SSDは、その高速読み取りおよび高速インターフェース、そして新しいデータストレージアーキテクチャを生み出す3Dフラッシュセルにより、市場で人気を博しています。将来的には、SSDは数テラバイトの容量を持ち、1秒あたり数ギガバイトのデータを転送することができ、将来的には徐々にメカニカルハードディスクに取って代わるでしょう。以下では、システムホームがこれらのテクノロジを事前に紹介します。 SSDは、メカニカルハードドライブの2〜3倍の速度でオペレーティングシステムとアプリケーションをロードするため、SSDを搭載していないコンピュータは時代遅れです。しかし、実際には、SSDをサーバーの大容量記憶装置として使用した場合に限り、SSDのパフォーマンスを十分に引き出すことができますが、異なる規格によると、SATA接続は300MB /秒（SATA 2.0）しか提供できません。 3Gインタフェース、または1秒あたり600MB（SATA 3.0は6Gインタフェースとも呼ばれます）としても知られているので、SSDがフルパフォーマンスを発揮する可能性はありません。実際のところ、SSDで使用されている現在の2.5インチハードドライブエンクロージャはすべて、ラップトップで使用するメカニカルハードドライブを可能にするように開発されており、回転する金属ディスクでデータを読み取るメカニカルハードディスク読み取り/書き込みヘッドに最適です。ソリッドステートハードディスクは非常に小さくすることができ、メモリチップは実際にはＣＰＵと同じくらい小さく、複数のメモリチップをソリッドステートハードディスクにインストールすることができ、メモリチップは制御チップによって並行して読み書きすることができる。 SATAインターフェースよりもはるかに高速になります。まもなく、コンピュータのマザーボードやラップトップに新しいインターフェイスが登場し、より速いデータ転送速度をサポートし、1秒間に数ギガバイトのデータを転送できるようになり、フラッシュテクノロジの可能性が完全に実現されます。第二に、SSDのデータ密度が飛躍的に高まり、フラッシュストレージメディアの価格が大幅に下がり、500GBのSSDを低価格で手に入れることができます。そして、新しいフラッシュセルモデルのおかげで、将来的にはより手ごろな価格のテラバイトSSDを手に入れることができるでしょう。高速インタフェース次世代のSSDは開発が開始されており、現在市場に出ているすべてのSSDよりも高速になります。彼らは新しいインターフェースを使うでしょう：SATA Express（略してSerial ATA Express、SATAe）、それはPCI-Eを通してSATAデータを転送します。これまでのところ、グラフィックカードだけがPCI-E経由でデータを送信しています。 PCI-Eに接続されたSATAeインターフェースは2つのSATAプラグに接続することができ、SATAインターフェースの伝送速度は最大600MB /s、旧世代のPCI-E 2.0の伝送速度は1チャネルあたり400MB /sに達することができます。 SATAeインターフェースのSSDは少なくとも2つのチャネルを使用してPCI-Eを介してデータを伝送するため、SATAeの伝送速度は800MB /秒から2GB /秒の間になります。しかし、SATAeのアップグレードは単なるインターフェースではなく、まったく新しいインターフェース規格です。互換性の理由から、SATAeはAdvanced Host Controller Interface（AHCI）規格を引き続きサポートします。 AHCI規格は、2004年にインテルのリーダーシップの下で多数の企業によって共同開発されたインタフェース規格です。この規格の応答時間は遅いです。そして、もうすぐ交換されるこの規格は、新しいインターフェース規格に置き換えられようとしています。不揮発性メモリホストコントローラインターフェース（NVMHCI）規格は、SATAe高性能ソリッドステートドライブ専用です。開発されたインターフェース規格であるNVMHCIの命令セットはCPUコアの数と並行してデータを転送し、CPUはキューイングすることなくすべてのストレージを直接処理し、命令を読み取ることができます。さらに、NVMHCIは、中間記憶域を使用せずに、CPUとSSDコントローラー間で直接コマンドを転送するため、応答時間が短くなります。フラッシュメモリの最適化これらは単なる理論ですか、それとも実際に実行可能ですか。実際、PCI-Eを介してデータを送信するSSDは、長い間サーバーで使用されてきました。これらのSSDは、4GB /秒をはるかに超える転送速度を達成できます。ただし、ドライバがないため、同様のデバイスをパーソナルユーザーのコンピュータにインストールすることはできませんRevoDrive（ソリッドステートドライブとPCI-Eアダプタの組み合わせ）は唯一の例外です。 M.2 SSDはラップトップ用に設計された個々のユーザーを対象とした移行製品で、現在はまだSATAインターフェースを使用していますが、新しいSATAeインターフェースではM.2をPCI-E経由で接続できます。 Plextor M6EとSamsung XP941は、PCI-Eに接続できるM.2 SSDで、SATAe規格と互換性のあるIntelの新しい9シリーズチップセットマザーボードで使用できます。残念なことに、H97とZ97チップセットのマザーボードは最大2つのPCI-E 2.0チャンネルを可能にし、これはSSDの転送速度を800MB /sに制限します。 Plextor M6Eのようなソリッドステートドライブの場合、SSDソケットの2つのギャップ（一般にBキーと呼ばれる）が送信に2チャネルしか使用しないことを示しているため、問題は小さいです。ただし、Samsung XP941の場合、4チャンネルのソリッドステートハードディスクを使用できるソケット（通常Mキーと呼ばれる）には1つのギャップしかなく、マザーボードの制約によって最大速度を達成することはできません。 Samsung XP941などの高速ソリッドステートドライブには、PCI-EスロットまたはASRockのZ97 Extreme6マザーボードを使用するソリッドステートドライブアダプターカードが必要ですが、現在このマザーボードではM.2に4チャンネルのPCI-E接続を提供できます。将来のPCI-E 3.0インターフェースはSATAe SSDの性能を最大限に引き出すことを可能にしますが、現在のコントロールチップはPCI-E 2.0しかサポートしていませんが、SandForce 3700は近日発売予定です。 NVMHCIをサポートします。次に、東芝のPCI-E 3.0コントローラOCZ Jetstream Expressが来年発売される予定で、IntelはPCI-E 3.0をサポートするチップセットを発表する予定です。最大4TBの3Dフラッシュメモリ容量を持つ大容量SSDの価格はまだかなり手頃な価格ですが、同じような価格のSSDは250GBから500GBまでしかありません。しかし、これは現在の状況であり、フラッシュメモリユニットのサイズと設計は今後数年間で新たな段階に達すると予想され、SSDはこの状況を完全に逆転させることができるでしょう。現在、SSDに使用されているフラッシュメモリセルは、CPUのトランジスタに似ていますが、唯一の違いは、フラッシュセルがフローティングゲートに永久に電荷を保存できることです。現在、製造業者はフラッシュセル製造プロセスを２０ｎｍに首尾よくアップグレードし、そして別のより小さなプロセスに向かって急速に動いている。技術のあらゆる改善はコストと製造コストの削減を意味するので、製造業者は別のタイプのフラッシュユニットに切り替えて満足しています：3Dフラッシュ。現時点で最大のSSD SanDisk Optimus Maxは4TBの容量を持っていますが、基本的にエンタープライズユーザーのみが購入に何万ドルも費やすことになります。個人ユーザーが使用するSSDについては、このフラッシュ技術は現実的ではありません。それらは、記憶密度の増加を通して、フローティングゲートに８つの異なる電荷レベルを有するＴＬＣフラッシュセルを記憶することによって、各フラッシュセルについて３ビットのデータ（０００から１１１の間の２進値を表す８つの異なる電荷）を記憶する目的を達成する。 SSDの容量を増やします。ただし、このフラッシュ装置は1 000の書き込み操作または削除操作しかサポートできません。通常、SSDが個々のユーザー用に使用するMLCフラッシュ装置は、1ユニットあたり2ビットのデータを記録でき、10,000回の書き込みまたは削除操作に耐えることができます。 TLCユニットを搭載したサーバーのソリッドステートドライブPM853T、SamsungのDevice Writes Per Day（DWPD、SSDが毎日書き込むことができるデータ量を示す）は、ディスク全体の0.3〜1.6倍です。それは5年の寿命を保証することができます。明らかに、PM853Tはめったに更新されないデータにのみ適しています対照的に、他の一般的なサーバーSSD、DWPDは通常10と30の間です。 2Dフラッシュメモリの制限大容量と高品質を維持しながら高コストパフォーマンスを達成したい場合は、フラッシュメモリユニットのサイズを小さくすることが唯一の方法です。しかしながら、フラッシュメモリユニットのサイズがさらに圧縮されると、サイズが２０ｎｍ未満である場合、フラッシュメモリユニットは問題を有する可能性がある。第一に、製造工程における１９３ｎｍ波長でのレーザー燃焼の制限を解決するために、この問題を解決する超紫外線露光装置は、フラッシュメモリセルの製造には依然として高すぎる。さらに、製造業者は物理的な制限にも直面しており、ユニットケーシングのサイズが２０ｎｍ未満である場合、いくつかの構成要素はわずか数原子層しか持たず、縮小し続けることは不可能である。さらに、制御ゲートと浮遊ゲートとの間のインターポリ誘電体層（ＩＰＤ）もまた問題を引き起こし得る。制御ゲートは電圧を印加することによって浮遊ゲートの電荷を放電または充填し、浮遊ゲートはその電荷を維持しなければならないので、その周囲はＩＰＤによって囲まれ、電荷が制御ゲートを通って逃げるのを防止する。 ＩＰＤ層は薄すぎることはできず、ＩＰＤの厚さが１０ｎｍ未満であると、フローティングゲートの電荷は時間とともに減少する。現在、製造業者はフラッシュセルプロセスを16nmから19nmにアップグレードし、元々シリコンから作られていたコントロールゲートは金属とシリコン酸化物に置き換えられ、IPDは酸化のような高誘電体材料に置き換えられました。こんにちは。したがって、より効果的な制御ゲートを構成することが可能であり、浮遊ゲートを３つの側面から囲む必要はもはやない。代わりに、セルのコントロールゲート間のスペースは、干渉を減らすために泡で埋められています。しかし、これらの対策は、IPDの問題を解決するために問題を完全に解決することはできず、特定の遅延を実行することしかできません。 ３次元フラッシュ２Ｄフラッシュメモリの限界を打破する方法は、異なる方法で解決することができ、例えば、フラッシュメモリユニットの構造は、隣接する１つの層のみを有し、代わりに積層可能な３次元構造を使用する。記憶密度が高いほど。サムスンは2013年に3Dフラッシュメモリの概念を最初に発表しました。V-Nandの第1世代は現在の最高の2Dフラッシュメモリと同じ記憶密度を達成して、フラッシュメモリセルの24層を含みます。重ね合わされたセルは直径８０ｎｍのスペースを必要とするが、大きな積層構造は依然としてその利点を有する。 V-Nandフラッシュメモリは低電圧で動作し、MLCユニットの3倍以上の35,000書き込みまたは削除サイクルをサポートします。サムスンの紹介によると、書き込み速度も指数関数的に向上します。 Samsungは大規模な生産計画を立てており、2018年にはV-Nandチップが128GBから1TBに増加すると予想されています。実際、これはより多くの層を積み重ねることだけを必要とし、192層は1TBに達することができます。このデータ密度に基づいて、4TBから8TBのSSDのコストは個々のユーザーにとって手頃な価格になります。業界は、3Dフラッシュメモリが40層を超えてスタックされている限り、GBあたりの価格は2Dフラッシュよりも安くなると考えています。技術的には、東芝のビットコストスケーラブル（BICS）フラッシュメモリはV-Nandフラッシュとほぼ同じです。 ＢＩＣＳは、メモリ層内の電荷を２層の酸化物で囲む窒化シリコン製のメモリ層を使用する。セルに隣接する制御ゲートは、メモリ層から電荷を除去することができ、あるいは書き込むことができる。 V-NANDフラッシュメモリも同じように機能しますが、記憶層は他の材料を使用し、その記憶層はシリコンベースの酸化物で覆われておらず、アルミニウム製の高誘電体材料で覆われています。 Samsungの紹介によると、コントロールゲートはユニットのより速い取り外しを確実にするために窒化タンタルを使用します、そしてまた新しい材料はさらに耐用年数を増加させる充電レベルを確実にします。現時点では、東芝は古いチップ製造装置製造BICSを再構築中であり、サンプルは2015年3月には早くも開始することができます。現在のBICSプロトタイプは16層だけを積み重ねることを計画していますが、正式に販売されているチップの30層以上がV-NANDフラッシュと競合するのに十分であろうと予想することができます。 IHS市場の専門家は、3Dフラッシュメモリは2016年中どこにでも使用されるようになり、データ密度は機械式ハードドライブと競合できるようになると考えています。この記事は[System Home] www.xp85.comから来ています