সলিড স্টেট ড্রাইভ কিভাবে কাজ করে

সলিড স্টেট ড্রাইভ, বা SSD, এখন সাধারণ স্টোরেজ ডিভাইস। কিন্তু ক্রমবর্ধমান জনপ্রিয়তা খুব কমই বোঝার ক্রমবর্ধমান মানে. আপনি যদি নিশ্চিত না হন যে কীভাবে একটি SSD কাজ করে, আপনি একা নন। এখানে আমরা ব্যাখ্যা করি কিভাবে ফ্ল্যাশ মেমরি, ওরফে NAND মেমরি, আসলে কাজ করে, NAND-এর বিভিন্ন "স্তর" বলতে কী বোঝায় এবং কীভাবে আজকে একটি SSD-এ একটি ভাল চুক্তি পেতে হয়।

NAND মেমরি কি?

কম্পিউটার প্রসেসর এবং মেমরি লজিক গেট থেকে তৈরি করা হয়। এগুলি হল কম্পিউটারের 1s এবং 0s প্রক্রিয়া করার ক্ষমতার শারীরিক প্রকাশ। তাদের ইনপুটের উপর ভিত্তি করে, তারা নির্দিষ্ট আউটপুট প্রদান করে। বিভিন্ন ধরণের গেট ইনপুটগুলিকে ভিন্নভাবে প্রক্রিয়া করে। খুব বিস্তৃত পরিভাষায়, এই গেটগুলির সতর্ক সংমিশ্রণ একটি কম্পিউটারকে দুটি সংখ্যা যোগ করা থেকে ফটোগ্রাফ শনাক্ত করা পর্যন্ত সবকিছু করতে দেয়৷

SSD মেমরি NAND গেট থেকে তৈরি করা হয়েছে, যা এক ধরনের লজিক গেট। NAND-এর অর্থ হল "Not AND" এবং এটি সাধারণ "AND" লজিক গেটের বিপরীত।

কিভাবে একটি লজিক গেট তথ্য সংরক্ষণ করতে পারে?

NAND গেটগুলির একটি বিশেষ সম্পত্তি রয়েছে যা বেশিরভাগ ধরণের লজিক গেট দ্বারা ভাগ করা হয় না। ফ্লিপ-ফ্লপ গেট তৈরি করতে NAND গেট ব্যবহার করা যেতে পারে। এটি একটি সার্কিট যা দুটি NAND গেট থেকে একটি খুব নির্দিষ্ট উপায়ে একত্রে সংযুক্ত। উপরে দেখা যায়, প্রতিটি NAND গেটের আউটপুট তার অংশীদারের ইনপুটের সাথে সংযুক্ত থাকে।

এই ওয়্যারিং সময়ের সাথে সাথে এবং পাওয়ার ছাড়াই 1s এবং 0s স্টোরেজের জন্য অনুমতি দেয়। সুতরাং, সঠিক তারের সাথে, NAND গেটগুলি এক বিটের জন্য কম্পিউটার মেমরি তৈরি করতে পারে। একগুচ্ছ NAND গেট একসাথে রাখুন, এবং আপনি একগুচ্ছ বিট সংরক্ষণ করতে পারেন। এবং এটিই ফ্ল্যাশ মেমরি তৈরি করে এবং অবশেষে, একটি SSD।

SLC, MLC, TLC, এবং QLC কি?

ফ্ল্যাশ স্টোরেজ সেলগুলিতে তৈরি করা হয়, যা বিটগুলি সঞ্চয় করে। স্টোরেজের সবচেয়ে মৌলিক উপায় হল একটি "একক-স্তরের সেল" বা SLC। এই ঘরগুলি চালু এবং বন্ধ নির্দেশ করতে 0 বা 1 এ সেট করা যেতে পারে। এই কোষগুলি দ্রুত এবং টেকসই, কিন্তু তারা খুব বেশি স্টোরেজ প্রদান করে না। এটি বাড়ানোর জন্য আমাদের প্রতি কক্ষে এক বিটের বেশি সঞ্চয় করতে হবে৷

সেখানেই মাল্টি-লেভেল সেল বা MLC আসে৷ এই কোষগুলি চার স্তরের চার্জ ব্যবহার করে একটি ট্রানজিস্টরে দুটি বিট তথ্য সংরক্ষণ করে৷ উদাহরণস্বরূপ, তারা বাইনারিতে 00, 01, 10 এবং 11 উপস্থাপন করতে 0v, 1v, 2v এবং 3v ব্যবহার করতে পারে। এই কোষগুলি আরও ডেটা ফিট করে তবে স্টোরেজ এবং পুনরুদ্ধারের জন্য আরও সুনির্দিষ্ট কৌশল প্রয়োজন৷

নতুন এসএসডিগুলি ট্রাই-লেভেল সেল বা টিএলসি-তে তৈরি করা হয়েছে, যা প্রতিটি সেলকে তিনটি বিট সংরক্ষণ করতে দেয়। এর জন্য আরও সুনির্দিষ্ট বানান প্রয়োজন, গতি এবং নির্ভরযোগ্যতার খরচে খরচ এবং ক্ষমতা বৃদ্ধি করা।

পরবর্তী ধাপ হল কোয়াড-লেভেল সেল, বা QLC। যদিও Intel এবং Micron এর জন্য একটি প্রক্রিয়া তৈরি করেছে, আমরা এখনও বছরের পর বছর ধরে ব্যাপকভাবে গ্রহণ করার সম্ভাবনা নেই৷

3D NAND কি?

প্রথম দিকের এসএসডি কম্পিউটার প্রসেসরের মতো তৈরি করা হয়েছিল। এগুলি একটি দ্বি-মাত্রিক সমতলে তৈরি করা হয়েছিল, এবং ডাই তৈরি করা ট্রানজিস্টরগুলিকে সঙ্কুচিত করে ক্ষমতা এবং গতি বৃদ্ধি করা হয়েছিল। আপনি একটি ডাইতে যত বেশি ট্রানজিস্টর ফিট করতে পারবেন, তত বেশি ডেটা আপনি সংরক্ষণ করতে পারবেন। কিন্তু CPU ট্রানজিস্টরের বিপরীতে, SSD ট্রানজিস্টর 15nm এর চেয়ে অনেক কম যেতে পারে না। এর কারণ, সেই স্তরে, ইলেকট্রনগুলি কাছের ট্রানজিস্টরে লিক হতে শুরু করে, ডেটা নষ্ট করে।

এই সীমাবদ্ধতা পেতে, নির্মাতারা 3D NAND তৈরি করেছে। এখানে, ট্রানজিস্টরগুলি একে অপরের উপরে স্ট্যাক করা হয়। এই ত্রিমাত্রিক প্রক্রিয়া, যাকে কখনও কখনও V-NAND বলা হয়, ট্রানজিস্টরের চৌষট্টিটি স্তর পর্যন্ত একটি একক ডাই দখল করতে দেয়৷ এটি মাত্রার একটি ক্রম দ্বারা স্টোরেজ সম্ভাবনা বাড়ায়।

ট্রেড অফ হল যে ট্রানজিস্টরের হাইপার-সুনির্দিষ্ট কলাম তৈরি করতে 3D NAND-এর জন্য অত্যন্ত সুনির্দিষ্ট বানোয়াট কৌশল প্রয়োজন। এটি এমএলসি, টিএলসি, এবং কিউএলসি টাইপ এসএসডিগুলির জন্য বিশেষভাবে গুরুত্বপূর্ণ, যেগুলি সঠিকভাবে কাজ করার জন্য ইতিমধ্যেই অত্যন্ত সুনির্দিষ্ট ফ্যাব্রিকেশন প্রয়োজন৷ কিন্তু এটি এটিকে আধুনিক বাজার দখল করা থেকে বিরত করেনি৷

কিভাবে সবকিছু একত্রিত হয়

অনেক ফ্যাব 3D TLC NAND ড্রাইভ তৈরি করছে, কিন্তু এখনও MLC ড্রাইভের উল্লেখযোগ্য স্টক রয়েছে যা দ্রুত, মাঝারি আকারে বড় এবং হঠাৎ করে খুব সস্তা। আপনি যদি দর কষাকষি করতে চান তবে এখনই কেনার সময়। এটি একটি সামান্য পুরানো প্রযুক্তি, তবে প্রধান পার্থক্যটি কার্যক্ষমতার চেয়ে স্টোরেজ আকারে হবে। যদি একটি 3D MLC NAND ড্রাইভে দর কষাকষি করা হয় যা আপনার জন্য যথেষ্ট বড়, তাহলে ধাক্কা দিতে দ্বিধা করবেন না।

ইলেকট্রনিক সবকিছুর মতো, প্রস্তুতকারকের নির্ভরযোগ্যতার ইতিহাস অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। সস্তা নো-নাম ড্রাইভগুলি পুরানো প্রক্রিয়া নোডগুলিতে বা শিথিল সহনশীলতার সাথে তৈরি করা যেতে পারে। তারা আরও বিচক্ষণ ফ্যাব্রিকেটরের অবশিষ্টাংশ থেকেও আসতে পারে, আপনাকে ঠিক-কার্যকর-পর্যাপ্ত অবশিষ্টাংশ বিক্রি করে। দীর্ঘমেয়াদী সাফল্যের জন্য কোন রেসিপি নয়।

এসএসডি প্রযুক্তিতে পরবর্তী বড় বিপ্লব একই বা অনুরূপ শক্তি স্তরে ব্যাপকভাবে বৃহত্তর ক্ষমতা নিয়ে আসবে। ফাউন্ড্রিগুলি নতুন প্রক্রিয়া ডিজাইনের জন্য প্রয়োজনীয় কৌশলগুলির সাথে অভিজ্ঞতা লাভ করার ফলে আমরা পরবর্তী কয়েক বছরের মধ্যে সেগুলিকে রোল আউট করার আশা করতে পারি৷

এছাড়াও, এসএসডি, এইচডিডি এবং ফ্ল্যাশ স্টোরেজের মধ্যে পার্থক্যগুলি পরীক্ষা করে দেখুন৷