第五章 I/O管理 十三、固态硬盘SSD

目录

一、原理

二、组成

1、闪存翻译层：

2、存储介质：

三、读写性能特性

四、与机械硬盘相比的特点

五、磨损均衡技术

1、思想:

2、动态磨损均衡：

3、静态磨损均衡：

六、SSD的理想寿命

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一、原理

基于闪存技术Flash Memory，属于电可擦除ROM，即EEPROM

二、组成

1、闪存翻译层：

负责翻译逻辑块号，找到对应的页（Page）

2、存储介质：

 多个闪存芯片(Flash Chip)——每个芯片包含多个块(block)——每个块包含多个页(page)

三、读写性能特性

1、以页(page）为单位读/写—一相当于磁盘的"扇区"

2、以块(block)为单位"擦除"，擦干净的块，其中的每页都可以写一次，读无限次

3、支持随机访问，系统给定一个逻辑地址，闪存翻译层可通过电路迅速定位到对应的物理地址

4、读快、写慢。要写的页如果有数据，则不能写入，需要将块内其他页全部复制到一个新的(擦除过的)块中，再写入新的页

四、与机械硬盘相比的特点

1、SSD读写速度快，随机访问性能高，用电路控制访问位置;机械硬盘通过移动磁臂旋转磁盘控制访问位置，有寻道时间和旋转延迟

2、SSD安静无噪音、耐摔抗震、能耗低、造价更贵

3、SSD的一个"块"被擦除次数过多（重复写同一个块)可能会坏掉，而机械硬盘的扇区不会因为写的次数太多而坏掉

五、磨损均衡技术

1、思想:

将"擦除"平均分布在各个块上，以提升使用寿命

2、动态磨损均衡：

写入数据时，优先选择累计擦除次数少的新闪存块

3、静态磨损均衡：

SSD监测并自动进行数据分配、迁移，让老旧的闪存块承担以读为主的存储任务，让较新的闪存块承担更多的写任务

六、SSD的理想寿命