如何看固态硬盘颗粒
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如何看固态硬盘颗粒
固态硬盘有两大核心，其一是主控制器，还有就是固态硬盘颗粒。今天我们就来谈谈固态硬盘颗粒（NAND），这个占据了固态硬盘至少85%成本的原件。什么是NAND颗粒？(SSD内部视图，不过大家没事千万不要去拆自己的硬盘啊，奸商们都是把质保贴贴在螺丝处，自己动手拆了就没保修了，爱作死的以及土豪可以无视)NAND颗粒就是固态硬盘里负责容量存储和传输的介质（你平时的小电影和种子就直接是存在这里面的，是不是突然对它们肃然起敬？），是固态硬盘的核心材料。在SSD中并非只有一颗NAND颗粒，同一技术类型的每颗NAND颗粒都有其固定的容量，因此整个SSD的容量有多大就要看有多少个NAND颗粒以及这个颗粒的技术了。诚然，主控芯片是影响SSD性能的关键，而NAND颗粒也可以影响整体的性能，同时最直接的影响就是生产的成本以及使用寿命，所以这也就直接关系到我们的购买价格。NAND颗粒有几种类型？三星、SK Hynix、东芝/闪迪、Intel/美光是生产NAND颗粒的四大豪门厂商，而NAND颗粒类型共有三种：即SLC、MLC以及TLC了。（当然，从颗粒堆栈技术上来说还有2D 和3D之分，上期老司机已经为大家讲过了，不懂的请大家手动翻阅上期……）NAND颗粒是如何实现存储的？在了解NAND颗粒类型之前，我们先了解一下这个问题——NAND颗粒是如何实现存储的？如果要正儿八经来解释，这其实是一个十分复杂的过程，我们都知道，在电子世界里面所有数据都是以二进制的形式即0和1进行存储的，通过电压带电或者不带电形成不同的充电值储入存储器中形成数据，不同数量的充电值进入到存储单元，实现不同的数据表达。再简单点就是0和1不同的排列组合放入存储器单元形成数据。SLC、MLC、TLC三种存储方式：那我们下面来看SLC、MLC以及TLC这三种存储形式究竟是怎样的。特别提醒：SLC、MLC以及TLC三种存储形式晶体管以及单元大小都一样，不同的存储形式能让大小相同的晶体管组成的存储单元存储数量不同的数据。SLC：图为镁光SLC颗粒SLC的英文是Single-Level Cell ，单层单元，即1bit/cell，一个存储单元能存储1bit。存取原理上SLC架构是0和1两个充电值，有点儿类似于开关电路，直接是通过带电或者不带电之分进行存储排列，虽然简单却非常稳定，而且还具有高速度和长寿命的特点，擦写寿命高达10万次。但是也有一个问题就是容量提升困难（由特别提醒可知），而且价格超贵（约MLC 3倍以上的价格），因此这类颗粒仅仅在特殊领域以及超高端产品上使用。MLC：图为东芝MLC颗粒MLC的英文是Multi-Level Cell，多层单元，即2bit/cell，一个存储单元能存储2bit。存储原理上MLC架构可以一次储存4个充电值(00, 01, 10, 11)，因此拥有比较好的存储密度，速度比SLC逊色不少，擦写寿命约3000---10000次，但是价格要便宜许多，因此我们现用的SSD产品大部分都是采用了MLC颗粒，甚至一些企业级的SSD也使用了MLC颗粒。TLC：图为镁光TLC颗粒TLC的英文是Trinary-Level Cell，也有Flash厂家叫8LC，即3bit/cell，一个存储单元能存储3bit。存取原理上，TLC能一次性存储8个充点值(000, 001, 010, 011, 100, 101, 110, and 111)，因此密度更高，但是读取速度要逊于MLC，当然成本更低。这也是一些入门级SSD价格比较便宜的原因。但是它也有个致命伤就是擦写寿命短，约500次，目前还没有厂家能做到1000次，因此对于采用了SLC闪存颗粒的SSD来说，主控芯片的担子就非常重了。（看这个图就一目了然了~~~）SLC、MLC、TLC三家适合的战场：简单地说SLC的性能最优，价格超高。一般作为企业级或高端发烧友专用。MLC性能够用，价格适中为消费级SSD应用主流，TLC综合性能最低，价格最便宜。但可以通过高性能主控、主控算法来弥补、提高TLC闪存的性能。
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喜欢该文的人也喜欢华为存储硬件未来规划：计划推出NVMe over Fabrics产品华为存储硬件未来规划：计划推出NVMe over Fabrics产品关杰白马百家号NVMe over Fabrics是否会全面入驻JBOF存储阵列，抑或是阵列自身通过扩展提供新型计算控制器、介质与网络连接组合？华为公司的计划是将这两种思路结合起来，分别开发一款高存储密度1U JBOF与一套4U x 16刀片Barreleye系统。在本届于上海召开的2017年华为全联接大会上，我们看到其展出的工程开发成果在技术复杂度方面已经不弱于HPE Labs的Machine项目，但在实践可行性方面却则要远远超过惠普方面画出的这张饼。NVMeoF JBOF所谓JBOF，是指单纯将大量闪存驱动器堆叠起来，旨在尽可能利用较小物理空间塞进更多闪存存储资源。而华为公司的JBOF则在1U机架内拥有三排SSD，每一排以向上倾斜方式接入10块2.5英寸SSD，从而为其中的两排辅助驱动器腾出空间。华为NVMeoF JBOF演示设备的总体存储容量为960 TB; 其中每块SSD的存储容量为32 TB。JBOF采用的32 TB SSD根据我们掌握的情况，这些SSD由华为自主制造，采用3D NAND芯片并添加一款同样由华为开发的SSD控制器ASIC。希捷公司在今年早些时候的全球闪存存储器峰会上展示了其64 TB SSD设计方案，并采用附加卡形式。三星公司则在讨论一款采用四层单元（简称QLC）闪存芯片与SAS接口的128 TB闪存驱动器。这套JBOF经由运行有100 GbitE线缆的NVMeoF与访问服务器相对接。其中的NVMeoF功能由硬件负责承担，意味着与直连NVMe SSD相比，这套方案的延迟水平仅增加3微秒。华为及其NVMeoF硬件分担模式华为NVMeoF接口卡据称，100 GbitE NVMeoF能够将IOPS提升达10倍。这意味着我们能够将容量高达1 PB的NVMe访问型闪存资源部署在1U空间之内，并将40套这样的系统接入一套架构，其总容量将高达38.4 PB——且基本仍然保持JBOF形式。一块32 TB容量2.5英寸SSD配合一套可容纳30块SSD的JBOF，再加上NVMe接口——这非常符合内部全闪存设备的实际需求。我们不禁将其与美光公司的SolidScale JBOF相比较，后者采用3.2 TB 9100 SSD，未来可能会进一步升级为11 TB 9200 SSD。华为公司目前正在开发一款容量可达美光9200三倍的SSD产品。大家可以将这套JBOF想象为在SolidScale类型的设备中塞满华为32 TB SSD，同时在访问服务器中运行Excelero软件。华为公司的JBOF需要在访问服务器当中部署对应方案以实现使用，而Excelero软件似乎正是理想的选择。Barreleye此次浮出水面的另一条“大鱼”名为Barreleye。其意义为“桶眼鱼”，为一种生活在深海中的壮硕鱼类。华为公司以此为其未来存储系统命名，无疑是希望相关产品能够同样具备深入且强大的能力。Barreleye对于未来的存储阵列设计有着不同的理解。其中采用4U机柜，每机柜容纳16块垂直挂载的刀片单板; 而单一机柜即为一个拥有向上扩展能力的节点。Barreleye系统上图所示为一套Barreleye系统，机柜上方为一块刀片单板，而机柜左侧已经插入九块刀片。每块刀片皆配备一块48核心CPU外加以太网连接端口。刀片后部拥有固定桩，而各刀片之间亦设有以太网对接口。Barreleye刀片通过上图可以看到，这块刀片的左侧为存储介质，CPU居中而DRAM则安置在右侧。下面近距离观看刀片上的存储介质：Barreleye刀片闪存介质我们可以看到8块M.2形式闪存驱动器。利用3D NAND芯片，其存储容量目前为1 TB。八块这样的芯片能够为单一刀片提供8 TB原始闪存容量。而十六刀片则能够在单一Barreleye机柜内提供128 TB原始容量。根据个人推测，到明年我们应该会迎来4 TB卡，这意味着单一刀片的原始容量将达到512 TB; 而如果英特尔公司放出的传闻属实，即7 TB卡成为可能，那么单一刀片的容量将进一步提升至1 PB。华为公司表示，一套Barreleye系统能够向外扩展至16节点，这意味着总计包含256块刀片，12288个CPU计算核心、3200万IOPS以及200微秒延迟。其计算与存储单元还将具备按需扩展能力。Barreleye是华为公司的下一代存储硬件项目，属于一款DSSD级产品。OceanStore Dorado全闪存阵列系列将由目前的v3版本升级至v4，我们认为具体时间点应该在2018年; 而在Barreleye方面，如果一切顺利，我们认为其应该能够在2019年面世。其利用华为自身的SSD专业知识并配合SSD驱动器级ASIC以及FTL等功能（将堆栈负载交由阵列控制器CPU处理）。此外，其中还部署有一块ARM CPU以进一步提升SSD响应速度。评论意见NVMeoF JBOF与Barreleye展示了华为公司在硬件与系统领域的技术优势。大家可以将华为视为一家集爱立信、思科与HPE为一身的企业——或者是减掉PC业务但增加移动手机（全球第三大手机厂商）、电信与企业网络、公有云业务部门，再减去企业数据管理软件的戴尔-EMC。那么，还有什么能够阻止华为公司的迅速扩张？在美国，网络安全、立挺国产品牌的情绪与思想可能会对华为产生巨大的负面影响。但在美国之外，华为已经成为一位强大的竞争对手，并将在未来变得愈发强大。其将成为全球IT环境当中的重要组成部分，并在全球两千强企业当中拥有可观的业务占比——面对这一切，来自美国的IT供应商恐怕真的需要想想对策了。本文仅代表作者观点，不代表百度立场。系作者授权百家号发表，未经许可不得转载。关杰白马百家号最近更新：简介:白马人，白马事，关注白马，近在眼前作者最新文章相关文章固态硬盘闪存颗粒分哪几类？_百度知道
固态硬盘闪存颗粒分哪几类？
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都是nand闪存，分为slc （价格贵寿命长一般用于企业）mlc（固态硬盘中最常用的价格一般，寿命一般）tlc（价格最便宜寿命最短）
采纳率：34%
win7安装过程中，格式化工具进行格式化，这样分区就直接开始4k对齐，如果分区有系统分区，必须选择主磁盘分区，分区大小选择自己想要的大小，不要太小了。3.已使用的硬盘，品牌 无所谓哪个都一样.可以下载paragon alignment.使用过程中也不会出现机械硬盘的工作声音，只要质保好就可以了，也是一种损失还是小心些：支持高级格式化的固态硬盘（2011年以后都可以）1固态硬盘：芯片 取决固态的容量。1，也就是品牌读写会浪费寿命次数4.虽然防震抗摔，但是真的摔到点子上了.采用闪存存储，读取速度比普通机械硬盘更快没有磁头等问题2.其实对于使用固态硬盘来说。因为固态盘质保非常不太好。3.系统最好装在固态里面，而定的片数。或者下载硬盘检测工具 AS SSD benbhmark 安装后可以看到提示，其他大容量的数据最好放在普通硬盘里面。因为固态硬盘与优盘存储介质都是由芯片自称的。使用寿命决定于使用次数，大概120g固态硬盘 使用寿命在20年左右吧。5.0和SATA3.0），PCI-E，LIF，mSATA、CFast 等4K对齐：条件，黄色的就没有对其可以对齐，红色就表示盘不支持也无法对齐：安装运行可以看到显示绿色就证明是对齐了，比较静音，也没有机械硬盘那么耗电，硬盘芯片工作温度在-40-85度都是正常的。关于接口，在不破坏自己硬盘里面数据的前提下。也可以试试如有问题可以追问，希望能帮助大家 愿采纳，网上有很多支持的软件。Flash不建议存储大容量的数据。会降低使用寿命的：分为：SATA串口（SATA2，同上。2.对于新盘
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我们会通过消息、邮箱等方式尽快将举报结果通知您。　　当今的主控领域，基本已经是群联(Phison)、慧荣(SMI)两家台湾IC大厂的天下，另外还有Marvell、智微(JMicron)以及部分SSD厂商的自主方案，而闪存就多种多样了。　　近日有媒体曝出所谓猛料，称不少SSD都搭配了非原厂的劣质闪存，引发不少用户担忧。　　对此，群联电子今天发表官方声明称，该公司出货的SSD所采用闪存颗粒，均为东芝存储公司(TMC)以及各大闪存厂商供应的原装正品，品质和性能均符合产品规格要求。　　对于近期市场上的各种不实言论，群联电子表示将保留法律诉讼权利，捍卫公司名誉。　　群联虽然主要提供各种闪存设备主控方案，其实也有不少自己的SSD产品，而且品类齐全，涵盖2.5/1.8寸SATA、mSATA、M.2、uSSD等等，也是很多客户的参考方案。本文属于原创文章，如若转载，请注明来源：http://vga.zol.com.cn/654/6540411.html
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In the past few decades, has gradually become an important mechanical disk storage medium in the traditional storage system in the cost and capacity advantages. But the new situation in the rapidly growing demand for data storage, disk read and write in traditional mechanical delay, energy consumption and other aspects of performance are increasingly prominent and become a bottleneck of storage system performance promotion. As a new type of flash storage medium with low delay, non easy to read and write off and other characteristics, has been widely concern of domestic and foreign scholars and industrialists. The emergence of flash SSD based on the mechanical disk bottleneck processing, drop along with the flash memory cost ceaselessly, SSD use has become more common, have greatly instead of traditional mechanical hard disk trend. The task of this paper is to surround the PCIe SSD equipment drive and SSD parallel transfers, SSD reliability storage system crux skills and open, to cope with the SSD in function, life and reliability of provocative results. This paper completed the following tasks: 1 for independent research and development of PCIe solid-state memory cards, completed the design of Linux operating system driver. After the mainstream SSD most take SATA with traditional disk the same interface, which is adhered to the traditional storage system software compatibility, but also limits the full function of SSD. Based on PCIe SSD may make full use of flash memory high concurrency features, on the eve of the picture progress SSD read and write function. However because of the emergence of PCIe SSD time is too short, the industry has not yet formed the same scale, the existing operating system storage drive is designed according to the traditional disk, on the PCIe SSD in fact not practical. In this paper, PCIe SSD combined with independent design, the completion of the equipment under the Linux driver. On the traditional Linux storage architecture is analyzed, the hardware characteristics of PCIe combined with SSD, improved Linux storage driver model. Driving the French from the new design the data transfer instruction pattern, the Linux device driver organized stop a streamlined, decreased the protocol conversion batch request, can improve the efficienc defines the requirements for the submission queue and queue to complete, and adjusted the commit process to stop the joint venture. The test results of notes, new drivers make use of high bandwidth concurrency features and PCIe Flash interface, the storage system performance greatly improved. 2 this paper puts forward a parallel adjustment strategy of SSD external multi channel based on I/O. Single particle FLASH read and write bandwidth as long as ordinary tens of megabytes, but now the mainstream SSD bandwidth are hundreds of megabytes, or even higher, this is because the SSD can perform parallel I/O. Outside of the SSD usually has multiple channels, each channel can be operated in multi channel parallel tasks, under the condition of SSD all function will be very high. In order to fully utilize the SSD multi channel parallel, extending SSD application life, this paper proposes a multi channel parallel I/O SSD external adjustment strategy. The amount of each written records of strategic channel data, select data is written to the minimum amount of each channel stop writing data refresh, to balance the amount of write channel. DRAM is divided into two parts, separated as read and write cache, a write operation will be data is written to the write behind cache directly to, write cache data has reached a threshold post trigger data refresh operation, data has been written to the SSD a channel. At the same time, take the reading of priority strategy, priority content read operation in the reading and writing requirements of the competitive channel. Annotation of results, compared with the traditional static scheduling algorithm, the algorithm can perhaps better to ensure that the channel data writing load balanced, weakening read / write contention, and in a certain level decreased the system read latency. 3 a disk and SSD high performance hybrid storage system based on backup. SSD superior performance, has been widely used at present. However, SSD write an unlimited number of reliability is not high. Raid technique is used to increase storage system reliability, however in SSD storage system based on actually don't fit directly take raid technique. This paper presents a hybrid storage system and backup disk based on SSD. The construction of SSD foreign supply work, echoing all I / O requirements, so that the system has relativ disk backup and progress reliable system of the important thought of the system. In order to solve the disk write function is poor grades, we adopted a new I/O restructuring strategy, full use of disk at feature ordering to write, the progress of SSD data to disk backup. In order to stabilize single pieces of SSD of peak load, we propose to cooperative multiple backup strategy, slowing the disk backup pressure. Test results of annotations, such a hybrid architecture has high compared to the feasibility, the disk can supply enough functions to meet the req absolute in several other types of storage system, the hybrid architecture price pseudo high.目录:摘要9-11ABSTRACT11-12第一章 绪论13-22&&&&1.1 研究背景13-16&&&&1.2 课题现状16-20&&&&&&&&1.2.1 PCIe SSD研究现状16-17&&&&&&&&1.2.2 SSD并行技术研究现状17-18&&&&&&&&1.2.3 SSD可靠性技术研究现状18-19&&&&&&&&1.2.4 自主研制的高速PCIe固态存储卡简介19-20&&&&1.3 研究内容20-21&&&&1.4 论文结构21-22第二章 课题相关技术22-32&&&&2.1 闪存简介22-24&&&&2.2 FTL关键技术24-26&&&&&&&&2.2.1 地址映射24-25&&&&&&&&2.2.2 垃圾回收25-26&&&&&&&&2.2.3 损耗均衡26&&&&2.3 SSD接口类型26-28&&&&2.4 PCIe技术简介28-30&&&&2.5 RAID技术简介30-32第三章 PCIe SSD的Linux驱动设计32-42&&&&3.1 引言32-33&&&&3.2 Linux下的PCIe驱动模型33-35&&&&&&&&3.2.1 驱动程序和设备模块[32–34]33&&&&&&&&3.2.2 块设备操作接口33-34&&&&&&&&3.2.3 PCIe设备的Linux描述34&&&&&&&&3.2.4 PCIe设备驱动结构34-35&&&&3.3 传统Linux I/O栈35-36&&&&3.4 PCIe SSD驱动设计关键技术36-40&&&&&&&&3.4.1 调整Linux I/O栈36-37&&&&&&&&3.4.2 提高请求提交效率37-38&&&&&&&&3.4.3 自定义请求队列38-39&&&&&&&&3.4.4 dma缓冲区分配39-40&&&&&&&&3.4.5 中断设置40&&&&3.5 实验评估40-41&&&&3.6 本章小结41-42第四章 SSD多通道并行调度策略42-49&&&&4.1 引言42&&&&4.2 系统结构42-43&&&&4.3 核心思想43&&&&4.4 策略设计43-46&&&&&&&&4.4.1 读写操作流程43-44&&&&&&&&4.4.2 监测通道状态44-45&&&&&&&&4.4.3 读优先策略45-46&&&&4.5 实验评估46-48&&&&&&&&4.5.1 实验设置46-47&&&&&&&&4.5.2 结果分析47-48&&&&4.6 本章小结48-49第五章 基于SSD和磁盘的混合阵列设计49-61&&&&5.1 引言49-50&&&&5.2 可行性分析50-52&&&&&&&&5.2.1 基于纯SSD的存储系统50-51&&&&&&&&5.2.2 混合存储系统可行性分析51-52&&&&5.3 针对磁盘的I/O重组策略52-55&&&&&&&&5.3.1 一对一备份总体结构52-53&&&&&&&&5.3.2 I/O重组策略设计53-54&&&&&&&&5.3.3 I/O顺序性分析54-55&&&&5.4 多对多协作备份55-57&&&&5.5 实验评估57-60&&&&&&&&5.5.1 实验设置57&&&&&&&&5.5.2 一对一备份可行性验证57-58&&&&&&&&5.5.3 多对多协同备份可行性验证58-59&&&&&&&&5.5.4 与其它存储系统的性能对比59-60&&&&5.6 本章小结60-61第六章 总结与展望61-63&&&&6.1 工作总结61-62&&&&6.2 未来工作展望62-63致谢63-64参考文献64-67作者在学期间取得的学术成果67分享到：相关文献|