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超级SSD内部结构揭秘,存储界没有神话!

来源：作者：点击:次时间：2009-12-26

大家抱怨SSD价格高，于是山寨SSD遍地开花，跌入很多人的心理价位
大家抱怨SSD容量小，于是512GB、1TB的SSD陆续面世，直逼机械硬盘
大家抱怨SSD速度慢，100、200、600MB/s、接近1GB/s的产品陆续曝光……

外形酷似显卡的SSD，容量高达1TB

平均传输速度超过700MB/s，令人叹为观止

SSD(固态硬盘)真是个神奇的东西，想什么来什么，要多大有多大、要快有多快，容量直逼传统机械硬盘，速度堪比缓存及内存。难道现在IT技术的发展真达到了一日千里的地步，几天不关注新闻就火星了？

面对飞速发展的SSD，很多用户不由得感慨，只要成本和售价降下来，那么机械硬盘必然惨遭淘汰，SSD一统天下指日可待。事实上这种说法是完全没有理论依据的，很多人只是被SSD的塑料外壳蒙蔽了双眼，对于SSD的工作原理与内部结构一窍不通。

所以，笔者觉得有必要写这样一篇文章，其实很久之前就有这个想法，但一直苦于没有理论根据，才迟迟没有下笔。接触SSD已经快一年了，从当初对新架构存储产品的兴奋，借助职务之便抢先试用，但长期使用后发现问题颇多，对新兴存储产品的质量打了个问号，甚至对SSD真实性能产生怀疑，搜寻各种资料后，终于恍然大悟，现在就分享给诸位网友。对存储产品来说，架构上都是一样的，数据接口，磁盘主控、存储介质。SSD与机械硬盘的差异在主要体现在存储介质上。而SSD之间的区别，除了主控外，就是存储介质（SLC与MLC）了。

普通机械硬盘的PCB结构：主控+缓存+马达控制芯片(控制硬盘机械主体)

固态硬盘的结构相比机械硬盘，无非是原来机械部分的马达碟片换成了闪存颗粒，磁盘主控芯片、PCB总线连接接口均保留下来。换句话说，SSD相对机械硬盘，架构没变，改变的仅是存储介质。

SSD的结构：主控+缓存+Flash芯片

其实，SSD就是把原来温彻斯特原理的机械式盘片+磁头，换成了Flash（非易失性存储器），由于半导体芯片不需要寻道过程，因此存取过程非常快；没有机械式马达因此没有噪音，功耗、发热、体积也要小很多。

512GB！这是已上市最大容量的2.5寸SSD

目前主流的SSD都是2.5寸大小，与机械式笔记本硬盘相比的话，最高容量是相等的，都是512/500GB。按照这个体积来算的话，如果把SSD做成台式机用的3.5寸盘，那么容量达到甚至超过2TB也不是什么难事，可为啥没人出这样的东西呢？

这就牵扯到SSD主控的承受能力了，SSD是由Flash芯片堆叠而成的，如果主控管理不了那么多芯片的话，就是痴心妄想了。现在提起SSD，大家都会认为很快，即使是山寨产品的性能数据看起来也比硬盘来的好。但大家却不是都明白，SSD为什么快。架构上，SSD与机械硬盘是相似的，最大的区别是存储介质，难道闪存的性能真的比磁碟好上那么多吗？

Intel的SSD用10颗闪存组成10通道RAID

实际上，无论是SLC还是MLC，其传输速度均没有磁碟来的高，而优势仅在极低存取时间。反应到应用上，尤其是程序启动等操作上，优势就凸现出来了。

三星的解决方案也不例外，8通道RAID 0

大家会问，你说SSD传输率不高，但是连山寨的SSD传输率都能轻松突破100MB/s啊，这又是什么原因呢？存储产品中，有个技术叫阵列，由于闪存芯片体积小，耗电少，所以可以将多颗闪存芯片组成RAID 0，提高速度，这样我们看见的SSD传输率上百MB也就不足为奇了。

在此，笔者纠正一个误区，有不少人认为RAID 0可以提高存储的速度，实际上这种说法是片面的。RAID 0提高的仅是传输率，而存取时间上并没有提高，有些时候还会有下降，毕竟通道数多了，协同一起运作会产生延时。说到此，想必大家已经知道SSD性能的本质因素了，一是闪存芯片存取时间超低，二是多路RAID 0大幅提高传输率。那么遵循这个理论，要想在现有的基础上提高SSD的性能，RAID 0就是必经之路了。

使用两颗主控芯片外加一颗RAID 0芯片加强RAID