솔리드 스테이트 드라이브 또는 SSD는 이제 일반적인 저장 장치입니다. 그러나 인기가 상승한다고 해서 이해가 높아지는 경우는 드뭅니다. SSD가 어떻게 작동하는지 잘 모르겠다면 혼자가 아닙니다. 여기서는 플래시 메모리(NAND 메모리라고도 함)가 실제로 어떻게 작동하는지, NAND의 다양한 "레벨"이 의미하는 바, 그리고 오늘날 SSD를 좋은 가격에 얻는 방법을 설명합니다.
낸드 메모리란 무엇입니까?
컴퓨터 프로세서와 메모리는 논리 게이트로 구성됩니다. 이것은 컴퓨터가 1과 0을 처리하는 능력의 물리적 표현입니다. 입력에 따라 특정 출력을 제공합니다. 다른 종류의 게이트는 입력을 다르게 처리합니다. 매우 넓은 의미에서 이러한 게이트의 신중한 조합을 통해 컴퓨터는 두 개의 숫자를 더하는 것부터 사진 인식에 이르기까지 모든 작업을 수행할 수 있습니다.
SSD 메모리는 논리 게이트의 일종인 낸드 게이트로 구성됩니다. NAND는 "not AND"를 나타내며 일반적인 "AND" 논리 게이트의 역입니다.
논리 게이트는 어떻게 정보를 저장할 수 있습니까?
NAND 게이트에는 대부분의 논리 게이트 유형에서 공유되지 않는 특별한 속성이 있습니다. NAND 게이트는 플립플롭 게이트를 만드는 데 사용할 수 있습니다. 이것은 매우 특정한 방식으로 함께 연결된 두 개의 NAND 게이트로 만들어진 회로입니다. 위에서 볼 수 있듯이 각 NAND 게이트의 출력은 파트너의 입력에 연결됩니다.
이 배선을 통해 전원 없이 시간이 지남에 따라 1과 0을 저장할 수 있습니다. 따라서 적절한 배선으로 NAND 게이트는 1비트용 컴퓨터 메모리를 생성할 수 있습니다. 한 묶음의 NAND 게이트를 함께 넣으면 많은 비트를 저장할 수 있습니다. 이것이 플래시 메모리를 만들고 결국에는 SSD를 만드는 것입니다.
SLC, MLC, TLC 및 QLC란 무엇입니까?
플래시 스토리지는 비트를 저장하는 셀을 기반으로 합니다. 가장 기본적인 저장 수단은 "단일 레벨 셀" 또는 SLC입니다. 이 셀은 0 또는 1로 설정하여 켜짐 및 꺼짐을 나타낼 수 있습니다. 이 세포는 빠르고 내구성이 있지만 많은 저장 공간을 제공하지 않습니다. 이를 늘리려면 셀당 1비트 이상을 저장해야 합니다.
이것이 다중 레벨 셀(MLC)이 필요한 곳입니다. 이 셀은 4단계 전하를 사용하여 하나의 트랜지스터에 2비트 정보를 저장합니다. 예를 들어, 0v, 1v, 2v 및 3v를 사용하여 00, 01, 10 및 11을 이진수로 나타낼 수 있습니다. 이러한 셀은 더 많은 데이터에 적합하지만 저장 및 검색을 위한 보다 정확한 기술도 필요합니다.
최신 SSD는 각 셀에 3비트를 저장할 수 있는 3단계 셀(TLC)을 기반으로 합니다. 이를 위해서는 훨씬 더 정밀한 제작이 필요하므로 속도와 안정성을 희생시키면서 비용과 용량을 증가시킵니다.
다음 단계는 쿼드 레벨 셀(QLC)입니다. Intel과 Micron은 이를 위한 프로세스를 개발했지만 아직 몇 년 동안 대중적으로 채택되지는 않을 것입니다.
3D NAND란 무엇입니까?
초기 SSD는 컴퓨터 프로세서처럼 제작되었습니다. 2차원 평면에서 생성했으며, 다이를 구성하는 트랜지스터를 축소하여 용량과 속도를 높였습니다. 다이에 넣을 수 있는 트랜지스터가 많을수록 더 많은 데이터를 저장할 수 있습니다. 그러나 CPU 트랜지스터와 달리 SSD 트랜지스터는 15nm보다 훨씬 낮을 수 없습니다. 그 수준에서 전자가 근처의 트랜지스터로 누출되어 데이터가 손상될 수 있기 때문입니다.
이 한계를 극복하기 위해 제조업체는 3D NAND를 만들었습니다. 여기에서 트랜지스터도 서로 겹쳐집니다. V-NAND라고도 하는 이 3차원 프로세스를 통해 최대 64개의 트랜지스터 레이어가 단일 다이를 차지할 수 있습니다. 이렇게 하면 저장 가능성이 10배 증가합니다.
트레이드 오프는 3D NAND가 트랜지스터의 초정밀 열을 생성하기 위해 극도로 정밀한 제조 기술이 필요하다는 것입니다. 이것은 이미 제대로 작동하기 위해 고정밀 제작이 필요한 MLC, TLC 및 QLC 유형 SSD에 특히 중요합니다. 그러나 그것이 현대 시장을 장악하는 것을 막지는 못했습니다.
모든 것이 결합되는 방식
많은 팹에서 3D TLC NAND 드라이브를 내놓고 있지만, 여전히 빠르고, 적당히 크며 갑자기 매우 저렴한 MLC 드라이브의 재고가 상당합니다. 흥정을 원하신다면 지금이 매수 적기입니다. 약간 오래된 기술이지만 가장 큰 차이점은 성능보다는 스토리지 크기일 것입니다. 충분히 큰 3D MLC NAND 드라이브를 저렴하게 구입할 수 있다면 주저하지 말고 달려가십시오.
모든 전자 제품과 마찬가지로 제조업체 신뢰성의 역사는 매우 중요합니다. 값싼 무명 드라이브는 이전 프로세스 노드에서 또는 허용 오차가 더 느슨하게 만들어질 수 있습니다. 그들은 또한 더 안목 있는 제작자의 남은 음식에서 올 수 있으며, 당신에게 기능만 충분하고 남은 음식을 판매할 수 있습니다. 둘 다 장기적인 성공을 위한 비법이 아닙니다.
SSD 기술의 다음 큰 혁명은 동일하거나 유사한 전력 수준에서 훨씬 더 큰 용량으로 올 것입니다. 파운드리가 새로운 공정 설계에 필요한 기술을 경험하게 됨에 따라 향후 몇 년 동안 이러한 제품이 출시될 것으로 예상할 수 있습니다.
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