zhuimengren2034 发表于 2010-4-28 14:54:46

SSD基础知识入门

说明:通过阅读这篇资料,应当对现阶段SSD技术,和国内SSD市场有初步认识,主要包含以下三部分内容:

    一、SSD存储芯片SLC和MLC

    二、SSD基本结构和常见控制器厂家

    三、国内的主要SSD厂家简介



一、SSD存储芯片:SLC和MLC



1、什么是SLC?

SLC英文全称(Single Level Cell——SLC)即单层式储存 。主要由三星、海力士、美光、东芝等使用。

  SLC技术特点是在浮置闸极与源极之中的氧化薄膜更薄,在写入数据时通过对浮置闸极的电荷加电压,然后透过源极,即可将所储存的电荷消除,通过这样的方式,便可储存1个信息单元,这种技术能提供快速的程序编程与读取,不过此技术受限于Silicon efficiency的问题,必须要由较先进的流程强化技术(Process enhancements),才能向上提升SLC制程技术。



2、什么是MLC?

MLC英文全称(Multi Level Cell——MLC)即多层式储存。主要由东芝、Renesas、三星使用。

  英特尔(Intel)在1997年9月最先开发成功MLC,其作用是将两个单位的信息存入一个Floating Gate(闪存存储单元中存放电荷的部分),然后利用不同电位(Level)的电荷,通过内存储存的电压控制精准读写。MLC通过使用大量的电压等级,每一个单元储存两位数据,数据密度比较大。SLC架构是0和1两个值,而MLC架构可以一次储存4个以上的值,因此,MLC架构可以有比较好的储存密度。


3、与SLC比较MLC的优势:

签于目前市场主要以SLC和MLC储存为主,我们多了解下SLC和MLC储存。SLC架构是0和1两个值,而MLC架构可以一次储存4个以上的值,因此MLC架构的储存密度较高,并且可以利用老旧的生产程备来提高产品的容量,无须额外投资生产设备,拥有成本与良率的优势。
与SLC相比较,MLC生产成本较低,容量大。如果经过改进,MLC的读写性能应该还可以进一步提升。

4、与SLC比较MLC的缺点:
MLC架构有许多缺点,首先是使用寿命较短,SLC架构可以存取10万次,而MLC架构只能承受约1万次(实际为5000次)的存取。其次就是存取速度慢,在目前技术条件下,MLC芯片理论速度只能达到2MB左右。SLC架构比MLC架构要快速三倍以上。再者,MLC能耗比SLC高,在相同使用条件下比SLC要多15%左右的电流消耗。


二、SSD基本结构和常见控制器厂家

1、SSD基本结构

http://u.intohard.com/attachment/201004/28/152621_1272437839w850.jpg
http://u.intohard.com/attachment/201004/28/152621_1272437848iy6B.jpg




见上图是一块Intel X25-M 80GB的SSD内部结构图,下图是SSD硬盘架构图。可以看到SSD的四个基本组成部件:

SATA控制器接口:如果是IDE接口的则为IDE控制器接口,负责与主机通信,

SSD控制器:中间的正方型方块,是Intel自己的主控芯片,负责控制整个SSD,主要工作有数据存储、ECC/EDC、坏块处理、磨损均衡,是SSD中最重要的部件,

缓存:控制器下方的长方型方块,三星16M高速缓存,不是SSD都有缓存。

闪存苾片--数据都存放在这里了,分为SLC和MLC两种。

   注意所有的芯片周围都涂上了防震硅胶,防止在巨大震动下发生脱焊现象。



2、常见控制器厂家

JMicron ,中文名智微,是台湾一家IC设计公司,成立于2001年。侧重于高速串行连接技术,如原生的SATA、PCI-E、USB、RAID控制器和其他存储应用。其生产的主控一直是廉价的代名词,是最多山寨厂选用的主控,可以说JMicron成就了中国的山寨SSD。

   JMicron的主控被广泛的应用于当今的主板和笔记本电脑当中,功能强大兼容性也不错。

   Indilinx,Indilinx是一家韩国公司,专门生产制造SSD控制芯片为主。其主控在常规读写速度方面达到甚至超过了Intel X25 M架构的SSD,相当惊人。其价格介于JMicron和Intel X25M之间。包括威刚、Kingston、源科在内的各大SSD品牌几乎都推出了基于Indilinx架构的SSD产品。在很多第三方测试中,采用Indilinx架构的SSD都超过了其它的竞争对手而获得无数好评。其中值得一提的是,基于Indilinx的SSD产品,在中国被广泛用于工业和特种领域。

   Intel, Intel作为当今SSD固态硬盘的领军人,其固态硬盘控制器性能堪称一流。成为各大厂商追捧和赶超的对象。根据MLC和SLC两类不同的闪存颗粒,将产品线分为X25-M和X25-E两大系列。此后Intel又分别和在国内存储市场占有较大市场份额的金士顿以及威刚合作,于是市场中又出现了金士顿版本和威刚版本的X25-M。

                     Intel X25架构的优异之处在于有大容量DRAM外部缓存,以及支持多达10通道存取。另外,高级动态损耗平衡 (Advanced Dynamic Wear Leveling) 功能,可有效提高MLC的可靠度和耐用度。 Intel X25架构的缺点就是价格太昂贵。

   SandForce和 Marvell 也是比较常见的固态硬盘控制器生产厂家。其中国内的solidata等厂家使用了SandForce的SF1200和SF1500方案,而固捷和赛速则使用Marvell方案开发自己的SSD产品,固捷使用Marvell方案开发出了自己的固件,使用128MB的RAM缓存配合数量繁多的电容,使得在4K和512BYTE时拥有极高的顺序读写IOPS,有可能被用于特种行业。

zhuimengren2034 发表于 2010-4-28 15:00:04

资源来自于网络,我也是新手,欢迎高手拍砖。现在国内SSD行业发展好像到了一个拐点,商业级市场火热起来了。

dong17770 发表于 2010-4-28 15:37:26

学习到了........

yslyslysl 发表于 2010-4-28 18:09:04

看来以后是SSD的天下了

lxb36 发表于 2010-4-28 20:34:21

长些见识,多谢楼主

zhuimengren2034 发表于 2010-4-30 08:34:01

SSD可能会在不远的将来替代HDD, 当然其劣势也很明显,比如价格高、MLC的寿命问题。最近刚辞职,准备休息几天,就把时间贡献给论坛了,这几天准备再写一些关于SSD的资料,请大家拍砖。

飝雪 发表于 2010-5-1 14:44:32

路过 学习下

wsztwll 发表于 2010-5-5 15:56:50

进来了解一下。

ymyhy 发表于 2010-7-4 15:11:13

好资料,学习

youxiaobo 发表于 2010-7-9 12:54:27

不错,,,,,学习了
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