固态硬盘的分类
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分类方式:固态硬盘的存储介质分为两种,一种是采用闪存(FLASH芯片)作为存储介质,另外一种是采用DRAM作为存储介质。最新还有英特尔的XPoint颗粒技术。基于闪存的固态硬盘:基于闪存的固态硬盘(IDEFLASH DISK、Serial ATA Flash Disk):采用FLASH芯片作为存储介质,这也是通常所说的SSD。它的外观可以被制作成多种模样,例如:笔记本硬盘、微硬盘、存储卡、U盘等样式。这种SSD固态硬盘最大的优点就是可以移动,而且数据保护不受电源控制,能适应于各种环境,适合于个人用户使用。寿命较长,根据不同的闪存介质有所不同。SLC闪存普遍达到上万次的PE,MLC可达到3000次以上,TLC也达到了1000次左右,最新的QLC也能确保300次的寿命,普通用户一年的写入量不超过硬盘的50倍总尺寸,即便最廉价的QLC闪存,也能提供6年的写入寿命。可靠性很高,高品质的家用固态硬盘可轻松达到普通家用机械硬盘十分之一的故障率。基于DRAM类:基于DRAM的固态硬盘:采用DRAM作为存储介质,应用范围较窄。它仿效传统硬盘的设计,可被绝大部分操作系统的文件系统工具进行卷设置和管理,并提供工业标准的PCI和FC接口用于连接主机或者服务器。应用方式可分为SSD硬盘和SSD硬盘阵列两种。它是一种高性能的存储器,理论上可以无限写入,美中不足的是需要独立电源来保护数据安全。DRAM固态硬盘属于比较非主流的设备。基于3D XPoint类基于3D XPoint的固态硬盘:原理上接近DRAM,但是属于非易失存储。读取延时极低,可轻松达到现有固态硬盘的百分之一,并且有接近无限的存储寿命。缺点是密度相对NAND较低,成本极高,多用于发烧级台式机和数据中心。
基于闪存的固态硬盘是固态硬盘的主要类别,其内部构造十分简单,固态硬盘内主体其实就是一块PCB板,而这块PCB板上最基本的配件就是控制芯片,缓存芯片(部分低端硬盘无缓存芯片)和用于存储数据的闪存芯片。
主控芯片市面上比较常见的固态硬盘有LSISandForce、Indilinx、JMicron、Marvell、Phison、Sandisk、Goldendisk、Samsung以及Intel等多种主控芯片。主控芯片是固态硬盘的大脑,其作用一是合理调配数据在各个闪存芯片上的负荷,二则是承担了整个数据中转,连接闪存芯片和外部SATA接口。不同的主控之间能力相差非常大,在数据处理能力、算法,对闪存芯片的读取写入控制上会有非常大的不同,直接会导致固态硬盘产品在性能上差距高达数倍。
缓存颗粒主控芯片旁边是缓存颗粒,固态硬盘和传统硬盘一样需要高速的缓存芯片辅助主控芯片进行数据处理。这里需要注意的是,有一些廉价固态硬盘方案为了节省成本,省去了这块缓存芯片,这样对于使用时的性能会有一定的影响,尤其是小文件的读写性能和使用寿命上。