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固态硬盘工作原理 固态硬盘（Solid State Drives ）简称 SSD ，是用固态电子存储芯片阵列而制成的硬盘， 由控制单元和存储单元组成。 分类 固态硬盘的存储介质分为两种 ：一种是闪存 （FLASH 芯片），另外一种是 DRAM。 基于闪存的固态硬盘是固态硬盘的主要类别，主要由控制芯片，缓存芯片和闪存芯片 构成。其中控制芯片主要承担数据调配、数据中转以及连接闪存芯片和外部 SATA 接口。 缓存芯片主要用于辅助控制芯片进行数据处理。而闪存芯片则是用于数据读写。 此外，基于闪存的固态硬盘中存储单元又分 ：SLC(Single Level Cell ）单层存储单元、 MLC(Multi Leveled Cell ）多层存储单元以及 TLC( Triple-cell-per-bit)三层存储单元等。 在 SLC 架构中，每 Cell 可存储 1bit 数据 ，MLC 架构中每 Cell 可以存储 2bit 数据， 而 TLC 架构每 Cell 可以存储 3 bit 数据。 存储原理 Flash 的最小存储单元是晶浮栅晶体管，对应于磁盘中的一个 bit 的存储单元。SSD 中， 在存储单元晶体管的栅（Gate ）中，注入不同数量的电子，通过改变栅的导电性能，来改 变晶体管的导通效果，从而实现对不同状态的记录和识别。在 SLC 架构中 ，栅中的电子数 目多与少，带来的只有两种导通状态，对应读出的数据就只有0/1 ；MLC 架构中 ，栅中电 子数目不同时，可以读出多种状态，能够对应出 00/01/10/11 等不同数据。 因此，SSD 数据处理都要进行加电处理，加电的过程等同于 HDD 硬盘的数据写入操 作，断电的过程电位恢复，相当于 HDD 硬盘的擦除。数据完整的一次 P/E 循环就是 NAND 的写入循环。因为 P/E 循环次数是有限的，这也就直接影响到 SSD 的寿命。但是 根据存储架构的不同，SDD 的寿命也是有差别的。 由于SLC 结构简单，在写入数据时电压变化的区间小，所以寿命较长，传统的 SLC NAND 闪存可以经受 10 万次的读写。而且因为一组电压即可驱动，所以其速度更好 ；而 MLC 采用较高的电压驱动，通过不同级别的电压在一个块中记录两组位信息，这样就可以 将原本 SLC 的记录密度理论提升一倍。不过，MLC 的缺点也很明显，其写入寿命较短， 读写方面的能力也比 SLC 低 ；.TLC 采用三层存储单元，因此可以以较低的成本实现更大 的容量。但是，由于TLC 拥有多达 8 个电平状态，因此在电位控制上更加复杂，特别是写 入速度会大受影响，延迟增加。加之众多的电平状态，其使用寿命更短。 基于 DRAM 的固态硬盘是采用 DRAM 作为存储介质，应用范围较窄。它仿效传统硬 盘的设计，可被绝大部分操作系统的文件系统工具进行卷设置和管理，并提供工业标准的 PCI 和 FC 接口用于连接主机或者服务器。应用方式可分为SSD 硬盘和 SSD 硬盘阵列两 种。它是一种高性能的存储器 ，而且使用寿命很长。但是基于 DRAM 的固态硬盘的费用也 是非常昂贵，因为基于 DRAM 的固态硬盘内部必须持续供电，而且还得为其做备份。 固态硬盘对比传统机械硬盘 优点： 1、固态硬盘没有风扇和机械马达，所以没有噪音。 2、快速随机读取，读取速度快。 3、启动快，没有电机加速旋转的过程。 4、固态硬盘比传统的硬盘工作温度范围大。普通的硬盘驱动器只能在 5 到 55 摄氏度范围 内工作。而固态硬盘可在-10~70 摄氏度工作，一些工业级的固态硬盘还可在-40~85 摄 氏度，甚至更大的温度范围下工作。 5、内部不存在机械活动因此不怕碰撞、冲击、振动。 6、相对固定的读取时间。由于寻址时间与数据存储位置无关，因此磁盘碎片不会影响读 取时间。 缺点 ： 1、价格贵，当然随着现在技术的发展，SSD 价格逐渐偏向亲民化，但是对比同等容量的 HDD 来说还是依然显贵。 2、普遍容量较低，这是相对 HDD 主流为 TB 级而言。当然不久前三星就发布了目前世界 上容量最大的硬盘——16TB ，且为SSD。虽然三星未公布它的价格，但不难想象对 于我们普通用户来说，只有仰望的份了。 3、数据损坏难以恢复。一般的机械式硬盘如果发生损坏，通过数据恢复也许还能挽回一 部分数据，但是如果是固态存储，一但芯片发生损坏，想要恢复几乎不可能。 4、写入寿命有限（基于闪