SSD диски всех типов дают заметный выигрыш по габаритам, потребляемой энергии, они не боятся ударов, воздействия температуры, обладают значительно большей надежностью, не содержат в себе сложных электромеханических элементов, процесс их изготовления проще поддается автоматизации. По прогнозам специалистов, можно уже реально рассчитывать на появление в ближайшие годы новых типов жестких дисков объемом 5 - 50 Терабайт и более.
В настоящее время существуют две основные архитектуры построения флэш-памяти: память на основе ячеек NOR (логическая функция ИЛИ-НЕ) и NAND (логическая функция И-НЕ).
Структура флэш-памяти типа NOR состоит из параллельно включенных элементарных ячеек хранения информации. Такая организация ячеек обеспечивает произвольный доступ к данным и побайтную запись информации (но можно организовать и блочную структуру данных).
В основе построения структуры флэш-памяти типа NAND лежит принцип последовательного соединения элементарных ячеек хранения информации, образующих группы (по 16 ячеек в одной группе), которые объединяются в страницы, а страницы объединяются в блоки. При таком построении массива памяти обращение к отдельным ячейкам невозможно, это напоминает блочную структуру данных жесткого диска. Программирование выполняется одновременно только в пределах одной страницы, а при стирании обращение происходит к блокам или к группам блоков.
Особенности и различия в организации структуры между памятью NOR и NAND, обуславливают серьезные различия их технических характеристик, и определяют область их применения.
Флэш-память типа NAND используется для хранения и работы со сравнительно большими массивами данных, процессы записи/стирания в памяти NAND выполняются значительно быстрее, чем в памяти NOR. А поскольку 16 прилегающих друг к другу ячеек памяти NAND соединены последовательно, без контактных промежутков, достигается и очень высокая плотность размещения ячеек на кристалле, что позволяет получить большую емкость при одинаковых технологических нормах. Кроме того, последовательная организация ячеек обеспечивает высокую степень масштабируемости, что делает флэш-память типа NAND лидером и в гонке наращивания объемов памяти, поэтому они наиболее подходят для создания твердотельных HDD. Память NAND имеет большее число циклов программирования/стирания и энергопотребление микросхемы памяти данного типа значительно ниже. Программирование и чтение выполняются посекторно или постранично, т. е. блоками по 512 байт, что соответствует размеру блока данных секторов накопителей на магнитных дисках.
Производители флэш-памяти типа NAND серьезно намерены расширить область применения своих микросхем и заменить ими (в различных устройствах) жесткие диски и память других типов.
Компании Intel и Micron совместными усилиями создали новый тип системы хранения данных, который в одну тысячу раз быстрее самой передовой памяти NAND Flash.
Новый тип памяти, получивший название 3D XPoint, показывает скорости чтения и записи в тысячу раз превышающие скорость обычной памяти NAND, а также обладает высокой степенью прочности и плотности. Новая память в десять раз плотнее чипов NAND и позволяет на той же физической площади сохранять больше данных и при этом потребляет меньше питания. Intel и Micron заявляют, что их новый тип памяти может использоваться как в качестве системной, так и в качестве энергозависимой памяти, то есть, другими словами, ее можно использовать в качестве замены как оперативной RAM-памяти, так и SSD. В настоящий момент компьютеры могут взаимодействовать с новым типом памяти через интерфейс PCI Express, однако Intel говорит, что такой тип подключения не сможет раскрыть весь потенциал скоростей новой памяти, поэтому для максимальной эффективности памяти XPoint придется разработать новую архитектуру материнской платы.
Благодаря новой технологии 3DXpoint (кросс-поинт) ячейка памяти меняет сопротивление для различения между нулем и единицей. Уже в 2016 году эта технология получила широкое применение в SSD дисках. Intel заявляет о 1000-кратном превосходстве нового типа памяти, по сравнению с привычными нам флеш-картами и жесткими дисками. Устройства (под брендом Optane) будет производить компания Micron с использованием 20-нм техпроцесса (2.5 дюймовых твердотельных накопителей SSD, но также выйдут диски SSD с другими типоразмерами.
Версия сайта для слабовидящих