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nand是哪固态硬盘由什么构成？这三个部分才是最重要的

发布时间 : 2025-04-26

作者 : 小编

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固态硬盘由什么构成？这三个部分才是最重要的

来源：中关村在线

打开一款固态硬盘的外包装，就会发现一块电路板。这就是固态硬盘的本体（SATA接口有外壳）。这块电路板上有众多电子元件，但主要构造就三块，分别是主控芯片、闪存颗粒和缓存颗粒。接下来，让我们看下这些硬件都有什么样的作用。

01 主控芯片

主控芯片顾名思义，起到主要控制的作用。它负责闪存芯片与外部数据接口的连接，以及调节各闪存芯片间的数据读写，确保其损耗平衡。

主控的性能越强劲，数据处理、闪存芯片的数据读写控制就会有越好的表现。可以更好发挥出闪存颗粒的性能，固态硬盘在数据读写时，就不易出现发热、掉速的情况。

02 缓存颗粒

在某种意义，主控类似于电脑CPU，而缓存颗粒则充当了内存的角色。它主要作用是快速承接外部数据。数据先存储到缓存颗粒中，再写入闪存颗粒。

在电路板焊接位置的选择上，缓存颗粒也与电脑相同，一般放置在主控旁边。因为固态间的设计思路不同，缓存颗粒除了单独放置外，还有可能集成在主控芯片上面。所以没在固态硬盘上找到缓存颗粒的同学不必惊慌。

缓存颗粒属于易失性存储器，突然断电的话，数据会被清空。现在主流固态硬盘大都采用了LPDDR4类型的缓存颗粒，它拥有读写速度快，功耗低的特点。

03 闪存颗粒

最后到了闪存颗粒出厂的时候，闪存颗粒是固态硬盘中真正的数据存放地。它是一种非易失性存储器，在断电的情况下依旧可以保存已经写入的数据。

固态硬盘中所使用的是NAND闪存颗粒，由于电子单元密度的差异，NAND闪存又可以分为SLC（单层次存储单元）、MLC（双层存储单元）、TLC(三层存储单元)还有QLC（四层存储单元）。

这几种存储单元在生产成本和使用寿命上有明显区别，层数越高的存储单元，它的单位存储成本越低，寿命和读写性能也越低。

受制于篇幅原因，这里就先不聊原因了。下面的极速鲨课堂将分期、深入的讲解这三大元件的原理构成，以及如何选购固态硬盘等问题。

写在最后：

这三大元件质量对固态硬盘的性能表现关联很大。三者之间相辅相成，其中一个性能较弱，会导致固态硬盘整体的使用体验降低。

探访固态硬盘工厂，揭秘SSD生产过程

OCZ在固态硬盘市场的经历大体可以分为两个阶段——在没被东芝收购之前，他们在SSD市场闯出了一片天地，还坚持自主研发主控，但作为一家小公司，OCZ在NAND闪存货源上得不到支持，不得不自己想办法（你懂的），但这又导致OCZ的口碑下降。在挣扎之后，OCZ最终选择了委身于东芝，现在已经是东芝旗下的子公司了，获得了稳定的NAND货源，还卖掉了非主业的电源等业务，准备在SSD市场大干一场了。

OCZ公司CEO Ralph Schmitt，后面的牌子上写着“东芝集团旗下公司”

在产品研发和生产层面，OCZ现在已经没什么障碍了，不过SSD市场巨头环视，如何在市场上杀出一条路是个考验，OCZ还需要在营销、宣传上下功夫。最近他们邀请了Anandtech网站去参观了台湾的SSD工厂，OCZ公司的高管向他们讲解了SSD研发及生产的过程，大家可以可以了解下。

SSD固态硬盘研发过程

在介绍SSD是如何生产之前，首先看下SSD的开发过程。

SSD的研发首先源于一个想法（灵感），它可以是任何东西，比如全新型号、现有产品的NAND升级版、大容量型号、不同尺寸的或者新的软件等。之后这个想法会走向P0阶段，变成具体的概念，通常会有简短（1-2页纸）的文档描述。

概念清晰之后，营销及工程团队就会给出他们的反馈意见，这也是非常重要的，因为一个产品要想生产出来，必须要是工程角度上可以执行的。通常情况下，P1阶段会花费三周时间，然后作出更有深度的描述，如果失败的话，它就会返回到概念阶段。

在P2阶段，OCZ开始为这个工程提供更多资源，P3阶段会开始真正的产品计划，这时候会有2个关键的文档完成，也就是市场营销和工程部门的回应。

P2阶段可能是最关键的一步，因为这时候的计划及预算将决定OCZ是否投入几十甚至上百万资金，因此所有文档都必须精心制作及评估以便作出最佳决定。P2阶段的长度取决于计划的复杂度以及涉及到的团队，通常情况下需要三个月时间来制定最终计划和预算。

如果计划资金到位，OCZ就会进入P3阶段，这时候工程任务是最多的。OCZ这时当然希望具体细节如计划的那样，但此时最终的目标是制造出可工作的原型，此后团队开始测试原型。在工程团队进行的同时，其他团队也要继续自己的工作，并准备生产测试样品，这些工作包括供应链认证、确保厂研制周期、制作规格表及营销材料等。

这期间的时长取决于产品，即便使用现成的主控，新产品也可能花费长达1年的时间。如果是全新开发JetExrpess这样的主控，那可能花费数年时间。

认证阶段

P4阶段，也就是检验（validation）及认证（qualification）阶段，这部分主要包括EVT工程验证测试、DVT设计验证测试及PVT产品验证测试。其中EVT将在首个样品上验证它是否能在现实中如设计目标那样真正工作起来，主要涉及功耗、信号及接口等测试，也会有部分性能测试，但EVT阶段固件还远未完工，因此性能不是关键。

DVT阶段会进一步分为两个阶段——正常的DVT及质量/可靠性测试。之所以分为两个阶段是因为EVT及正常DVT都是工程团队负责的，而大部分DVT工作都是质量/可靠性测试，是另一个由Van Patten领导的团队完成的。

PVT是P4阶段中靠后的测试，主要集中于可靠性及制造工艺的可重复性上。PVT测试的目的是确保生产出来的每个产品都是一样的质量，这部分工作通过使用dye&pry染色及X-Ray射线检查PCB焊接中是否产生缺陷来完成的。

其他PVT测试则会评估工厂质量检验系统的准备状态以确保每个质量控制阶段都能分辨好产品与坏产品，保证流入到消费者手中的产品都是没有缺陷的。ORT持续可靠性测试也会挑选样品开始测试，以保证随着时间增长质量也没有变化。

整个质量认证过程的进度要看具体情况了，短则2个月，但也可能长达半年，如果产品比较复杂的话。在认证阶段，OCZ通常设置2-5组工程样品以便能发现问题并解决问题，但这时候不会有什么预调，它主要依赖测试中会发现什么问题，需要什么程度的修正。直到产品通过了所有质量及可靠性测试，它才会进入下一个阶段。

生产阶段

在P5阶段，硬盘将从工程及验证阶段转向操作阶段，这通常需要3-6周时间。

一旦生产方面准备就绪了，OCZ就会发布新品公告，然后开始大规模生产，并准备发货给消费者。现在我们来看下SSD到底是如何生产的吧。

OCZ在台湾的工厂位于桃源县的中坜市，与台北市中心大约有45分钟的车程。技术上讲这个工厂实际上是属于台湾力成科技（PTI），因为东芝收购OCZ的条件之一就是OCZ卖掉工厂。至于力成科技，他们在业界很知名，员工数超过1万，客户中不乏苹果这样的大公司。

除了组装之外，PTI也有晶圆针测及核心封装的业务，实际上东芝NAND闪存的封装也是PTI代工的，原文表示三星是唯一一家自己做封装的NAND公司。

PTI与OCZ的合作很亲密，毕竟在收购之前这家工厂的员工都是OCZ支付薪水的。PTI的产线中有两条SMT生产线是专门给OCZ的，每月产能大约7万单位。如果有需求的话，OCZ还会要求PTI公司其他工厂及SMT产品线来提高产能，该区域可以容纳10条SMT产线。

当然，这座工厂倒不是专门为OCZ生产硬盘的，其他厂商的SSD也在这里，采访中他们一行就见到了金士顿的SSD。

组装SSD