關(guān)于固態(tài)硬盤(pán)相對于磁盤(pán)的工作原理詳細介紹

　　目前，人們多數使用的是基于Flash閃存的固態(tài)盤(pán)。相變存儲尚在實(shí)驗室，DRAM固態(tài)盤(pán)采用常見(jiàn)內存顆粒，數據需要額外的電源才能保存，使用者不多。

　　固態(tài)盤(pán)常見(jiàn)接口有SATA(普通PC使用的串行ATA接口)、PCI-Express(常見(jiàn)于顯卡設備的接口，特點(diǎn)在于高速)等多種。不同的接口，其實(shí)都是為了通用、高速的目的。

　　Flash的最小存儲單元是晶浮柵晶體管，對應于磁盤(pán)中的一個(gè)bit的存儲單元。

　　磁盤(pán)中，利用磁極的不同來(lái)標記0,1，當磁頭掃過(guò)盤(pán)面，通過(guò)感應電流就可以識別出不同狀態(tài)，即讀取數據;增強磁頭的磁性，可以改變盤(pán)面記錄單元的狀態(tài)，實(shí)現寫(xiě)入數據。

　　固態(tài)盤(pán)中，在存儲單元晶體管的柵(Gate)中，注入不同數量的電子，通過(guò)改變柵的導電性能，改變晶體管的導通效果，實(shí)現對不同狀態(tài)的記錄和識別。有些晶體管，柵中的電子數目多與少，帶來(lái)的只有兩種導通狀態(tài)，對應讀出的數據就只有0/1;有些晶體管，柵中電子數目不同時(shí)，可以讀出多種狀態(tài)，能夠對應出00/01/10/11等不同數據。所以，Flash的存儲單元可分為SLC(一個(gè)蘿卜一個(gè)坑)和MLC(2個(gè)/多個(gè)蘿卜一個(gè)坑)兩種。

　　區別在于SLC的狀態(tài)簡(jiǎn)單，所以讀取很容易，MLC有多種狀態(tài)，讀取時(shí)，容易出錯，需要校驗，速度相對較慢。實(shí)際MLC的狀態(tài)識別過(guò)程比上述復雜很多，讀取一次MLC的功耗比SLC大很多。由于材料本身的緣故，SLC可以接受10萬(wàn)次級的擦寫(xiě)，而MLC材料只能接受萬(wàn)次級擦寫(xiě)操作，所以MLC的壽命比SLC少很多。但是，也是最重要的，由于MLC中的信息量大，同一個(gè)存儲單元，信息量是SLC的N倍，所以相同容量的磁盤(pán)，MLC類(lèi)型Flach成本更低，存儲單元體積更小，這也導致市面上多數固態(tài)盤(pán)都采用了MLC型的Flash顆粒。SLC由于其特性，僅在高端的高速存儲設備中使用。

　　有了上述介紹，不難理解，固態(tài)盤(pán)寫(xiě)入，就是改變晶體管里柵中電子數目的過(guò)程。讀出，就是向晶體管施加電壓，獲取不同導通狀態(tài)，對應識別存儲數據的過(guò)程。

　　Flash顆粒便是大量這種浮柵晶體管的陣列，一般的U盤(pán)中會(huì )有1-2粒這種Flash顆粒，視容量而定;在SSD硬盤(pán)中，常見(jiàn)會(huì )有8-16粒Flash顆粒。

　　不過(guò)，用戶(hù)在使用過(guò)程中，對器件的負面特性并不需要擔心太多，生產(chǎn)廠(chǎng)商已經(jīng)做出了考慮。如，由于單個(gè)存儲單元的訪(fǎng)問(wèn)次數有限，如果長(cháng)期在同一個(gè)區域重復讀寫(xiě)，會(huì )導致該存儲區域失效，進(jìn)而影響整塊盤(pán)的壽命。于是，業(yè)界研究了負載平衡技術(shù)，將用戶(hù)的訪(fǎng)問(wèn)請求均勻分布在所有存儲單元中，以延長(cháng)整個(gè)盤(pán)壽命。而這個(gè)“不要在一只羊身上薅羊毛”的事情，就是固態(tài)盤(pán)控制器的任務(wù)了。

【固態(tài)硬盤(pán)相對于磁盤(pán)的工作原理詳細介紹】相關(guān)文章：

硬盤(pán)和固態(tài)硬盤(pán)的區別08-04

固態(tài)硬盤(pán)和普通硬盤(pán)的區別06-29

固態(tài)硬盤(pán)和普通硬盤(pán)區別09-04

ssd硬盤(pán)和固態(tài)硬盤(pán)區別11-02

機械硬盤(pán)和固態(tài)硬盤(pán)的區別07-02

固態(tài)硬盤(pán)使用技巧08-29

SSD固態(tài)硬盤(pán)的特點(diǎn)08-26

ssd固態(tài)硬盤(pán)的好處09-03

固態(tài)硬盤(pán)的使用技巧09-19

硬盤(pán)和固態(tài)的區別07-16