• Компоненты
  • Оборудование
  • Комплектующие

Твердотельные накопители от компании BiTMICRO

Компания BiTMICRO основана в 1995 году, первый коммерческий продукт был представлен на рынок в 1999 году. В данный момент фирма насчитывает более 250 сотрудников и основным продуктом считает решения с применением запатентованного фирмой твёрдотельного накопителя intelligent E-Disk®. Фирма является правообладателем 11 патентов и поставляет свои решения более чем 250 фирмам в 50 странах.
Своей миссией компания считает “Быть лидером в разработке и производстве высокопроизводительных сетевых устройств хранения данных и накопителей для портативных устройств, базирующихся на микросхемах flash памяти”.
В данный момент рынок твердотельных накопителей растёт бурными темпами, снижение цен на микросхемы флэш-памяти и технологические улучшения позволили снизить конечную стоимость устройства и повысить его надёжность и позволили решениям на твердотельных накопителях конкурировать с накопителями на традиционных жёстких дисках. В интернете очень много сообщений о создании накопителей большого объема, базирующихся на данной технологии и фирма BiTMICRO в большинстве случаев является лидером.
Сначала определим понятие твердотельного накопителя (SSD – Solid State Drives) – это устройство, в котором для хранения информации используются исключительно микросхемы памяти.
Напомним основные технологии применяемые при создании твердотельных накопителей. Основные отличия заключаются в применении различных микросхем памяти или их комбинаций.
  • Накопители базирующиеся на микросхемах динамической (DRAM) памяти. (D-SSD)
  • Накопители базирующиеся на микросхемах статической памяти (SRAM). (S-SSD)
  • Накопители базирующиеся на микросхемах FLASH памяти. (F-SSD)
Недостатками первых двух типов является применение микросхем требующих постоянную регенерацию (для первого типа) и наличие питания. Т.е. при обесточивании таких накопителей происходит потеря информации, что обуславливает необходимость внутреннего источника питания для обеспечения сохранности данных. Но данные решения имеют и свои достоинства, такие как высокая скорость выборки, записи и передачи информации – наиболее ярко это свойство проявляется во втором типе накопителей, но высокая стоимость статических микросхем и малая емкость позволяют использовать их только как буфер для промежуточных операций выборки–хранения.
Достоинством накопителей на микросхемах flash памяти является энергонезависимость этих микросхем, т.е. возможность хранить информацию долгое время без электропитания. Что является неоспоримым достоинством данного типа накопителей.
Стоимость микросхем flash памяти неуклонно снижается, что приводит к замене обычных винчестеров на твердотельные накопители даже в устройствах для пользовательског рынка. Многие фирмы, например, такие как IBM и HP уже снабжают такими накопителями свои ноутбуки.
Рассмотрим ключевые технологии, применяемые фирмой в своих разработках:

Применение специально разработанных микросхем ASIC (applications specific integrated circuit)

  • Это специально разработанные, высоконадёжные микросхемы, реализующие FlashBus® интерфейс обеспечивающий работу Flash памяти
  • Использованная в устройствах E-Disk® Altima™ технология фирмы BiTMICRO Enhanced Datamover Storage Accelerator (EDSA®) flash I/O controller и Logical Unifier of Extensive Transfer Arrays (LUNETA®).

Программное обеспечение

  • Встроенная операционная система с механизмами управления блоками данных (такие как кэширование, шифрование, восстановление повреждённых данных и коррекция ошибок).

Корпусировка устройств

  • Применение специально разработанных фирмой высоконадёжных и прочных корпусов, совместимых по установочным размерам и конструктиву со стандартными устройствами.

Патентованные разработки

Постоянно растущий пакет патентов в технологиях:
  • алгоритмирования процессов предсказания выборки данных
  • снижения потребляемой мощности
  • разработки микросхем
  • увеличения надёжности хранения и повышения производительности flash памяти.

E-Disk® Altima™ – это новое поколение устройств фирмы BiTMICRO

  • Это увеличенная производительность
  • Повышенная ёмкость накопителей (объёмы по сравнению с 1 поколением устройств увеличены на порядок)
  • Доступны новые современные интерфейсы SAS и SerialATA
  • Устройства соответствуют требованиям директивы RoHS
Благодаря этому устройства обладают следующими свойствами:
  • высокая скорость передачи информации и увеличенная производительность при операциях ввода-вывода (IOPS – In Out per Second)
  • исключительная надёжность и прочность
  • стандартные конструктивы форм-фактора 2,5 и 3,5 дюйма
  • использование flash памяти для хранения информации
  • объёмы более 1,6 Терабайт для 3,5 дюймовых накопителей (более 3,2 терабайт при применении MLC* – Multi Layer Stack микросхем).
  • расширенный температурный диапазон (industrial от -40 до +85 °С, military от -60 до +85 °С)
  • увеличенный срок службы
*Примечание: MLC – микросхема, выполненная по этой технологии имеет несколько кристаллов разведённых в одном корпусе микросхемы, расположенных один над другим, что позволяет увеличить объём одной микросхемы, но ухудшает характеристики при эксплуатации микросхем в неблагоприятных условиях работы.
Фирма BiTMICRO выпускает накопители со всеми современными интерфейсами: ATA 133, 3Gb SATA, SCSI Narrow, Ultra320 SCSI, 3Gb SAS and 4Gb Fibre Channel Interfaces.
На рисунке отражены основные потребители продукции фирм BiTMICRO
Использование стандартных коммерческих устройств (Commercial Off-the-Shelf Technology (COTS*)) для применения в авиационной и аэрокосмической отраслях.
Командные и пункты управления, высокоскоростные записывающие устройства, телекоммуникационные устройства, наземный транспорт, системы наведения оружия, портативные компьютеры, космические аппараты.
Основные потребители: Lockheed Martin, Raytheon, NASA, BAE, TRW, Saab, General Dynamics, Harris, Boeing, Racal, Litton, Northrop Grumman, APTI, DY4, Innovative, L3 Communications, Eaton, NY State Thruway, Rockwell, SRI, National Instruments, NOAA, Orbital, Elta Israel, DPW, VMetro, Battelle, Targa, Thales, CIA, FBI, DoE, DoD (US, Israel, UK, Canada, Germany, NATO, et al)...
COTS* – это готовые разработки, предназначенные для использования в промышленности, не требующие дополнительной разработки в соответствие с дополнительными спецификациями заказчиков, например таких как радиационная стойкость, расширенный температурный диапазон и т.д. иначе говоря, имеющиеся на складе.
Следующий сегмент рынка – компьютерные системы, требующие высокопроизводительных дисковых систем в различных конфигурациях.
Приложения – хранилища данных, системы кэширования данных в интернет и системах электронной почты, системы информационной безопасности, NAS (Network Attached Storage), On-line системы и другие системы с повышенными требованиями к накопителям.
Основные клиенты, использующие данные решения: Fedex, Unigen, Barco View, Guidant, Exxon Mobil, Southwire, ICS Advent, Avnet, Clarity, APTI, Dell, Walt Disney, Microsoft, IBM, Motorola, Sony, International Monetary Fund.
Далее на рисунках показаны основные конфигурации, в которых применяются SSD диски.
Рассмотрим параметры семейства Altima с различными интерфейсами.

Семейство накопителей отличают:

Исключительная производительность операций ввода-вывода

  • В сто раз лучше, чем у современных HDD на операциях произвольного ввода-вывода
  • В сто раз лучше время доступа, чем у современных HDD

Применены запатентованные заказные микросхемы (ASIC) с технологиями Enhanced Datamover Storage Accelerator (EDSA) flash I/O controller и Logical Unifier of Extensive Transfer Arrays (LUNETA)

  • Соответствие промышленным стандартам
  • Полностью совместимо с современными винчестерами по форм-факторам, интерфейсам и разъемам
  • Поддерживает большинство современных интерфейсов подключения HDD: ATA-133, SCSI Narrow, Ultra320 SCSI, Serial ATA 3.0, 4Gb Fibre Channel, Serial Attached SCSI
  • Имеет встроенную операционную систему, не требует дополнительных драйверов
  • Все устройства загружаемые, т.е. позволяют загружать с них операционные системы компьютеров

Высокая емкость накопителей

  • Применение микросхем flash памяти высокой ёмкости в сочетании с запатентованной FlashBus™ архитектурой и технологией корпусировки позволяет создавать накопители с различными форм-факторами (от 416 Гб для 2,5 устройств и более 1,6 Терабайт для 3,5 дюймовых устройств)

Безопасность и надёжность

  • Устройства для применения в промышленной технике имеют расширенный температурный диапазон от -60 до +85 °С, выдерживают вибрацию до 16,4 G и одиночные удары до 1500 Gs.
  • Технология SecureErase® позволяет гарантированно удалить данные предотвращающие последующее несанкционированное восстановление.
  • PowerGuard – технология предотвращающая повреждение данных при внезапном пропадании питания, кроме этого данная технология дополнительно обеспечивает гарантированное стирание данных совместно с технологией SecureGuard, независимо от того подключен накопитель к компьютеру или нет.
  • DataSentinel – ещё одна технология, позволяющая защитить данные от искажения при работе накопителя при пониженном напряжении, или нескольких последовательных отключений питания (с возможностью программного управления алгоритмами).

FlashBus™

  • запатентованная технология быстрой пересылки команд и потока данных между контроллером памяти и микросхемами Flash

Возможности поддержки различной NAND памяти

  • В накопитель в зависимости от предъявляемых требований возможна установка SLC или MLC NAND Flash

Расширенное управление Flash

  • Система равномерно распределяет данные между всеми микросхемами Flash

Автоматический ремаппинг неисправных блоков

  • Автоматическая подмена ‘на лету’ сбойных блоков на исправные (remapping)

Секционное предварительное стирание

  • Секционирование – подразумевает эмуляцию разбиения объема памяти на небольшие блоки в целях повышения общей производительности, это особенно актуально в связи с резким ростом объёмов микросхем Flash памяти
  • Предварительное стирание блоков памяти, позволяющее оптимизировать производительность записи, так как нет необходимости производить стирание перед записью в каждый блок памяти

Scrubbing памяти

  • Операция группового сканирования, очистки и анализа на предмет ошибок, коррекция ошибок одиночных битов и заблаговременное предсказание множественных ошибок.
  • Выполнение этих операций в фоновом режиме, когда не происходит обращения к памяти со стороны интерфейса

Механизм исправления ошибок

  • Базируется на алгоритме BCH ECC – те вычисления контрольных сумм с записью избыточной информации, позволяющий восстанавливать одиночные ошибки и получать информацию о множественных ошибках, примененный алгоритм позволяет восстанавливать до 9 ошибочных бит, или обнаруживать более 10 ошибочных битов

Высокая надёжность и стойкость к вибрации и одиночным ударам

Широкий температурный рабочий диапазон

 
Перечисленные выше используемые технологии позволяют создавать высоконадёжные накопители с высокой производительностью, и позволяют применять данные устройства в авиационной, космической технике и других областях где применение винчестеров обычного типа затруднено или невозможно.
Основным фактором ограничивающим широкое применение SSD накопителей на данный момент является высокая стоимость таких решений. Но неуклонное снижение цен на flash память позволяет надеяться на повсеместную замену классических винчестеров на SSD.
Неуклонный рост продаж и применения данных устройств, а также динамику снижения стоимости хранения мегабайта можно посмотреть на следующих двух диаграммах.
Дополнительную информацию по продукции фирмы Вы можете посмотреть на WEB странице производителя www.bitmicro.com
bitmicro,статья,твердотельные накопители,память

Новости
e-find
Яндекс.Метрика
designed by im.print