固態(tài)硬盤的分類

因?yàn)榕_(tái)灣英語里把固體電容稱為Solid而得名。SSD由控制單元和存儲(chǔ)單元(FLASH芯片、DRAM芯片)組成。固態(tài)硬盤在接口的規(guī)范和定義、功能及使用方法上與普通硬盤的完全相同，在產(chǎn)品外形和尺寸上基本與普通硬盤一致(新興的U.2，M.2等形式的固態(tài)硬盤尺寸和外形與SATA機(jī)械硬盤完全不同)。被廣泛應(yīng)用于軍事、車載、工控、視頻監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)終端、電力、醫(yī)療、航空、導(dǎo)航設(shè)備等諸多領(lǐng)域。芯片的工作溫度范圍很大，商規(guī)產(chǎn)品(0~70℃)工規(guī)產(chǎn)品(-40~85℃)。雖然成本較高，但是正在普及至DIY市場。由于固態(tài)硬盤的技術(shù)與傳統(tǒng)硬盤的技術(shù)不同，所以產(chǎn)生了不少新興的存儲(chǔ)器廠商。廠商只需購買NAND顆粒，再配適當(dāng)?shù)目刂菩酒帉懼骺刂破鞔a，就制造了固態(tài)硬盤。新一代的固態(tài)硬盤普遍采用SATA-2接口、SATA-3接口、SAS接口、MSATA接口、PCI-E接口、M.2接口、CFast接口、SFF-8639接口和NVME/AHCI協(xié)議。

分類方式：固態(tài)硬盤的存儲(chǔ)介質(zhì)分為兩種，一種是采用閃存(FLASH芯片)作為存儲(chǔ)介質(zhì)，另外一種是采用DRAM作為存儲(chǔ)介質(zhì)。最新還有英特爾的XPoint顆粒技術(shù)。基于閃存的固態(tài)硬盤：基于閃存的固態(tài)硬盤(IDEFLASH DISK、Serial ATA Flash Disk)：采用FLASH芯片作為存儲(chǔ)介質(zhì)，這也是通常所說的SSD。它的外觀可以被制作成多種模樣，例如：筆記本硬盤、微硬盤、存儲(chǔ)卡、U盤等樣式。這種SSD固態(tài)硬盤最大的優(yōu)點(diǎn)就是可以移動(dòng)，而且數(shù)據(jù)保護(hù)不受電源控制，能適應(yīng)于各種環(huán)境，適合于個(gè)人用戶使用。壽命較長，根據(jù)不同的閃存介質(zhì)有所不同。SLC閃存普遍達(dá)到上萬次的PE，MLC可達(dá)到3000次以上，TLC也達(dá)到了1000次左右，最新的QLC也能確保300次的壽命，普通用戶一年的寫入量不超過硬盤的50倍總尺寸，即便最廉價(jià)的QLC閃存，也能提供6年的寫入壽命?？煽啃院芨撸咂焚|(zhì)的家用固態(tài)硬盤可輕松達(dá)到普通家用機(jī)械硬盤十分之一的故障率?；贒RAM類：基于DRAM的固態(tài)硬盤：采用DRAM作為存儲(chǔ)介質(zhì)，應(yīng)用范圍較窄。它仿效傳統(tǒng)硬盤的設(shè)計(jì)，可被絕大部分操作系統(tǒng)的文件系統(tǒng)工具進(jìn)行卷設(shè)置和管理，并提供工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的PCI和FC接口用于連接主機(jī)或者服務(wù)器。應(yīng)用方式可分為SSD硬盤和SSD硬盤陣列兩種。它是一種高性能的存儲(chǔ)器，理論上可以無限寫入，美中不足的是需要獨(dú)立電源來保護(hù)數(shù)據(jù)安全。DRAM固態(tài)硬盤屬于比較非主流的設(shè)備?；?D XPoint類基于3D XPoint的固態(tài)硬盤：原理上接近DRAM，但是屬于非易失存儲(chǔ)。讀取延時(shí)極低，可輕松達(dá)到現(xiàn)有固態(tài)硬盤的百分之一，并且有接近無限的存儲(chǔ)壽命。缺點(diǎn)是密度相對NAND較低，成本極高，多用于發(fā)燒級臺(tái)式機(jī)和數(shù)據(jù)中心。

基于閃存的固態(tài)硬盤是固態(tài)硬盤的主要類別，其內(nèi)部構(gòu)造十分簡單，固態(tài)硬盤內(nèi)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(部分低端硬盤無緩存芯片)和用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的閃存芯片。

主控芯片市面上比較常見的固態(tài)硬盤有LSISandForce、Indilinx、JMicron、Marvell、Phison、Sandisk、Goldendisk、Samsung以及Intel等多種主控芯片。主控芯片是固態(tài)硬盤的大腦，其作用一是合理調(diào)配數(shù)據(jù)在各個(gè)閃存芯片上的負(fù)荷，二則是承擔(dān)了整個(gè)數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)，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(shù)據(jù)處理能力、算法，對閃存芯片的讀取寫入控制上會(huì)有非常大的不同，直接會(huì)導(dǎo)致固態(tài)硬盤產(chǎn)品在性能上差距高達(dá)數(shù)倍。

緩存顆粒主控芯片旁邊是緩存顆粒，固態(tài)硬盤和傳統(tǒng)硬盤一樣需要高速的緩存芯片輔助主控芯片進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。這里需要注意的是，有一些廉價(jià)固態(tài)硬盤方案為了節(jié)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，尤其是小文件的讀寫性能和使用壽命上。