固态硬盘和闪存(固态硬盘和闪存硬盘哪个好)

2022-07-10 07:00:13 发布:网友投稿
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固态硬盘还是闪存(固态硬盘和闪存哪个更好)

对一个固态硬盘的深入了解离不开拆解,我们打开外壳后看到的黑色闪存颗粒内部有很多人们不了解的技术,这是单纯的正片/白片无法完成的。

今天,边肖拆解了原装东芝TR200 480GB固态硬盘。它采用的是原装东芝TH58TFT1T23BA8K flash闪存颗粒,只需要两块480GB的容量。每个闪存颗粒中封装有四个东芝BiCS3闪存芯片,容量为256GB,其中两个为512GB。扣除性能和寿命优化的二级OP预留空后,容量为480GB。

巨大的努力不仅能创造奇迹,高压也能。

据很多朋友介绍,SSD采用5V或3.3V(M.2接口)电压,是一款只爱低电压的低功耗电脑组件。但是,在闪存的密集触点中(不算,总共有152个触点),有一个特别醒目的12V高压输入:Vpp。

闪存为什么要用12V这么高的电压?其实这也是为了提高动力效率。固态硬盘中使用的NAND闪存是东芝在1987年发明的。它采用FT或CT结构存储电子,通过电子的数量来表达数据内容。目前的3D闪存结构也不例外。下图是东芝BiCS闪存的原理图。

由于需要保存电子,自然需要将电子移入和移出FT/CT层。这种移入(写入数据)和移出(擦除闪存)的过程,需要更高的电压才能实现隧穿效应,通过给闪存引入12V电源来升压转换的效率,远高于使用闪存的Vcc电压(通常在1.8V-3.3V左右)。

Vpp高电压输入是一个选项,闪存可以在没有它的帮助下正常工作。然而,Vpp的引入提高了闪存的功率效率,降低了功耗,并且在某些情况下可能会提高性能。

读书第一是体验第一。

在城市里,我们经常可以看到“公交优先就是人民优先”的口号。公交专用道等公共交通便利措施保障了人们乘坐公共交通出行的便利。对于手机和家用电脑的硬盘来说,写操作通常很容易被缓存和延迟,而读请求往往需要立即得到响应,否则用户会觉得程序打开慢而卡住。

NAND闪存的特性决定了它具有最快的读取速度(几十微秒)、第二写入速度(毫秒级)和最慢的擦除速度(10ms级)。SSD虽然有很多闪存通道,但闪存单元无法同时进行读、写、擦除,所以东芝设计了一套“先读”的系统,在必要时允许先写操作让位于先读操作,即Program-Suspend编程暂停功能。

在写操作恢复执行的同时,优先级读命令开始返回读数据,使得无法同时执行的两个命令得到一定程度的同步,读延迟大大降低,保证了固态硬盘的用户体验(等待时间从几毫秒减少到只有几十微秒)。

后期擦除带来效率提升。

所有开车的朋友都有这样的经历:高速公路上的大货车又慢又大,如果不靠右行驶,会大大降低整条高速公路的通行效率。在闪存中,擦除操作是影响效率的“大卡车”。

东芝在1987年发明NAND闪存时确立了自己的一个特点:闪存单元在写入前必须擦除。读取单位为Page(现在通常为16KB),擦除单位为Block(通常大于10MB)。擦除远比读写耗时,但这是闪存中不可跳过的一步。

东芝于2011年对闪存引入了Erase-Suspend擦除暂停功能,主机可以通过该指令使闪存暂停擦除操作,优先完成读或写指令。

在恢复擦除操作的同时,可以同时传输读取的数据,因此两用性能可以自然飙升。

以上是存储极客对闪存技术的一些介绍。看完这些,大家会觉得闪存是伟大的发明吗?手机和电脑存储的大容量发展离不开它的技术进步。

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