关于SSD-主控、闪存和固件

固态硬盘
- SSD Solid State Drives
- 用固态电子存储芯片阵列而制成的硬盘
- 由控制单元和存储单元组成
- 厂商只需购买NAND存储器，再配合适当的控制芯片，就可以制造固态硬盘
- NAND：计算机闪存设备
- 存储介质分为两种：
  - 基于闪存类：采用FLASH芯片作为存储介质，如笔记本硬盘、U盘等，擦写次数普遍3000左右
  - 基于DRAM类：应用范围窄，非主流设备
- 基本结构
  - 基于闪存的固态硬盘是主要类别，内部构造简单
  - 主体实质是一块PCB板
  - PCB：Printed Circuit Board：印制电路板
  - PCB板上最基本的配件是控制芯片、缓存芯片（低端无）、闪存芯片（存储数据）
  - 闪存芯片分为SLC、MLC、TCL
- 影响固态硬盘性能的几个主要因素是：主控芯片、NAND闪存介质和固件
  - 固件：Firmware
    - 指写入EROM（可擦写只读存储器）或EEPROM（电可擦可编程只读存储器）中的饿程序
    - 指设备内部保存的设备的驱动程序
    - 通过固件，操作系统才能按照标准的设备驱动实现特定机器的运作
    - 固件担任一个系统最基础最底层工作的软件
    - 用户可以通过特定的刷新程序进行升级
    - 如主板上的基本输入输出系统BIOS(Basic Input Output System)，就是固件
    - 原来写在ROM上，之后不可变，后来采用EPROM，可擦写编程ROM，就可以进行固件升级了
SSD分析
- SSD组成的主要部件：主控芯片、NAND闪存芯片、固件算法
- HDD（Hard Disk Drive）运行靠机械驱动头，马达，盘片，磁头摇臂等，95%时间消耗在机械部件的摇臂上
- SSD用集成电路PCB卡代替传统的机械硬盘
- 主控
  - 嵌入式芯片，类似CPU
  - 主流控制器：Marvell/SandForce/Samsung/Indilinx
- 固件
  - 主控按照固件中的程序，执行信号处理，坏块管理等
- 闪存
  - SLC、MLC、TLC
  - SLC颗粒：每个存储单元表示1bit，MLC-2bit，TLC-3bit
  - 一个存储单元存储位数越多，自然容量越大，但带来可靠性、耐用性和性能的降低
SSD接口
- STAT 6Gbps
  - STAT Revision 3.0的一个参数标准，相对于2.0
  - 准确称呼是STAT III，接口速度6Gbps
- mSTAT
  - STAT协会开发的新的mini-SATA(mSTAT)接口控制器的产品规范
  - 广泛用在超极本、商务本等追求小型化的笔记本电脑中
  - 速度依然是6Gbps
- M.2
  - M.2原名NGFF接口
  - 为超极本Ultrabook量身定做的新一代接口标准，一取代mSTAT接口
  - 传输性能远胜于mSTAT，随着STAT接口瓶颈不断凸显，主板厂商开始预留M.2接口
  - M.2接口可以同时支持STAT及PCI-E通道，后者更容易提高速度
- PCI-E
  - 在STAT接口的SSD发展之初，PCI-E接口的SSD就出现了
  - 因为其他SSD无论采用什么接口，最终都由SATA向原生PCI-E走近
  - PCI-E接口的SSD直接一步到位
  - PCI-E最初多用于企业级市场，成本较高
- STAT Express
  - 通过STAT 6Gbps接口改造的，并不普及
  - 向下兼容STAT 6Gbps接口
参考链接：
- SSD小白讲堂系列1（SSD基本讲解）
- SSD小白讲堂系列2（装系统）

时间： 2024-04-20 07:18:45

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