Teknologi dan Siklus Hidup SSD – Yang Perlu Anda Ketahui

Dengan Flash Memory Summit yang akan datang minggu depan, saya pikir ini adalah waktu yang tepat untuk menggali teknologi dan siklus hidup SSD. Tidak seperti hard drive tradisional, data penyimpanan data dalam SSD tidak berada pada permukaan magnetik, melainkan di dalam chip memori flash (flash NAND). Secara desain, SSD dibuat oleh motherboard, beberapa chip memori (tergantung pada ukuran dalam GB drive) dan pengontrol yang memerintahkan SSD.

Memori SSD adalah memori non-volatile, dengan kata lain dapat menyimpan data bahkan tanpa daya. Kita dapat membayangkan data yang disimpan dalam chip flash NAND sebagai muatan listrik yang disimpan di setiap sel. Dengan pemikiran tersebut, muncul pertanyaan: berapa lama masa pakai atau siklus hidup sebuah SSD?

Keausan memori flash
Diketahui bahwa operasi penulisan menghabiskan sel memori SSD, sehingga mengurangi masa pakainya. Tapi apakah kenangan itu akan habis dengan cara yang sama?

Memori yang digunakan dalam chip flash tidak semuanya sama, sebenarnya ada tiga jenis NAND:

SLC (Single Level Cell) – 1 bit data per sel
MLC (Multi Level Cell) – 2 bit data per sel
TLC (Triple Level Cell) atau 3-bit MLC – tiga bit data per sel
Anda dapat melihat: Semakin banyak level yang dimiliki sel, semakin banyak ruang penyimpanan yang dimiliki bit dalam sel, menghasilkan produksi chip berkapasitas lebih tinggi. Berkat kemajuan teknologi saat ini kami memiliki SSD yang mampu menyimpan beberapa GB dan dengan harga yang terjangkau. Tidak heran jika laporan terbaru menunjukkan bahwa jenis memori TLC harus sama dengan sekitar 50% dari total chip NAND pada akhir 2015, dengan biaya produksi sekitar 15% – 20% lebih sedikit dibandingkan dengan chip MCL.

Namun, ada sisi negatifnya: Menambahkan lebih banyak bit ke sel mengurangi keandalan, daya tahan, dan kinerjanya. Sangat mudah untuk menentukan status (berapa banyak ruang yang dimilikinya) dari sel SLC, karena sel tersebut kosong atau penuh, sementara itu lebih sulit untuk melakukan hal yang sama untuk sel MLC dan TLC karena mereka memiliki banyak status. Akibatnya sel TLC membutuhkan 4 kali waktu penulisan dan 2,5 kali waktu pembacaan sel SLC. Saat membahas siklus hidup SSD, menyimpan beberapa bit per sel juga berarti mempercepat pemakaian memori NAND.

Sebuah sel memori dibuat oleh transistor gerbang-mengambang. Ini terdiri dari dua gerbang, gerbang Kontrol dan gerbang Mengambang yang diisolasi oleh lapisan oksida (Anda dapat melihat representasi skema di sebelah kanan). Setiap kali operasi dilakukan, mis. memprogram dan menghapus sel, lapisan oksida yang memerangkap elektron di gerbang mengambang akan dipakai. Akibatnya, karena lapisan oksida melemah, pengurasan elektron dari gerbang mengambang dapat terjadi.

Berapa lama SSD bertahan?
Ini adalah pertanyaan jutaan dolar, jelas tidak mungkin memberikan jawaban yang tepat tapi … lanjutkan membaca!

Tren dalam hal SSD adalah fokus pada pengembangan produk berdasarkan memori MCL (TLC) 3-bit. Memori TLC mulai mendominasi pasar SSD. Dalam penggunaan umum, tampaknya teknologi MLC 2-bit berlebihan dalam hal ketahanan dan performa, belum lagi SLC yang kebutuhannya semakin menipis dan hampir hilang sama sekali. Dengan kata lain, pabrikan melepaskan siklus hidup yang diperpanjang demi pengurangan biaya untuk memungkinkan perluasan memori flash dan kapasitas penyimpanannya.

Namun, sepertinya tidak ada kekhawatiran tentang durasi SSD. Dalam eksperimen yang dilakukan oleh The TechReport pada 6 SSD untuk memahami bagaimana mereka dapat menahan operasi tulis, 2 drive dari 6 telah mengelola operasi penulisan untuk 2 PB data dan semua SSD yang diuji mampu menulis ratusan TB tanpa masalah.

Dengan asumsi penulisan 2TB per tahun, menurut hasil percobaan, umur sebuah SSD akan sama dengan 1000 tahun (2PB = 2000 TB / 2TB tahun = 1000 tahun). Bahkan dengan peningkatan jumlah data yang ditulis kepada mereka, kami akan dapat menggunakan SSD kami secara diam-diam selama bertahun-tahun dan bertahun-tahun.

Teknologi