Question Pourquoi les lecteurs flash USB sont-ils beaucoup plus lents que les lecteurs SSD?


De ce que je comprends, Clés USB et disques SSD (SSD) sont basés sur des technologies similaires, Mémoire flash NAND.

Mais les clés USB sont généralement assez lentes, avec une vitesse de lecture et d'écriture de 10 à 25 Mo par seconde, tandis que les disques SSD sont généralement très rapides, soit environ 200 à 600 Mo par seconde.

Pourquoi les SSD sont-ils tellement plus rapides que les clés USB? Et pourquoi les clés USB ne sont-elles pas plus rapides que 10-25 Mo par seconde?

Est-ce simplement que les SSD utilisent un accès parallèle à la mémoire flash NAND ou existe-t-il d'autres raisons?


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2018-03-05 15:00


origine


Je compare mes clés USB à usbflashspeed.com, et comme vous pouvez le voir, ils sont plus rapides que vous le dites. - paradroid
Poser la question, quelle est la vitesse d'un SSD lorsque vous le mettez dans un boîtier USB? - Mark Ransom
La réponse de ce qui précède est fondamentalement "la vitesse de la connexion USB" pour tout ce qui inclut USB-3.0. - Maarten Bodewes


Réponses:


Le parallélisme et la manière dont le contrôleur l'utilise sont les principaux facteurs. Il n'y a généralement pas de place pour les 8 à 16 puces NAND discrètes que vous trouverez dans un SSD. Les contrôleurs dans la clé USB ne sont généralement pas aussi complexes non plus, pour utiliser efficacement le parallélisme disponible.

La qualité du flash est un autre facteur important. De nombreuses clés USB utilisent un flash moins cher que vous devez lire et écrire plus lentement pour éviter les erreurs. Les clés USB n'ont pas beaucoup de provisionnement excessif pour vous aider à conserver des blocs propres. Et USB 2.0 est limité à environ 35 Mo / s. Et de nombreux SSD sont livrés avec un gros cache RAM.

La principale raison de ces différences est le prix. Il y a certains SSD dans un facteur de forme de clé USB, comme le LaCie FastKey.


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2018-03-05 15:27





Quelques facteurs que j'ai vus:

  • Parallélisme: Les disques SSD utilisent beaucoup de périphériques Flash et y accèdent fortement en parallèle, en les traitant en pipeline et en les intercalant.

  • SLC vc MLC: Les cellules multi-niveau stockent deux bits dans chaque cellule, mais le temps d'accès est plus long et les cellules à un seul niveau, qui stockent un bit par cellule. En outre, les SLC supportent beaucoup plus de cycles d'écriture / effacement que les MLC. Toutes les clés USB et cartes SD USB sont MLC car elles sont moins chères. Notez que certains SSD «grand public», comme le X25-M d'Intel, utilisent également le MLC, réservant le SLC aux disques «d'entreprise», comme le X25-E.

  • Algorithmes d'allocation complexe.  Non seulement pour le nivellement de l’usure (mais cela est très important aussi), ils dissocient également l’effacement de l’écriture, de sorte que lorsque vous devez écrire, le lecteur a déjà plusieurs cellules pré-effacées prêtes à être écrites.

  • Interfaces: SATA2 et maintenant SATA3 sont un lot plus rapide que l'USB. Non seulement sur le bitrate brut, mais aussi beaucoup plus efficace. Vous n'atteignez jamais 100% de la vitesse théorique de l'USB, mais sur SATA, SAS et IEE1394, vous l'obtenez de manière cohérente.

  • Quelques astuces matérielles supplémentaires comme un petit cache en écriture protégé par batterie. Vous écrivez dans cette petite RAM, et le lecteur écrit lui-même dans Flash après reconnaître l'écriture.


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2018-03-05 20:40





L'interface USB est un énorme goulot d'étranglement. Je possède un lecteur Kanguru eFlash vraiment cool et cela fait une énorme différence.

Cet appareil possède un connecteur USB et un connecteur eSata. Il transfère à 45 Mo / s du côté USB et à 90 Mo / s du côté eSata. Du même appareil! Cela montre vraiment que l'USB est le facteur limitant. Comme d’autres l’ont déjà dit, certains entraînent une construction trop bon marché pour être limitée par USB.


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2018-03-05 18:01





Les clés USB coûtent également un peu moins cher que les SSD. Ce qui est dû au fait qu’ils utilisent un Flash lent moins cher au lieu du Flash rapide et coûteux utilisé dans les SSD.


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2018-03-05 15:06



Et est-ce que la principale différence entre Flash moins cher et moins cher que Flash rapide et coûteux, sauf le prix? - Jonas
La RAM non volatile rapide est un peu plus coûteuse à fabriquer; le coût a beaucoup baissé, mais loin d'être suffisant pour qu'il soit utilisé avec des clés USB bon marché. - geekosaur
Oui, mais vous ne mentionnez toujours que le prix. Utilisent-ils la même technologie? et comment deviennent-ils plus rapides? - Jonas
J'ai utilisé pour soutenir les fabricants de puces; Je ne connais pas leurs affaires. Mais j'imagine que cela implique la même technologie de base mais peut-être avec des matériaux plus exotiques; à titre d'exemple, pouvant ou non être pertinent dans ce cas, un substrat de GaAs avec un dopage spécifique qui doit avoir une densité spécifique avec une tolérance très élevée. Vous pouvez rechercher des détails, mais cela signifie généralement des chambres à vide et des températures contrôlées avec précision, et même ainsi, les rendements peuvent être assez faibles (c'est-à-dire que jusqu'à 70% du matériel résultant peut ne pas avoir la tolérance requise). - geekosaur


La différence principale est l'utilisation de la technologie: SLC (Single Cell), MLC (multi-cellules), TLC (Three-level Cell). Bien que SLC soit le plus fiable et le plus rapide, il est également limité à la capacité maximale en Go sur chaque puce Flash. Les lecteurs Flash plus lents dont vous parlez utilisent MLC et sont donc plus lents, alors que la majorité des disques SSD utilisent encore SLC.


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2018-03-08 23:53





Divers facteurs peuvent limiter les performances d'un lecteur flash USB, allant des contraintes de taille physique et des performances NAND au traitement du protocole USB.

  • La contrainte la plus importante est probablement celle de la taille. Les lecteurs flash USB doivent avoir une taille raisonnable, de sorte que les fabricants ne peuvent pas emballer exactement trop de puces NAND dans le lecteur. Les disques SSD utilisent généralement le facteur de forme du disque dur de 2,5 pouces, ce qui fournit suffisamment d'espace pour la NAND. (Même le facteur de forme mSATA fournit plus d'espace que ce qui est disponible dans un lecteur flash de taille raisonnable.) En règle générale, plus il y a de puces NAND dans un lecteur, plus le contrôleur peut écrire sur d'autres puces. en même temps (en parallèle).

    • Samsung élimine complètement ce problème en fabriquant un «SSD portable» avec une technologie SSD complète, avec le même contrôleur NAND et hautes performances que l'on retrouve sur un «vrai» SSD interne. Ces lecteurs se connectent à l'ordinateur via un câble USB plutôt que directement sur un port USB.

    • Il existe des clés USB dans le facteur de forme traditionnel qui utilisent la technologie SSD complète. Toutefois, la plupart des consommateurs n’ont pas besoin ou ne s’attendent pas à une performance SSD complète à partir d’un lecteur flash, ce qui les limite à un créneau coûteux. De tels lecteurs sont généralement assez grands pour bloquer les ports USB adjacents sur la plupart des systèmes.

  • Pour réduire les coûts, les clés USB utilisent généralement des NAND moins performants que les puces utilisées dans les SSD, ainsi que des contrôleurs moins puissants. De plus, comme les lecteurs flash ont généralement une capacité inférieure à celle des disques SSD, il y a moins de NAND par rapport aux autres composants, comme le boîtier, la carte de circuit imprimé et le contrôleur, ce qui augmente également le coût par Go.

  • De plus, le protocole USB a une surcharge relativement élevée. Pour atteindre des performances maximales, le lecteur doit prendre en charge UASP, qui permet au système d'envoyer des commandes SCSI aux lecteurs USB. Les disques moins coûteux ne prennent généralement en charge que le transport en bloc uniquement, ce qui limite encore les performances. Voir cette réponse pour plus d'informations.


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2018-03-06 04:18