מה עושה זיכרון פלאש eMMC קיימא התקנים ניידים, אבל לא מחשבים?

באמצעות זיכרון פלאש להפעלת מערכת שולחן העבודה, כמו Windows, היה מומלץ במשך זמן לא רב. אבל מה עשה את זה רצוי ובר קיימא אפשרות עבור התקנים ניידים? היום של SuperUser Q & A פוסט יש את התשובה לשאלה הקורא סקרן.

מפגש השאלות והתשובות של היום מגיע אלינו באדיבות SuperUser - חלוקה מחודשת של Stack Exchange, קיבוץ מונחה על ידי הקהילה של אתרי אינטרנט של Q & A.

השאלה

SuperUser Reader RockPaperLizard רוצה לדעת מה עושה זיכרון פלאש eMMC קיימא במכשירים ניידים, אבל לא מחשבים אישיים:

מאז כונני הבזק מסוג USB הומצאו, אנשים תהו אם הם יכולים להפעיל את מערכות ההפעלה שלהם עליהם. התשובה היתה תמיד "לא", כי מספר הכתבים הנדרשים על ידי מערכת ההפעלה היה ללבוש אותם במהירות.

כמו SSD הפכו פופולריים יותר, ללבוש פילוס הטכנולוגיה השתפרה על מנת לאפשר מערכות הפעלה לרוץ עליהם. טבלטים שונים, נטבוקים ומחשבים דקים אחרים משתמשים בזיכרון פלאש במקום בכונן קשיח או ב- SSD, ומערכת ההפעלה מאוחסנת בו.

איך זה נעשה פתאום מעשי? האם הם בדרך כלל ליישם טכנולוגיות פילוס ללבוש, למשל?

מה עושה זיכרון פלאש eMMC קיימא במכשירים ניידים, אבל לא מחשבים אישיים?

התשובה

SuperUser התורמים Speeddymon ו Journeyman חנון יש את התשובה עבורנו. ראשית, Speeddymon:

כל התקני זיכרון הבזק, מטאבלטים לטלפונים ניידים, שעונים חכמים, SSD, כרטיסי SD במצלמות וכונני USB מסוג USB משתמשים בטכנולוגיית NVRAM. ההבדל הוא האדריכלות NVRAM וכיצד מערכת ההפעלה mounts את מערכת הקבצים על כל אמצעי אחסון הוא פועל.

בטאבלטים של Android ובטלפונים ניידים, טכנולוגיית ה- NVRAM מבוססת על eMMC. הנתונים שאני יכול למצוא על טכנולוגיה זו מציע בין 3k ל 10k מחזורים לכתוב. למרבה הצער, אף אחד מה מצאתי עד כה הוא סופי, כמו ויקיפדיה הוא ריק על מחזורי כתיבה של הטכנולוגיה הזו. כל שאר המקומות שיש לי נראה קרה בפורומים שונים, כך בקושי מה שאני מכנה מקור אמין.

לשם השוואה, מחזורי כתיבה בטכנולוגיית NVRAM אחרת כגון SSD, המשתמשים בטכנולוגיית NAND או NOR, הם בין 10k ל -30 k.

עכשיו, לגבי בחירת מערכת ההפעלה של איך לעלות על מערכת הקבצים. אני לא יכול לדבר על איך אפל עושה את זה, אבל עבור אנדרואיד, השבב הוא partitioned החוצה כמו כונן קשיח יהיה. יש לך מחיצה של מערכת ההפעלה, מחיצת נתונים ומספר מחיצות קנייניות אחרות, בהתאם ליצרן ההתקן.

מחיצת השורש האמיתית מתגוררת בתוך האתחול, שהוא מקובץ כקובץ דחוס (jffs2, cramfs וכו ') יחד עם הליבה, כך שכאשר שלב 1 של המכשיר הושלם (מסך הלוגו של היצרן בדרך כלל), ולאחר מכן הקרנל המגפיים ואת מחיצת השורש מותקן בו זמנית כמו דיסק RAM.

כאשר מערכת ההפעלה מאתחלת, היא מרימה את מערכת הקבצים של המחיצה הראשית (/ system, שהיא jffs2 במכשירים לפני Android 4.0, ext2 / 3/4 במכשירים מאז Android 4.0 ו- xfs במכשירים האחרונים) לקריאה בלבד כי אין נתונים ניתן לכתוב אליו. זה יכול, כמובן, להיות עבדו על ידי מה שנקרא "השתרשות" של המכשיר שלך, אשר נותן לך גישה כמשתמש סופר ומאפשר לך remount את המחיצה כמו קריאה / כתיבה. נתוני "המשתמש" שלך נכתבים למחיצה אחרת על השבב (/ data, אשר עוקב אחר אותה מוסכמה כמפורט לעיל על סמך גרסת Android).

כשטלפונים ניידים רבים יותר נוטים להשליך חריצים לכרטיסי SD, ייתכן שתחשוב שתפגע בכובע מחזור הכתיבה מוקדם יותר מפני שכל הנתונים שלך נשמרים כעת באחסון eMMC במקום בכרטיס SD. למרבה המזל, רוב מערכות הקבצים לזהות כישלון לכתוב לאזור נתון של אחסון. אם הכתיבה נכשלת, הנתונים נשמרים בשקט לאזור חדש של אחסון והאזור השגוי (המכונה בלוק רע) מוקטן על-ידי מנהל מערכת הקבצים כדי שהנתונים לא יכתבו עוד בעתיד. אם קריאה נכשלת, הנתונים מסומנים כמושחתים או שהמשתמש הורה להריץ בדיקת מערכת קבצים (או לבדוק דיסק) או שהמכשיר בודק אוטומטית את מערכת הקבצים במהלך האתחול הבא.

למעשה, ל- Google יש פטנט לאיתור וטיפול אוטומטיים של בלוקים פגומים: ניהול בלוקים פגומים בזיכרון פלאש עבור כרטיס נתונים אלקטרוני

כדי להבין יותר, השאלה שלך על איך זה הפך פתאום מעשית היא לא השאלה הנכונה לשאול. זה מעולם לא היה מעשי. זה היה מומלץ מאוד על התקנת מערכת ההפעלה (Windows) על SSD (ככל הנראה) בגלל המספר של כותב זה עושה לדיסק.

לדוגמה, הרישום מקבל ממש מאות קריאות וכותב לשנייה, אשר ניתן לראות עם כלי Regmon של Microsoft-SysInternals.

התקנת Windows היה מומלץ על הדור הראשון SSDs כי עם חוסר פילוס ללבוש, הנתונים שנכתב הרישום כל שנייה (סביר) בסופו של דבר תפס עד המאמצים הראשונים וגרמו מערכות unbootable עקב שחיתות ברישום.

עם טבליות, טלפונים ניידים, או פחות או יותר כל התקן אחר מוטבע, אין רישום (Windows Embedded התקנים להיות חריגים, כמובן) ולכן, אין דאגה של נתונים כל הזמן להיות כתוב לאותם חלקים של המדיום פלאש.

עבור התקני Windows Embedded, כגון רבים מהקיוסקים המצויים במקומות ציבוריים (כגון Walmart, Kroger וכו '), שבו אתה עשוי לראות באודום אקראי מעת לעת, אין הרבה תצורה שניתן לבצע מאז שהם מתוכננים מראש עם תצורות שנועדו לא לשנות. השינויים היחידים שמתרחשים לפני שהשבב נכתב ברוב המקרים. כל מה שצריך לשמור, כמו התשלום שלך למכולת, מתבצע דרך הרשת למסדי הנתונים של החנות בשרת.

ואחריו התשובה מאת חנון המסע:

התשובה היתה תמיד "לא", כי מספר הכתבים הנדרשים על ידי מערכת ההפעלה היה ללבוש אותם במהירות.

בסופו של דבר הם הפכו חסכוני לשימוש המרכזי. זה "ללבוש" הוא הדאגה היחידה היא קצת הנחה. היו מערכות פועל זיכרון מוצק המדינה במשך תקופה ארוכה של זמן. אנשים רבים שבנו מכלי רכב הוצאו מכרטיסי CF (שהיו תואמים מבחינה אלקטרונית ל- PATA וטרווויאלי להתקנה לעומת כוננים קשיחים של PATA), ומחשבים תעשייתיים היו בעלי אחסון מבוסס פלאש קטן וקשוח.

עם זאת, לא היו אפשרויות רבות עבור האדם הממוצע. אתה יכול לקנות כרטיס CF pricy מתאם עבור מחשב נייד, או למצוא דיסק זעיר, פריסי מאוד תעשייתי על יחידת מודול עבור שולחן העבודה. הם לא היו גדולים מאוד לעומת כוננים קשיחים עכשוויים (מודרני IDE DOMs למעלה ב 8GB או 16GB אני חושב). אני די בטוח שאתה יכול gotten מוצק המדינה כונני מערכת להגדיר את הדרך לפני SSD סטנדרטיים הפך נפוץ.

לא היו באמת שום שיפורים אוניברסליים / קסום ב פילוס ללבוש ככל שאני יודע. היו שיפורים מצטברים בזמן שאנחנו כבר מתרחקים מ SLC pricy כדי MLC, TLC, ואפילו QLC יחד עם גודל התהליך קטן יותר (כל אלה עם עלות נמוכה יותר עם כמה סיכון גבוה יותר של לבוש). פלאש יש gotten הרבה יותר זול.

היו גם כמה חלופות שלא היו ללבוש בעיות. לדוגמה, הפעלת המערכת כולה מחוץ ROM (אשר ניתן לטעון אחסון מוצק המדינה) ואת הסוללה מגובים RAM, אשר SSDs מוקדם רבים והתקנים ניידים כמו פאלם פיילוט בשימוש. אף אחד מאלה אינו שכיח כיום. כוננים קשיחים התנדנדו לעומת זאת, סוללה מגובה RAM (יקר מדי), התקני מצב מוצק מוקדם (קצת pricy), או איכרים עם דגלים (מעולם לא נתפס בשל צפיפות הנתונים נורא). אפילו זיכרון פלאש מודרני הוא צאצא של eeproms מהר מחיקת eeproms שימשו מכשירים אלקטרוניים לאחסון של דברים כמו קושחה עבור הגילאים.

כוננים קשיחים פשוט היו בצומת נחמד של נפח גבוה (וזה חשוב), בעלות נמוכה, אחסון מספיק יחסית.

הסיבה שאתה מוצא eMMCs במחשבים מודרניים בסוף נמוך הוא הרכיבים זולים יחסית, גדולים מספיק (עבור מערכות הפעלה שולחן העבודה) במחיר זה, ולשתף משותף עם רכיבי הטלפון הנייד, כך שהם מיוצרים בכמות גדולה עם ממשק סטנדרטי. הם גם נותנים צפיפות גדולה של נפח נפח שלהם. בהתחשב רבים של מכונות אלה יש כונן זעיר 32GB או 64GB, בכושר עם כוננים קשיחים מן החלק הטוב ביותר של לפני עשור, הם אופציה הגיונית בתפקיד זה.

אנחנו סוף סוף להגיע לנקודה שבה אתה יכול לאחסן כמות סבירה של זיכרון affordably ועם מהירויות סבירות על eMMCs ו Flash, ולכן אנשים הולכים עבורם.

יש לך משהו להוסיף להסבר? נשמע את ההערות. רוצה לקרוא תשובות נוספות ממשתמשים אחרים בעלי ידע טכנולוגי מתמצא? בדוק את נושא הדיון המלא כאן.

אשראי תמונה: מרטין וולטרי (פליקר)