SSD主控芯片和闪存芯片详解.doc

认识SSD固态硬盘，主控芯片和闪存芯片详解SSD（SolidStateDisk）俗称固态硬盘，相对原来的主轴旋转，并无机械部分，所以被人称为固态硬盘，就是用闪存芯片替代磁盘介质制造出来的硬盘在接口规范和定义、功能以及使用方法与传统硬盘完全相同主控芯片和闪存芯片是SSD中最为重要的两个原件，也是影响SSD性能的主要因素其中主控芯片是SSD的大脑，而闪存芯片则是SSD的数据仓库固态硬盘中的“CPU”除了存储部分由闪存芯片负责之外，固态硬盘的功能、工作方式等都由主控芯片负责主控芯片在SSD中的作用就跟CPU一样，主要是调度、协调和控制整个SSD系统主控芯片一方面负责合理调配数据在各个闪存芯片上的负荷，另一方面承担了整个数据中转，连接闪存芯片和外部SATA接口除此之外，主控还负责ECC纠错、耗损平衡、坏块映射、读写缓存、垃圾回收以及加密等一系列的功能算法由于SSD主控的技术含量不低，能玩得转的其实没几家，主要有Marvell、英特尔、三星、OCZSandForce、Jmicro等几个厂商主控性能的好换主要取决于这些主控厂商的技术实力不同的厂商推出的主控芯片在数据处理能力、算法、对闪存芯片的读取写入控制上会有非常大的不同，直接会导致固态硬盘产品在性能上差距高达数十倍。

所以在挑选SSD首先得挑选主控，这是SSD性能的基础数据的仓库在SSD中，另一个重要角色就是闪存芯片了它的作用简单来说就是SSD的数据仓库，反正“主控芯片”交待存放的东西都要往这里装市场上的闪存芯片主要有两类，即SLC（SingleLayerCell单层单元）闪存芯片和MLC（Multi-LevelCell多层单元）闪存芯片SLC的特点是寿命长，理论上极限擦写次数可以达到10万次，因此SLC是目前可靠性最高的闪存芯片，一直是企业级SSD的首选但是，高可靠性也带来了高成本，米用SLC闪存芯片的SSD最大的问题在于价格偏高相比之下，MLC的编程/擦除次数较少，每单元2位的闪存编程擦除次数是1万次，每单元3位的闪存擦除次数是3000~5000次，但MLC胜在成本低，通常作为消费级SSD使用影响SSD系统性能和稳定性的因素大致有以下几种：控制器的性能、闪存性能（MLC、TLCSLC）、通道数量、接口、PCB（工艺、层数、电子元器件等）SSD日益庞大的市场内充斥着大大小小很多设计、制造厂商，良莠不齐其中对市场影响较大的几家厂商有：Flash设计制造三星、镁光、东芝、英特尔、海力士由于flash价格昂贵可靠性不强，这成为限制SSD未来发展的重要因素SSD主控方案设计sandforcemavell、intel、Samsungindilinx等。

其中sandforce禾口mavell主控由于其良好的性能受到很多OEM厂商青睐，国内尚无比较突出的主控芯片推出同步闪存与异步闪存我们顺便谈一下同步闪存与异步闪存同步闪存、异步闪存并不是闪存的两种类型一一两者主要区别是工作模式不一样同步模式是ONFI（OpenNANDFlashInterface）2.0标准引入的新功能，通过加入同步时钟发生器，主控可以通过发送同步指令激活闪存上的同步时钟信号，以实现更大的带宽打个比方，如果异步模式闪存的带宽为50MB/S，而同步模式下闪存带宽可达到133MB/S以上当然，同步模式下的高传输率对闪存芯片的品质也提出了更高的要求，当闪存芯片通过同步检测时就被标为“同步闪存“，通过不过则被标为”异步闪存”可以说，同步与异步闪存也是同一生产线上下来的，颗粒品质差异才产生“优等生”与“差等生”的区别SSD的性能指标1、顺序读写速度（带宽）；2、随机IOPS（以4KB大小为单位衡量）；3、写放大（越小越好）；4、工作温度范围；5、抗冲击振动；6、寿命（算法+Flash类型决定，FTLGCWL）；7、ECC校验（错误纠正）：page中存放的校验位数+BCH/LDPC校验算法；&Raid保护（通过异或机制恢复校验算法不能恢复的数据）：Raid5保护、Raid6保护。