16Aug

Co vytváří paměť Flash eMMC v mobilních zařízeních, ale nikoli v počítačích?

click fraud protection

Používání paměti flash pro spuštění systému pro stolní počítače, jako je Windows, bylo již dávno upozorněno. Ale co je pro mobilní zařízení žádoucí a životaschopné?Dnešní zpráva SuperUser Q & A má odpověď na otázku zvědavé čtenáře.

dnešní otázka &Odpověď na zasedání se k nám dostala s laskavým svolením SuperUser - podřízenou výměnou Stack Exchange, skupině webů Q & A založených na komunitě.

Otázka

čtečka zařízení SuperUser RockPaperLizard chce vědět, co dělá z flash paměti eMMC životaschopnou v mobilních zařízeních, ale nikoli v počítačích:

Od chvíle, kdy byly vynalezeny USB flash disky, se lidé zajímali, jestli by mohli na nich provozovat své operační systémy. Odpověď byla vždy "ne", protože počet zápisů vyžadovaných operačním systémem by je rychle vyčerpal.

Vzhledem k tomu, že disky SSD se staly populárnějšími, zlepšila se technologie vyrovnávání opotřebení, aby mohly operační systémy fungovat. Různé tablety, netbooky a jiné štíhlé počítače používají místo pevného disku nebo SSD flashovou paměť a na něm je uložen operační systém.

instagram viewer

Jak se to náhle stalo praktickým? Používají obvykle například technologie pro vyrovnávání opotřebení?

Co dělá paměť flash eMMC životaschopnou v mobilních zařízeních, ale ne PC?

Respondenti odpovědí

SuperUser Speeddymon a Journeyman Geek mají odpověď.Nejdříve, Speeddymon:

Všechny paměťové zařízení typu flash, od tabletů po mobilní telefony, inteligentní hodinky, jednotky SSD, karty SD ve fotoaparátech a pohony USB s palcem používají technologii NVRAM.Rozdíl je v architektuře NVRAM a způsobu, jakým operační systém připojuje souborový systém na jakékoliv médium, na kterém je uloženo.

Pro tablety a mobilní telefony Android je technologie NVRAM založena na eMMC.Data, která můžu najít na této technologii, naznačují, že mezi 3k až 10k zápisovými cykly. Bohužel, nic z toho, co jsem dosud našel, není konečné, protože Wikipedia je prázdná v písemných cyklech této technologie. Všechna ostatní místa, která jsem se dívala, se stala různými fóry, takže jsem sotva to, co bych nazval spolehlivým zdrojem.

Pro srovnání jsou zápisové cykly na jiných technologiích NVRAM, jako jsou SSD, které používají technologii NAND nebo NOR, mezi 10k a 30k.

Nyní, pokud jde o volbu operačního systému, jak připojit souborový systém. Nemohu mluvit o tom, jak to dělá Apple, ale pro Android je čip rozdělen na pevný disk. Máte oddíl operačního systému, datový oddíl a několik dalších vlastních oddílů v závislosti na výrobci zařízení.

Skutečný kořenový oddíl žije uvnitř zavaděče, který je spolu s jádrem spojen s komprimovaným souborem( jffs2, cramfs atd.), Takže po dokončení bootovacího kroku zařízení 1( obrazovka výrobce loga obvykle)jádra kernelu a kořenový oddíl jsou současně připojeny jako disk RAM.

Jakmile se operační systém spustí, připojuje souborový systém primárního oddílu( / systém, který je zařízení jffs2 na zařízeních před Androidem 4.0, ext2 /3/ 4 na zařízeních od Android 4.0 a xfs na nejnovějších zařízeních) jako čtení jen tak, abyžádné údaje nelze zapsat. To samozřejmě může být zpracováno takzvaným "zakořeněním" vašeho zařízení, které vám umožní přistupovat jako super uživatel a dovolí vám znovu namontovat oddíl jako čtení a zápis.Údaje o uživateli jsou zapsány na jiný oddíl na čipu( / data, který vychází ze stejné konvence podle výše uvedené verze systému Android).

S více a více mobilními telefony vybíjejícími sloty pro karty SD, můžete si myslet, že narazíte na čepičku zápisu dříve, protože všechny vaše data jsou nyní ukládány do úložiště eMMC namísto SD karty. Naštěstí většina systémů souborů detekuje neúspěšný zápis do dané oblasti úložiště.Pokud se zápis nezdaří, data jsou tiše uložena do nové oblasti úložiště a špatná oblast( známá jako špatný blok) je odpojena ovladačem souborového systému, takže data již nejsou v budoucnu psána. Pokud dojde k selhání čtení, jsou data označena jako poškozená a uživatel je vyzván, aby spustil kontrolu systému souborů( nebo zkontrolovat disk) nebo zařízení automaticky zkontroluje souborový systém během dalšího spuštění.

Ve skutečnosti má Google patent na automatické zjišťování a manipulaci se špatnými bloky: Správa špatných bloků ve flash paměti pro elektronickou kartu flash data

Chcete-li získat více informací, vaše otázka o tom, jak se to náhle stalo praktickým, není správná otázka. Nikdy nebylo nepraktické.Byl důrazně doporučen proti instalaci operačního systému( Windows) na SSD( pravděpodobně) kvůli počtu zápisů na disk.

Například registr obdrží doslova stovky čtení a zápisů za sekundu, což lze vidět pomocí nástroje Microsoft-SysInternals Regmon.

Instalace systému Windows byla doporučena proti SSD první generace, protože s chybějícími úrovněmi opotřebení byly data zapsaná do registru každou sekundu( pravděpodobně) nakonec zachycena až k počátečním uživatelům a vedla k nesprávným systémům v důsledku poškození registru.

S tabletami, mobilními telefony a prakticky libovolným jiným vestavěným zařízením neexistuje žádný registr( samozřejmě se jedná o výjimky pro Windows Embedded zařízení), a proto se neustále zapisují do stejných částí média.

Pro zařízení se systémem Windows Embedded, jako je například mnoho kiosků, které se nacházejí na veřejných místech( například Walmart, Kroger atd.), Kde se někdy může zobrazit náhodný BSOD, není možné provádět celou řadu konfiguracíjsou předem navrženy s konfiguracemi, které se nikdy nemění.Jediný čas, kdy se změní, je před tím, než je čip napsán ve většině případů.Všechno, co je třeba uložit, jako je platba do obchodu s potravinami, se provádí prostřednictvím sítě do databází úložiště na serveru.

Následující odpověď od Journeymana Geeka:

Odpověď byla vždy "ne", protože počet zápisů vyžadovaných operačním systémem by je rychle vyčerpal.

Konečně se staly nákladově efektivní pro hlavní použití.Toto "opotřebení" je jediným problémem, který je trochu předpokladem. Existují systémy, které po dlouhou dobu vypouští pevnou paměť.Mnoho lidí, kteří postavili auto-motory vyřazené z CF karet( které byly elektricky kompatibilní s PATA a triviální k instalaci ve srovnání s pevnými disky PATA) a průmyslové počítače měly malé, robustní úložiště založené na blesku.

To znamená, že pro průměrného člověka nebylo mnoho možností.Mohli byste si koupit pricy CF kartu a adaptér pro laptop nebo najít malý, velmi pěkný průmyslový disk na module modulu pro pracovní plochu. Oni nebyli příliš velké v porovnání se současnými pevnými disky( moderní IDE DOMs top na 8GB nebo 16GB myslím).Jsem si jist, že byste mohli dostat Solid State systémové disky nastavené tak, aby se standardní SSD staly běžnými.

V životě jsem nezjistil žádné univerzální / kouzelné vylepšení opotřebení.Došlo k přírůstkovému zlepšení, když jsme se přestěhovali od cenově dostupného SLC k MLC, TLC a dokonce i QLC spolu s menšími procesními rozměry( z nichž všechny mají nižší náklady s určitým vyšším rizikem opotřebení).Flash se stal mnohem levnějším.

Bylo také několik alternativ, které neměly problémy s opotřebením. Například běh celého systému z ROM( což je pravděpodobně polovodičové úložiště) a baterie s podporou RAM, kterou mnoho starých SSD a přenosných zařízení, jako je Palm Pilot použitý.Žádný z nich není dnes běžný.Pevný disk se houpal ve srovnání s tvrzením, baterie s podporou RAM( příliš drahé), staré polovodičové zařízení( poněkud pricy) nebo rolníci se vlajkami( nikdy nechytili kvůli strašné hustotě dat).Dokonce i moderní flash paměť je potomkem rychle vymazávacích eepromů a eepromy byly použity v elektronických zařízeních pro ukládání věcí, jako je firmware pro věky. Pevné disky

byly jednoduše na pevném křižovatce s velkým objemem( což je důležité), nízké náklady a relativně dostatečné skladování.

Důvodem, proč najdete eMMC v moderních, nízkopodlažních počítačích, jsou tyto součásti relativně levné, dostatečně velké( pro stolní operační systémy) a sdílejí společné prvky se součástmi mobilního telefonu, takže se vyrábějí ve velkém se standardním rozhraním. Oni také dávají velkou hustotu skladování pro jejich objem. Vzhledem k tomu, že mnoho z těchto strojů má malý 32 GB nebo 64 GB disk, na paralelně s pevnými disky od léta před deseti lety, jsou rozumnou volbou v této roli.

Konečně jsme dosáhli místa, kde můžete ukládat rozumné množství paměti za přijatelné ceny a na rozumných rychlostech na eMMC a blesk, a proto lidé jdou za ně.

Musíte něco přidat k vysvětlení?Zní to v komentářích. Chcete se dozvědět více odpovědí od ostatních uživatelů technologie Stack Exchange? Podívejte se na celý diskusní příspěvek zde.

Obrázek

: Martin Voltri( Flickr)