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(you)較高(gao)的性價比。和上代SATA 2.0接口相比,SATA 3.0接口的傳輸速(su)度可(ke)達6GB/S。
2、MSATA接口
MSATA接(jie)(jie)(jie)口(kou)(kou)全稱為(wei)【Mini-SATA】接(jie)(jie)(jie)口(kou)(kou),采用該接(jie)(jie)(jie)口(kou)(kou)的(de)固態(tai)硬(ying)盤比SATA 3.0接(jie)(jie)(jie)口(kou)(kou)的(de)固態(tai)硬(ying)盤在體積(ji)上要小很多(duo)。由于體積(ji)的(de)優勢,MSATA接(jie)(jie)(jie)口(kou)(kou)的(de)固態(tai)硬(ying)盤常(chang)見用于輕薄筆記本,其傳輸速度和穩定性和SATA 3.0接(jie)(jie)(jie)口(kou)(kou)的(de)固態(tai)硬(ying)盤沒有區別。
3、M.2接口
M.2接(jie)(jie)口的(de)固態(tai)硬盤擁有體積小(xiao),性能強的(de)優點(dian)。目前,主(zhu)流(liu)的(de)主(zhu)板和M.2接(jie)(jie)口固態(tai)硬盤都支持PCI-E 3.0 x 4通道,理(li)論帶寬(kuan)可達32Gbps,性能十(shi)分出眾(zhong)。
4、PCI-E接口
PCI-E接(jie)口(kou)的固態(tai)硬盤(pan)(pan)只能用(yong)于臺式機,它采用(yong)通過總線與CPU直連的方式,擁有優于M.2接(jie)口(kou)固態(tai)硬盤(pan)(pan)的性能,但是價格比(bi)較高(gao),適用(yong)性也比(bi)較低。
除此之外,固態硬(ying)盤還有SATA-express、SAS、U.2等接口類型。
(二)根據存儲介質分
固態(tai)硬(ying)盤的存(cun)(cun)(cun)儲(chu)介(jie)質分為兩種(zhong),一種(zhong)是采用(yong)閃存(cun)(cun)(cun)(FLASH芯片)作為存(cun)(cun)(cun)儲(chu)介(jie)質,另(ling)外一種(zhong)是采用(yong)DRAM作為存(cun)(cun)(cun)儲(chu)介(jie)質。最新(xin)還(huan)有英特(te)爾(er)的XPoint顆粒技術。
1、基于閃存的固態硬盤
基于(yu)閃存(cun)的(de)(de)固(gu)(gu)態(tai)硬盤(pan)(pan)(pan)(IDEFLASH DISK、Serial ATA Flash Disk):采用(yong)FLASH芯片作為存(cun)儲(chu)介(jie)質,這也是通常(chang)所說的(de)(de)SSD。它的(de)(de)外觀可(ke)(ke)以(yi)被制作成多種(zhong)模樣(yang),例如:筆記本硬盤(pan)(pan)(pan)、微硬盤(pan)(pan)(pan)、存(cun)儲(chu)卡、U盤(pan)(pan)(pan)等樣(yang)式。這種(zhong)SSD固(gu)(gu)態(tai)硬盤(pan)(pan)(pan)最大的(de)(de)優(you)點就是可(ke)(ke)以(yi)移動,而且數(shu)據保(bao)護不受(shou)電(dian)源控制,能適(shi)應于(yu)各種(zhong)環境,適(shi)合于(yu)個人用(yong)戶使用(yong),壽(shou)命較(jiao)長(chang),可(ke)(ke)靠性很高,高品質的(de)(de)家用(yong)固(gu)(gu)態(tai)硬盤(pan)(pan)(pan)可(ke)(ke)輕松達到普通家用(yong)機(ji)械硬盤(pan)(pan)(pan)十分之一的(de)(de)故障率。
2、基于DRAM類
基于DRAM的(de)(de)固(gu)態(tai)硬(ying)盤(pan)(pan):采用(yong)DRAM作為(wei)存(cun)儲介(jie)質,應(ying)用(yong)范圍較窄。它(ta)仿效傳統(tong)硬(ying)盤(pan)(pan)的(de)(de)設計,可(ke)被絕大部分操作系統(tong)的(de)(de)文(wen)件系統(tong)工具(ju)進行(xing)卷設置和管理,并提供工業標準的(de)(de)PCI和FC接口用(yong)于連接主機或者服務器(qi)。應(ying)用(yong)方式可(ke)分為(wei)SSD硬(ying)盤(pan)(pan)和SSD硬(ying)盤(pan)(pan)陣列(lie)兩(liang)種。它(ta)是一種高性能的(de)(de)存(cun)儲器(qi),理論(lun)上(shang)可(ke)以(yi)無限寫入,美中不足的(de)(de)是需(xu)要獨立電(dian)源來(lai)保護數據安(an)全。DRAM固(gu)態(tai)硬(ying)盤(pan)(pan)屬(shu)于比較非(fei)主流(liu)的(de)(de)設備。
3、基于3D XPoint類
基于3D XPoint的固態硬盤(pan):原理上接近(jin)DRAM,但是屬于非易(yi)失存儲(chu)。讀取延(yan)時極(ji)低,可(ke)輕(qing)松達到現(xian)有(you)固態硬盤(pan)的百分之(zhi)一,并且有(you)接近(jin)無限的存儲(chu)壽命。缺點是密(mi)度相對(dui)NAND較低,成本極(ji)高(gao),多用于發燒級臺式(shi)機和(he)數據中心。
二、固態硬盤的內部結構
簡單一句概(gai)括:固態硬盤=PCB板+主控芯片+緩存(cun)(cun)顆粒+閃存(cun)(cun)芯片。
固態硬盤的內部構造十(shi)分(fen)簡單,固態硬盤內主體其(qi)實就是(shi)一塊PCB板(ban),而這(zhe)塊PCB板(ban)上(shang)最(zui)基(ji)本的配件就是(shi)控制芯片,緩(huan)存芯片(部分(fen)低(di)端硬盤無(wu)緩(huan)存芯片)和用(yong)于存儲數據的閃存芯片。
1、PCB板
主(zhu)要負責板(ban)上各(ge)部件、外部的電腦各(ge)硬件進行數據交互。
2、主控芯片
市面(mian)上(shang)(shang)比較常見的固(gu)態(tai)(tai)硬(ying)盤(pan)(pan)有LSISandForce、Indilinx、JMicron、Marvell、Phison、Sandisk、Goldendisk、Samsung以及Intel等多種主控芯片。主控芯片是(shi)固(gu)態(tai)(tai)硬(ying)盤(pan)(pan)的大腦,其作用(yong)一是(shi)合理(li)(li)調配數(shu)據(ju)(ju)在(zai)各個(ge)閃(shan)存(cun)芯片上(shang)(shang)的負荷,二則(ze)是(shi)承(cheng)擔了整(zheng)個(ge)數(shu)據(ju)(ju)中轉,連接閃(shan)存(cun)芯片和(he)外(wai)部(bu)SATA接口。不同(tong)的主控之間能力(li)相差非常大,在(zai)數(shu)據(ju)(ju)處理(li)(li)能力(li)、算法,對(dui)閃(shan)存(cun)芯片的讀(du)取寫入控制(zhi)上(shang)(shang)會有非常大的不同(tong),直接會導致固(gu)態(tai)(tai)硬(ying)盤(pan)(pan)產品在(zai)性能上(shang)(shang)差距高達數(shu)倍。
3、緩存顆粒
主控芯(xin)片旁(pang)邊是緩(huan)存(cun)(cun)顆(ke)(ke)粒,固態硬盤和(he)傳統硬盤一(yi)(yi)(yi)樣需要高速的(de)緩(huan)存(cun)(cun)芯(xin)片輔助(zhu)主控芯(xin)片進行數據(ju)處理。緩(huan)存(cun)(cun)顆(ke)(ke)粒容量比同一(yi)(yi)(yi)塊PCB板(ban)上的(de)閃存(cun)(cun)顆(ke)(ke)粒小很多,但讀寫速度會(hui)快很多,電腦進行硬盤讀寫,一(yi)(yi)(yi)般會(hui)優先使(shi)用緩(huan)存(cun)(cun)顆(ke)(ke)粒。不過有一(yi)(yi)(yi)些廉價固態硬盤方案為了節(jie)省成本,省去(qu)了這塊緩(huan)存(cun)(cun)芯(xin)片,這樣對(dui)于使(shi)用時的(de)性能會(hui)有一(yi)(yi)(yi)定(ding)的(de)影響,尤其是小文件(jian)的(de)讀寫性能和(he)使(shi)用壽命上。
4、閃存芯片
除(chu)了主控芯片(pian)和(he)緩(huan)存(cun)(cun)芯片(pian)外,PCB板上(shang)其余大部(bu)分位置都是NAND Flash閃存(cun)(cun)芯片(pian)。
NAND Flash閃存芯片(pian)又分為SLC(Single-Level Cell,單(dan)層單(dan)元(yuan))、MLC(Multi-Level Cell,雙層單(dan)元(yuan))、TLC(Trinary-Level Cell,三層單(dan)元(yuan))、QLC(Quad-Level Cell,四(si)層單(dan)元(yuan))這四(si)種規格。
另還有一(yi)種(zhong)eMLC(Enterprise Multi-Level Cell,企業多層(ceng)單元(yuan))是MLC NAND閃存的(de)(de)一(yi)個“增強型”的(de)(de)版(ban)本,它在一(yi)定程度上彌補了(le)SLC和(he)MLC之間的(de)(de)性能和(he)耐久差距。