Mit flash-Speicher zum ausführen von desktop-system, wie Windows, von denen abgeraten wird für einige Zeit. Aber was machte es eine wünschenswerte und praktikable option für mobile Geräte? Heute ist die SuperUser-Q&A-post ist die Antwort auf einen neugierigen Leser die Frage.
Die heutige Frage & Antwort-Sitzung kommt zu uns mit freundlicher Genehmigung von SuperUser—eine Unterteilung von Stack Exchange, eine von der community getriebene Gruppierung der Q&A-Websites.
Die Frage
SuperUser-reader RockPaperLizard will wissen, was macht eMMC-flash-Speicher lebensfähig mobile Geräte, aber nicht PCs:
Seitdem USB-flash-Laufwerke wurden erfunden, die Menschen haben sich gefragt, ob Sie könnte zu laufen Ihre Betriebssysteme auf Ihnen. Die Antwort war immer “Nein”, da die Anzahl der Schreibvorgänge erforderlich sind, die durch ein Betriebssystem würde schnell tragen Sie.
SSDs werden immer beliebter, wear-leveling-Technologie wurde verbessert, um zu ermöglichen, Betriebssysteme für die auf Ihnen laufen. Verschiedene tablets, netbooks und andere schlanke Computer verwenden flash-Speicher statt einer Festplatte oder SSD und das Betriebssystem gespeichert sind.
Wie kam das plötzlich praktisch werden? Tun Sie in der Regel implementieren, die wear-leveling-Technologien, zum Beispiel?
Was macht eMMC-flash-Speicher lebensfähig mobile Geräte, nicht aber PCs?
Die Antwort
SuperUser Mitwirkenden Speeddymon und Geselle Geek haben die Antwort für uns. First up, Speeddymon:
Alle flash-Speicher-Geräten, tablets, Handys, smart-Uhren, SSDs, SD-Karten, Kameras und USB-Sticks verwenden NVRAM-Technologie. Der Unterschied liegt in der NVRAM-Architektur und wie das Betriebssystem mountet das Dateisystem auf welchem Speichermedium.
Für Android-tablets und-Handys, die NVRAM-Technologie ist eMMC basiert. Die Daten, die ich finden kann, diese Technologie schlägt vor, zwischen 3k bis 10k Schreibzyklen. Leider nichts von dem was ich bis jetzt gefunden habe ist definitiv, wie die Wikipedia leer auf dieser Technologie Schreibzyklen. Alle anderen Orte, die ich ausgesehen haben, war in verschiedenen Foren, also kaum das, was ich nennen möchte eine zuverlässige Quelle.
Zum Vergleich Willen, die write-Zyklen auf andere NVRAM-Technologie wie SSDs verwenden NAND-oder NOR-Technologie, sind zwischen 10k und 30k.
Nun, in Bezug auf das Betriebssystem der Wahl, wie das Dateisystem mounten. Ich kann nicht sprechen, wie Apple es tut, aber für Android, der chip partitioniert wie eine Festplatte wäre. Sie haben ein Betriebssystem-partition, eine Datenpartition und mehrere andere geschützte Partitionen je nach Hersteller des Geräts.
Die eigentliche root-partition lebt in den bootloader, die gebündelt als komprimierte Datei (jffs2, cramfs, etc.) zusammen mit dem kernel, so dass, wenn das Gerät stage 1 boot ist komplett (die Hersteller-logo-Bildschirm in der Regel), dann den kernel bootet und die root-partition ist gleichzeitig montiert als RAM-disk.
Als Betriebssystem hochfährt, es stellt die primäre partition ‘ s file system (/system, das jffs2 auf Geräten vor Android 4.0, ext2/3/4-Geräte, da Android 4.0 und xfs auf den neuesten Geräten), die als schreibgeschützt, so dass keine Daten geschrieben werden können. Das kann natürlich umgangen werden, indem so genannte “rooting” Ihr Gerät, wodurch Sie Zugriff als super-user und ermöglicht es Ihnen, remount der partition als read/write. Ihre “user” – Daten geschrieben auf einer anderen partition auf dem chip (/Daten, die folgt der gleichen Konvention wie oben basiert auf der Android-version).
Mit mehr und mehr Handys Notwasserung SD-card-slots, könnte man denken, dass Sie hit write cycle cap früher, weil alle Ihre Daten werden nun gespeichert, um eMMC-Speicher statt SD-Karte. Zum Glück, die meisten Datei-Systeme erkennen einer fehlgeschlagenen Schreibzugriff auf einen bestimmten Bereich der Lagerung. Wenn ein Schreibvorgang fehlschlägt, dann werden die Daten automatisch gespeichert, um einen neuen Bereich der Lagerung und der bad-Bereich (bekannt als “bad block”) ist abgeriegelt von der Datei-system-Treiber, so dass die Daten nicht mehr geschrieben, die es in die Zukunft. Wenn ein Lesen fehlschlägt, dann werden die Daten gekennzeichnet, die als korrupt und entweder der Benutzer wird aufgefordert, zum ausführen einer Datei-system-check (oder “check disk”), oder das Gerät überprüft automatisch, ob das Dateisystem beim nächsten Booten.
Als eine Angelegenheit von der Tat, Google hat ein patent für die automatische Erkennung von und Umgang mit bad blocks: Verwaltung der bad blocks im flash-Speicher für elektronische Daten-flash-Karte
Um mehr zu dem Punkt, Ihre Frage auf, wie diese plötzlich wurde die praktische, ist nicht die richtige Frage zu stellen. Es war nie unpraktisch in den ersten Platz. Es wurde dringend empfohlen, vor der Installation eines Betriebssystems (Windows) auf eine SSD (vermutlich), da die Anzahl der Schreibvorgänge auf einer Festplatte.
Zum Beispiel, die Registrierung erhält buchstäblich Hunderte von lese-und Schreibvorgängen pro Sekunde, die kann man mit den Microsoft-SysInternals-Tool Regmon.
Die Installation von Windows wurde geraten, gegen die auf der ersten generation SSDs, weil mit dem fehlen von wear-leveling die Daten in die Registrierung geschrieben jeder zweite (wahrscheinlich) irgendwann eingeholt “early adopters” und führte zu einer nicht mehr startfähigen Systemen durch die Registrierung der Korruption.
Mit Tabletten, Handys, und so ziemlich jede andere embedded-Gerät, es gibt keine registry (Windows Embedded-Geräte, die Ausnahmen, natürlich) und es besteht somit keine Sorge, der ständig Daten geschrieben, um die gleichen Teile des flash-Mediums.
Für Windows Embedded-Geräte, wie viele der Kioske an öffentlichen Orten (wie Walmart, Kroger, etc.) wo sehen Sie möglicherweise eine zufällige BSOD, von Zeit zu Zeit, es gibt nicht eine ganze Menge an Konfiguration, die getan werden können, da Sie pre-designed mit Konfigurationen, die dazu bestimmt sind, nie ändern. Die einzige Zeit, die änderungen, die stattfinden, bevor der chip geschrieben wird, in den meisten Fällen. Alles, was gespeichert werden soll, wie Sie Ihre Zahlung an das Lebensmittelgeschäft, erfolgt über das Netzwerk, den Informationsspeicher-Datenbanken auf einem server.
Gefolgt von der Antwort von Journeyman Geek:
Die Antwort war immer “Nein”, da die Anzahl der Schreibvorgänge erforderlich sind, die durch ein Betriebssystem würde schnell tragen Sie.
Sie wurde schließlich kostengünstig für mainstream-Nutzung. “Verschleiß” ist die einzige Sorge ist ein bisschen wie eine Vermutung. Es wurden Systeme mit off-solid-state-Speicher für eine beträchtliche Zeit. Viele Leute, die integrierte Auto-Computer gebootet Weg von CF-Karten (die waren elektrisch kompatibel mit PATA und trivial zu installieren im Vergleich zu PATA-Festplatten) und Industrie-Computer hatten kleine, robuste flash-basierten Speicher.
Das heißt, es gab nicht viele Optionen für die Durchschnittliche person. Sie können kaufen einen teuren CF-Karte und einen Adapter für einen laptop, oder finden Sie eine kleine, sehr teuer Industrie-Datenträger auf einem Modul-Einheit für einen desktop. Sie waren nicht sehr groß im Vergleich zu modernen Festplatten (moderne IDE DOMs oben auf 8GB oder 16 GB glaube ich). Ich bin mir ziemlich sicher, dass Sie könnte bekommen haben-solid-state system-Laufwerke einrichten, bevor standard-SSDs üblich wurden.
Es haben nicht wirklich alle universal/Magische Verbesserungen in der wear-leveling, soweit ich weiß. Es wurden inkrementelle Verbesserungen, während wir schon Weg vom teuren SLC, MLC, TLC, und auch QLC zusammen mit kleineren Prozess-Größen (alle, die niedrigeren Kosten, einer höheren Gefahr von Verschleiß). Flash ist mittlerweile viel billiger.
Es gab auch ein paar alternativen, die nicht tragen Probleme. Zum Beispiel, läuft das gesamte system aus einem ROM (die ist wohl solid-state-Speicher ) und Batterie gesicherte RAM, die viele ältere SSD-Laufwerke und tragbare Geräte wie den Palm Pilot verwendet. Keine von diesen sind heute üblich. Festplatten gerockt im Vergleich zu sagen, batteriegepufferte RAM (zu teuer), früh-solid-state-Geräte (etwas teuer), oder den Bauern mit Fahnen (nie erwischt, weil der schreckliche Daten Dichte). Auch moderne flash-Speicher ist ein Nachkomme von schnell-löschen von eeproms und eeproms verwendet wurden, in der elektronische Geräte für die Speicherung von Dingen wie firmware für das Alter.
Festplatten waren einfach auf eine schöne Kreuzung von hohem Volumen (das ist wichtig), den niedrigen Kosten, und relativ ausreichend Stauraum.
Der Grund, warum Sie finden eMMCs in der modernen, low-end-Computern die Komponenten sind relativ günstig, groß genug (für desktop-Betriebssysteme) an die Kosten, und teilen gemeinsamkeit mit Handy-Komponenten, so sind Sie in der Masse mit einer standard-Schnittstelle. Sie geben auch große Dichte von Speicher für Ihre Lautstärke. Bedenkt, viele dieser Maschinen haben eine armselige 32GB oder 64GB-Laufwerk, auf Augenhöhe mit den Festplatten aus den besseren Teil von einem Jahrzehnt ago, Sie sind eine sinnvolle option, die in dieser Rolle.
Wir sind schließlich der Punkt erreicht, wo Sie speichern können, einen angemessenen Betrag von Speicher kostengünstig und mit akzeptabler Geschwindigkeit auf eMMCs und Blitz, das ist, warum die Leute gehen für Sie.
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Bild Kredit: Martin Voltri (Flickr)