SSD介绍

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SSD概述

SSD这个行业和产品我相信大家并不陌生，发展到今天可以说是格局已定，取代HDD是大势所趋。产品的应用经历了推销质疑到现在全面普及以及替代HDD的时代，剩下的全面取代HDD，只是时间的问题。

SSD的优点

速度快：毫无疑问，SSD在速度上可以秒杀HDD，无论在用户体验上，还是测试数据上。
功耗低：工作功耗HDD 10W vs SSD 5w，待机SSD可到2.5mW。
抗震防摔：SSD内部不存在任何机械部件。
无噪音：客观上，由于没有马达的高速运转，SSD是静音的。
身形小巧百变: HDD 3.5寸 2.5寸 M.2， SSD小可到BGA SSD 16mm*30mm。
更详细的SSD vs HDD的对比如下图

SSD形态

2.5/3.5/M.2/AIC(add in card)…未来总的趋势是消费级M.2一统江湖，企业级2.5寸U.2和AIC形态。Actually SSD除了标准形态，还有自定义FRU形态，厂商私有，主要为存储盒子中的特殊技术需求而定制的形态，缺点是不可替换，自己封闭的圈子自己玩，像DSSD。

SSD接口

SSD接口经过这几年的发展从过去SATA/PATA/SAS发展到现在的SATA/SAS/PCIe，尤其PCIe大有取代SATA和SAS的趋势，接口带宽高，NVMe协议栈重新设计，软件生态日渐成熟，标准组织和下游的SSD产品供应商非常活跃。在技术圈子里各大厂商对PCIe SSD和基于PCIe SSD的存储盒子产品及软件应用非常重视，不断创新。

SSD市场情况

以上是2016 Q1 SSD企业级和消费级SSD总的市场情况，总的来说Samsung领跑整个市场，到了全民打怪兽的情况。总结下来：Samsung具有主控介质技术和市场全面主导的优势，尤其是其介质，领先竞争对手1-2年的优势。SSD到最后和HDD一样，玩的还是成本和售价。可预见的未来，NAND原厂会主导SSD市场，尤其是成本和售价竞争激烈的红海市场，原因：SSD 95%以上的成本在NAND。

SSD结构

主控，缓存芯片（FTL tables等），Flash介质芯片，电容和PCB板。
接口有SATA/SAS/PCIe，主机的驱动和协议有：AHCI/NVMe， SATA/ATA/SCSI/PCIe
当下主流NAND介质for enterprise：MLC/TLC, for client：TLC，成本考虑。技术上成熟的主控、FW、ECC纠错引擎完全解决了寿命和可靠性问题。
NAND厂商：Micron/Intel/Samsung/Hynix/Toshiba/Sandisk
主控厂商：Samsung/Intel/Toshiba/Marvell/SMI/Phison….

SSD主控

SSD的核心是FW和主控，由控制流和数据流两部分组成：
数据流负责完成用户空间的数据到NAND物理Block的写入和读取，这其中由FTL核心算法来处理NAND物理位置的选取以及后续的垃圾回收和影响到SSD寿命的NAND磨损均衡问题。
控制流完成任务的调度（task scheduler），硬件和性能相关的问题。