關於SSD-主控、閃存和固件

• 固態硬盤
  • SSD Solid State Drives
  • 用固態電子存儲芯片陣列而制成的硬盤
  • 由控制單元和存儲單元組成
  • 廠商只需購買NAND存儲器，再配合適當的控制芯片，就可以制造固態硬盤
  • NAND：計算機閃存設備
  • 存儲介質分為兩種：
    • 基於閃存類：采用FLASH芯片作為存儲介質，如筆記本硬盤、U盤等，擦寫次數普遍3000左右
    • 基於DRAM類：應用范圍窄，非主流設備
  • 基本結構
    • 基於閃存的固態硬盤是主要類別，內部構造簡單
    • 主體實質是一塊PCB板
    • PCB：Printed Circuit Board：印制電路板
    • PCB板上最基本的配件是控制芯片、緩存芯片（低端無）、閃存芯片（存儲數據）
    • 閃存芯片分為SLC、MLC、TCL
  • 影響固態硬盤性能的幾個主要因素是：主控芯片、NAND閃存介質和固件
    • 固件：Firmware
      • 指寫入EROM（可擦寫只讀存儲器）或EEPROM（電可擦可編程只讀存儲器）中的餓程序
      • 指設備內部保存的設備的驅動程序
      • 通過固件，操作系統才能按照標准的設備驅動實現特定機器的運作
      • 固件擔任一個系統最基礎最底層工作的軟件
      • 用戶可以通過特定的刷新程序進行升級
      • 如主板上的基本輸入輸出系統BIOS(Basic Input Output System)，就是固件
      • 原來寫在ROM上，之后不可變，后來采用EPROM，可擦寫編程ROM，就可以進行固件升級了
• SSD分析
  • SSD組成的主要部件：主控芯片、NAND閃存芯片、固件算法
  • HDD（Hard Disk Drive）運行靠機械驅動頭，馬達，盤片，磁頭搖臂等，95%時間消耗在機械部件的搖臂上
  • SSD用集成電路PCB卡代替傳統的機械硬盤
  • 主控
    • 嵌入式芯片，類似CPU
    • 主流控制器：Marvell/SandForce/Samsung/Indilinx
  • 固件
    • 主控按照固件中的程序，執行信號處理，壞塊管理等
  • 閃存
    • SLC、MLC、TLC
    • SLC顆粒：每個存儲單元表示1bit，MLC-2bit，TLC-3bit
    • 一個存儲單元存儲位數越多，自然容量越大，但帶來可靠性、耐用性和性能的降低
• SSD接口
  • STAT 6Gbps
    • STAT Revision 3.0的一個參數標准，相對於2.0
    • 准確稱呼是STAT III，接口速度6Gbps
  • mSTAT
    • STAT協會開發的新的mini-SATA(mSTAT)接口控制器的產品規范
    • 廣泛用在超極本、商務本等追求小型化的筆記本電腦中
    • 速度依然是6Gbps
  • M.2
    • M.2原名NGFF接口
    • 為超極本Ultrabook量身定做的新一代接口標准，一取代mSTAT接口
    • 傳輸性能遠勝於mSTAT，隨着STAT接口瓶頸不斷凸顯，主板廠商開始預留M.2接口
    • M.2接口可以同時支持STAT及PCI-E通道，后者更容易提高速度
  • PCI-E
    • 在STAT接口的SSD發展之初，PCI-E接口的SSD就出現了
    • 因為其他SSD無論采用什么接口，最終都由SATA向原生PCI-E走近
    • PCI-E接口的SSD直接一步到位
    • PCI-E最初多用於企業級市場，成本較高
  • STAT Express
    • 通過STAT 6Gbps接口改造的，並不普及
    • 向下兼容STAT 6Gbps接口
• 參考鏈接：
  • SSD小白講堂系列1（SSD基本講解）
  • SSD小白講堂系列2（裝系統）