Kaikissa SSD -levyissä on keskuspiiri, joka vastaa NVMe -sirujen kommunikoinnista tietokoneen muiden osien kanssa, tämä on flash -ohjain, joka löytyy jokaisesta SSD M.2-yksikkö, 2.5 tuuman SSD-levy tai ulkoinen SSD-levy. Mutta miten tämä laitteisto toimii? Selitämme sen sinulle.
Flash-muisti on sitä, mitä kutsumme pysyväksi RAM tai NVRAM, minkä vuoksi pääsy tämän tyyppiseen muistiin tapahtuu hyvin samanlaisella käyttöliittymällä, ellei melkein samalla tavalla kuin perinteinen muistiliitäntä. Kuitenkin NVMe -tyyppisen NAND -flash -muistin luonteen ja sijainnin vuoksi SSD -laitteistossa sen toiminta on täysin erilainen kuin perinteisen RAM -muistin rajapinnat.
Mikä on salamanohjain?
Salamaohjain on jokaisen SSD -aseman keskuspiiri, jonka on suoritettava sarja toimintoja, jotka ovat välttämättömiä sen toiminnalle. Nämä ovat osoitteen käsittelyä ja tietojen kopiointia SSD -flash -muistista järjestelmän RAM -muistiin tai VRAM -muistiin. Alla kuvataan syy ja miten nämä kaksi prosessia toimivat ja miten flash -ohjain suorittaa ne.
Jotta ymmärrämme flash -ohjaimen hyödyllisyyden SSD: ssä, on parasta tehdä vertaus, jossa meillä on kaksi postitoimistoa, osavaltio, jossa on kaikki maan kaupunkien osoitteet, mutta ei tavanomaisella tavalla. Ymmärtääksesi sen paremmin, ajattele, että jokainen esimerkissämme oleva osoite ei ole katu, jossa on numero, vaan postilokero tai toisin sanoen numero. Entä toinen posti? Tämä toimii paljon pienemmän sijainnin mittakaavassa, kuten maakunnassa tai pikkukaupungissa.
Koska jokainen toimisto antaa kaikki osoitteet ensimmäisestä viimeiseen käytettävissä olevien osoitteiden lukumäärän mukaan, huomaamme, että kunkin postitoimiston osoittaman osoitteen numerointi ei vastaa toisiaan. Ensimmäinen posti on joukko muistinhallintayksiköitä tai MMU: ita, jotka luovat virtuaaliset osoitteet päästäkseen fyysisen muistin tietoihin, mutta prosessori on oltava tapa päästä RAM -muistin ulkopuolelle, ja siksi sen osoittaminen ei sisällä vain kaikkia järjestelmän RAM -muistissa olevia muistiosoitteita vaan myös sen ulkopuolella.
Fyysisellä tasolla sekä perinteisellä että haihtumattomalla RAM-muistilla, jota tunnemme flash-muistina, on eri osoite koska niiden käyttöliittymä alkaa luottaa itseensä eikä maailmanlaajuisesti. Siksi yksi Flash -ohjaimen tehtävistä on muistiosoitteiden siirto jotta CPU tai muu prosessori voi käyttää sitä.
Osoitteen kääntäminen FLASH
Jokaisella salamalaitteella on RAM -muisti paitsi DRAM-vähemmän, jossa se käyttää järjestelmän RAM-muistia lisäviiveellä ja suorituskyvyn heikkenemisellä. Mutta toisin kuin mitä voimme paljaalla silmällä päätellä, tämä muisti ei toimi ainoastaan välidatapuskurina, vaan sitä käytetään myös osoitteiden siirtoon.
Toisin sanoen flash -ohjaimelle määritetty RAM -muisti tallentaa CPU: n lähettämät osoitteet, siirtotaulukko ja luo yksinkertaisella toiminnolla fyysiset muistiosoitteet, joiden avulla se voi käyttää NAND Flash -soluista koostuvia tietoja NVMe -siruissa joko lukea tai kirjoittaa niihin. Ja on otettava huomioon, että tämä taulukko kasvaa ja kasvaa sitä enemmän, mitä enemmän SSD -muistia on sisällä, joten tarvitaan tavanomainen RAM -muistisiru.
Tämä näkyy esimerkiksi integroidussa SSD -yksikössä PlayStation 5, jossa voimme nähdä pienen muistisirun NVMe-sirujen mukana, mikä on yleistä useimmissa SSD-yksiköissä, paitsi, kuten olemme aiemmin maininneet, puhumme DRAM-vähemmän SSD-asemasta.
Tietojen kopioiminen Flashista RAM -muistiin tai VRAM -muistiin
Flash -muisti on parempi kuin perinteinen kiintolevy, koska se ei peri perinteisten levyasemien käyttöongelmia. Kuten sen suuri siirtonopeus. Huolimatta tästä edusta kiintolevyihin verrattuna, se ei ole ihanteellinen muisti jotta CPU voi toimia sen kanssa suoraan, paljon vähemmän a GPU . Jos perinteisten DDR -muistien, joilla on suurempi kaistanleveys, tarvitsemme välimuistien käyttöä tämän nopeuden puutteen lievittämiseksi, flash -muistien tapauksessa tämä on huonompi.
Siksi salamalaitteen täytyy kopioida tiedot RAM -muistiin, jotta CPU voi käyttää sitä, mutta on syöttöongelma, koska turvallisuussyistä RAM on jaettu kahteen eri tilaan. Toinen, johon sovellukset voivat käyttää, ja toinen, johon käyttöjärjestelmä pääsee yksinomaan ja johon ohjelmat eivät pääse. Miten flash -ohjain tietää tämän lähtökohdan perusteella, minne tiedot kopioidaan? Osa RAM -muistista otetaan välipuskurina ja data kopioidaan sinne. Se on itse järjestelmän keskusyksikkö, jos tästä tehtävästä ei ole kiihdytintä, se, joka olisi vastuussa puskurin tietojen tarkistamisesta ja kopioimisesta RAM -muistin vastaavaan osaan.
Mitä tulee VRAM: iin, riippuen siitä, minkä tyyppistä GPU: ta ja sovellusliittymää käytämme, GPU: ssa, jossa on täysi tuki DX12 Ultimate -laitteelle, GPU voi itse ottaa tiedot SSD: ltä, yhdessä ilman mainittua tukea, se vaatii CPU, joka on kaksinkertainen työ, koska sinun on kopioitava ne sitten RAM -muistista VRAM -muistiin soittamalla CPU- ja GPU -tietojen kopiointimekanismeihin.
