टैबलेट जैसे कंप्यूटर में OS के लिए फ्लैश मेमोरी का उपयोग करने में क्या सक्षम बनाता है?

Question

जब से फ्लैश ड्राइव (यूएसबी स्टिक्स) का आविष्कार किया गया था, लोगों को आश्चर्य हुआ कि क्या वे उन पर अपना ओएस चला सकते हैं। जवाब "नहीं" था क्योंकि ओएस द्वारा आवश्यक लिखने की संख्या फ्लैश ड्राइव को जल्दी से बाहर कर देगी।

जैसे ही SSD लोकप्रिय हो गई, ऑपरेटिंग सिस्टम को उन पर चलने की अनुमति देने के लिए वियर-लेवलिंग तकनीकों में सुधार किया गया।

विभिन्न टैबलेट, नेटबुक और अन्य पतले कंप्यूटर हार्ड ड्राइव या एसएसडी के बजाय फ्लैश मेमोरी का उपयोग करते हैं, और ओएस उस पर संग्रहीत होता है। यह अचानक कैसे व्यावहारिक हो गया? उदाहरण के लिए, क्या वे आमतौर पर पहनने-स्तर की प्रौद्योगिकियों को लागू करते हैं?

Comments

"एसएसडी के लोकप्रिय होने के साथ-साथ पहनने वाली तकनीक का आविष्कार किया गया" - आपके पास यह पीछे है।

— चूरा

@sawdust धन्यवाद मैंने "सुधार" कहने के लिए एक संपादन किया। हालाँकि, IIRC, पहले SSD की कोई भी लेवलिंग नहीं थी।

— रॉकपैपर छिपकली

प्रश्न का फोकस "सामान्य ज्ञान" के साथ भंडारण माध्यम और स्पष्ट संघर्ष है। टेबलेट यकीनन विषय पर हैं, और नेटबुक / क्रोमबुक, जो विषय पर हैं, भी ऐसे प्लेटफ़ॉर्म हैं जिनके लिए यह प्रश्न लागू होता है। स्मार्टफोन केवल एक समान स्टोरेज माध्यम के उपयोग का एक उदाहरण है, वे वास्तव में सवाल का फोकस नहीं हैं। सवाल फ्लैश मेमोरी को समझने के बारे में है, और यह ऑन-टॉपिक डिवाइस पर लागू होता है।

— फिक्सर 1234

निर्णायक प्रश्न, लेकिन मतदान बंद करने के लिए। एफडब्ल्यूआईडब्ल्यू, जबकि यह सवाल सभ्य है, लेकिन सभी के जवाब काफी हद तक ध्यान केंद्रित किए गए लगते हैं और तथ्यों और विवरणों के साथ इसका समर्थन किए बिना व्यापक घोषणाएं करते हैं।

— जेकलॉल्ड

@ जेकगोल्ड, अच्छा अवलोकन; मुझे मेरे जवाब पर फिर से गौर करें। लब्बोलुआब यह है कि एक प्रकार की फ्लैश मेमोरी एक आकर्षक कीमत पर एक विशिष्ट आवश्यकता को भर सकती है, इसलिए इसका उपयोग किया जाता है। इस मामले में, उत्तर वास्तव में प्रश्न में मान्यताओं पर केंद्रित है (इसका उपयोग नहीं करने का कारण लेखन सीमाएं हैं, जो किसी भी डिजाइन और उद्देश्य पर लागू होती हैं)। तथ्यों और विवरणों के लिए कोई सुझाव जो बेहतर उत्तर देगा?

— फिक्सर 1234

Answer 1

"जवाब" नहीं "था क्योंकि एक ओएस द्वारा आवश्यक लिखने की संख्या जल्दी से फ्लैश ड्राइव को बाहर कर देगी।"

TLDR: वे अंततः मुख्यधारा के उपयोग के लिए लागत प्रभावी हो गए।

यह एकमात्र चिंता का विषय है। काफी समय से ठोस राज्य मेमोरी को बंद करने के लिए सिस्टम चल रहे हैं - बहुत से लोग जिन्होंने कार-पुटर्स का निर्माण किया वे CF कार्ड से बूट हुए (जो कि PATA के साथ विद्युत रूप से संगत थे - और PATA हार्ड ड्राइव के बजाय स्थापित करने के लिए तुच्छ), और औद्योगिक पीसी छोटे, बीहड़, फ्लैश आधारित भंडारण किया है। उस ने कहा, औसत व्यक्ति के लिए कई विकल्प नहीं थे । आप एक लैपटॉप के लिए एक प्रचलित सीएफ कार्ड और एक एडॉप्टर खरीद सकते हैं, या एक डेस्कटॉप के लिए मॉड्यूल यूनिट पर एक छोटी, बहुत ही प्रचलित औद्योगिक डिस्क पा सकते हैं। समकालीन हार्ड ड्राइव की तुलना में वे बहुत बड़े नहीं थे (आधुनिक आईडीई डोम 8 जीबी या 16 जीबी मुझे लगता है)। बहुत यकीन है कि आप 'मानक' SSDs आम होने से पहले ठोस राज्य प्रणाली ड्राइव स्थापित कर सकते हैं

जहाँ तक मुझे पता है वियर लेवलिंग में वास्तव में कोई सार्वभौमिक / जादुई सुधार नहीं हुआ है। किया गया है वृद्धिशील सुधार (किया है जब तक हम pricy एसएलसी से दूर एमएलसी, टीएलसी और यहां तक कि QLC, और छोटे प्रक्रिया आकारों के लिए आगे बढ़ रहा है, जो सभी के लिए कम लागत, बाहर पहनने के कुछ उच्च जोखिम में)। फ्लैश बहुत सस्ता हो गया है ।

पूरे सिस्टम चलाने वाले किसी रॉम बंद उदाहरण के लिए (जो यकीनन - वहाँ भी कुछ विकल्प है कि पहनने मुद्दों नहीं था थे है ठोस राज्य भंडारण), बैटरी राम का समर्थन किया है, जो कई जल्दी SSDs और खजूर के पायलट की तरह पोर्टेबल उपकरणों का इस्तेमाल किया। आज इनमें से कोई भी आम नहीं है। हार्ड ड्राइव हिल का कहना है की तुलना में, बैटरी राम (बहुत महंगा), प्रारंभिक ठोस राज्य उपकरणों (कुछ pricy), या समर्थित किसानों झंडे के साथ (पर, कभी नहीं पकड़ा भयानक डेटा घनत्व)। यहां तक ​​कि आधुनिक फ्लैश मेमोरी भी तेजी से मिटने वाले एप्रोमों का वंशज है ), और युगों के लिए फर्मवेयर जैसी चीजों के भंडारण के लिए इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में ईप्रोम का उपयोग किया गया है।

हार्ड ड्राइव बस उच्च मात्रा के एक अच्छे चौराहे पर थे (जो महत्वपूर्ण है!), कम (ईश) लागत और अपेक्षाकृत पर्याप्त भंडारण।

जिस कारण से आप आधुनिक, कम अंत वाले पीसी में इममिक्स पाते हैं , वे घटक अपेक्षाकृत सस्ते होते हैं, उस कीमत पर (डेस्कटॉप OSes के लिए) काफी सस्ते होते हैं, और सेलफोन घटकों के साथ समानता साझा करते हैं, इसलिए एक मानक इंटरफ़ेस के साथ बल्क में उत्पादित होते हैं। वे अपनी मात्रा के लिए भंडारण के महान घनत्व भी देते हैं । इन मशीनों में से कई को एक पैलेट 32 या 64 जीबी ड्राइव माना जाता है, एक दशक पहले के बेहतर हिस्से से हार्ड ड्राइव के बराबर, वे इस भूमिका में एक समझदार विकल्प हैं।

हम अंत में बिंदु जहाँ आप स्मृति के लिए उचित समय स्टोर कर सकते हैं तक पहुंच रहे हैं किफ़ायती और साथ उचित गति emmcs और फ्लैश पर है, जिसके कारण लोगों को उनके लिए जाना।

Answer 2

सभी फ्लैश मेमोरी डिवाइस, टेबलेट से लेकर स्मार्ट घड़ियों तक, एसएसडी तक और यहां तक ​​कि कैमरों और यूएसबी थम्ब ड्राइव में एसडीकार्ड एनवीआरएएम तकनीक का उपयोग करते हैं। अंतर एनवीआरएएम की वास्तुकला में है, और ऑपरेटिंग सिस्टम जो कुछ भी भंडारण माध्यम पर फाइलसिस्टम की गणना करता है।

एंड्रॉइड टैबलेट और फोन के लिए, NVRAM तकनीक eMMC आधारित है। इस तकनीक पर मुझे जो डेटा मिल सकता है वह 3k से 10k लिखने के चक्र के बीच का सुझाव देता है। दुर्भाग्य से, मैंने अब तक जो कुछ भी पाया है, वह निश्चित नहीं है, क्योंकि इस तकनीक के लेखन चक्र पर विकिपीडिया खाली है। अन्य सभी स्थानों पर जो मैंने देखा है वह विभिन्न मंचों पर हुआ है, इसलिए शायद ही मैं किसी विश्वसनीय स्रोत को कहूंगा।

तुलना के लिए, अन्य NVRAM प्रौद्योगिकी जैसे SSDs जो NAND या NOR तकनीक का उपयोग करते हैं, लेखन चक्र 10k और 30k के बीच होते हैं।

अब, फाइल सिस्टम को माउंट करने के ओएस के विकल्प के बारे में .... मैं यह नहीं बोल सकता कि एप्पल कैसे करता है, लेकिन एंड्रॉइड के लिए, चिप का विभाजन एक हार्ड ड्राइव की तरह होगा। आपके पास डिवाइस निर्माता के आधार पर ओएस विभाजन और डेटा विभाजन के साथ-साथ कई अन्य मालिकाना विभाजन भी हैं। असली रूट विभाजन बूटलोडर के अंदर रहता है, जिसे कर्नेल के साथ एक संपीड़ित फ़ाइल (jffs2, cramfs, आदि) के रूप में बांधा जाता है, ताकि जब डिवाइस का चरण 1 बूट पूरा हो (निर्माता की लोगो स्क्रीन आमतौर पर), तो कर्नेल बूट हो जाए। और रूट विभाजन एक साथ एक राम डिस्क के रूप में आरोहित है।

जैसा कि OS बूट करता है, यह प्राथमिक विभाजन के फाइल सिस्टम (/ सिस्टम, जो कि एंड्रॉइड 4.0 से पहले उपकरणों पर jffs2 है और एंड्रॉइड 4.0 के बाद डिवाइसों पर ext2 / 3/4, और नवीनतम डिवाइसों पर एक्सएफ़एस) को पढ़ता है-केवल इसलिए डेटा इसे लिखा जा सकता है। यह, निश्चित रूप से, आपके डिवाइस के तथाकथित "रूटिंग" के आसपास काम कर सकता है, जो आपको सुपरयूज़र के रूप में एक्सेस देता है, और आपको विभाजन को पढ़ने / लिखने के रूप में निकालने की अनुमति देता है। आपका "उपयोगकर्ता" डेटा चिप (/ डेटा पर एक अलग विभाजन के लिए लिखा गया है, जो एंड्रॉइड संस्करण के आधार पर उसी कन्वेंशन का अनुसरण करता है)।

ज्यादा से ज्यादा फोन में sdcard स्लॉट को डिस्चार्ज करने के साथ, आप सोच सकते हैं कि आप राइट कैप को जल्द ही हिट कर देंगे क्योंकि अब आपका सारा डेटा sdcard के बजाय eMMC स्टोरेज में सेव हो रहा है। सौभाग्य से, ज्यादातर फाइल सिस्टम स्टोरेज के दिए गए क्षेत्र में एक असफल लेखन का पता लगाते हैं। यदि कोई लेखन विफल हो जाता है, तो डेटा चुपचाप भंडारण के एक नए क्षेत्र में सहेजा जाता है, और खराब क्षेत्र (एक खराब ब्लॉक के रूप में जाना जाता है) को फ़ाइल सिस्टम चालक द्वारा बंद कर दिया जाता है ताकि भविष्य में डेटा अब वहां नहीं लिखा जाए। यदि कोई रीड विफल होता है, तो डेटा को भ्रष्ट के रूप में चिह्नित किया जाता है और या तो उपयोगकर्ता को एक फाइल सिस्टम चेक या डिस्क को चलाने के लिए कहा जाता है, या डिवाइस स्वचालित रूप से अगले बूट के दौरान फाइल सिस्टम की जांच करता है।

वास्तव में, Google के पास ख़राब ब्लॉकों का पता लगाने और उन्हें संभालने का पेटेंट है।

https://www.google.com/patents/US7690031

बिंदु पर अधिक पाने के लिए, आपका प्रश्न "यह अचानक कैसे व्यावहारिक हो गया?" पूछने के लिए सही सवाल नहीं है। बल्कि, यह कभी अव्यवहारिक नहीं था, पहले स्थान पर था। ओएस (विंडोज) को SSD (संभवतः) पर स्थापित करने के खिलाफ दृढ़ता से सलाह दी गई थी क्योंकि ओएस डिस्क पर लिखता है।

उदाहरण के लिए, रजिस्ट्री शाब्दिक रूप से सैकड़ों रीड्स प्राप्त करती है और प्रति सेकंड लिखती है, जिसे Microsoft / SysInternals tool Regmon ( https://technet.microsoft.com/en-us/sysinternals/regmon.aspx ) के साथ देखा जा सकता है।

पहली पीढ़ी के एसएसडी ड्राइव के खिलाफ विंडोज (विंडोज) ओएस स्थापित करने की सलाह दी गई थी, क्योंकि पहनने के स्तर में कमी के साथ, रजिस्ट्री को लिखे गए डेटा को हर दूसरी संभावना अंततः शुरुआती दत्तक ग्रहण करने वालों के लिए पकड़ा गया था और जिसके परिणामस्वरूप रजिस्ट्री भ्रष्टाचार के कारण असंगत सिस्टम थे।

टैबलेट और फोन, और बहुत अधिक किसी भी अन्य एम्बेडेड डिवाइस के साथ, कोई रजिस्ट्री नहीं है (विंडोज एंबेडेड डिवाइस अपवाद के रूप में हैं) और इस प्रकार, फ्लैश माध्यम के समान भागों में लगातार डेटा लिखे जाने की कोई चिंता नहीं है।

विंडोज एंबेडेड उपकरणों के लिए, जैसे कि कई कियोस्क (जिसमें वॉलमार्ट और क्रोगर सेल्फ चेकआउट कियोस्क शामिल हैं) - आप जानते हैं, जिन्हें आप समय-समय पर एक यादृच्छिक बीएसओडी देख सकते हैं - पूरी तरह से नहीं है कॉन्फ़िगरेशन जो किया जा सकता है, क्योंकि वे ऐसे कॉन्फ़िगरेशन के साथ पूर्व-डिज़ाइन किए गए हैं जो कभी नहीं बदलने के लिए अभिप्रेत हैं। अधिकांश मामलों में चिप लिखे जाने से पहले केवल समय परिवर्तन होता है। जो कुछ भी सहेजने की आवश्यकता है (जैसे कि किराने की दुकान के लिए आपका भुगतान) नेटवर्क पर स्टोर के डेटाबेस में सर्वर पर किया जाता है।

Answer 3

आपके प्रश्न का अनुमान इस बात पर लगाया जाता है कि मेमोरी मेमोरी की सीमाएं, व्यापक पहनने के स्तर के बिना, किसी भी कंप्यूटिंग डिवाइस के प्राथमिक भंडारण के लिए अनुपयुक्त हैं। टैबलेट, नेटबुक, स्मार्ट फोन आदि सहित कंप्यूटिंग उपकरणों की एक श्रृंखला है, जो एसएसडी में पाए जाने वाले पहनने के स्तर के बिना इस उद्देश्य के लिए फ्लैश मेमोरी का उपयोग करते हैं।

मेमोरी लाइफ

मुझे इस बात का सबूत नहीं मिला कि सामान्य तौर पर, इन उपकरणों में उपयोग की जाने वाली मेमोरी में फ्लैश ड्राइव या एसडी कार्ड की तुलना में अधिक लंबा जीवन होता है।

हालाँकि फ्लैश मेमोरी का उपयोग किया जाता है, लेकिन पेन ड्राइव या एसडी कार्ड में जो कुछ है उससे कुछ अंतर हैं। ये कंप्यूटर आमतौर पर ईएमएमसी का उपयोग करते हैं, जिसमें एक एकल चिप पर नियंत्रक और फ्लैश मेमोरी होती है, जिसमें एसडी कार्ड या फ्लैश ड्राइव की तुलना में एक अलग आर्किटेक्चर होता है। ईएमसीएमसी नियंत्रक के लिए एक अंतर यह है कि यह एक हार्ड ड्राइव का अनुकरण करता है, इसलिए कंप्यूटर इसे बूट करने योग्य डिवाइस के रूप में देखता है। यह एक डिज़ाइन सुविधा है।

निर्माताओं में से कुछ का दावा है कि उनके ईएमएमसी नियंत्रक बेहतर पहनने वाले लेवलिंग करते हैं और एक विशिष्ट एसडी कार्ड या फ्लैश ड्राइव में आपको जो मिला है, उससे कहीं अधिक मजबूत त्रुटि सुधार है। बेहतर ECC का निहितार्थ यह है कि यह अधिक गिरावट को सहन कर सकता है और फिर भी काम कर सकता है, इसलिए इसका एक लंबा प्रभावी जीवन है।

चूंकि यह सब मालिकाना है, इसलिए इसका समर्थन करने के लिए कठिन डेटा ढूंढना मुश्किल है। यहां तक ​​कि अगर हाई-एंड ईएमएमसी हैं जो लंबे समय तक चलते हैं, तो जरूरी नहीं कि इन उपकरणों के बहुमत में इसका उपयोग किया जाए। EMMC लिखने की सीमा के बारे में मुझे जो विविध जानकारी मिल सकती है, वह इसे एसडी कार्ड और पेन ड्राइव के समान सामान्य बॉलपार्क में रखने के लिए लगता है।

ऐसा प्रतीत होता है कि, सामान्य रूप से, लंबे समय तक जीवन मेमोरी फ्लैश मेमोरी को इन उपकरणों में प्राथमिक भंडारण के रूप में उपयोग करने का आधार नहीं है। हर कोई लिखने की सीमा के बारे में गलत नहीं था; उपयोग को इस तथ्य से समझाया जा सकता है कि आवश्यकताएं अलग हैं।

प्लेटफ़ॉर्म अंतर

पीसी और लैपटॉप सामान्य प्रयोजन के कंप्यूटर हैं जो लोग लंबे समय तक उपयोग करने की उम्मीद करते हैं। फ्लैश ड्राइव और मेमोरी कार्ड एक महान फिट नहीं हैं क्योंकि उनके प्राथमिक स्टोरेज डिवाइस को लिखने की विशिष्ट मात्रा दी गई है जिसे उन्होंने संभालने और उनके अपेक्षित सेवा जीवन के लिए डिज़ाइन किया है। यह आपके द्वारा बताए गए मार्गदर्शन में परिलक्षित होता है, और यह नहीं बदला है (कम से कम वर्तमान पीढ़ी की फ्लैश मेमोरी के लिए)।

टैबलेट, नेटबुक, स्मार्ट फोन, और जैसी स्थिति एक अलग स्थिति है। फ्लैश मेमोरी का उपयोग करने वाले अपने प्राथमिक भंडारण के रूप में सीमित उद्देश्य वाले उपकरण हैं। जिन कार्यों को वे संभालने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं, उनके अन्य उपयोगों, उनके मूल डिज़ाइन और उनके OS और सॉफ़्टवेयर का समर्थन करने के लिए उपलब्ध न्यूनतम हार्डवेयर संसाधन, पीसी की तुलना में कम लेखन का परिणाम है। यह देखते हुए कि ये डिवाइस फ्लैश मेमोरी (एक प्रारूप में जो बदली नहीं जा सकती हैं) पर निर्भर करते हैं, लेखन सीमाएं उन पर एक विचार है जो उन पर चलती है।

उनके पास एक छोटी जीवन प्रत्याशा भी है। फ्लैश मेमोरी का उपयोग करने वाले उपकरण उनके प्राथमिक भंडारण के रूप में सस्ती हैं, एक बाजार के लिए डिज़ाइन किया गया है जहां लोग अक्सर अपग्रेड करते हैं। उपकरण एक छोटे रूप कारक में कुछ विशेषताएं और क्षमताएं प्रदान करते हैं, और वे तब तक चलते हैं जब तक वे उन घटकों के आधार पर बने रहते हैं जिनसे वे निर्मित होते हैं। फ्लैश मेमोरी, या भागों के टूटने से पहले बैटरी के विफल होने की संभावना है। और आपको यह समझाने के लिए लगातार मार्केटिंग करनी है कि आपका डिवाइस अप्रचलित है और इसे नवीनतम मॉडल द्वारा प्रतिस्थापित किया जाना चाहिए।

एक कहानी है कि हेनरी फोर्ड अपने इंजीनियरों को कबाड़ यार्डों में भेजा करते थे जो मृत कारों के घटकों की तलाश में थे जो अभी भी अच्छे थे। यह विचार था कि उन हिस्सों को अधिक सस्ते में बनाया जा सकता है क्योंकि उन्हें तब तक टिकने की आवश्यकता नहीं है जब तक वे करते हैं। यह तर्क इन उपकरणों में फ्लैश मेमोरी पर लागू होता है। यह बस लंबे समय तक चलने की जरूरत है, इसे डिवाइस को लंबे समय तक आउटलाइन करने की आवश्यकता नहीं है।

जमीनी स्तर

सस्ते, छोटे, कंप्यूटिंग उपकरणों के लिए बाजार की संभावनाएं हैं जो प्राथमिक भंडारण के लिए उतना नहीं लिखते हैं जितना एक पीसी को संभालने के लिए डिज़ाइन किया गया है, और इसमें समान सेवा जीवन की अपेक्षाएं नहीं हैं। EMMC के रूप में मेमोरी सस्ते, छोटे, बूट करने योग्य और उस एप्लिकेशन के लिए पर्याप्त है।