Използването на флаш памет за стартиране на настолна система, като Windows, е било посъветвано от доста време. Но какво го направи желана и жизнеспособна опция за мобилни устройства? Днешната публикация "SuperUser Q & A" е отговорът на въпроса на любознателен читател.
Днешната сесия за въпроси и отговори ни идва с любезното съдействие на SuperUser - подразделение на Stack Exchange - обединяване на уеб сайтове с въпроси и отговори.
Издателят на SuperUser RockPaperLizard иска да знае какво прави eMMC флаш паметта жизнеспособна в мобилните устройства, но не и в компютрите:
Откакто бяха създадени USB флаш памети, хората се чудеха дали биха могли да управляват своите операционни системи върху тях. Отговорът винаги е бил "не", защото броят на изискваните от операционната система записи бързо ще ги изтрие.
Тъй като SSD са станали по-популярни, технологията за изравняване на износването се е подобрила, за да може операционните системи да работят върху тях. Различни таблети, нетбуци и други тънки компютри използват флаш памет вместо твърд диск или SSD и операционната система се съхранява на него.
Как стана това внезапно практично? Дали те обикновено прилагат технологии за изравняване на износването, например?
Какво прави eMMC флаш паметта жизнеспособна в мобилни устройства, но не и персонални компютри?
Сътрудниците на SuperUser Speeddymon и Journeyman Geek имат отговор за нас. Първо, Speeddymon:
Всички флаш памети, от таблети до мобилни телефони, интелигентни часовници, SSD, SD карти в камери и USB памети използват технологията NVRAM. Разликата е в архитектурата на NVRAM и как операционната система монтира файловата система на какъвто и да е носител на данни.
За таблетите с Android и за мобилните телефони технологията NVRAM е базирана на eMMC. Данните, които мога да намеря за тази технология, предполагат между 3k и 10k цикъла на писане. За съжаление, нищо от това, което открих досега, не е окончателно, тъй като Уикипедия е празна на пишещите цикли на тази технология. Всички останали места, които гледах, са различни форуми, така че едва ли бих нарекла надежден източник.
За сравнение, пишещите цикли на други NVRAM технологии като SSD, които използват технологията NAND или NOR, са между 10k и 30k.
Сега, по отношение на избора на операционната система как да монтирате файловата система. Не мога да говоря за това как я прави Apple, но за Android чипът е разделен на твърдия диск. Имате дял на операционната система, дял на данни и няколко други частни дялове в зависимост от производителя на устройството.
Истинският коренният дял живее в буутлоудъра, който е свързан заедно с ядрото като компресиран файл (jffs2, cramfs и т.н.), така че когато стартираното устройство на първия етап на устройството е завършено (обикновено на екрана на логото на производителя), тогава ядрото Ботушите и коренният дял се монтират едновременно като RAM диск.
Когато операционната система се зарежда, тя монтира файловата система на първичния дял (/ система, която е jffs2 на устройства преди Android 4.0, ext2 / 3/4 на устройства от Android 4.0 и xfs на най-новите устройства) че не могат да бъдат написани данни за него. Това, разбира се, може да бъде обработено от т.нар. "Вкореняване" на вашето устройство, което ви дава достъп като супер потребител и ви позволява да пренастроите дяла като четене / запис. Вашите "потребителски" данни се записват в различен дял на чипа (/ данни, който следва същата конвенция като по-горе, базирана на версията на Android).
С все повече мобилни телефони, които привличат SD слота за карти, може би си мислите, че ще ударите капачката на цикъла за записване по-рано, защото всички ваши данни сега се съхраняват в хранилището на eMMC вместо SD картата. За щастие, повечето файлови системи откриват неуспешен запис в дадена област на съхранение. Ако не успеете да записвате, данните се записват безшумно в нова област на съхранение, а лошата област (известна като лош блок) се изключва от драйвера на файловата система, така че данните да не се записват там в бъдеще. Ако четенето не е успешно, данните се маркират като корумпирани и на потребителя се казва да изпълнява проверка на файловата система (или да провери диска) или устройството автоматично проверява файловата система по време на следващото стартиране.
В интерес на истината Google има патент за автоматично откриване и обработка на лоши блокове: Управление на лоши блокове във флаш памет за електронна флаш карта
За да получите повече информация, въпросът ви за това как внезапно е станал практичен не е правилният въпрос, който трябва да зададете. Никога не е било непрактично на първо място. Беше силно препоръчително да не инсталирате операционна система (Windows) на SSD (вероятно), поради броя на записванията, които прави на диска.
Например, регистърът получава буквално стотици четения и пише в секунда, които могат да се видят с Microsoft-SysInternals Regmon Tool.
Инсталирането на Windows е било посъветвано срещу SSD от първо поколение, тъй като при липсата на изравняване на износването данните, записани в регистъра всяка секунда (вероятно) в крайна сметка са застинали до ранни осиновители и са довели до неотваряеми системи, дължащи се на корупцията в системния регистър.
С таблети, мобилни телефони и почти всяко друго вградено устройство няма регистър (Windows Embedded устройствата са изключения, разбира се) и по този начин не се тревожи постоянно да се записват данни на същите части на флаш паметта.
За Windows Embedded устройства, като например много от павилиони, открити на обществени места (като Walmart, Kroger и др.), Където може да видите случаен BSOD от време на време, няма много конфигурация, която може да бъде направена, тъй като те са предварително проектирани с конфигурации, които са предназначени да не се променят. Единственият момент, в който се извършват промените, е преди да е написана чипа в повечето случаи. Всичко, което трябва да бъде запазено, като например плащането до магазина за хранителни стоки, се извършва по мрежата в базите данни на магазина на сървър.
Следва отговор от Journeyman Geek:
Отговорът винаги е бил "не", защото броят на изискваните от операционната система записи бързо ще ги изтрие.
Те най-накрая станаха икономически ефективни за масовото използване. Това "износване" е единственото безпокойство, което е малко предположение. Съществуват системи, които излъчват твърда държавна памет за значителен период от време. Много хора, които построиха автомобили, заредени с CF карти (които бяха електрически съвместими с PATA и тривиални за инсталиране в сравнение с твърдите дискове PATA), а индустриалните компютри разполагаха с малко, здраво,
Това каза, че нямаше много възможности за обикновения човек. Бихте могли да си купите примамлива CF карта и адаптер за лаптоп или да намерите малък, много ценен промишлен диск на модулен блок за настолен компютър. Те не бяха много големи в сравнение със съвременните твърди дискове (модерните IDE DOMs вървят на 8GB или 16GB мисля). Сигурен съм, че може да сте получили твърди дискови устройства, които са се построили, преди стандартните SSD да станат често срещани.
В действителност не са имали универсални / магически подобрения в нивото на износване, доколкото знам. Наблюдавани са подобрени подобрения, докато сме се отдалечавали от скъпите SLC към MLC, TLC и дори QLC заедно с по-малки размери на процесите (всички от които с по-ниски разходи, при които има по-голям риск от износване). Флашът е станал много по-евтин.
Имаше и няколко алтернативи, които нямаха проблеми с износването. Например, пускането на цялата система от ROM (което може би е твърдо състояние на съхранение) и батерия RAM, която много ранни SSDs и преносими устройства като Palm Pilot използва. Нито едно от тези неща не е разпространено днес. Твърдите дискове се разклащат, вместо да казват, батерията поддържа RAM (твърде скъпо), ранни твърдотелни устройства (донякъде pricy), или селяни с флагове (никога не уловени поради на ужасна плътност на данните). Дори съвременната флаш памет е потомък на бързо изтриващите eeproms и eeproms са били използвани в електронни устройства за съхранение на неща като фърмуер за векове.
Твърдите дискове просто бяха на прекрасно кръстовище с голям обем (което е важно), ниска цена и относително достатъчно съхранение.
Причината, поради която намирате eMMC в съвременните компютри с нисък клас, е, че компонентите са сравнително евтини, достатъчно големи (за настолни операционни системи) на тази цена и споделят общи характеристики с компонентите на мобилните телефони, така че те се произвеждат в насипно състояние със стандартен интерфейс. Те също така осигуряват голяма плътност на съхранение за техния обем. Като се има предвид, че много от тези машини имат невероятно 32GB или 64GB диск, наподобяващи твърди дискове от по-ранната десетина години, те са разумна опция в тази роля.
Най-накрая достигаме до точката, където можете да съхранявате разумно количество памет на достъпни цени и с разумна скорост на електронните медии и мигновено, затова хората отиват за тях.
Имате ли нещо, което да добавите към обяснението? Звучи в коментарите. Искате ли да прочетете повече отговори от други потребители на Stack Exchange? Вижте цялата тема на дискусията тук.
Image Credit: Мартин Волтри (Flickr)
