近年来，SSD的发展异常迅猛，整个行业发生了很多变化。宏旺半导体发现，还有很多朋友对固态硬盘不太了解。他们只知道SSD的出现是机械硬盘的一次革新。今天宏旺半导体就给大家全面科普一下固态硬盘的相关知识及其工作原理。
首先，让我们从SSD的结构说起。SSD最基本的组成部分分为：主控芯片、闪存芯片、固件算法。下面，我们将描述三者的工作职责和绩效影响。
掌握
SSD主控本质上是一个处理器，主要基于ARM架构，类似于手机处理器。一些SSD厂商也使用RISC架构，让主控具备CPU级计算能力。常用主控品牌：汇融、群联、三星。
目前SSD主控芯片的计算能力是由制造工艺、核心面积大小（晶体管数量）、核心数量、频率决定的。它的具体作用表现在：第一，合理分配数据在每个闪存芯片上的负载，使所有闪存颗粒在一定负载下都能正常工作，协调和保持不同块颗粒的配合；其次，它对整个数据负责。中转，连接闪存芯片和外接SATA接口；第三个负责完成固态硬盘内部的各种指令，比如trim、CG回收、磨损均衡等。可以说，一颗主控芯片的好坏直接决定了SSD的实际体验和使用寿命。
SSD基础：闪存颗粒
SSD用于存储。没有闪存颗粒，就没有存储载体。Flash存储器，简称Flash，是一种非易失性存储器，即在断电的情况下仍能保存已写入的数据，它是基于固定块而非单个字节的。今天我们主要讨论的是固态硬盘等存储设备中最常用的NAND闪存颗粒。ICAMX NAND 是经过严格测试的优质芯片。基于其出色的NAND闪存供应保障能力，能够有效保证产品的稳定性。，用户数据的安全性。在目前闪存紧缺和涨价的严峻形势下，保证最佳性价比，提供充足货源。
NAND闪存颗粒，闪存家族中的一员，由日立于1989年首次开发并上市。由于具有更低功耗、更低价格和更好的性能等优势，NAND闪存颗粒已成为存储中最受欢迎的颗粒。行业。重要的存储材料。固态硬盘中闪存颗粒对性能的影响约为 60%。闪存颗粒的选择和应用对SSD的性能至关重要。根据NAND闪存中电子单元密度的不同，可以分为SLC、MLC和TLC。三种存储单元在寿命和成本上存在明显差异。关于它们的详细区别，可以关注宏旺半导体早期文章【闪存颗粒SLC与MLC与TLC的区别，哪个性价比更高？]。
固件算法
SSD固件是保证SSD性能非常重要的部分，主要用于驱动控制器。可能有朋友有疑问，SSD需要什么驱动？这要从SSD的结构说起。虽然 SSD 的结构看起来比 HDD 简单得多，但其机制实际上比 HDD 复杂。比如SSD需要通过FTL层直接与系统通信，而闪存必须完全擦除后才能重写数据，所以SSD需要Trim再次“擦干净”闪存。再比如，SSD需要一个非常完美的均衡写入算法，让所有的粒子均匀消耗，不至于造成一些粒子写寿命用完而其他粒子未被使用。
固件中有很多算法，比如纠错码（ECC）、坏块管理、垃圾回收算法等，可见SSD固件的编写难度。
SSD固件的质量尤为重要。相同主控、相同粒子的两款产品，由于固件不同，其使用寿命和读写性能可能完全不同。我可以负责任地告诉你，如果固态硬盘中的颗粒对性能的影响在 60% 左右，那么固件的影响将占到 20% 以上。固件质量越好，整个SSD的质量就越好。
SSD的SATA接口和M.2接口
了解了SSD的基本结构之后，我们再来看看SSD的接口。目前SSD的主流接口分为SATA 3.0、M.2三种，而PCI-EU2和mSATA目前比较少见。更多介绍。
SATA 和 M.2 或 PCI-E 之间的主要区别在于它们使用不同的通道。这两个通道可以理解为两辆相同的汽车。PCI-E通道上的汽车就像在高速行驶，而SATA通道上的汽车就像在崎岖的山路上行驶。你觉得哪一个更快？
不同接口SSD速度表
从上图可以看出，目前主流的SATA 3.0通道最高传输速度为6Gbps，实际速度高达560MB/s。SATA通道已经无法满足SSD不断提高的读写速度，于是PCI-E SSD应运而生。为什么我的SSD是M.2接口的，但是速度不快？M.2 原名为 NGFF固态硬盘测试好坏，全称 Next Form。这个接口很特别，同时支持SATA和PCI-E通道，很容易让人误解。
事实上，并不是所有的 M.2 固态硬盘都有快速的读写速度。如果是使用SATA通道的M.2接口固态硬盘，读写速度不会超过550MB/s。另外需要注意的是，主板厂商的M.2接口有的选择CPU原生的PCI-E通道，有的通过PCH南桥扩展，可能会影响SSD的速度。
例如，我们来看看两款固态硬盘的速度对比。左图是SATA固态硬盘，右图是PCI-E固态硬盘。
两款AS SSD跑分的差异是显而易见的。无论是连续读写还是4K测试，PCI-E SSD都遥遥领先于SATA SSD。PCI-E SSD 的综合得分是 SATA SSD 的三倍以上。为了帮助大家理解，宏旺半导体将各种接口和速度对比绘制成表格，以便一目了然。
虽然 PCI-E SSD 有很多优点，但并不适合所有人。首先，它们更贵。其次，PCI-E会占用总线通道。入门和中端平台的 CPU 通道较少，因此不适合。添加 PCI-E SSD。
总结一下：宏旺半导体建议在购买SSD的时候还是要看品牌的。在使用寿命和速度方面具有不可替代的优势。ICAMX还将推出面向市场的SSD，敬请期待！
