SSD最重要的三个组件就是主控、3D NAND闪存颗粒型号、固件。3D NAND闪存负责重要的存储任务,控制器和固件需要协作来完成复杂且同样重要的任务,即管理数据存储、维护SSD性能和使用寿命等。
固件是储存在主控中的软件,不是物理上的硬件。主控是微处理器,是CPU,负责启动运行这个固化的软件,来执行各种指令和管理调度、读写、删除数据等算法。
主控是一个执行固件代码的嵌入式处理器。主要功能如下:
1、调度数据在各个闪存芯片上的负荷,让所有的闪存颗粒都能够在一定负荷下正常工作,协调和维护不同区块颗粒的协作。(避免出现了一块闪存炸了另外几块还都是新的的情况 顺带说下,你猜固态硬盘怎么实现的数据平衡?)
2、承担了整个数据中转,连接闪存芯片和外部SATA接口。
3、启动运行固件算法,督促固件完成内部各项指令。
(1)错误检查和纠正(ECC)
(2)磨损平衡
(3)坏块映射
(4)Read disturb(读取某个块的数据的时候会影响到相邻块的数据)管理
(5)缓存控制
(6)GC垃圾回收
(7)trim指令
(8)加密
顺带说下,现在有些主控已经能内置缓存了。所以SSD打开是看不见缓存的。很多SSD其实非常蔡但是好在缓存大,拷几G以下的东西基本看不出来,但是一旦超过这个数了之后那速度能卡哭你,你会祈祷自己早知道这样还真不如买个高转速机械,因为这时候的SSD写入比原来的机械还慢。
主控目前主流品牌有慧荣、群联、Marvell、三星,国产主控也有(国产牛B)。总之,主控的性能直接决定了SSD的性能强弱,无论你的闪存速度多快,碰上蔡的主控照样变成大U盘。(其实现在很多U盘的性能也不弱……3.0U盘怎么说都好歹是高速U盘 都能接PS4上打游戏了)顺带还是想说华为牛逼,先不说东芝之类的断不断供,自己有备胎计划也是让人看了大快人心。
咱用的固态硬盘是真的蔡,还有一个到手炸的。固态盘也不是都是好的。接下来咱说下固态盘的储存颗粒吧。
单层存储单元SLC = Single-Level Cell,即1bit/cell,速度快寿命最长,价格贵(约MLC 3倍以上的价格),约10万次擦写寿命。
双层存储单元MLC = Multi-Level Cell,即2bit/cell,速度一般寿命一般,价格一般,约3000---1万次擦写寿命。
三层存储单元TLC =Trinary-Level Cell,即3bit/cell,也有Flash厂家叫8LC,速度慢寿命短,价格便宜,约500-1千次擦写寿命。
QLC四比特单元(4bits/cell,即每个Cell单元储存4个数据),成本更低,容量更大,但寿命更短,将成为接替TLC的产品
注:每Cell单元存储数据越多,单位面积容量就越高,但同时导致不同电压状态越多,越难控制,所以导致颗粒稳定性越差,寿命低。
简单来说就是控制一个这样的MOSFET以不同的状态来储存信息。这点在过去也有迹可循。继电器逻辑电路搭建计算机和储存器在过去没有晶体管的时候就发明了。
继电器门电路