект
• автономный транспорт
• VR-технологии

В начале 2021 года из-за роста спроса на полупроводники, в том числе и чипы памяти, производители начали поднимать цены на DRAM-память. С начала года цены на DRAM выросли на 60%. Они достигли максимума с марта 2019 года.

Неожиданный рост спроса на полупроводники, который связан с ростом продаж ПК и другой бытовой электроники, а также с ростом производства автомобилей, стал причиной роста цен. Ещё этому способствуют:

• торговые санкции США в отношении Китая
• остановка предприятий Samsung Group в феврале 2021 года в Техасе из-за нехватки электроэнергии

Рост цен ожидается в течение всего года из-за того, что производители перестраховываются. Сейчас они не готовы наращивать объёмы производства.

Флэш-память

Чип памяти внутри флешки

• Время на рынке: с 1984 года по настоящее время
• Популярные продукты, использующие флэш-память: цифровые камеры, смартфоны/планшеты, портативные игровые системы/игрушки

Флэш-память — это тип энергонезависимого носителя данных, который сохраняет все данные после отключения питания. Несмотря на название, флэш-память ближе по
форме и действию (то есть к хранилищу и передаче данных) к твердотельным накопителям, чем ранее упомянутые типы ОЗУ.

Флэш-память чаще используется в таких устройствах:

• Флешки
• Принтеры
• Портативные медиаплееры
• Карты памяти
• Малая электроника/игрушки
• PDAs