固態硬碟的運作原理


日期:2020-12-26

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S S D固態硬碟的運作原理,完全跟機械式的硬碟運作的原理是完全是不同,但又跟快閃隨身碟的存取模式有點類似,固態硬碟由於讀取的速度快,漸漸的讓大多數的使用者所喜愛,固態硬碟主要的構成是由主控制晶片配合記憶體儲存單元 /fleshmemory/來存取紀錄資料。

儲存資料的方式主要是運用記憶體電壓值的改變來記錄存取的資料,儲存資料的記憶體又分成兩大種類,1.快閃記憶體fresh晶片2.DRAM記憶體 ,控制晶片主要是負責固態硬碟的資料取得跟調配,數據的轉換跟資料傳達到記憶體晶片主要是透過SATA的連接口負責,DRAM緩存晶片主要是輔助主控制晶片進行更快速的資料處理。

固態硬碟的快閃記憶體主要又分成三個種類

1.SLC單層儲存記憶體單元

2MLC多存儲存記憶體單元

3.TLC三層儲存記憶體單元

SLC快閃記憶體最小的儲存單元是晶浮柵電晶體柵gate ,注入不同電池數量通過改變浮柵電晶體gate導電性能,藉由改變電晶體的導電效果,來記錄不同狀態的資料識別,SLC在讀取的時候只有兩種電池的導通狀態所對應出來的數據只有0/1。

MLC的讀取架構,透過電晶柵卻可以讀出多種的狀態,所對應的資料數據可以是00/01/10/11,不同的狀態數據。

所以固態硬碟在存取資料的同時都必須要加電來運作,在過電的同時等於是一般傳統硬碟的寫入資料的動作,固態硬碟斷電後電位恢復,也等同傳統硬碟的抹除資料,資料數據完整的讀取一次P/E循環就是NAND的寫入循環,由於電閘的讀取次數是有限制的也就直接的影響到S S D的壽命,所以固態硬碟在資料的救援上相對難度也相對的高,使用壽命也跟傳統硬碟會有不同的差別。

由於SLC的架構簡單,所以在使用的壽命上也相對比較有比較長的壽命,可以接受的讀取快閃記憶體的次數大約100,000次數,因為只有單純的一組電壓驅動所以速度表現得更為淋漓盡致。

MLC採用比較高頻電壓驅動通過不同的電壓記錄紀錄二組位元的訊息,資料的紀錄密度可以明顯的提升,但缺點使用的壽命相對較為短暫。

TLC則是採用三層存儲存單元,由於T R C擁有多達八個電平狀態,電閘的電位控制更加的複雜,所以對於資料的血路的速度影響非常的大,壽命是最短的。

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