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SSD 知识学习： SSD的基本架构 ???????????????? 上图为一款典型的SSD架构图解，各部分的解释如下：???????操作系统：即我们使用的操作系统，如：WINDOWS,MAC OS,LINUX等。???????文件系统：每个操作系统都有自己的文件系统，如WINDOWS上常见的NTFS,FAT32等。???????底层驱动：就是驱动程序，没有它，硬件是无法和软件交流的。???????ATA接口：ATA数据通道接口标准。（这部分后面会有详细介绍） 外置缓存：目前很多SSD都带了一定容量的DRAM作为缓存的。缓存里面可以存放用户数据，也可以存放映射表之类的数据。???????NAND控制器（此处即SSD主控），它包含： ???????A.主机接口：用于和主机交流，控制数据传输的部分。???????B.FTL闪存转换层：内部包含许多模块，例如坏块管理，磨损平衡，ECC纠错，交叉读写算法和最主要的逻辑物理地址转换功能，请参考相关的章节。???????C.NAND接口：主控和闪存交流，控制数据传输的部分。???????Legacy/ONFI/Toggly:闪存数据通道接口标准。（这部分后面会详细介绍）???????NAND闪存：我们平日看到的SLC，MLC闪存颗粒。大家应已发现，SSD的硬件架构并不复杂，各种SSD产品的差异表现，主要都是由软件部分（即FTL）的影响而造成。 ?????????? ???? ??，因此它的数据传输速度要比HDD快得多。?????? ???? ???????上图很清楚的说明了，传统HDD在传输数据时，主要的传输时间都花费到机械部件运动上，而SSD由于没有这些部件，自然可以节省大量的传输时间。???????SSD性能表现优于HDD的原因正如上面所说，由于没有机械部件，当需要存取不同位置的数据时，不会因为机械部件的运动而浪费时间，而且由于SSD内部使用了类似磁盘阵列的技术让数据分布于各个闪存颗粒上面，因此SSD某些方面的性能可达到HDD的数十甚至数百倍。???????用具体表现来说，测试软件中主流SSD的随机读写速度可达到20M/s及50M/s以上，而HDD的速度一般则只有个位数。在日常使用中，用户很容易能察觉到SSD让系统启动、程序运行、文件打开保存等操作的速度都会明显改善。随机读写性能对这些操作有明显影响的原因在于：这些最常用的操作所需要读取的文件数据大多尺寸都在1MB以下，而且在硬盘内是随机分布的，因此SSD的高随机读写性能相对于HDD来说，优势就极为明显了。???????虽然SSD性能相比HDD要优秀得多，但目前大容量的SSD价格对于绝大多数电脑用户来说，仍不容易接受，而且要追上HDD的容量优势，也不容易做到。不过若我们能好好利用SSD和HDD各自在性能和容量方面的优势来互相搭配，那就一定可以让它们互相取长补短，获得最优越的使用体验。 ???????作为SSD主要元件的NAND闪存，我们经常见到的有SLC和MLC两种，甚至还细分出eSLC和eMLC等等，现在我们谈一下他们之间的区别。???????SLC全称single-level cell，即单阶存储单元；MLC全称Multi-level cell，即多阶存储单元。因NAND闪存是一种电压元件，因此它以不同的电压范围来代表不同的数据，原理如下面图片所示：???????????????????SLC就是在NAND闪存的每个存储单元里存储1bit的数据，存储的数据代表”0”还是”1”是由基于Vth电压阈值来判定，对于NAND闪存的写入（编程)，就是对其充电，使得它的电压超过上图的电压判定点A，存储单元就表示0-已编程，如果没有充电或者电压阈值低于那个A点，就表示1-已擦除。???????MLC则是每个存储单元里存储2bit的数据，存储的数据是”00”,”01”,”10”,”11”也是基于电压阈值的判定，当电压没到判定点B时，就代表”11”，当电压在B和C之间，则代表“10”，电压在C和D之间，则表示”01”，而电压达到D以上，则表示”00”。由上面的图片可以看到，MLC相比SLC电压之间的阈值被分成了4份，这样肯定会直接影响性能和稳定性，相对来说，主要受影响的有以下四点：???????1.相邻的存储单元间会互相干扰，造成电压不稳定而出现bit错误，MLC由于阈值相比SLC更接近，所以出错几率会更大。???????2.MLC读写性能降低，写入更达到50%的差距以上，因为需要更精确的充电处理。SLC只有”0”和”1”，，而MLC会有“00”,“01“,”10”,”11” 4个状态，在充电后还要去判断处于哪个状态，速度自然就慢了。???????3.如上所说，因为有额外的读写压力，所以功耗