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SSD固态硬盘原理引见|详解|什么是SSD固态硬盘

时间:2023-10-31 21:16:36 作者: 点击:

固态硬盘(Solid State Drive),简称固盘,英文SSD。是用固态电子存储芯片阵列而制成的硬盘,由管理单元和存储单元(FLASH芯片、DRAM芯片)以及缓存单元组成。区别于机械硬盘由磁盘、磁头号机械部件形成,整个固态硬盘结构无机械装置,所有是由电子芯片及电路板组成。

依据固态硬盘的定义,咱们可以知道固态硬盘的外部结构,其实就是由三大局部: 主控芯片 、闪存颗粒、缓存单元形成。

固态硬盘的大脑:主控芯片

正似乎CPU之于PC一样,主控芯片其实也和CPU一样,是整个SSD固态硬盘的外围器件,其作用一是正当分配数据在各个闪存芯片上的负荷,二则是承当了整个数据中转,衔接闪存芯片和外部 接口。

不同的主控之间才干相差十分大,在数据解决才干、算法上,对闪存芯片的读取写入管理上会有十分大的不同,间接会造成固态硬盘产品在性能上发生很大的差距。

以后干流的主控芯片厂商有 marvell 迈威(俗称“马牌”)、SandForce、siliconmotion慧荣、phison群联、jmicron智微等。而这几大主控厂商,又都有着自己的相应特点,运行于不同层级的固态产品。

外围器件:闪存颗粒单元

作为硬盘,存储单元相对是外围器件。在固态硬盘外面,闪存颗粒则代替了机械磁盘成为了存储单元。

闪存(Flash Memory)实质上是一种短命命的非易失性(在断电状况下仍能坚持所存储的数据信息)的存储器,数据删除不是以单个的字节为单位而是以固定的区块为单位。

在固态硬盘中,NAND闪存因其具备非易失性存储的个性,即断电后仍能保留数据,被大范畴运用。

依据NAND闪存中电子单元密度的差异,又可以分为 (单档次存储单元)、 (双层存储单元)以及TLC(三层存储单元),此三种存储单元在寿命以及造价上有着显著的区别。

SLC(单层式存储),单层电子结构,写入数据时电压变动区间小,寿命长,读写次数在10万次以上,造价高,多用于企业级上流产品。

MLC(多层式存储),经常使用高下电压的而不同构建的双层电子结构,寿命长,造价可接受,多用民用上流产品,读写次数在5000左右。

TLC(三层式存储),是MLC闪存加长,TLC到达3bit/cell。存储密度最高,容量是MLC的1.5倍。 造价老本最低, 使命寿命低,读写次数在1000~2000左右,是当下干流厂商首选闪存颗粒。

以后,固态硬盘市场中,干流的闪存颗粒厂商重要有toshiba东芝、samsung三星、Intel英特尔、micron美光、skhynix海力士、sandisk闪迪等。

因为闪存颗粒是固态硬盘中的外围器件,也是重要的存储单元,因此它的制作老本占据了整个产品的70%以上的比重,极其一点说,选用固态硬盘实践上就是在选用闪存颗粒。

精益求精:缓存芯片

缓存芯片,是固态硬盘三大件中,最容易被人漠视的一块,也是厂商最不情愿投入的一块。和主控芯片、闪存颗粒相比,缓存芯片的作用确实没有那么显著,在用户个体的认知度也没有那么深化,相应的就不可以此为噱头启动宣扬。

实践上,缓存芯片的存在意义还是有的,特意是在启动罕用文件的随机性读写上,以及碎片文件的加快读写上。因为固态硬盘外部的写入机制,造成固态硬盘在读写小文件和罕用文件时,会始终将数据整块的写入缓存,进而导出到闪存颗粒,这个环节须要少量缓存维系。特意是在启动大数量级的碎片文件的读写进程,缓存的作用更是显著,间接影响运转速度和写入次数甚至闪存颗粒的寿命。这也解释了为什么没有缓存芯片的固态硬盘在用了一段期间后,开局掉速。

以后,缓存芯片市场规模不算太大,干流的厂商基本也集中在南亚、三星、金士顿等。依据最新信息,无外置缓存的固态硬盘产品将于不久后问世,只管很早之前就有诸如sandforce2281 自带缓存主控产品,然而市场反馈却差强者意,不知道最新的无外置缓存的固态硬盘的体现如何,也请大家刮目相待。

总结:主控芯片、闪存颗粒、缓存芯片,这三者无机的联合在一块PCB板上,形成了SSD固态硬盘的全体外形。咱们在选购SSD固态硬盘或是评估SSD固态硬盘的时刻,可以从这三者登程,启动产品性能的预估,防止被有些商贩宣扬的高速读写,蒙蔽双眼。

标签: 意识SSD固态硬盘 硬盘