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(yong)有較(jiao)高的性價(jia)比。和上代SATA 2.0接口(kou)相比,SATA 3.0接口(kou)的傳輸(shu)速度可達(da)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(yong)該接(jie)(jie)(jie)口(kou)(kou)的固(gu)態(tai)硬(ying)盤比SATA 3.0接(jie)(jie)(jie)口(kou)(kou)的固(gu)態(tai)硬(ying)盤在體(ti)積(ji)上要(yao)小很多。由(you)于體(ti)積(ji)的優勢,MSATA接(jie)(jie)(jie)口(kou)(kou)的固(gu)態(tai)硬(ying)盤常見用(yong)于輕薄筆記本,其傳(chuan)輸速(su)度和穩定性和SATA 3.0接(jie)(jie)(jie)口(kou)(kou)的固(gu)態(tai)硬(ying)盤沒有(you)區別(bie)。
3、M.2接口
M.2接口的固態(tai)硬盤擁(yong)有體積小,性能強(qiang)的優點。目(mu)前,主流的主板和M.2接口固態(tai)硬盤都(dou)支持PCI-E 3.0 x 4通道,理論帶(dai)寬可達32Gbps,性能十分出眾。
4、PCI-E接口
PCI-E接(jie)口的(de)固態硬(ying)盤(pan)只(zhi)能用(yong)于(yu)(yu)臺式機,它采用(yong)通過總線與CPU直連的(de)方式,擁(yong)有優于(yu)(yu)M.2接(jie)口固態硬(ying)盤(pan)的(de)性能,但是價格比較高,適用(yong)性也比較低。
除此之外(wai),固態(tai)硬盤還有SATA-express、SAS、U.2等接(jie)口類型。
(二)根據存儲介質分
固態硬盤(pan)的存儲介質分為(wei)(wei)兩(liang)種,一種是采(cai)用閃存(FLASH芯片)作(zuo)(zuo)為(wei)(wei)存儲介質,另外一種是采(cai)用DRAM作(zuo)(zuo)為(wei)(wei)存儲介質。最新還有英特爾的XPoint顆粒技術。
1、基于閃存的固態硬盤
基于(yu)閃存的固(gu)態硬盤(pan)(IDEFLASH DISK、Serial ATA Flash Disk):采用(yong)FLASH芯(xin)片作為(wei)存儲介質,這也是(shi)通常所說(shuo)的SSD。它的外觀可以被制作成多種模樣(yang),例如(ru):筆記(ji)本硬盤(pan)、微硬盤(pan)、存儲卡、U盤(pan)等樣(yang)式(shi)。這種SSD固(gu)態硬盤(pan)最(zui)大的優點就是(shi)可以移動,而且(qie)數據保護(hu)不受(shou)電源(yuan)控(kong)制,能適(shi)應(ying)于(yu)各種環(huan)境,適(shi)合于(yu)個人用(yong)戶使用(yong),壽命較長,可靠性很高,高品質的家用(yong)固(gu)態硬盤(pan)可輕松(song)達到(dao)普通家用(yong)機械硬盤(pan)十分之(zhi)一的故(gu)障率。
2、基于DRAM類
基于(yu)DRAM的(de)(de)固態硬(ying)盤:采用(yong)(yong)(yong)DRAM作(zuo)為(wei)存(cun)儲介質,應用(yong)(yong)(yong)范圍(wei)較窄。它仿效傳統(tong)硬(ying)盤的(de)(de)設(she)計,可被絕大部分操(cao)作(zuo)系統(tong)的(de)(de)文件系統(tong)工(gong)具進行卷(juan)設(she)置(zhi)和(he)(he)管理(li),并提(ti)供工(gong)業標(biao)準的(de)(de)PCI和(he)(he)FC接(jie)口用(yong)(yong)(yong)于(yu)連(lian)接(jie)主機或(huo)者服務器(qi)。應用(yong)(yong)(yong)方式可分為(wei)SSD硬(ying)盤和(he)(he)SSD硬(ying)盤陣列(lie)兩(liang)種。它是(shi)一(yi)種高性能的(de)(de)存(cun)儲器(qi),理(li)論上可以無限寫(xie)入,美(mei)中不足的(de)(de)是(shi)需(xu)要(yao)獨立電源來(lai)保護數據安全。DRAM固態硬(ying)盤屬于(yu)比較非主流(liu)的(de)(de)設(she)備(bei)。
3、基于3D XPoint類
基于3D XPoint的(de)固態硬(ying)盤(pan):原(yuan)理上(shang)接近(jin)DRAM,但(dan)是屬于非易失存(cun)儲。讀(du)取延時(shi)極低(di),可輕松達到現(xian)有固態硬(ying)盤(pan)的(de)百(bai)分之一(yi),并且有接近(jin)無限(xian)的(de)存(cun)儲壽(shou)命。缺點(dian)是密(mi)度相對NAND較低(di),成本極高,多用于發燒級臺式機(ji)和數(shu)據中心。
二、固態硬盤的內部結構
簡(jian)單一句概(gai)括:固態硬盤(pan)=PCB板+主控芯(xin)片(pian)+緩存顆粒(li)+閃存芯(xin)片(pian)。
固態硬盤的(de)內部(bu)構造十(shi)分(fen)簡單(dan),固態硬盤(pan)內主體其實(shi)就是一塊PCB板,而這塊PCB板上最基本(ben)的(de)配件就是控制芯片,緩(huan)存(cun)芯片(部(bu)分(fen)低(di)端(duan)硬盤(pan)無緩(huan)存(cun)芯片)和用于存(cun)儲(chu)數據的(de)閃存(cun)芯片。
1、PCB板
主要負(fu)責板(ban)上各(ge)(ge)部件(jian)(jian)、外部的電腦各(ge)(ge)硬件(jian)(jian)進(jin)行數據交互。
2、主控芯片
市(shi)面(mian)上(shang)(shang)比較常(chang)(chang)見的固態硬盤有LSISandForce、Indilinx、JMicron、Marvell、Phison、Sandisk、Goldendisk、Samsung以及Intel等多(duo)種主控芯(xin)(xin)片。主控芯(xin)(xin)片是固態硬盤的大腦,其(qi)作用一是合理調配數(shu)據在(zai)各個(ge)閃(shan)存芯(xin)(xin)片上(shang)(shang)的負荷(he),二則是承擔了整個(ge)數(shu)據中轉(zhuan),連(lian)接閃(shan)存芯(xin)(xin)片和(he)外部SATA接口。不(bu)同的主控之間能力相差(cha)非常(chang)(chang)大,在(zai)數(shu)據處(chu)理能力、算(suan)法,對閃(shan)存芯(xin)(xin)片的讀取寫入控制上(shang)(shang)會(hui)有非常(chang)(chang)大的不(bu)同,直(zhi)接會(hui)導致固態硬盤產品在(zai)性能上(shang)(shang)差(cha)距(ju)高達(da)數(shu)倍。
3、緩存顆粒
主(zhu)控芯(xin)片(pian)(pian)旁(pang)邊是緩存(cun)顆(ke)粒,固(gu)態硬(ying)盤(pan)和(he)傳統硬(ying)盤(pan)一樣(yang)需要高速的緩存(cun)芯(xin)片(pian)(pian)輔助主(zhu)控芯(xin)片(pian)(pian)進行數(shu)據(ju)處理。緩存(cun)顆(ke)粒容量比同一塊(kuai)PCB板上的閃存(cun)顆(ke)粒小很(hen)多,但讀(du)寫速度會快很(hen)多,電腦(nao)進行硬(ying)盤(pan)讀(du)寫,一般會優(you)先使用緩存(cun)顆(ke)粒。不(bu)過有一些廉(lian)價(jia)固(gu)態硬(ying)盤(pan)方(fang)案為(wei)了節(jie)省成本,省去了這塊(kuai)緩存(cun)芯(xin)片(pian)(pian),這樣(yang)對(dui)于(yu)使用時的性能(neng)會有一定的影響,尤其是小文件(jian)的讀(du)寫性能(neng)和(he)使用壽(shou)命(ming)上。
4、閃存芯片
除了主控芯片(pian)和緩(huan)存芯片(pian)外(wai),PCB板(ban)上其(qi)余大部分(fen)位置(zhi)都(dou)是(shi)NAND Flash閃(shan)存芯片(pian)。
NAND Flash閃存芯片又分為(wei)SLC(Single-Level Cell,單(dan)(dan)(dan)層單(dan)(dan)(dan)元(yuan)(yuan))、MLC(Multi-Level Cell,雙層單(dan)(dan)(dan)元(yuan)(yuan))、TLC(Trinary-Level Cell,三(san)層單(dan)(dan)(dan)元(yuan)(yuan))、QLC(Quad-Level Cell,四層單(dan)(dan)(dan)元(yuan)(yuan))這四種(zhong)規(gui)格(ge)。
另還有一(yi)種eMLC(Enterprise Multi-Level Cell,企業多層單元)是MLC NAND閃存的一(yi)個“增強型”的版本,它(ta)在一(yi)定程度上彌補了SLC和(he)MLC之間(jian)的性能和(he)耐久(jiu)差距(ju)。