Know-How von SanDisk Stärkt
die SSD-Industrie
Mit dem Ziel, das Erlebnis des Endbenutzers zu verbessern, bietet
SanDisk die Technologie und Messwerkzeuge, um die Einführung von
Solid State-Laufwerken (SSDs - Solid State Drives) in PCs
voranzutreiben.
Die All-Bit-Line-(ABL)-Architektur von SanDisk erhöht die
Schreibleistung enorm und verringert den Stromverbrauch, da die
Programmierspannung in allen Wortlinienzellen auf einzigartige
Weise gleichzeitig erfasst wird. Auf der Basis eines
nichtflüchtigen Flashs verwendet die innovative nCache™-
Beschleunigungstechnologie1 von SanDisk die Leerlaufzeit
des Systems, um die Gesamtreaktion auf Nutzeranfragen zu
verbessern. Die Flash-Speicherverwaltungstechnologie von SanDisk,
ExtremeFFS™, verfügt über das Potenzial, die Leistung zu
beschleunigen und die Belastbarkeit von SanDisk SSDs in PCs, die
Betriebssysteme in deren Vollversion verwenden3, zu
erhöhen. Darüber hinaus quantifiziert LDE2 (Long-term
Data Endurance = Lange Lebensdauer der Daten), eine von SanDisk
eingeführte Branchenkennzahl, welche Datenmenge, ausgedrückt in
Terabytes Written (TBW), während der Lebensdauer auf ein SSD
geschrieben werden kann.
All
Bit-Line-(ABL)-NAND-Architektur
Die patentierte All-Bit-Line-(ABL)-NAND-Architektur von SanDisk
verbessert die Schreibleistung enorm und verringert den
Stromverbrauch in der SanDisk® SSD-Produktreihe für Solid
State-Laufwerke.
Im Vergleich zur herkömmlichen Speicherarchitektur verbessert die
SanDisk ABL-Architektur die Schreibleistung stark und bedient sich
hoch effektiver, moderner Algorithmen, um diese außerordentlichen
Ergebnisse zu erzielen. Solche Algorithmen untersuchen alle Zellen
in einer ausgewählten Wortzeile gleichzeitig und erfassen die
Programmierbedingung der Elemente des nichtflüchtigen Speichers
sofort. Eine weniger ausgeklügelte Architektur untersucht jede
zweite Zelle nacheinander und nicht gleichzeitig. Aufgrund seiner
effizienten Even-and-Odd-Bitzeilen-Spannungserfassung verringert
die SanDisk ABL-Architektur den Stromverbrauch.
Nichtflüchtiger-Schreib-Cache-(nCache™)-Beschleunigungstechnologie
1
Bei allen HDDs und vielen SSDs kommt ein DRAM-Schreib-Cache zum
Einsatz, der es dem Laufwerk ermöglicht, Schreibbefehle schnell zu
erhalten und dem System rückzumelden, wobei die Leerlaufzeit des
Systems genutzt wird, wenn der Nutzer nicht auf Antworten wartet.
Der DRAM-Schreib-Cache erfüllt diese Erwartung allerdings nicht
immer. Da bei Daten in DRAM ein Risiko des plötzlichen
Leistungsverlusts besteht, wird das Laufwerk bei Betriebssystemen
in der Vollversion veranlasst, den Cache immer dann abzulegen, wenn
er wichtige Informationen enthält. Windows kann CACHE
ABLEGEN-Befehle (FLUSH CACHE) nicht weniger als 30 Mal pro Sekunde
ausgeben, wenn das System ausgelastet ist, wodurch die Wirkung des
DRAM-Schreib-Caches stark begrenzt wird. Die innovative
nCache™-Beschleunigungstechnologie von SanDisk ist ein großer,
nichtflüchtiger Schreib-Cache. Sobald Daten auf das SSD geschrieben
werden, werden sie in einem nichtflüchtigen NAND-Flash gespeichert,
der Daten sogar ohne Stromversorgung zuverlässig speichert. Ohne
flüchtigen Cache fällt das SSD nicht unter die Leistungseinbußen,
die mit CACHE ABLEGEN-Befehlen verbunden sind.
Durch die SanDisk nCache™-Beschleunigungstechnologie muss der
Schreib-Cache nicht wie beabsichtigt arbeiten. Er empfängt
Schreibvorgänge schnell und meldet sie an das System im Hintergrund
rück, wenn der Nutzer nicht auf seinem System wartet, wodurch die
Systemreaktion maximiert wird.
ExtremeFFS™-(Extreme Flash
File System = Extreme Flash-Dateisystem)-Technologie
ExtremeFFS™ Technologie hat das Potenzial, die Leistung bei
zufälligen Schreibvorgängen zu beschleunigen, wodurch die
Belastbarkeit der SanDisk® SSDs in PCs mit Betriebssystemen wie
Windows XP und Windows 7 erweitert wird2. Basierend auf
dem SanDisk TrueFFS™-Flash-Verwaltungssystem, das 1994 eingeführt
und in Windows 95 als führendes Flash-Dateisystem für führende
Mobiltelefonhersteller integriert wurde, bietet ExtremeFFS™ einen
neuartigen Zugang zur Flash-Verwaltung, wobei es beispielsweise auf
den folgenden Designelementen basiert:
- Page-Algorithmus: Auf gängige Betriebssysteme wie Windows
Vista, Windows XP, Windows 7 individuell abgestimmt. Die
ExtremeFFS-Technologie bedient sich eines Page-Algorithmus mit
keiner fixen Verbindung zwischen dem physikalischen und logischen
Ort. Dadurch erhält SanDisk SSD die Möglichkeit, einen Sektor von
geschriebenen Daten dort zu speichern, wo es am geeignetsten und
effizientesten ist.
- Komplett nichtblockierende Architektur: NAND-Kanäle arbeiten
unabhängig je nach Nutzeraktivitäten, wobei einige lesen, während
andere schreiben und "Garbage Collecting" durchführen.
Belastbarkeitskennzahl
SanDisk entwickelte die erste Branchenkennzahl (früher auch LDE
genannt), die in einer einfachen, genauen und relevanten Zahl
ausdrückt, welche Datenmenge während der Lebensdauer auf ein SSD
geschrieben werden kann. Die Kennzahlenspezifikation wurde von
SanDisk entwickelt und der JEDEC als Maßstab vorgelegt, um Nutzern
einen Vergleich der Datenbelastbarkeit von SSDs verschiedener
Hersteller zu ermöglichen. Auf der Basis der typischen
Endbenutzeraktivität gibt die Kennzahl die Gesamtanzahl an
Datenschreibvorgängen, ausgedrückt in Terabytes Written (TBW), an,
die während der Lebensdauer einer SSD ausgeführt werden kann. Beim
Schreiben der Daten wird eine typische PC-Übertragungsrate mit
konstanten Schreibvorgängen über die Lebensdauer des SSD verwendet,
und die Daten werden für mindestens ein Jahr nach TBW-Auslastung
gespeichert. Ermittelt durch interne Messungen von SanDisk; ein
typischer Client-PC-Benutzer schreibt 4 GB/Tag.
1 Die
nCache™-Beschleunigungstechnologie ist ein nichtflüchtiger
Schreib-Cache, eine einzigartige Funktion in SSD P4-P2 und S2,
welche die zufällige Schreibleistung verbessert und ein
verbessertes Nutzungserlebnis garantiert. Studien zeigen, dass
moderne Betriebssysteme hauptsächlich unter der Verwendung von
4k-Zugriffsblöcken auf das Speichergerät zugreifen. Der Cache wird
während dieser kleinen Schreibbefehle gefüllt und bei
Nichtbenutzung entleert, wenn der Host nicht auf das Laufwerk
zugreift - ohne Risiko eines Datenverlusts. Im typischen
Alltagsgebrauch ist die Schreibleistung, die vom Benutzer bemerkt
wird, die nCache™-(Burst)-Hochleistung und nicht die
(kontinuierliche) SSD P4-Dauerleistung. Ermittelt mit dem
zufälligen IOmeter-4k-Schreibtest.
2 ExtremeFFS™, ein Flash-Verwaltungs-Page-Algorithmus
von SanDisk, der für gängige Betriebssysteme optimiert ist, hat das
Potenzial, zufällige Schreibgeschwindigkeiten und die Effizienz des
SSD wesentlich zu erhöhen. Dadurch wird die Leistung verbessert und
die Belastbarkeit von SSDs in PCs erweitert.