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價比(bi)。和上(shang)代(dai)SATA 2.0接口(kou)相(xiang)比(bi),SATA 3.0接口(kou)的傳輸速度可達6GB/S。
2、MSATA接口
MSATA接口(kou)(kou)全稱(cheng)為(wei)【Mini-SATA】接口(kou)(kou),采用該接口(kou)(kou)的(de)固(gu)態(tai)硬(ying)盤比SATA 3.0接口(kou)(kou)的(de)固(gu)態(tai)硬(ying)盤在體(ti)積上(shang)要(yao)小很多。由于體(ti)積的(de)優勢,MSATA接口(kou)(kou)的(de)固(gu)態(tai)硬(ying)盤常見用于輕薄筆(bi)記(ji)本,其傳輸速度和穩定性和SATA 3.0接口(kou)(kou)的(de)固(gu)態(tai)硬(ying)盤沒有區別。
3、M.2接口
M.2接(jie)(jie)口的固態硬盤(pan)擁有體積小,性(xing)(xing)能(neng)(neng)強的優點。目前(qian),主流的主板和M.2接(jie)(jie)口固態硬盤(pan)都支持PCI-E 3.0 x 4通道,理論(lun)帶寬可達32Gbps,性(xing)(xing)能(neng)(neng)十分(fen)出眾。
4、PCI-E接口
PCI-E接口的固態硬盤(pan)只能(neng)用(yong)于臺式(shi)機(ji),它采用(yong)通(tong)過總線與CPU直(zhi)連的方(fang)式(shi),擁有優于M.2接口固態硬盤(pan)的性能(neng),但是(shi)價格比較高(gao),適用(yong)性也比較低。
除此之外,固態硬盤還有SATA-express、SAS、U.2等(deng)接(jie)口類型。
(二)根據存儲介質分
固(gu)態硬盤的存(cun)(cun)儲介(jie)質(zhi)分(fen)為(wei)兩(liang)種,一種是(shi)采(cai)用閃(shan)存(cun)(cun)(FLASH芯片)作為(wei)存(cun)(cun)儲介(jie)質(zhi),另外一種是(shi)采(cai)用DRAM作為(wei)存(cun)(cun)儲介(jie)質(zhi)。最新(xin)還有英特爾的XPoint顆粒技術。
1、基于閃存的固態硬盤
基于閃存(cun)的(de)固(gu)(gu)態(tai)硬(ying)盤(pan)(IDEFLASH DISK、Serial ATA Flash Disk):采用FLASH芯片(pian)作為存(cun)儲介質,這(zhe)也(ye)是通(tong)常(chang)所說的(de)SSD。它的(de)外觀可(ke)以(yi)被(bei)制作成多種(zhong)模(mo)樣,例如:筆(bi)記本硬(ying)盤(pan)、微硬(ying)盤(pan)、存(cun)儲卡(ka)、U盤(pan)等樣式。這(zhe)種(zhong)SSD固(gu)(gu)態(tai)硬(ying)盤(pan)最大(da)的(de)優點就(jiu)是可(ke)以(yi)移動,而且數(shu)據保護不(bu)受電源控制,能適應于各(ge)種(zhong)環境,適合于個人用戶使用,壽命(ming)較長,可(ke)靠性很高,高品質的(de)家用固(gu)(gu)態(tai)硬(ying)盤(pan)可(ke)輕(qing)松達到(dao)普通(tong)家用機械硬(ying)盤(pan)十分之一的(de)故障(zhang)率(lv)。
2、基于DRAM類
基于DRAM的(de)(de)固態(tai)硬(ying)盤(pan):采用(yong)DRAM作(zuo)為存儲介(jie)質,應用(yong)范圍較(jiao)窄。它(ta)仿(fang)效傳統硬(ying)盤(pan)的(de)(de)設計,可(ke)(ke)被絕大部分操作(zuo)系統的(de)(de)文件系統工具進行卷(juan)設置和(he)管理,并(bing)提供工業標準的(de)(de)PCI和(he)FC接(jie)口用(yong)于連接(jie)主機或者服(fu)務器。應用(yong)方式(shi)可(ke)(ke)分為SSD硬(ying)盤(pan)和(he)SSD硬(ying)盤(pan)陣列兩(liang)種。它(ta)是一種高性(xing)能的(de)(de)存儲器,理論上可(ke)(ke)以無限寫入(ru),美中不足的(de)(de)是需要獨立電(dian)源來保護(hu)數據安(an)全。DRAM固態(tai)硬(ying)盤(pan)屬于比較(jiao)非主流的(de)(de)設備。
3、基于3D XPoint類
基于(yu)3D XPoint的固態硬盤(pan):原理上接近DRAM,但是屬于(yu)非易失存儲(chu)(chu)。讀取延(yan)時極(ji)低,可輕松達到現有(you)固態硬盤(pan)的百分之一,并(bing)且有(you)接近無限(xian)的存儲(chu)(chu)壽(shou)命。缺點是密(mi)度(du)相對NAND較(jiao)低,成本極(ji)高,多用于(yu)發燒級臺式機和數據中心。
二、固態硬盤的內部結構
簡單一句(ju)概括(kuo):固態硬(ying)盤=PCB板(ban)+主控芯片+緩存(cun)顆(ke)粒(li)+閃(shan)存(cun)芯片。
固態硬盤的(de)內部構造十分簡(jian)單,固態(tai)硬盤(pan)內主體(ti)其實(shi)就是一塊(kuai)PCB板,而這塊(kuai)PCB板上(shang)最(zui)基本的(de)配件就是控(kong)制芯片,緩存芯片(部分低端硬盤(pan)無緩存芯片)和用于存儲數(shu)據的(de)閃存芯片。
1、PCB板
主要負責(ze)板(ban)上各部件(jian)、外部的(de)電腦各硬(ying)件(jian)進(jin)行數據交(jiao)互。
2、主控芯片
市(shi)面(mian)上(shang)比較(jiao)常(chang)見的固(gu)(gu)態硬(ying)盤有LSISandForce、Indilinx、JMicron、Marvell、Phison、Sandisk、Goldendisk、Samsung以(yi)及Intel等多種主控(kong)(kong)芯片。主控(kong)(kong)芯片是(shi)固(gu)(gu)態硬(ying)盤的大腦,其作用一是(shi)合理調配(pei)數(shu)(shu)據(ju)在(zai)各個(ge)閃(shan)(shan)存芯片上(shang)的負荷,二則是(shi)承擔了整(zheng)個(ge)數(shu)(shu)據(ju)中轉,連接(jie)閃(shan)(shan)存芯片和外部SATA接(jie)口。不同(tong)的主控(kong)(kong)之(zhi)間能(neng)力(li)相差非(fei)常(chang)大,在(zai)數(shu)(shu)據(ju)處理能(neng)力(li)、算(suan)法,對閃(shan)(shan)存芯片的讀取寫(xie)入(ru)控(kong)(kong)制(zhi)上(shang)會(hui)有非(fei)常(chang)大的不同(tong),直接(jie)會(hui)導致固(gu)(gu)態硬(ying)盤產品(pin)在(zai)性(xing)能(neng)上(shang)差距高達數(shu)(shu)倍。
3、緩存顆粒
主控(kong)芯片旁邊(bian)是緩(huan)存(cun)顆(ke)(ke)粒(li),固(gu)態硬(ying)盤(pan)和傳(chuan)統硬(ying)盤(pan)一樣(yang)需要高速的(de)緩(huan)存(cun)芯片輔(fu)助主控(kong)芯片進行數據(ju)處理。緩(huan)存(cun)顆(ke)(ke)粒(li)容(rong)量比同一塊PCB板上(shang)的(de)閃存(cun)顆(ke)(ke)粒(li)小(xiao)很多(duo),但讀(du)寫(xie)速度會(hui)快很多(duo),電腦進行硬(ying)盤(pan)讀(du)寫(xie),一般(ban)會(hui)優先使用(yong)緩(huan)存(cun)顆(ke)(ke)粒(li)。不過有一些廉價固(gu)態硬(ying)盤(pan)方案為了節省成本,省去了這塊緩(huan)存(cun)芯片,這樣(yang)對(dui)于使用(yong)時的(de)性能(neng)會(hui)有一定的(de)影響,尤其是小(xiao)文件的(de)讀(du)寫(xie)性能(neng)和使用(yong)壽命上(shang)。
4、閃存芯片
除了(le)主控芯片(pian)和(he)緩存(cun)芯片(pian)外,PCB板上其余大部分位(wei)置都是NAND Flash閃(shan)存(cun)芯片(pian)。
NAND Flash閃(shan)存芯片又分為(wei)SLC(Single-Level Cell,單(dan)層單(dan)元(yuan)(yuan))、MLC(Multi-Level Cell,雙層單(dan)元(yuan)(yuan))、TLC(Trinary-Level Cell,三層單(dan)元(yuan)(yuan))、QLC(Quad-Level Cell,四層單(dan)元(yuan)(yuan))這四種(zhong)規格。
另還有(you)一種(zhong)eMLC(Enterprise Multi-Level Cell,企業(ye)多層單元(yuan))是MLC NAND閃存的(de)一個“增(zeng)強(qiang)型”的(de)版本,它在一定程度上彌補了SLC和(he)MLC之間的(de)性能和(he)耐久差距(ju)。