高考考试网
当前位置: 首页 高考资讯

固态硬盘分类及图解(解析固态硬盘的内外构造)

时间:2023-08-04 作者: 小编 阅读量: 116 栏目名: 高考资讯

区别于机械硬盘由磁盘、磁头等机械部件构成,整个固态硬盘结构无机械装置,全部是由电子芯片及电路板组成。固态硬盘中闪存颗粒占据大部分比重在固态硬盘中,NAND闪存因其具有非易失性存储的特性,即断电后仍能保存数据,被大范围运用。我们在选购固态硬盘或是评价固态硬盘的时候,可以从这三者出发,进行产品性能的预估,避免被有些商贩鼓吹的高速读写,蒙蔽双眼。

在第一期《小Z聊固态:浅谈固态硬盘的前世今生》中,我们简单的聊了聊关于固态硬盘的发展历程,以及固态硬盘行业当下的市场格局,而这些都是比较大比较宏观的东西。今天,小Z将从微观出发,从固态硬盘本身出发,简单剖析固态硬盘的内外构造,让更多的人知道固态硬盘究竟长什么样子。

既然要讲固态硬盘的结构,那么我们先得明确到底固态硬盘是什么。固态硬盘(Solid State Drive),简称固盘,是用固态电子存储芯片阵列而制成的硬盘,由控制单元和存储单元(FLASH芯片、DRAM芯片)以及缓存单元组成。区别于机械硬盘由磁盘、磁头等机械部件构成,整个固态硬盘结构无机械装置,全部是由电子芯片及电路板组成。

固态硬盘全貌

根据固态硬盘的定义,我们可以知道固态硬盘的内部结构,其实就是由三大块主控芯片、闪存颗粒、缓存单元构成,那么接下来,我们逐一来看。

固态硬盘大脑:主控芯片

正如同CPU之于PC一样,主控芯片其实也和CPU一样,是整个固态硬盘的核心器件,其作用一是合理调配数据在各个闪存芯片上的负荷,二则是承担了整个数据中转,连接闪存芯片和外部SATA接口。

不同的主控之间能力相差非常大,在数据处理能力、算法上,对闪存芯片的读取写入控制上会有非常大的不同,直接会导致固态硬盘产品在性能上产生很大的差距。

慧荣主控

当前主流的主控芯片厂商有 marvell 迈威(俗称“马牌”)、SandForce、siliconmotion慧荣、phison群联、jmicron智微等。而这几大主控厂商,又都有着自己的相应特点,应用于不同层级的固态产品。

以台系厂商siliconmotion慧荣为例,此款主控芯片主要特点在于能够为固态硬盘厂商提供包括软件和硬件在内的一体化主控方案,包括主控芯片、电路板以及存储单元,能够极大的提升产品的更新速度和使用寿命,并且不存在兼容等问题。

核心器件:闪存颗粒单元

作为硬盘,存储单元绝对是核心器件。在固态硬盘里面,闪存颗粒则替代了机械磁盘成为了存储单元。

闪存(Flash Memory)本质上是一种长寿命的非易失性(在断电情况下仍能保持所存储的数据信息)的存储器,数据删除不是以单个的字节为单位而是以固定的区块为单位。

固态硬盘中闪存颗粒占据大部分比重

在固态硬盘中,NAND闪存因其具有非易失性存储的特性,即断电后仍能保存数据,被大范围运用。

根据NAND闪存中电子单元密度的差异,又可以分为SLC(单层次存储单元)、MLC(双层存储单元)以及TLC(三层存储单元),此三种存储单元在寿命以及造价上有着明显的区别。

SLC(单层式存储),单层电子结构,写入数据时电压变化区间小,寿命长,读写次数在10万次以上,造价高,多用于企业级高端产品。

MLC(多层式存储),使用高低电压的而不同构建的双层电子结构,寿命长,造价可接受,多用民用高端产品,读写次数在5000左右。

TLC(三层式存储),是MLC闪存延伸,TLC达到3bit/cell。存储密度最高,容量是MLC的1.5倍。 造价成本最低, 使命寿命低,读写次数在1000~2000左右,是当下主流厂商首选闪存颗粒。

海力士16nm TLC闪存颗粒

当前,固态硬盘市场中,主流的闪存颗粒厂商主要有toshiba东芝、samsung三星、Intel英特尔、micron美光、skhynix海力士、sandisk闪迪等。

东芝闪存颗粒

由于闪存颗粒是固态硬盘中的核心器件,也是主要的存储单元,因而它的制造成本占据了整个产品的70%以上的比重,极端一点说,选择固态硬盘实际上就是在选择闪存颗粒。

锦上添花:缓存芯片

缓存芯片,是固态硬盘三大件中,最容易被人忽视的一块,也是厂商最不愿意投入的一块。和主控芯片、闪存颗粒相比,缓存芯片的作用确实没有那么明显,在用户群体的认知度也没有那么深入,相应的就无法以此为噱头进行鼓吹。

南亚缓存

实际上,缓存芯片的存在意义还是有的,特别是在进行常用文件的随机性读写上,以及碎片文件的快速读写上。

由于固态硬盘内部的磨损机制,就导致固态硬盘在读写小文件和常用文件时,会不断进行数据的整块的写入缓存,然而导出到闪存颗粒,这个过程需要大量缓存维系。特别是在进行大数量级的碎片文件的读写进程,高缓存的作用更是明显。

这也解释了为什么没有缓存芯片的固态硬盘在用了一段时间后,开始掉速。

当前,缓存芯片市场规模不算太大,主流的厂商基本也集中在南亚、三星、金士顿等。根据最新消息,无外置缓存的固态硬盘产品将于不久后问世,虽然很早之前就有诸如sandforce2281 自带缓存主控产品,但是市场反响却差强人意,不知道最新的无外置缓存的固态硬盘的表现如何,也请大家拭目以待。

主控芯片、闪存颗粒、缓存芯片,这三者有机的结合在一块PCB板上,构成了固态硬盘的整体形态。我们在选购固态硬盘或是评价固态硬盘的时候,可以从这三者出发,进行产品性能的预估,避免被有些商贩鼓吹的高速读写,蒙蔽双眼。

    推荐阅读
  • 技嘉945主板bios如何设置 老款技嘉主板bios设置

    下面是学习啦小编带来技嘉945主板bios设置方法的内容,欢迎阅读!技嘉945主板bios设置方法:开机到标志画面,这时就要选择Del这个按键了,这个键一般在键盘上的右下侧,按它就可以进入BIOS设置主界面。然后用左右方向键,移到"BIOS功能"这一项来,我们要在这个选项下面进行U盘或光盘的启动设置。当按了Enter确定键之后,退出小窗口,U盘就已经被选定成为了第一优先启动的项。

  • 精兵简政的精什么意思(精兵简政的精是啥意思)

    以下内容大家不妨参考一二希望能帮到您!精兵简政的精什么意思精:经过提炼或挑选的。精兵简政,汉语成语。拼音是jīngbīngjiǎnzhèng,意思是精减人员,缩减机构。出自《洪波曲》。郭沫若《洪波曲》第十四章:“只要肯认真抗战,这种精兵简政,分头并进,倒也似乎更要合理些了。”

  • 伤心绝望的微信昵称大全(温柔又伤感的昵称)

    伤心绝望的微信昵称大全?孤屿囚心眼角那一咝泪,下面我们就来说一说关于伤心绝望的微信昵称大全?我们一起去了解并探讨一下这个问题吧!

  • 2022襄阳小学生公交卡办理要多少钱 2022襄阳小学生公交卡办理要多少钱呢

    襄阳小学生公交卡办理要多少钱?如在线上已经申请,不能在线下重复办理,避免退费麻烦。

  • 偶像the coup有没有感情戏(偶像TheCoup末路偶像)

    在经纪人胖哥去世的剧情里真心再一次很讨厌忙内,忙内究竟什么时候才能长大?

  • 剩的饺子皮最简单的做法(3种剩饺子皮的做法)

    正所谓好吃不过饺子,中国人对饺子的喜爱是真挚而热烈!有一种尴尬,叫馅儿没了,皮还在。哈妹分享大家3种剩饺子皮的做法,简单易上手,比包着吃要香100倍!饺子皮馅饼by冰-雪-缘配料:饺子皮20个、清水半碗、木耳胡萝卜馅半碗、植物油适量烹饪步骤:1.成品图。

  • 重庆渝川高速公路(渝蓉高速有望6月前全线通车)

    渝蓉高速有望6月前全线通车。渝蓉高速是目前重庆和成都两地间最短的一条高速,全线通车后,重庆市民自驾到成都,经渝蓉高速只需2.5小时。渝蓉高速简阳至川渝省界段开通后,渝蓉高速四川段仅剩20余公里未打通。其中,成洛互通、洛带互通基本成型,渝蓉高速剩余路段将于今年6月前完工并实现通车,这意味着渝蓉高速全线有望于今年6月前实现通车。届时,从重庆出发,经渝蓉高速,2.5小时可到成都。

  • shell脚本的配置表(shell脚本与计划任务)

    针对本案例的情况,可以创建一个专用的数据库备份账户backuper,允许从备份主机172.16.16.220连接到MySQL数据库,并授予对studydb、coursedb库的读取权限。在crontab配置记录中,直接指定dbbak.sh脚本程序的路径作为执行命令。

  • 最牛的面试经历(00后留学生34)

    一00后留学生自我介绍惊艳全场最近看了一档针对职场新人的综艺节目《初入职场的我们》,在节目中格力董事长董明珠也参与了对新人的面试。在初次面试环节,00后面试者梁坚洛用了3分钟左右的时间,就取得了面试官董明珠和其他观察员的认可,被网友们称作“教科书式”的面试。董明珠看到如此独特的介绍方式后,也是分分钟提起了兴趣。此次面试是五选三的竞争“比赛”,而最终,董明珠也是毫不意外地,给了他留下来工作的机会。

  • 喝普洱茶有什么好处 经常喝普洱茶有什么好处

    10、忌饮劣质茶或变质茶:储藏普洱茶要注意环境,避免吸收异味,否则易吸湿而霉变,变质的茶中含有大量对人体有害的物质和病菌。