Το άρθρο αυτό, αναφέρεται σε μια προσπάθεια που έκανα να αντικαταστήσω τον σκληρό δίσκο ενός φορητού με Flash μνήμη και το τι αντιμετώπισα. Στο πρώτο μέρος, παρουσιάζω διάφορα συγκρητικά στοιχεία ανάμεσα στις Flash μνήμες και τους σκληρούς δίσκους και στο δεύτερο μέρος θα παρουσιάσω τα αποτελέσματα απο την έρευνα αγοράς και το πρακτικό test.
Ο μεγαλύτερος ίσως εχθρός των φορητών υπολογιστών, είναι οι κραδασμοί και η βίαιη μεταχείρηση. Για να καταλάβει κανείς το πόσο δυνατός θα πρέπει να είναι ένας κραδασμός για να προκαλέσει ζημιά στο σκληρό δίσκο αρκεί να αναλογιστεί οτι η κεφαλή του σκληρού δίσκου "πετάει" πάνω απο μια γρήγορα περιστρεφόμενη επιφάνεια σε μια απόσταση που μετριέται σε μm (10e-006 m)!
Ο μεγαλύτερος ίσως εχθρός των φορητών υπολογιστών, είναι οι κραδασμοί και η βίαιη μεταχείρηση. Για να καταλάβει κανείς το πόσο δυνατός θα πρέπει να είναι ένας κραδασμός για να προκαλέσει ζημιά στο σκληρό δίσκο αρκεί να αναλογιστεί οτι η κεφαλή του σκληρού δίσκου "πετάει" πάνω απο μια γρήγορα περιστρεφόμενη επιφάνεια σε μια απόσταση που μετριέται σε μm (10e-006 m)!
Αυτό σημαίνει οτι η χρήση του laptop μέσα σε ένα αυτοκίνητο που κινείται σε δρόμους με κακή ποιότητα κατασκευής μπορεί να αποβεί μοιραία, όπως ακριβώς μοιραίο μπορεί να αποβεί το να πάρει κανείς το laptop απο τα πόδια του, γρήγορα για να απαντήσει για παράδειγμα ένα τηλέφωνο.
Τα τελευταία χρόνια, οι κατασκευαστές των φορητών υπολογιστών έχουν προσθέσει ηλεκτρονικά εξαρτήματα τα οποία προστατεύουν ένα φορητό υπολογιστή απο μια ελεύθερη πτώση. Τα ηλεκτρονικά accelerometers που πλέον κατασκευάζονται σε ολοκληρωμένα κυκλώματα (Micro-Electro-Mechanical-Systems) [1] ανιχνεύουν αν ο φορητός βρίσκεται σε ελεύθερη πτώση και "παρκάρουν" τη κεφαλή στην ασφαλή της τοποθεσία, έξω απο την επιφάνεια του δίσκου, πριν ο υπολογιστής συναντήσει το έδαφος.
Κλασική τέτοια περίπτωση είναι αυτή που κάποιος παρασύρει το καλώδιο τροφοδοσίας και ρίχνει το φορητό -που εκείνη την ώρα λειτουργεί- απο ένα τραπέζι. Το πρώτο θύμα της καταστροφής θα είναι ο δίσκος.
Παρ' όλα αυτά, οι φορητοί υπολογιστές εξακολουθούν να είναι εκτεθειμένοι στους κραδασμούς και εξακολουθούν να είναι απαραίτητοι πολλές φορές σε καθόλου φιλικό περιβάλλον, όπως στη βιομηχανία, εξειδικευμένες εφαρμογές, κλπ.
Όσο αφορά τους σκληρούς δίσκους, η βασική λύση που επιλέγετε για τους φορητούς υπολογιστές ενισχυμένης κατασκευής είναι η flash μνήμη ακριβώς όπως αυτή που βρίσκεται στα USB disks, ή τις CompactFlash [5] κάρτες των ψηφιακών φωτογραφικών μηχανών.
Εξ' ίσου σημαντικό, για τους φορητούς υπολογιστές είναι και το γεγονός οτι οι μνήμες δεν έχουν κινητά μέρη. Αυτό σημαίνει:
- Μικρότερη κατανάλωση απο τους σκληρούς δίσκους που μεταφράζεται σε μεγαλύτερη διάρκεια λειτουργίας για τον ίδιο χρόνο φόρτισης.
- Μικρότερος χρόνος προσπέλασης -τουλάχιστον όσο αφορά τους IDE δίσκους- , άρα και μικρότερος χρόνος εκκίνησης για το λειτουργικό.
Παρά τα τόσα πλεονεκτήματα τους όμως, οι flash μνήμες έχουν και κάποια αρνητικά σημεία όπως για παράδειγμα η υψηλή τους τιμή ανα MB έναντι των σκληρών δίσκων.
Αυτό είναι ίσως το σημείο στο οποίο συναντιούνται η εξέλιξη των σκληρών δίσκων με το νόμο του Moor. Όπως είναι γνωστό απο το νόμο (η καλύτερα τη "δήλωση") του Moor [2], ο αριθμός transistor's που μπορούν να τοποθετηθούν με χαμηλό κόστος επάνω στην ίδια επιφάνεια ημιαγωγού διπλασιάζεται κάθε 18-24 μήνες (ανάλογα με το ποιόν ορισμό αποδέχεται κανείς). Αυτό επιρρεάζει και τους επεξεργαστές αλλά και τις flash μνήμες που κατασκευάζονται με τον ίδιο τρόπο. Άρα λοιπόν αργά ή γρήγορα οι τιμές ανα MB θα πέσουν. Απο την άλλη μεριά όμως, μέρα με τη μέρα η έρευνα στην τεχνολογία του μαγνητισμού (Magnetics) και την κωδικοποίηση (Information Source Coding) παράγουν σκληρούς δίσκους με ολοένα μεγαλύτερες πυκνότητες μεγαλώνοντας έτσι τη διαφορά απο τις μνήμες!
Το σίγουρο πάντως είναι οτι οι χωρητικότητες θα αυξηθούν και στα δύο μέσα αποθήκευσης τουλάχιστον κατα μια τάξη μεγέθους ακόμα πριν οι τρέχουσες τεχνολογίες φτάσουν κάποια θεμελιώδη όρια.
Το δεύτερο μειονέκτημα των Flash μνημών, ιδιαίτερα όταν προορίζεται να χρησιμοποιηθεί σαν σκληρός δίσκος σε ένα φορητό υπολογιστή, είναι ο "περιορισμένος" χρόνος ζωής τους. Αυτό συμβαίνει επειδή τα λεγόμενα "κύτταρα μνήμης" (το μικρότερο κύκλωμα που χρησιμοποιείται για να κρατήσει ένα bit πληροφορίας) μπορούν να επανεγγραφούν περίπου 20000 φορές (με τη τρέχουσα τεχνολογία).
Αυτός ο περιορισμός έχει ορισμένες επιπλοκές στην επιλογή του συστήματος αρχείων για τη flash κάρτα. Περισσότερα σχετικά με αυτό θα αναφερθούν στο δεύτερο μέρος αυτού του άρθορυ.
Προς το παρόν, αρκεί να αναφερθεί οτι οι κατασκευαστές των μνημών έχουν καταφύγει σε τεχνικές οι οποίες "μοιράζουν" τις εγγραφές / διαγραφές ώστε όλα τα κύτταρα μνήμης να φθείρονται στον ίδιο βαθμό. Αυτές οι τεχνικές ονομάζονται Wear Levelling [3] και εφαρμόζωνται απο ένα μικρό controller που είναι ενσωματομένος στη μνήμη.
Έχει δε διαπιστωθεί θεωρητικά οτι επεκτείνουν τη ζωή της μνήμης κατα πολλές δεκάδες χρόνια [4] (για δεδομένο αριθμό εγγραφών /διαγραφών ανα μονάδα χρόνου και δεδομένο filesystem) σε σχέση με την ίδια μνήμη χωρίς Wear Leveling.
Φαίνεται λοιπόν οτι η τεχνολογία των Flash μνημών βρίσκεται ακόμα σε άνοδο και αυτή είναι και η περίοδος απο την οποία οι εταιρίες και οι καταναλωτές μπορούν να ωφεληθούν περισσότερο.
Το δεύτερο μέρος αυτού του άρθρου περιλαμβάνει:
Αυτό είναι ίσως το σημείο στο οποίο συναντιούνται η εξέλιξη των σκληρών δίσκων με το νόμο του Moor. Όπως είναι γνωστό απο το νόμο (η καλύτερα τη "δήλωση") του Moor [2], ο αριθμός transistor's που μπορούν να τοποθετηθούν με χαμηλό κόστος επάνω στην ίδια επιφάνεια ημιαγωγού διπλασιάζεται κάθε 18-24 μήνες (ανάλογα με το ποιόν ορισμό αποδέχεται κανείς). Αυτό επιρρεάζει και τους επεξεργαστές αλλά και τις flash μνήμες που κατασκευάζονται με τον ίδιο τρόπο. Άρα λοιπόν αργά ή γρήγορα οι τιμές ανα MB θα πέσουν. Απο την άλλη μεριά όμως, μέρα με τη μέρα η έρευνα στην τεχνολογία του μαγνητισμού (Magnetics) και την κωδικοποίηση (Information Source Coding) παράγουν σκληρούς δίσκους με ολοένα μεγαλύτερες πυκνότητες μεγαλώνοντας έτσι τη διαφορά απο τις μνήμες!
Το σίγουρο πάντως είναι οτι οι χωρητικότητες θα αυξηθούν και στα δύο μέσα αποθήκευσης τουλάχιστον κατα μια τάξη μεγέθους ακόμα πριν οι τρέχουσες τεχνολογίες φτάσουν κάποια θεμελιώδη όρια.
Το δεύτερο μειονέκτημα των Flash μνημών, ιδιαίτερα όταν προορίζεται να χρησιμοποιηθεί σαν σκληρός δίσκος σε ένα φορητό υπολογιστή, είναι ο "περιορισμένος" χρόνος ζωής τους. Αυτό συμβαίνει επειδή τα λεγόμενα "κύτταρα μνήμης" (το μικρότερο κύκλωμα που χρησιμοποιείται για να κρατήσει ένα bit πληροφορίας) μπορούν να επανεγγραφούν περίπου 20000 φορές (με τη τρέχουσα τεχνολογία).
Αυτός ο περιορισμός έχει ορισμένες επιπλοκές στην επιλογή του συστήματος αρχείων για τη flash κάρτα. Περισσότερα σχετικά με αυτό θα αναφερθούν στο δεύτερο μέρος αυτού του άρθορυ.
Προς το παρόν, αρκεί να αναφερθεί οτι οι κατασκευαστές των μνημών έχουν καταφύγει σε τεχνικές οι οποίες "μοιράζουν" τις εγγραφές / διαγραφές ώστε όλα τα κύτταρα μνήμης να φθείρονται στον ίδιο βαθμό. Αυτές οι τεχνικές ονομάζονται Wear Levelling [3] και εφαρμόζωνται απο ένα μικρό controller που είναι ενσωματομένος στη μνήμη.
Έχει δε διαπιστωθεί θεωρητικά οτι επεκτείνουν τη ζωή της μνήμης κατα πολλές δεκάδες χρόνια [4] (για δεδομένο αριθμό εγγραφών /διαγραφών ανα μονάδα χρόνου και δεδομένο filesystem) σε σχέση με την ίδια μνήμη χωρίς Wear Leveling.
Φαίνεται λοιπόν οτι η τεχνολογία των Flash μνημών βρίσκεται ακόμα σε άνοδο και αυτή είναι και η περίοδος απο την οποία οι εταιρίες και οι καταναλωτές μπορούν να ωφεληθούν περισσότερο.
Το δεύτερο μέρος αυτού του άρθρου περιλαμβάνει:
- Παρουσίαση μιας μικρής έρευνας αγοράς στις διαθέσιμες Flash μνήμες
- Την τεχνική διαδικασία με την οποία μπορεί κανείς να αντικαταστήσει τον σκληρό δίσκο του φορητού του με μια Flash μνήμη!
- Τις πρώτες εμπειρίες απο τη χρήση του φορητού με το Flash σκληρό δίσκο.
Περισσότερα για όρους και τεχνικές που αναφέρονται στο κείμενο:
