一、固態硬盤的種類有哪些
(一)根據接口分
1、SATA 3.0接口
作為最常見的接口,采用SATA 3.0接口的固態硬盤擁有較高的性(xing)價比(bi)。和(he)上代(dai)SATA 2.0接口相比(bi),SATA 3.0接口的傳輸速度可(ke)達(da)6GB/S。
2、MSATA接口
MSATA接(jie)口(kou)全稱為【Mini-SATA】接(jie)口(kou),采用該接(jie)口(kou)的(de)(de)固態硬盤(pan)比SATA 3.0接(jie)口(kou)的(de)(de)固態硬盤(pan)在體積上(shang)要小很多。由于(yu)體積的(de)(de)優勢,MSATA接(jie)口(kou)的(de)(de)固態硬盤(pan)常(chang)見用于(yu)輕(qing)薄筆記本,其傳輸速(su)度和(he)穩定性和(he)SATA 3.0接(jie)口(kou)的(de)(de)固態硬盤(pan)沒(mei)有區別(bie)。
3、M.2接口
M.2接(jie)口的固態(tai)硬(ying)盤(pan)擁有體積(ji)小,性能(neng)強的優點(dian)。目(mu)前,主(zhu)(zhu)流的主(zhu)(zhu)板和(he)M.2接(jie)口固態(tai)硬(ying)盤(pan)都支持PCI-E 3.0 x 4通(tong)道(dao),理論帶(dai)寬(kuan)可(ke)達32Gbps,性能(neng)十分出眾。
4、PCI-E接口
PCI-E接口的(de)固(gu)態硬盤只能用(yong)于臺(tai)式(shi)機,它采(cai)用(yong)通過總線與CPU直連的(de)方式(shi),擁有優于M.2接口固(gu)態硬盤的(de)性能,但是價格比(bi)較(jiao)高,適用(yong)性也比(bi)較(jiao)低。
除(chu)此(ci)之外,固(gu)態硬盤還有SATA-express、SAS、U.2等接口類型(xing)。
(二)根據存儲介質分
固態硬盤的存儲介(jie)(jie)質分(fen)為(wei)兩種(zhong),一種(zhong)是采用(yong)閃存(FLASH芯(xin)片)作為(wei)存儲介(jie)(jie)質,另(ling)外一種(zhong)是采用(yong)DRAM作為(wei)存儲介(jie)(jie)質。最新還有(you)英特爾(er)的XPoint顆粒技術。
1、基于閃存的固態硬盤
基于閃存的固(gu)態硬(ying)盤(pan)(IDEFLASH DISK、Serial ATA Flash Disk):采用FLASH芯片作為存儲介質,這也是通常(chang)所(suo)說的SSD。它(ta)的外觀可(ke)(ke)以被制(zhi)作成多種模樣,例如:筆記本硬(ying)盤(pan)、微硬(ying)盤(pan)、存儲卡(ka)、U盤(pan)等樣式。這種SSD固(gu)態硬(ying)盤(pan)最大的優(you)點就是可(ke)(ke)以移動(dong),而(er)且數據保(bao)護(hu)不受電源控制(zhi),能適應于各種環境(jing),適合于個人(ren)用戶使用,壽命較長,可(ke)(ke)靠性很高,高品(pin)質的家用固(gu)態硬(ying)盤(pan)可(ke)(ke)輕松達(da)到普通家用機械硬(ying)盤(pan)十(shi)分之一的故障(zhang)率。
2、基于DRAM類
基于(yu)DRAM的(de)(de)固(gu)態(tai)硬(ying)盤(pan):采用DRAM作(zuo)為存(cun)儲(chu)介質,應用范圍較窄(zhai)。它(ta)仿效傳統(tong)(tong)硬(ying)盤(pan)的(de)(de)設計,可被絕大部分操(cao)作(zuo)系統(tong)(tong)的(de)(de)文(wen)件系統(tong)(tong)工具進行(xing)卷設置和管理,并(bing)提(ti)供工業標(biao)準的(de)(de)PCI和FC接(jie)口用于(yu)連接(jie)主機或者(zhe)服務器(qi)。應用方式可分為SSD硬(ying)盤(pan)和SSD硬(ying)盤(pan)陣列(lie)兩種。它(ta)是(shi)一種高性能的(de)(de)存(cun)儲(chu)器(qi),理論上可以(yi)無限(xian)寫入,美(mei)中不足(zu)的(de)(de)是(shi)需要(yao)獨(du)立電源來保護數據安全。DRAM固(gu)態(tai)硬(ying)盤(pan)屬于(yu)比較非主流的(de)(de)設備。
3、基于3D XPoint類
基于3D XPoint的(de)固態硬(ying)盤(pan):原理上(shang)接(jie)近(jin)DRAM,但是(shi)(shi)屬(shu)于非易失存儲。讀取(qu)延時極低,可輕松達到現有固態硬(ying)盤(pan)的(de)百分(fen)之(zhi)一,并且有接(jie)近(jin)無(wu)限的(de)存儲壽命。缺(que)點是(shi)(shi)密度相對NAND較低,成本極高(gao),多用于發燒級臺式機和(he)數據中心。
二、固態硬盤的內部結構
簡單一(yi)句概(gai)括:固態硬(ying)盤(pan)=PCB板+主控芯片+緩存顆粒+閃存芯片。
固態硬盤的內(nei)部(bu)構造十分簡單,固(gu)態硬盤內(nei)主體其實就是一塊PCB板(ban),而這塊PCB板(ban)上最(zui)基本(ben)的配件就是控制(zhi)芯片,緩存芯片(部(bu)分低端硬盤無緩存芯片)和(he)用(yong)于存儲數據的閃存芯片。
1、PCB板
主要負責板上各部件、外部的電(dian)腦各硬件進行數據交互。
2、主控芯片
市面上比較常見(jian)的(de)固(gu)態(tai)(tai)硬(ying)盤有LSISandForce、Indilinx、JMicron、Marvell、Phison、Sandisk、Goldendisk、Samsung以及Intel等(deng)多種主控(kong)芯(xin)(xin)片(pian)。主控(kong)芯(xin)(xin)片(pian)是固(gu)態(tai)(tai)硬(ying)盤的(de)大(da)(da)腦(nao),其作用一是合(he)理(li)調配數(shu)據在各個閃存(cun)芯(xin)(xin)片(pian)上的(de)負(fu)荷,二(er)則是承擔了(le)整(zheng)個數(shu)據中轉,連(lian)接閃存(cun)芯(xin)(xin)片(pian)和外部(bu)SATA接口(kou)。不(bu)(bu)同的(de)主控(kong)之間能力(li)相(xiang)差非常大(da)(da),在數(shu)據處理(li)能力(li)、算法(fa),對閃存(cun)芯(xin)(xin)片(pian)的(de)讀(du)取寫入控(kong)制上會有非常大(da)(da)的(de)不(bu)(bu)同,直接會導(dao)致固(gu)態(tai)(tai)硬(ying)盤產品(pin)在性能上差距高達數(shu)倍。
3、緩存顆粒
主(zhu)控芯(xin)片(pian)旁邊是緩存(cun)顆(ke)粒,固態(tai)硬(ying)盤(pan)和(he)傳統硬(ying)盤(pan)一樣需要(yao)高速(su)的(de)緩存(cun)芯(xin)片(pian)輔助主(zhu)控芯(xin)片(pian)進(jin)行數據處理。緩存(cun)顆(ke)粒容量(liang)比(bi)同(tong)一塊PCB板(ban)上的(de)閃存(cun)顆(ke)粒小很多(duo),但讀寫速(su)度會快(kuai)很多(duo),電腦進(jin)行硬(ying)盤(pan)讀寫,一般(ban)會優(you)先使(shi)用緩存(cun)顆(ke)粒。不過有一些廉價固態(tai)硬(ying)盤(pan)方案(an)為了節省(sheng)成本(ben),省(sheng)去了這(zhe)塊緩存(cun)芯(xin)片(pian),這(zhe)樣對于使(shi)用時的(de)性能會有一定(ding)的(de)影響,尤其是小文件的(de)讀寫性能和(he)使(shi)用壽命上。
4、閃存芯片
除(chu)了主控芯(xin)片(pian)和緩存(cun)芯(xin)片(pian)外,PCB板上其余大部分位置(zhi)都是NAND Flash閃(shan)存(cun)芯(xin)片(pian)。
NAND Flash閃(shan)存芯片又分(fen)為SLC(Single-Level Cell,單層(ceng)單元)、MLC(Multi-Level Cell,雙層(ceng)單元)、TLC(Trinary-Level Cell,三層(ceng)單元)、QLC(Quad-Level Cell,四層(ceng)單元)這(zhe)四種規(gui)格。
另還(huan)有一(yi)種eMLC(Enterprise Multi-Level Cell,企業多層單元)是(shi)MLC NAND閃存的(de)一(yi)個“增強(qiang)型”的(de)版(ban)本,它在一(yi)定(ding)程度上彌補(bu)了SLC和MLC之間的(de)性(xing)能和耐久差距。