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nand的组成固态硬盘由什么构成？这三个部分才是最重要的

发布时间 : 2024-10-09

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。

固态硬盘ssd芯片由控制单元和存储单元组成。

存储单元由DRAM芯片和flash芯片。

利用DRAM存储数据的ssd，内部使用sdram内存条来存储数据。

现在常用的是flash芯片来存储数据，flash芯片是由一种叫“浮动门场效应晶体管”的晶体管组成的，NAND就是一种这样的芯片。

一个晶体管就是一个存储单元cell，现在这个cell按照容纳比特位的多少还有数据量的大小，还可以继续分成slc、 mlc、tlc、qlc。这个slc mlc tlc qlc成本逐渐降低，容量逐渐增大，耐用度越来越低。

flash内部是金属--氧化物--半导体的场效应晶体管MOSFET，里面有个浮动门floating gate,是实际存储数据单元。现在场效应晶体管开始向3D发展，芯片上的晶体管出现鳍式场效应晶体管。

把Floating Gate充电后，cell表示0；floating gate放电后，cell表示1。

NAND闪存内部存储单元结构是基于MOSFET (金属--氧化层--半导体--场效应晶体管），于普通场效应晶体管的不同就是在栅极(控制极)和漏极/源极之间存在浮置栅，利用这个浮置栅存储数据。

所有类型的ROM，包括EPROM和EEPROM，还有flash 芯片都使用一种叫做“浮动门场效应晶体管”的晶体管来保存数据。

ssd固态硬盘以page为方式进行读写（写入叫编程），以block为单位擦除数据。flash是一次性擦除整个块，在发送一个擦除命令后，一次性地将一个block擦除为1。一下子就擦除了，擦除的时间很短，可以用一闪而过来形容，所以叫flash memory，也叫快速闪存。

SSD最小IO单位是1 Page。

写的过程叫编程，也叫热电子注入。

擦除的过程叫普福勒～诺德海姆隧穿。

鼓励的话语：纵有经天纬地之才，也无转换天地之力！