22

3.4.2 固态硬盘
原理

固态硬盘（SSD）是一种基于闪存技术的存储器，属于电可擦除ROM，即EEPROM。

组成

一个SSD由一个或多个闪存芯片和闪存翻译层组成。

 

闪存芯片：替代传统旋转磁盘中的机械驱动器，每个芯片包含多个块（block），每个块包含多个页（page）
闪存翻译层：将来自CPU的逻辑块读写请求翻译成对底层物理设备的读写控制信号，负责翻译逻辑块号，找到对应页（Page）
读写性能特性

以页（page）为单位读/写——相当于磁盘的“扇区"
以块（block）为单位"擦除"，擦干净的块，其中的每页都可以写一次，读无限次
支持随机访问，系统给定一个逻辑地址，闪存翻译层可通过电路迅速定位到对应的物理地址
读快、写慢。要写的页如果有数据，则不能写入，需要将块内其他页全部复制到一个新的（擦除过的）块中，再写入新的页。
与机械硬盘相比的特点

SSD读写速度快，随机访问性能高，用电路控制访问位置；机械硬盘通过移动磁臂旋转磁盘控制访问位置，有寻道时间和旋转延迟
SSD安静无噪音、耐摔抗震、能耗低、造价更贵
SSD的一个“块"被擦除次数过多（重复写同一个块）可能会坏掉，而机械硬盘的扇区不会因为写的次数太多而坏掉
磨损均衡技术

思想：将“擦除"平均分布在各个块上，以提升使用寿命

动态磨损均衡：写入数据时，优先选择累计擦除次数少的新闪存块、
静态磨损均衡：SSD监测并自动进行数据分配、迁移，让老旧的闪存块承担以读为主的储存任务，让较新的闪存块承担更多的写任务