小白必看SSD知识扫盲 固态硬盘内部结构详解 (ssd1)

今天，小编将从微观出发，从固态硬盘本身出发，简单剖析固态硬盘的内外构造，让更多的人知道固态硬盘内部结构究竟长什么样子。

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小白必看SSD知识扫盲固态硬盘内部结构详解　　既然要讲固态硬盘的结构，那么我们先得明确到底固态硬盘是什么。固态硬盘(SolidStateDrive)，简称固盘，是用固态电子储存芯片阵列而制成的硬盘，由控制单元和储存单元(FLASH芯片、DRAM芯片)以及缓存单元组成。分别于机械硬盘由磁盘、磁头等机械部件构成，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。

固态硬盘全貌　　根据固态硬盘的定义，我们可以知道固态硬盘内部结构其实就是由三大块主控芯片、闪存颗粒、缓存单元构成，那么接下来，我们逐一来看。固态硬盘大脑：主控芯片　　正如同处理器之于PC一样，主控芯片其实也和处理器一样，是整个固态硬盘的核心器件，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。　　不一样的主控之间能力相差非常大，在数据处理能力、算法上，对闪存芯片的读取写入控制上会有非常大的不一样，直接会导致固态硬盘产品在性能上产生很大的差距。

慧荣主控　　当前主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，使用于不一样层级的固态产品。　　以台系厂商siliconmotion慧荣为例，此款主控芯片主要特点在于能够为固态硬盘厂商提供包括软件和硬件在内的一体化主控方案，包括主控芯片、电路板以及储存单元，能够极大的提升产品的更新速度和运用寿命，并且不存在兼容等问题。核心器件：闪存颗粒单元　　作为硬盘，储存单元绝对是核心器件。在固态硬盘内部结构里面，闪存颗粒则替代了机械磁盘成为了储存单元。闪存(FlashMemory)本质上是一种长寿命的非易失性(在断电情况下仍能保持所储存的数据信息)的储存器，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。

固态硬盘中闪存颗粒占据大部分比重　　在固态硬盘内部结构中，NAND闪存因其具有非易失性储存的特点，即断电后仍能保存数据，被大范围运用。　　根据NAND闪存中电子单元密度的不一样，又可以分为SLC（单层次储存单元）、MLC（双层储存单元）以及TLC(三层储存单元)，此三种储存单元在寿命以及造价上有着显著的分别。　　SLC（单层式储存），单层电子结构，写入数据时电压变化区间小，寿命长，读写次数在万次以上，造价高，多用于企业级高端产品。　　MLC（多层式储存），运用高低电压的而不一样构建的双层电子结构，寿命长，造价可接受，多用民用高端产品，读写次数在左右。　　TLC（三层式储存），是MLC闪存延伸，TLC达到3bit/cell。储存密度最高，容量是MLC的1.5倍。造价成本最低，使命寿命低，读写次数在~左右，是当下主流厂商首选闪存颗粒。

海力士nmTLC闪存颗粒　　当前，固态硬盘市场中，主流的闪存颗粒厂商主要有toshibaToshiba、samsung三星、Intel英特尔、micron美光、skhynix海力士、sandisk闪迪等。

Toshiba闪存颗粒　　由于闪存颗粒是固态硬盘中的核心器件，也是主要的储存单元，因而它的制造成本占据了整个产品的%以上的比重，极端一点说，选择固态硬盘实际上就是在选择闪存颗粒。锦上添花：缓存芯片　　缓存芯片，是固态硬盘三大件中，最容易被人忽视的一块，也是厂商最不愿意投入的一块。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，在用户群体的认知度也没有那么深入，相应的就无法以此为噱头进行鼓吹。

南亚缓存　　实际上，缓存芯片的存在意义还是有的，特别是在进行常用文件的随机性读写上，以及碎片文件的快速读写上。　　由于固态硬盘内部结构的磨损机制，就导致固态硬盘在读写小文件和常用文件时，会不断进行数据的整块的写入缓存，然而导出到闪存颗粒，这个过程需要大量缓存维系。特别是在进行大数量级的碎片文件的读写进程，高缓存的作用更是显著。这也解释了为什么没有缓存芯片的固态硬盘在用了一段时间后，开始掉速。　　当前，缓存芯片市场规模不算太大，主流的厂商基本也集中在南亚、三星、金士顿等。根据最新消息，无外置缓存的固态硬盘产品将于不久后问世，虽然很早之前就有诸如sandforce自带缓存主控产品，但是市场反响却差强人意，不知道最新的无外置缓存的固态硬盘的表现如何，也请大家拭目以待。　　主控芯片、闪存颗粒、缓存芯片，这三者有机的结合在一块PCB板上，构成了固态硬盘的整体形态。我们在选择固态硬盘或是评价固态硬盘的时候，可以从这三者出发，进行产品性能的预估，避免被有些商贩鼓吹的高速读写，蒙蔽双眼。