固态硬盘(SSD)——NAND闪存芯片(颗粒)QLC、SLC、MLC、TLC

news/2024/11/28 10:59:33/

一、基本概念

固态硬盘(SSD):固态驱动器(Solid State Disk或Solid State Drive,简称SSD),俗称固态硬盘,固态硬盘是用固态电子存储芯片阵列而制成的硬盘,因为台湾英语里把固体电容称之为Solid而得名。SSD由控制单元和存储单元(FLASH芯片、DRAM芯片)组成。固态硬盘在接口的规范和定义、功能及使用方法上与普通硬盘的完全相同,在产品外形和尺寸上也完全与普通硬盘一致。被广泛应用于军事、车载、工控、视频监控、网络监控、网络终端、电力、医疗、航空、导航设备等诸多领域。

主控芯片:SSD主控本质是一颗处理器,类似于电脑CPU,主要基于ARM架构,也有部分SSD厂家的主控采用RISC架构,使其具备CPU级别的运算能力。其具体作用表现在:一是合理调配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,二是承担了整个数据中转,连接闪存芯片和外部SATA接口,三是负责固态硬盘内部各项指令的完成,诸如trim、CG回收、磨损均衡。

固件算法:SSD固件是确保SSD性能的非常重要的一部分,主要用于驱动控制器。固件冗余存储至NAND闪存中,主控使用固件算法中的控制程序,去执行自动信号处理,耗损平衡,错误校正码(ECC),坏块管理、垃圾回收算法、与主机设备(如电脑)通信,以及执行数据加密等任务。当SSD制造商发布一个固件更新时,需要手动更新固件来改进和扩大SSD的功能。

一款固态硬盘中颗粒对性能的影响约为60%,而固件的影响就会占到20%以上。高品质算法优秀的固件不仅仅是一项非常艰难的工作,而且也需要让闪存和主控之间达到完美的兼容,需要掌握闪存颗粒和主控等多项先进的技术 。固件的品质越好,整个SSD的品质也就越出色。

DDR内存:少量的易失性内存(需要电源来维护数据)用于缓存未来访问的信息。 

闪存芯片: SSD储存数据的部分,以非易失性,即断电后仍能保存数据的内存块。

也称为闪存颗粒

闪存芯片有很多不同的变种,固态硬盘最为常用的是NAND闪存芯片。

NAND闪存芯片分类(根据电子单元密度大小划分):SLC(单层次存储单元)、MLC(双层存储单元)、TLC(三层存储单元)以及QLC(四阶存储单元)

参考文章

https://www.reneelab.com.cn/difference-slc-mlc-tlc.html

https://blog.csdn.net/brave_stone/article/details/89642595


http://www.ppmy.cn/news/469697.html

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