[SSD综述 1.4] SSD固态硬盘的结构和原理导论

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专栏 《SSD入门到精通系列》

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前言
机械硬盘的存储系统由于内部结构, 其IO访问性能无法进一步提高,CPU与存储器之间的性能差距逐渐扩大。以Nand Flash为存储介质的固态硬盘技术的发展，性能瓶颈得到缓解。

1 SSD的结构

图 1 SSD 结构图

如上图， SSD主要结构由下面这些组成：

• HOST接口（诸如SATA，SAS, PCIe等）
• 主控制器芯片，
• 闪存芯片，
• 缓存芯片（可选）。

SSD作为数据存储设备，其架构其实是一种典型的Soc（System on Chip） 单机系统， 有主控CPU、 RAM、 操作加速器、 总线、 数据编码译码等模块(Error Correct)（见图2-1） 。 操作对象是协议、 数据命令和存储介质， 操作目的是写入和读取用户数据。[7]

图2-1 SSD 架构图
图片来源 [13]

2. 主控制器

主控制器架构