SSD固態(tài)盤是這些年在存儲(chǔ)技術(shù)上重大進(jìn)步，它帶來(lái)了電腦主存儲(chǔ)顛覆性地改變。升級(jí)SSD不僅是性能上的小幅度提升，SSD將利用具有革命性的隨機(jī)訪問(wèn)速度、卓越的多任務(wù)處理能力、杰出的耐久度及可靠性來(lái)改變您的電腦使用體驗(yàn)。毫無(wú)疑問(wèn)，SSD將是未來(lái)存儲(chǔ)的主角。現(xiàn)將SSD組成、SSD相關(guān)技術(shù)及SSD的使用技巧等進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹，幫助更多的用戶了解什么是真正的SSD。

我們先了解最基本的SSD組成主要部件，主控芯片、NAND閃存芯片及固件算法。

[[233560]]

SSD速度上遠(yuǎn)拋開機(jī)械硬盤：

傳統(tǒng)的機(jī)械硬盤（HDD）運(yùn)行主要是靠機(jī)械驅(qū)動(dòng)頭，包括馬達(dá)、盤片、磁頭搖臂等必需的機(jī)械部件，它必須在快速旋轉(zhuǎn)的磁盤上移動(dòng)至訪問(wèn)位置，至少95%的時(shí)間都消耗在機(jī)械部件的動(dòng)作上。

SSD卻不同機(jī)械構(gòu)造，無(wú)需移動(dòng)的部件，主要由主控與閃存芯片組成的SSD可以以更快速度和準(zhǔn)確性訪問(wèn)驅(qū)動(dòng)器到任何位置。傳統(tǒng)機(jī)械硬盤必須得依靠主軸主機(jī)、磁頭和磁頭臂來(lái)找到位置，而SSD用集成的電路代替了物理旋轉(zhuǎn)磁盤，訪問(wèn)數(shù)據(jù)的時(shí)間及延遲遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了機(jī)械硬盤。SSD有如此的“神速”，完全得益于內(nèi)部的組成部件：主控--閃存--固件算法。

主控、閃存及固件算法三者的關(guān)系：

SSD最重要的三個(gè)組件就是NAND閃存，控制器及固件。NAND閃存負(fù)責(zé)重要的存儲(chǔ)任務(wù)，控制器和固件需要協(xié)作來(lái)完成復(fù)雜且同樣重要的任務(wù)，即管理數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、維護(hù)SSD性能和使用壽命等。

主控：

控制器是一種嵌入式微芯片（如電腦中CPU），其功能就像命令中心，發(fā)出SSD的所有操作請(qǐng)求----從實(shí)際讀取和寫入數(shù)據(jù)到執(zhí)行垃圾回收和耗損均衡算法等，以保證SSD的速度及整潔度，可以說(shuō)主控是SSD的大腦中樞。

目前主流的控制器有Marvell、SandForce、Samsung、Indilinx四家：

Marvell是性能速度強(qiáng)悍，各方面都很強(qiáng)勁，代表型號(hào)為Marvell 88SS9187主控，運(yùn)用在浦科特、閃迪、英睿達(dá)等品牌的SSD上。

SandForce的性能也不錯(cuò)，它的特點(diǎn)是支持壓縮數(shù)據(jù)，比如一個(gè)10M的可壓縮數(shù)據(jù)可能被他壓成5M的寫入硬盤，但還是占用10M的空間，可以提高點(diǎn)速度，***的特點(diǎn)是會(huì)延長(zhǎng)SSD的壽命，但是CPU占用會(huì)高點(diǎn)而且速度會(huì)隨著硬盤的使用逐漸小幅度降低。代表型號(hào)為SF-2281，運(yùn)用在包括Intel、金士頓、威剛等品牌的SSD上。

Samsung主控一般只有自家的SSD上使用，性能上也是很強(qiáng)悍的，不會(huì)比Marvell差多少。目前三星主控已經(jīng)發(fā)展到第五代MEX，主要運(yùn)用在三星840EVO上。

Indilinx被OCZ收購(gòu)后，主要運(yùn)用在OCZ的SSD上，擁有不錯(cuò)的綜合讀寫性能，代表型號(hào)為Barefoot 3。

固件算法：

SSD的固件是確保SSD性能的最重要組件，用于驅(qū)動(dòng)控制器。主控將使用SSD中固件算法中的控制程序，去執(zhí)行自動(dòng)信號(hào)處理，耗損平衡，錯(cuò)誤校正碼（ECC），壞塊管理、垃圾回收算法、與主機(jī)設(shè)備（如電腦）通信，以及執(zhí)行數(shù)據(jù)加密等任務(wù)。由于固件冗余存儲(chǔ)至NAND閃存中，因此當(dāng)SSD制造商發(fā)布一個(gè)更新時(shí)，需要手動(dòng)更新固件來(lái)改進(jìn)和擴(kuò)大SSD的功能。

開發(fā)高品質(zhì)的固件不僅需要精密的工程技術(shù)，而且需要在NAND閃存、控制器和其他SSD組件間實(shí)現(xiàn)***整合。此外，還必須掌握NADN特征、半導(dǎo)體工藝和控制器特征等領(lǐng)域的***進(jìn)的技術(shù)。固件的品質(zhì)越好，整個(gè)SSD就越精確，越高效，目前具備獨(dú)立固件研發(fā)的SSD廠商并不多，僅有Intel/英睿達(dá)/浦科特/OCZ/三星等廠商。

NAND閃存：

SSD用戶的數(shù)據(jù)全部存儲(chǔ)于NAND閃存里，它是SSD的存儲(chǔ)媒介。SSD最主要的成本就集中在NAND閃存上。NAND閃存不僅決定了SSD的使用壽命，而且對(duì)SSD的性能影響也非常大。NAND閃存顆粒結(jié)構(gòu)及工作原理都很復(fù)雜，接下來(lái)我們會(huì)繼續(xù)推出系列文章來(lái)重點(diǎn)介紹閃存，這里主要來(lái)了解一下大家平常選購(gòu)SSD經(jīng)常接觸到的SLC、MLC及TLC閃存。

SLC/MLC/TLC閃存：

種閃存狀態(tài)（圖片來(lái)自網(wǎng)絡(luò)）

這幾年NAND閃存的技術(shù)發(fā)展迅猛同，從企業(yè)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的SLC閃存到被廣泛運(yùn)用在消費(fèi)級(jí)SSD上的MLC閃存再到目前正在興起的TLC閃存，短短時(shí)間里，我們看到NAND技術(shù)顯著進(jìn)步。對(duì)SLC、MLC及TLC閃存怎么理解呢？簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，NAND閃存中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)是以電荷的方式存儲(chǔ)在每個(gè)NAND存儲(chǔ)單元內(nèi)的，SLC、MLC及TLC就是存儲(chǔ)的位數(shù)不同。

單層存儲(chǔ)與多層存儲(chǔ)的區(qū)別在于每個(gè)NAND存儲(chǔ)單元一次所能存儲(chǔ)的“位元數(shù)”。SLC（Single-Level Cell）單層式存儲(chǔ)每個(gè)存儲(chǔ)單元僅能儲(chǔ)存1bit數(shù)據(jù)，同樣，MLC（Multi-Level Cell）可儲(chǔ)存2bit數(shù)據(jù)，TLC(Trinary-Level)可儲(chǔ)存3bit數(shù)據(jù)。一個(gè)存儲(chǔ)單元上，一次存儲(chǔ)的位數(shù)越多，該單元擁有的容量就越大，這樣能節(jié)約閃存的成本，提高NAND的生產(chǎn)量。但隨之而來(lái)的是，向每個(gè)單元存儲(chǔ)單元中加入更多的數(shù)據(jù)會(huì)使得狀態(tài)難以辨別，并且可靠性、耐用性和性能都 會(huì)降低。

閃存的類型各自有優(yōu)缺點(diǎn)，如何在保證SSD的性能，耐久度，壽命的前提下，提高存儲(chǔ)密度，增大SSD的容量，降低SSD的制造成本，這才有可能迎來(lái)下一個(gè)個(gè)人存儲(chǔ)革命的開端。

總結(jié)：SSD帶來(lái)極速體驗(yàn)的前提是擁有著非常復(fù)雜的技術(shù)在支撐，并不同機(jī)械硬盤通電即使用，SSD需要正確地使用方法及后期更多的維護(hù)，而這些的基礎(chǔ)是您對(duì)SSD有足夠的了解，我們將繼續(xù)探討神秘的SSD技術(shù)。