主流SSD固態硬盤知識解析

電腦(電子產品)內部硬件環環相扣、相互影響,但又不是"缺一不可"。其中每個配件都有琳瑯滿目的、別出心裁的型號提供給人們選擇考慮，而技術的進步也讓硬件從開始的"笨重"走向了"輕便"第一期我們來談談固態硬盤(Solid State Disk)，簡稱固態(SSD)

目前主流消費級市場上的SSD主要有兩種類別，一種是SATA協議 SSD，另一種是 NVMe協議PCIe通道 SSD，而NVMe協議的已成為時代的趨勢!各位DIY選手都清楚近些年來,SSD發展勢頭兇猛（家用主流市場固態硬盤逐漸在取代機械硬盤）,特別是消費級的以及企業級的SSD均有顯著的的增長。既然說到了機械硬盤,那我在最后也簡單的提及下(暴躁老哥請看基本結構、圖二與總結)

主控芯片：嵌入式微芯片，其功能就像cpu命令中心，發出固件算法的所有操作請求，從實際讀取和寫入數據到執行垃圾回收和耗損均衡算法等，以保證SSD的速度,因此，主控是SSD的中樞。

緩存芯片：一般主控芯片旁邊是緩存芯片，固態硬盤和傳統硬盤一樣需要高速的緩存芯片輔助主控芯片進行數據處理。

閃存芯片:PCB板上其余的大部分位置都是NAND Flash閃存芯片了。NAND Flash閃存芯片又分為SLC=Single Level Cell（單層式儲存）、MLC=Multi Level Cell（多層式儲存）、TLC=Triple-Level Cell（3 bit/cell架構)NAND閃存以及QLC

那就選擇其中主流的消費級固態SATA協議與NVME協議SATA是硬盤接口的標準規范,SATA分為三種版本SATA1.0=1.5Gbps、2.0=3Gbps、3.0=6Gbps。SATA3.0的最大傳輸速度為6Gbps；可在存儲單元、磁盤、光學和磁帶驅動器、主機總線適配器之間提供6Gbps速度的鏈路速度，并保證新的網絡性能水平。當然，6Gbps(750MB/s)只是理論值，事實上SATA接口發送信息的速度為650MB/s，而受制于系統各部件的影響、不同的環境條件都會造成實際速度會更低一些!

M.2原名為NGFF接口,為超極本而量身定做的!為的也是取代mSATA接口,其具備輕盈小巧、性能主流等特點；M.2又分兩種接口:Socket 2（B KEY-NGFF）和Socket 3（M KEY），前者支持SATA、PCI-E x2接口的SSD及其他非存儲設備（為了兼容以前硬件）,Socket 3支持PCI-E x4接口；目前我們看到最多的高性能SSD就是M.2 M KEY接口的，但需要分出使用SATA協議的M.2(M.2的外形SATA的協議就像在高速上行駛自行車)。此外，8系及100系芯片組之后，M.2接口在全面轉向Socket 3，理論帶寬達到了32Gbps，遠高于之前水準，大大提升了SSD性能潛力。

總線就像一條公路，公路上的車好比總線上的電信號。公路的大小和車流量就決定了公路的車流量，故總線的位寬大小和傳輸頻率決定了一次傳輸中能夠提供的最大速度

如圖所示在來一波重點真的很重:內部傳輸水桶理論：永遠跟著最低的走。固態硬盤廠商，往往喜歡標自己的讀寫速度有多快，我感覺這是誤導消費者，實際上讀寫速度只是復制黏貼的速度。難以影響到游戲加載速度和網頁打開速度。IOPS數值更像是分數，IOPS分數越高，我們實際運用速度將會越快(IOPS=4K)