Solid-State Drives (SSD) ve NAND Bellek Geleceği

Yorumlar

Samsung'un flash bellek Satış Direktörü Don Barnetson ile yapılan görüşmeden, Solid-State disklerin bugünü ve yarını tartışılmış. Haziran ayında PQI isimli üretici Samsung NAND altyapısındaki 64GB'lık flash sürücüsünü duyurmuştu. 2.5-inçlik SSD, dizüstü sistemler için tasarlanmış. Saniyede 32MB yazma hızına sahip sürücünün önemli yanları düşük güç tüketimi ve veri güvenliğiydi. Devamında Asus, Sandisk, Samsung ve Fujitsu solid-state disk içeren ürünlerini peşisıra piyasaya sürdü. Şimdi ise beklenti, NAND sürücülerin geleneksel sabit disklerin eksik yönlerini kapatarak 0.01 saniyelik veri erişim hızıyla performansta çığır açabileceği yönünde.

Solid-State Drives (SSD) ve NAND Bellek Geleceği

SSD'in boyutları daha küçük ve gürültüsüz çalışıyor

Şüphesiz her yeni çıkan Microsoft işletim sisteminin bilgisayar bileşenleri üzerinde büyük etkisi var. Windows 95'den 98'e geçiş ve Xp terfisi, büyük sabit disk gereksinimini gerektiren gelişmelerdi. Günümüzde yer gereksiniminin nelerden kaynaklandığına göz atarsak dengeler Mp3, DivX vb. tarzı uzantıların hakimiyetinde. Yani bir solid-state sürücümüz olsa ve işletim sistemini orada saklasak (gerekli programlarla aşağı yukarı 10GB), geri kalan yığını sabit diskimizde tutarak bir hibrit model geliştirebiliriz. Yapılan bir araştırmaya göre günde 8 saat sabit disk kullanımı sonucunda enerji tüketiminin 9W civarı, bir yılda meydana gelebilecek arıza olasılığı %1 ve günlük 7-15 dakika arası zaman kaybı tespit edilmiş (Geleneksel disklerin mekanik çalışma mekanizmalarının neden olduğu döngüsel gecikmeler). NAND sürücü tarafında, eğer sürücü kullanımda değilse sıfır güç tüketimi, okuma/yazma aşamasında ise 200 miliwatt altı güç tüketimi gerçekleşiyor. Her nekadar masaüstü sistemler için çok önemli gelmesede, dizüstü sistemler için önemli bir ayrıntı. Bu sayede dizüstü pil süresinde %10'lık bir artış sözkonusu.

Peki NAND bellekler yazma işlemini nekadar tutarlı yapıyorlar, Don Barnetson'a göre yazma hatası oluşmasından çekinmeye gerek yok. MTBF (Mean-time-between-failure) yani oluşan hatalar arasında geçen süre burada belirleyici oluyor. Samsung solid-state disklerde MTBF 1-2 milyon saatken geleneksel sabit disklerde 100bin-200bin saatte gerçekleşiyor. NAND disklerde haraket eden bir parça olmadığından hatanın kaynaklanması diskte meydana gelebilecek bir elektronik arıza veya yazma esnasında uygulanan fiziksel darbeden meydana geliyor.

Önceleri flash bellek kullanırken yazma hatası şikayetleriyle karşılaşmak olasıydı. Birkaç yıl önce en iyi flash medyasına 1000 civarı yazma işlemi yapılıp, sonucunda fiziksel bitler hasar görerek flash bellek iş yapamaz duruma geliyordu. Günümüzün single-level cell (SLC - hücre başına bir bit saklayan bellek) teknolojisi belleğin kullanım dışı kalmasına kadar 100bin yazma işlemi gerçekleştiriyor. Çok-Hücreli (Multi-level cell) flash tekniğinde ise bir hücreye iki bit saklanıyor ve daha ucuz ancak kullanım ömrü 10.000 yazma. Samsung'un bu duruma karşı geliştirdiği teknolojinin adı "wear leveling"; yazma işlemini hücrelere eşit ağırlıkta paylaştırarak her hücrenin yazılma sayısını eşit tutmaya çalışarak belleğin kullanım ömrünün arttırılması.

Samsung şuanda hızlı çalışan single-level cell modelini kullanıyor, geleceğimiz sene multi-cell yapısında geçiş yapacak. Fiyat düşüşleri yaşanacak bu süreçte kapasite 2008'de 128GB'a kadar arttırılacak. Şimdilik solid-state bellek geleneksel disklerimizin yerini almayacak gözüküyor. Medya dosyalarının artan kapasiteleri bir hibrit çözüm gerekliliğini ortaya koyuyor. Sabit disklerin NAND önbelleğe sahip olması solid-state diskler ucuzlayana kadar işe yarayabilir. Bu NAND bellek üzerinde işletim sistemi ve ihtiyaç duyulan uygulamaların çalışması performansı önemli ölçüde arttıracaktır. Sonuç olarak kapasite kısıtlaması ve maliyet açısından NAND medyaları müzik ve video dosyaları gibi büyük boyutlu yığınlar için değil işletim sistemi ve önemli programlar için düşünülmeli.