Hoe werkt een SSD?

Een pareltje van technologie...

Van alle renovatiewerken die je aan je computer kan uitvoeren, is geen enkele zo belonend als je harde schijf vervangen door een SSD. Hoe komt het dat de schijven zoveel sneller zijn dan klassieke HDD’s?  

 

Een klassieke harde schijf bestaat uit een reeks draaiende magnetische schijven en een arm. Aan deze arm zijn lees- en schrijfkoppen bevestigd, die naar de verschillende locaties op een harde schijf worden gebracht om data te schrijven of lezen.

 

Doordat de koppen in lijn moeten zijn met een bepaald gebied op de schijf om de correcte data uit te lezen, is er een zekere wachttijd.


Bovendien kan het zijn dat de nodige info zich op verschillende plaatsen op de schijf bevindt. In dat geval moet de drive meermaals wachten tot de schijven in de juiste positie zijn gedraaid. Wanneer een schijf zich in een lage-energiestatus bevindt, kan het enkele seconden duren alvorens de schijf weer op volle snelheid draait.

Geen toekomst

Toen de eerste harde schijven op de markt kwamen, was het onmiddellijk duidelijk dat de technologie onmogelijk de snelheid waaraan CPU’s draaien, kunnen evenaren.

 

De vertragingen van HDD’s worden in milliseconden gemeten, terwijl een processor wachttijden heeft van slechts enkele nanoseconden. In een milliseconde past maar liefst een miljoen nanoseconden; een HDD komt nog niet eens in de buurt van de snelheid van CPU’s.

 

191015_mailstore_1

 

Fabrikanten proberen dat probleem van de baan te helpen door dunnere schijven te gebruiken, geheugencaches te implementeren en hogere draaisnelheden te introduceren.

 

De Western Digital VelociRaptor, één van de snelste harde schijven voor consumenten en haalt 10.000 omwentelingen per minuut.

 

Schijven voor bedrijven draaien aan een maximum snelheid van 15.000 omwentelingen per minuut, maar kunnen nog steeds de snelheid van CPU’s niet evenaren.

 

Fabrikanten richten daarom hun aandacht op een andere technologie: de SSD.

NAND-roosters

Zoals de naam al doet vermoeden, heeft een solid state drive geen bewegende onderdelen. Data wordt bij een SSD opgeslagen in verschillende NAND-geheugencellen, die op hun beurt uit floating gate transistors bestaan.

 

Elektronen worden in de floating gate van de transistors bewaard en hoeven niet regelmatig ververst te worden. Dit maakt van NAND flash non-volatile geheugen.

 

191015_mailstore_1

 

Een SSD bewaart de waarde 0 door elektronen te stockeren in de floating gate van een transistor.


De NAND-geheugencellen worden in roostervorm aan elkaar gekoppeld. Het volledige rooster wordt een blok genoemd en de verschillende rijen van het rooster de pagina’s.

 

Een pagina heeft meestal een grootte van 2K, 4K, 8K, of 16K en een blok bestaat uit 128 tot 256 pagina’s. De grootte van een blok varieert hierdoor tussen de 256 KB en 4MB. 

Bits per cel

Uiteraard kan je bij SSD’s net zo goed vertragingen opmeten. Eén van de bepalende factoren voor deze vertragingen is de hoeveelheid bits per cel de SSD gebruikt.

 

Een single-level cell (SLC) ondervindt minder vertraging dan een SSD met meerdere bits per cel. Hierbij is met name de schrijfsnelheid een stuk trager.

 

Een typische triple-level-cell (TLC) SSD leest data vier keer zo traag als een SLC. Wanneer je de schrijfsnelheden vergelijkt, zie je dat de TLC SSD zes keer zo traag is.

 

191015_mailstore_1

 

Hoe meer bits je bewaart per cel, hoe dichter de verschillende waardes bij elkaar zullen liggen.


Bij een SLC SSD moet de controller slechts nakijken of de waarde 0 of 1  is.

 

Wanneer je de hoeveelheid bits in een cel verhoogt, neemt de hoeveelheid mogelijke waardes exponentieel toe. Zo kan een MLC SSD vier waardes hebben per cel: 00, 01, 10, of 11. Een TLC SSD heeft daarentegen 8 waardes per cel. Om deze waardes te achterhalen, moet de controller een erg precieze voltage gebruiken. De waardes liggen immers dichter bij elkaar.

Lawine-effect

Doordat een SSD geen bewegende onderdelen heeft, kan het erg snel data schrijven naar een lege drive.

 

Het overschrijven van data gebeurt echter een stuk trager. Dit komt doordat het uitlezen en schrijven van data op paginaniveau kan gebeuren. Om één pagina data te verwijderen, dien je echter het volledige blok te wissen. Er moet immers een hoge spanning worden aangebracht om gegevens te wissen, waardoor ook de cellen rond de bedoelde cel onder spanning komen te staan.


Dit mechanisme heeft tot gevolg dat wanneer je een bestaande pagina wilt updaten, het volledige blok naar het geheugen gekopieerd moet worden. Het blok wordt hierna van de SSD verwijderd, waarna de gekopieerde content en de geüpdatete pagina naar het lege blok geschreven kunnen worden.

 

191015_mailstore_1

 

In bovenstaand diagram zie je hoe een SSD omgaat met nieuwe en aangepaste data. Alle data wordt geschreven in blok X, waarna de eerste vier cellen verouderde data bevatten. De correctie info wordt naar blok Y gekopieerd, waarna het volledige blok X gewist kan worden.


Kort samengevat zal er dus voor één data-update een hoop data geschreven moeten worden. Dit wordt in het vakjargon write amplification genoemd.

 

Wanneer je bijvoorbeeld een aanpassing doet aan een bestand van 4 KB zal het volledige blok herschreven moeten worden. Afhankelijk van het aantal pagina’s in het blok en de grootte van de pagina’s kan er tot 4 MB aan data geschreven moeten worden.

Vuilnis

Indien je data wilt schrijven en er geen vrije pagina’s beschikbaar zijn, zal de SSD scannen naar pagina’s die gemarkeerd zijn voor verwijdering, maar nog niet verwijderd zijn. De data kan daarna worden geschreven naar de net gewiste pagina. Hierdoor zal een SSD trager worden na verloop van tijd. Een drive die bijna vol is, zal immers regelmatig het scan- en verwijdermechanisme moeten doorlopen.


Garbage collection is een achtergrondproces dat deze vertragingen voor een stuk moet wegwerken. Tijdens rustige periodes zal het proces op zoek gaan naar oude pagina’s die verwijderd mogen worden. Het zal de goede pagina’s van een blok kopiëren naar een andere blok en het oude blok volledig wissen. Op deze manier zijn er weer pagina’s vrij om beschreven te worden.

Slijtage

Een tweede proces dat zorgt voor minder vertragingen heet TRIM. Dit commando laat besturingssystemen toe om tegen een SSD te zeggen dat bepaalde data niet herschreven moet worden wanneer een volgend blok wordt gewist. Dit verlaagt de hoeveelheid data dat door de drive geschreven moet worden en verlengt de levensduur van een SSD. Schrijf- en leesopdrachten beschadigingen flash immers.


De bovengenoemde slijtage van flash wordt tegengegaan door een proces dat wear leveling heet. Dit mechanisme zorgt er immers voor dat bepaalde NAND-blokken niet vaker worden beschreven en gewist dan andere blokken.

 

Jammer genoeg heeft dit eveneens write amplification tot gevolg. Een goed algoritme zal dan ook een evenwicht tussen beide problemen zoeken.

Controller

Omwille van bovenstaande problemen en mechanismes hebben SSD’s een gesofisticeerde controller. Vaak maakt de controller gebruik van een DDR3-geheugenpool om de NAND’s te managen. Single level cell-caches fungeren dan weer als buffer en verbeteren de prestaties van de drive.

 

Bovendien is de controller via parallelle geheugenkanalen verbonden met

het NAND-geheugen, waardoor het aan load balancing kan doen.

 

191015_mailstore_1

 

De controller is cruciaal om een snelle SSD te creëren. De details over SSD-controllers zijn jammer genoeg in een hoop mysterie gehuld. De kwaliteit van controller bepaald immers voor een groot stuk de snelheid van de drive en fabrikanten staan niet te springen om hun geheimen met de concurrentie te delen.

Toekomst

NAND flash biedt een grote verbetering ten opzichte van harde schijven, maar heeft ook zijn nadelen. Zo blijft de prijs van gigabyte een stuk hoger dan wat we gewend zijn van harde schijven. Bovendien is het erg moeilijk om de nodes van een SSD te verkleinen. De meeste hardware verbetert wanneer je de node verkleint; NAND wordt fragieler.


Fabrikanten bekijken verschillende nieuwe technologieën die de fakkel van NAND SSD’s kan overnemen. De 3D XPoint van Intel – beter bekend als Intel Optane – is één van de potentiele uitdagers van NAND flash en momenteel de enige alternatieve technologie op de markt.

 

Waarschijnlijk zullen Optane SSD’s soortgelijk presteren als NAND flash drives als het gaat om sequentiële taken, maar een stuk beter presteren wanneer de wachtrijen van de drives laag zijn. Ook is de vertraging van de drives ongeveer half zo lang als bij NAND flash en heeft de technologie een beter uithoudings-vermogen.

 

Optane-schijven kunnen 30 keer per dag volledig gelezen en beschreven worden, terwijl NAND flash deze taak maar 10 keer per dag kunnen uitvoeren.

 

Bij Intel Optane worden verschillende NAND-cellen naast en op elkaar gestapeld om veel opslag te creëren op weinig plaats. Voorlopig is Optane nog te duur om een echte uitdager te zijn van NAND-technologie. De komende 4 tot 5 jaar blijven de klassieke SSD’s aan de top, waarna Optane rijp genoeg is om de technologie te vervangen.

 

Bron: TechPulse van 3 oktober 2017

TOP  

Facebook Workplace: relevant of overbodig?

Interessant product, competitieve prijsstrategie

Een jaar na de introductie van de zakelijke variant van Facebook, doet het platform het best goed. Heeft Workplace zichzelf relevant kunnen maken?


Met Facebook Workplace introduceerde Mark Zuckerberg vorig jaar een zakelijk platform met een interface die iedere Facebookgebruiker bekend zal overkomen.

 

Sinds 11 oktober 2016 kunnen bedrijven intekenen op de dienst, waar een klassieke tijdslijn centraal staat. Daar vind je op een vertrouwde manier nieuwe en relevante informatie en posts voor je bedrijf.

 

Op Facebook Workplace kan je verder chatten met collega’s, videocalls opzetten en je organiseren in groepen om specifieke projecten het hoofd te bieden.

Niet uniek

Met Workplace wilde Facebook vorig jaar de nieuwe manier van werken die we kennen van onder andere Slack combineren met het gebruiksgemak van zijn gekende sociale netwerk. Toegankelijkheid en digitale collaboratie staan centraal.

 

Facebook moet voor de adoptie van Workplace opboksen tegen het populaire Slack maar ook tegen die nieuwe concurrent: Microsoft Teams.

 

Slack wist zich op relatief korte tijd een positief zakelijk imago aan te meten in de zakelijke markt, terwijl Microsoft al jaren een vertrouwde partner van menig bedrijf is. Het merk Facebook wordt daarentegen al snel geassocieerd met het omgekeerde van productiviteit.


Toch heeft de zet van Facebook het bedrijf geen windeieren gelegd. Meer dan 14.000 organisaties wereldwijd maken intussen gebruik van Workplace, inclusief Royal Bank of Scotland met zijn 100.000 werknemers en sinds kort Walmart met zijn personeelsbestand van maar liefst 2,3 miljoen mensen.

 

Op een jaar tijd heeft Facebook dus een mooi plaatsje weten te veroveren in de markt van de collaboratietools, met enkele mooie klanten om mee uit te pakken.

Scherpe prijsformule

Ook langs de onderkant van de markt engageert Facebook zich. Workplace is immers gratis voor KMO’s die geen Enterprise-functies willen gebruiken. De tijdslijn, (video)chat, team- en projectmanagement zijn al aanwezig in die gratis ‘Standard’-versie van het aanbod. Dat maakt het eenvoudig voor kleinere bedrijven om de dienst te omarmen.

 

Wie all-in wil gaan, krijgt er integratie met opslagdiensten bij, net als geavanceerde administratortools, API’s voor de uitrol van eigen extensies, en integraties met onder andere G Suite en Windows Azure. In dat geval kost Workplace 3 dollar per maand voor de eerste 1.000 gebruikers, 2 dollar voor de volgende 9.000 gebruikers en 1 dollar voor alle gebruikers vanaf dan.

 

Dat maakt zelfs de betalende versie van Workplace interessant vergeleken met Slack, zeker voor de KMO. Voor kleine en middelgrote ondernemingen rekent Slack 6,25 euro per gebruiker aan voor het standaardabonnement, al kunnen kleine teams eveneens van een gratis variant gebruikmaken.

 

De echte concurrent voor Facebook Workplace op grote schaal is echter Slack Enterprise Grid. Een officiële prijstabel voor die dienst bestaat niet: geïnteresseerden moeten Slack zelf contacteren voor een offerte.

 

Microsoft aast met Teams dan weer op klanten die toch al ingetekend zijn op Office 365. Dat is een concurrentieel voordeel waar zowel Workplace als Slack moeilijk aan kunnen tippen.

Reputatieprobleem

Een jaar na de lancering heeft Facebook dus een interessant product in de markt met een competitieve prijsstrategie. Het grootste probleem voor Facebook blijft echter de merknaam.

 

Hoewel het gebruik van Workplace intuïtief is voor gebruikers die al een Facebook-account hebben, blijven bedrijven achterdochtig. Niet iedereen durft privécommunicatie aan het bedrijf toe te vertrouwen. Veel mensen blijven de naam associëren met vrije tijd en de relatie van Zuckerberg met de zakelijke wereld is niet zo solide als die van pakweg Microsoft.


Al bij al is de conclusie positief. Immens populair is Workplace nog niet, maar de tool heeft heel wat troeven in handen en hoeft niet onder te doen voor de voornaamste concurrenten.

 

Er is nog werk aan de winkel, maar onze evaluatie na één jaar is dat het op z’n minst de moeite is om Workplace te overwegen wanneer je naar een tool zoekt om de communicatie en collaboratie binnen je bedrijf op een aantrekkelijke manier te stoomlijnen.


Bron: Smart Business van 4 oktober 2017

TOP  

Telenet bereidt verdubbeling internetsnelheid voor

Er is wel een aardig prijskaartje aan verbonden

Telenet zou werken aan een optie voor Whoppa-, Wigo-, en Internet Fiber 200-klanten om hun internetsnelheid te verdubbelen van 200 naar 400 Mbps.


Het nieuws werd eerst naar buiten gebracht door telecommakelaar Astel, dat zich naar eigen zeggen baseert op communicatie van Telenet zelf, gericht aan verdelers.

 

De SpeedBoost-optie zou 15 euro per maand kosten en is gericht op klanten met een Whoppa-, Wigo- of Internet Fiber 200-abonnement. Zij kunnen daarmee hun download- en uploadsnelheid verdubbelen van respectievelijk 200 en 20 Mbps naar 400 en 40 Mbps.


Het aanbod zal volgens Astel beschikbaar zijn in heel Vlaanderen en zeven deelgemeenten van Brussel: Etterbeek, Ganshoren, Jette, Koekelberg, Schaarbeek, Sint-Agatha-Berchem en Vorst. Om van de hogere snelheden te kunnen profiteren, hebben klanten wel een nieuwe (witte) EuroDocsis 3.0-modem nodig.


Het is momenteel niet duidelijk wanneer het aanbod van start zou gaan. Telenet weigerde het nieuws te bevestigen tegenover onze redactie en noemde het bericht “prematuur”. De operator liet wel weten dat het voortdurend onderzoekt hoe het zijn diensten kan verbeteren en hogere internetsnelheden aanbieden.


Update 03/10/2017, 21:50Tweakers ontdekte in de broncode van de Telenet-website verwijzingen naar ‘Speedboost 400’ en ‘SpeedBoost 500 Business’, wat het bericht van Astel meer kracht bij zet. 


Bron:TechPulse van 4 oktober 2017

TOP  

De Block overweegt terugbetaling medische apps

Onze eigen gezondheid meer in handen nemen...

Minister van Volksgezondheid Maggie De Block laat vrijdag verstaan dat ze denkt aan een terugbetaling voor medische apps. Gezondheidsapps op de smartphone bleven lange tijd beperkt tot hartslagmeters of slaapmonitors, maar door de technische mogelijkheden worden ze steeds geavanceerder.

 

Zo hebben veel smartphones intussen een ingebouwde chip om de hartslag te meten. Een Limburgse start-up kijkt al een stap verder en probeert er een app mee te bouwen voor de detectie van hartritmestoornissen.


Maggie De Block noemt het een belangrijke technologie, want de stoornissen worden nu vaak toevallig en pas laattijdig opgemerkt. Via het project M-health, waarvoor 3,25 miljoen euro is uitgetrokken, laat de regering ook zelf tests uitvoeren met gezondheidsapps.

 

In december vorig jaar werden 24 proefprojecten geselecteerd, onder meer rond cardiovasculaire aandoeningen en diabetes.


In oktober volgt een eerste tussentijdse evaluatie en in de eerste helft van volgend jaar het eindrapport. Daarnaast werkt De Block aan een wettelijk kader voor de toepassingen. ‘We zullen op dat moment bekijken of en hoe we dit een plaats kunnen geven binnen het vergoedingsmodel voor zorgverlener’, zegt ze.


De Europese Commissie wil ook al jaren gezondheidsapps stimuleren. In 2014 klonk het al dat ze ‘het aantal kostelijke ziekenhuisbezoeken terugbrengen, burgers helpen hun eigen gezondheid meer in handen te nemen en de focus helpen verschuiven van genezen naar voorkomen’.

 

Bron: De Standaard van 2 septemberr 2017

TOP  

IMECís zelflerende neuromorfe chip...

Zelflerende systemen, weinig energieverbruik

Neem nu de slimme assistenten op jouw smartphone - Siri, Alexa, OK Google, Cortana. Zo slim blijken die niet te zijn, want zij moeten nog altijd raad gaan vragen bij hun "mama".

 

Met deze nieuwe chip zouden jouw vragen niet meer naar resp. Apple, Amazon, Google of Microsoft doorgestuurd moeten worden, maar zou de chip jouw vraag zelf kunnen beantwoorden.

 

Je digitale assistent werkt dus ook zonder internetverbinding en jouw privacy wordt (een beetje meer) gerespecteerd!!


Ook in de medische wereld zou de chip wonderen kunnen verrichten. Door haar kleine omvang kan de chip in allerlei sensoren ingebouwd worden, bijvoorbeeld om de hartslag te meten. Doordat de chip bijleert, kan zij dus een abnormaal hartritme herkennen.  En omdat niet iedereen hetzelfde hartritme heeft, zou de chip ook de kleine verschillen in een ECG-patroon van een bepaalde persoon kunnen herkennen.

IMEC heeft het menselijk brein als voorbeeld

Ook breder kunnen deze zelflerende chips als sensoren gaan optreden om data niet alleen te registreren, maar ook te interpreteren en erop te reageren en bovendien op basis van eigen ervaringen die reacties te optimaliseren. Een hele stap vooruit in de Internet of Things wereld!


Het uiteindelijke doel van IMEC is om artificiële intelligentie te verpakken in zo klein mogelijke microchips, die zo weinig mogelijk energie verbruiken en dat aan een lage kostprijs.

 

IMEC neemt het brein van de mens als voorbeeld. Want onze hersenen zijn ideaal als het op rekenkracht aankomt: enorme capaciteit, voortdurend bijlerend, maar weinig energie verbruikend.

 

IMEC rekent op Combell

Een gedurfd toekomstbeeld, maar IMEC meent dat het ideaal geplaatst is om op dit onderzoeksdomein belangrijke vooruitgang te boeken. "Alle hardware, systeemontwerp en software expertise zijn aanwezig bij IMEC", aldus Praveen Raghavan van IMEC.

 

"Met onze holistische benadering waarbij we alle aspecten samen ontwikkelen en optimaal op elkaar afstemmen, zijn we erin geslaagd om de bouwblokken te realiseren voor zelflerende systemen".


IMEC (Interuniversitair Micro Elektronica Centrum) is een interuniversitaire R&D en innovatie-hub, waar 3.500 wetenschappers uit 75 landen onderzoek verrichten in nano-elektronica en digitale technologieën.

 

In België heeft IMEC antennes in de universiteiten van Leuven, Gent, Antwerpen en Brussel,. Ook in het buitenland is IMEC actief: in Nederland, de Verenigde Staten, China, Taiwan, India en Japan.


Voor de integriteit van zijn data en een betrouwbare uitwisseling van de gegevens tussen de verschillende vestigingen doet IMEC beroep op de managed hostingdiensten voor Artificial Intelligence van Combell.


Meer weten over de andere bedrijven en instellingen die beroep doen op Combell? Bekijk de Combell Cases.


Bron: TechPulse van 26 september 2017

TOP  

Microsoft kondigt Office 2019 aan

Voor wie liever offline werkt...

Vind je de cloud maar niets? Microsoft bedient je op je wenken en voorziet een nieuwe versie van zijn offline kantoorsuite.


In de tweede helft van 2018 zal Microsoft Office 2019 uitbrengen, zo kondigt het concern aan tijdens Microsoft Ignite in Orlando. De reus uit Redmond richt zich voornamelijk op bedrijven die nog niet klaar zijn voor de cloud. In het midden van volgend jaar moeten de eerste previewversies beschikbaar zijn.


Office 2019 zal bestaan uit bijgespijkerde versies van Word, Excel, Powerpoint en Outlook. Ook Exchange, SharePoint en Skype for Business zullen in de suite zitten.

 

Wat alle nieuwigheden zijn geeft de softwaremaker nog niet prijs, maar Windows Ink zou alvast enkele nieuwe features krijgen om Office met een stylus te bedienen.

 

Ook Excel krijgt nieuwe formules en datakaarten en in Powerpoint worden animaties toegevoegd zoals Morph en Zoom.


De huidige versie van Office is Office 2016, dat in 2015 verscheen. Het was voorlopig nog niet duidelijk of dit offline kantoorpakket een opvolger kreeg. Microsoft zet immers sterk in op zijn Office 365-dienst, maar voorziet nu opnieuw een bundel voor zij die liever offline werken.

 

Volgens het concern is het pakket bedoeld voor zij die nog niet de overstap hebben gemaakt naar de cloud.


Afgelopen zomer was een belangrijk keerpunt voor de softwaresuite: voor het eerst haalde Microsoft meer omzet uit abonnementen dan uit Office-licenties. Of je nu liever offline of online werkt, in beide gevallen kosten de kantoorprogramma’s nog een aardige duit.

 

Wil je kosten besparen, dan is Libre Office een prima gratis alternatief.


Bron:TechPulse van 27 september 2017

TOP