一、SSD产品结构与工作原理
机械盘和固态盘的内部结构对比:
机械硬盘以通常由玻璃制成的一张或者多张磁盘为核心存储介质，工作时磁盘绕主轴高速转动，产生的气流使得磁头停留在磁盘上方一个微小的距离并以磁化的方式读取磁盘上对应位置的数据,机械硬盘的工作流程与唱片机播放唱片的过程十分相似;
固态硬盘的内部没有圆形的磁盘,取而代之的存储介质是被称为闪存颗粒的半导体材料,通过主控运行固件程序来控制数据读写，工作时依靠传递电信 的方式进行数据的传输而不发生任何机械运动。
二、SSD 市场的发展情况：
全球机械硬盘和固态硬盘出货量趋势预测:
- 固态硬盘相较于机械硬盘出现较晚, 2015年全球出货量占比仅有不到15%。2020年全球固态硬盘出货量首次超过机械硬盘，2023年全球固态硬盘出货量占比将超60% ,达到201 5年占比的4倍以上;
- 21世纪前,固态硬盘技术和商业化的探索主要集中在美、日、韩等国,领先企业包括美国的Intel、西数,日本的东
芝、日立以及韩国的三星、海力士等。
三、SSD 固态硬盘行业发展历程
NAND 闪存颗粒
闪存是固态硬盘的存储介质,。从全球市场来看,三星、铠侠、西部数据、美光、Inte以及海力士六家公司合计占据了全球NAND Flash市场99%左
右的份额,三星以超30%份额稳居第一，铠侠和WD分别位列第二和第三。
六、企业级SS D固件的核心功能
闪存特性及对应的固态硬盘主要固件算法功能
映射管理
闪存不能覆写,需要擦除才能重新写入,主机存入的数据并非存入固定的位置,可能分配到任何空间。 映射管理算法负责逻辑地址和物理地址的转换,将
数据分配到位
数据纠错
闪存中的存储单元可能出厂时就是坏的,在使用过程中也会不断老化,影响存储数据的可靠性,数据纠错算法用于对误存的数据进行纠正,保证数据的完整性和正确性
垃圾回收
由于闪存不能覆写,随着数据写入,之前写入的或是已被标记删除的数据就成为无效数据,垃圾回收算法负责对这些无效数据进行回收,腾出空间来写入新的数据
功耗控制
耗电是IDC的主要运营成本,尽管固态硬盘较机械硬盘耗电量较低,但仍有优化空间。功耗控制算法能够在硬盘用量较少时自动切换低功率模式,降低耗电量、节约成本
掉电保护
固态硬盘存储过程中数据要经过内置的缓存/内存。这二者为易失性存储器,在异常断电时,掉电保护机制可以启动电容电量将数据快速写入闪存,防止缓存和内存中的数据丢失
损耗均衡
由于每个闪存块都有一定的最大使用度,延长整块固态硬盘寿命的方法是让每个闪存块均衡使用,防止部分块集中损坏造成整块固态硬盘 废,这是损耗均衡算法的功能
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