固态硬盘工作原理
固态硬盘（Solid State Drives）简称 SSD，是用固态电子存储芯片阵列而 制成的硬盘，由控制单元和存储单元组成。
分类
固态硬盘的存储介质分为两种：一种是闪存（FLASH 芯片），另外一种是 DRAM。
基于闪存的固态硬盘是固态硬盘的主要类别，主要由控制芯片，缓存芯片 和闪存芯片构成。其中控制芯片主要承担数据调配、数据中转以及连接闪存芯 片和外部 SATA 接口。缓存芯片主要用于辅助控制芯片进行数据处理。而闪存 芯片则是用于数据读写。
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此外，基于闪存的固态硬盘中存储单元又分：SLC(Single Level Cell）单 层存储单元、MLC(Multi Leveled Cell）多层存储单元以及 TLC( Triple-cell- per-bit)三层存储单元等。
在 SLC 架构中，每 Cell 可存储 1bit 数据， MLC 架构中每 Cell 可以存储
2bit 数据，而 TLC 架构每 Cell 可以存储 3 bit 数据。
存储原理
Flash 的最小存储单元是晶浮栅晶体管，对应于磁盘中的一个 bit 的存储单 元。SSD 中，在存储单元晶体管的栅（Gate）中，注入不同数量的电子，通过 改变栅的导电性能，来改变晶体管的导通效果，从而实现对不同状态的记录和 识别。在 SLC 架构中，栅中的电子数目多与少，带来的只有两种导通状态，对 应读出的数据就只有 0/1；MLC 架构中，栅中电子数目不同时，可以读出多种 状态，能够对应出 00/01/10/11 等不同数据。
因此，SSD 数据处理都要进行加电处理，加电的过程等同于 HDD 硬盘的 数据写入操作，断电的过程电位恢复，相当于 HDD 硬盘的擦除。数据完整的 一次 P/E 循环就是 NAND 的写入循环。因为 P/E 循环次数是有限的，这也就 直接影响到 SSD 的寿命。但是根据存储架构的不同，SDD 的寿命也是有差别 的。
由于 SLC 结构简单，在写入数据时电压变化的区间小，所以寿命较长，传 统的 SLC NAND 闪存可以经受 10 万次的读写。而且因为一组电压即可驱动， 所以其速度更好；而 MLC 采用较高的电压驱动，通过不同级别的电压在一个 块中记录两组位信息，这样就可以将原本 SLC 的记录密度理论提升一倍。不过， MLC 的缺点也很明显，其写入寿命较短，读写方面的能力也比 SLC 低；.TLC 采用三层存储单元，因此可以以较低的成本实现更大的容量。但是，由于 TLC 拥有多达 8 个电平状态，因此在电位控制上更加复杂，特别是写入速度会大受 影响，延迟增加。加之众多的电平状态，其使用寿命更短。
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基于 DRAM 的固态硬盘是采用 DRAM 作为存储介质，应用范围较窄。它 仿效传统硬盘的设计，可被绝大部分操作系统的文件系统工具进行卷设置和管 理，并提供工业标准的 PCI 和 FC 接口用于连接主机或者服务器。应用方式可 分为 SSD 硬盘和 SSD 硬盘阵列两种。它是一种高性能的存储器，而且使用寿 命很长。但是基于 DRAM 的固态硬盘的费用也是非常昂贵，因为基于 DRAM 的固态硬盘内部必须持续供电，而且还得为其做备份。
固态硬盘对比传统机械硬盘 优点：
1、 固态硬盘没有风扇和机械马达，所以没有噪音。 2、 快速随机读取，读取速度快。
3、 启动快，没有电机加速旋转的过程。
4、 固态硬盘比传统的硬盘工作温度范围大。普通的硬盘驱动器只能在 5 到 55 摄氏度范围内工作。而固态硬盘可在-10~70 摄氏度工作，一些工业级的 固态硬盘还可在-40~85 摄氏度，甚至更大的温度范围下工作。
5、 内部不存在机械活动因此不怕碰撞、冲击、振动。
6、 相对固定的读取时间。由于寻址时间与数据存储位置无关，因此磁盘 碎片不会影响读取时间。
缺点：
1、 价格贵，当然随着现在技术的发展，SSD 价格逐渐偏向亲民化，但是 对比同等容量的 HDD 来说还是依然显贵。
2、 普遍容量较低，这是相对 HDD 主流为 TB 级而言。当然不久前三星就 发布了目前世界上容量最大的硬盘——16TB，且为 SSD。虽然三星未公布它 的价格，但不难想象对于我们普通用户来说，只有仰望的份了。
3、 数据损坏难以恢复。一般的机械式硬盘如果发生损坏，通过数据恢复 也许还能挽回一部分数据，但是如果是固态存储，一但芯片发生损坏，想要恢 复几乎不可能。
4、 写入寿命有限（基于闪存）。一般闪存写入寿命为 1 万到 10 万次， 特制的可达 100 万到 500 万次，然而整台计算机寿命期内，文件系统的某些部 分（如文件分配表）的写入次数仍将超过这一极限。
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固态硬盘工作原理
