什么是固態(tài)硬盤(pán)?
作者: 深圳市澤創(chuàng )偉業(yè)科技有限公司 發(fā)表時(shí)間:2017-11-24 16:05:34瀏覽量:11348【小中大】
固態(tài)硬盤(pán)(SolidStateDisk或SolidStateDrive),也稱(chēng)作電子硬盤(pán)或者固態(tài)電子盤(pán),是由控制單元和固態(tài)存儲單元(DRAM或FLASH芯片)組成的硬盤(pán)。目前主要有兩類(lèi):
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固態(tài)硬盤(pán)(SolidStateDisk或SolidStateDrive),也稱(chēng)作電子硬盤(pán)或者固態(tài)電子盤(pán),是由控制單元和固態(tài)存儲單元(DRAM或FLASH芯片)組成的硬盤(pán)。目前主要有兩類(lèi):
1.基于閃存的固態(tài)硬盤(pán):采用FLASH芯片作為存儲介質(zhì),這也是我們通常所說(shuō)的固態(tài)硬盤(pán)。它的外觀(guān)可以被制作成多種模樣,例如:筆記本硬盤(pán)、微硬盤(pán)、存儲卡、優(yōu)盤(pán)等樣式。這種固態(tài)硬盤(pán)最大的優(yōu)點(diǎn)就是可以移動(dòng),而且數據保護不受電源控制,能適應于各種環(huán)境,但是使用壽命不高,適合于個(gè)人用戶(hù)使用。
2.基于DRAM的固態(tài)硬盤(pán):采用DRAM作為存儲介質(zhì),目前應用范圍比較窄。它仿效傳統硬盤(pán)的設計、可被絕大部分操作系統的文件系統工具進(jìn)行卷設置和管理,并提供工業(yè)標準的PCI和FC接口用于連接主機或者服務(wù)器。它是一種高性能的存儲器,而且使用壽命很長(cháng),美中不足的是需要獨立電源來(lái)保護數據安全。由于目前市面上較少見(jiàn)到該類(lèi)固態(tài)硬盤(pán),所以接下來(lái)本文將著(zhù)重介紹基于閃存的固態(tài)硬盤(pán)。
目前固態(tài)硬盤(pán)產(chǎn)品有3.5英寸,2.5英寸,1.8英寸等多種類(lèi)型,市面上能見(jiàn)到的最大容量為512GB,接口規格與傳統硬盤(pán)一致。固態(tài)硬盤(pán)的內部構造十分簡(jiǎn)單,通過(guò)工具可以很輕松的拆開(kāi)外殼固定螺絲看到固態(tài)硬盤(pán)內主體其實(shí)就是一塊PCB板,而這塊PCB板上最基本的配件就是控制芯片、緩存芯片和用于存儲數據的閃存芯片。
目前市面上比較常見(jiàn)的固態(tài)硬盤(pán)有Indilinx、SandForce、JMicron、Marvell、Samsung以及Intel等多種主控芯片。主控芯片是固態(tài)硬盤(pán)的大腦,其作用一是合理調配數據在各個(gè)閃存芯片上的負荷,二則是承擔了整個(gè)數據中轉,連接閃存芯片和外部SATA接口。不同的主控之間能力相差非常大,在數據處理能力,算法,對閃存芯片的讀取寫(xiě)入控制上會(huì )有非常大的不同,直接會(huì )導致固態(tài)硬盤(pán)產(chǎn)品在性能上差距高達數十倍。
主控芯片旁邊是緩存芯片,固態(tài)硬盤(pán)和傳統硬盤(pán)一樣需要高速的緩存芯片輔助主控芯片進(jìn)行數據處理。這里需要注意的是,目前有一些廉價(jià)固態(tài)硬盤(pán)方案為了節省成本,省去了這塊緩存芯片,這樣對于使用時(shí)的性能會(huì )有一定的影響。
除了主控芯片和緩存芯片以外,PCB板上其余的大部分位置都是NANDFlash閃存芯片了。NANDFlash閃存芯片又分為SLC(單層單元)和MLC(多層單元)NAND閃存:
1.SLC全稱(chēng)是單層式儲存(SingleLevelCell),因為結構簡(jiǎn)單,在寫(xiě)入數據時(shí)電壓變化的區間小,所以壽命較長(cháng),傳統的SLCNAND閃存可以經(jīng)受10萬(wàn)次的讀寫(xiě)。而且因為一組電壓即可驅動(dòng),所以其速度表現更好,目前很多高端固態(tài)硬盤(pán)都是都采用該類(lèi)型的Flash閃存芯片。
2.MLC全稱(chēng)是多層式儲存(MultiLeveledCell),它采用較高的電壓驅動(dòng),通過(guò)不同級別的電壓在一個(gè)塊中記錄兩組位信息,這樣就可以將原本SLC的記錄密度理論提升一倍。作為目前在固態(tài)硬盤(pán)中應用最為廣泛的MLCNAND閃存,其最大的特點(diǎn)就是以更高的存儲密度換取更低的存儲成本,從而可以獲得進(jìn)入更多終端領(lǐng)域的契機。不過(guò),MLC的缺點(diǎn)也很明顯,其寫(xiě)入壽命較短,讀寫(xiě)方面的能力也比SLC低,官方給出的可擦寫(xiě)次數僅為1萬(wàn)次。