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我們簡單的聊了聊關(guān)于固態(tài)硬盤的發(fā)展歷程，以及固態(tài)硬盤行業(yè)當(dāng)下的市場格局，而這些都是比較大比較宏觀的東西。今天，記者將從微觀出發(fā)，從固態(tài)硬盤本身出發(fā)，簡單剖析固態(tài)硬盤的內(nèi)外構(gòu)造，讓更多的人知道固態(tài)硬盤究竟長什么樣子。
既然要講固態(tài)硬盤的結(jié)構(gòu)，那么我們先得明確到底固態(tài)硬盤是什么。固態(tài)硬盤(Solid State Drive)，簡稱固盤，是用固態(tài)電子存儲芯片陣列而制成的硬盤，由控制單元和存儲單元(FLASH芯片、DRAM芯片)以及緩存單元組成。區(qū)別于機(jī)械硬盤由磁盤、磁頭等機(jī)械部件構(gòu)成，整個(gè)固態(tài)硬盤結(jié)構(gòu)無機(jī)械裝置，全部是由電子芯片及電路板組成。
固態(tài)硬盤全貌
根據(jù)固態(tài)硬盤的定義，我們可以知道固態(tài)硬盤的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，其實(shí)就是由三大塊主控芯片、閃存顆粒、緩存單元構(gòu)成，那么接下來，我們逐一來看。
固態(tài)硬盤大腦：主控芯片 正如同CPU之于PC一樣，主控芯片其實(shí)也和CPU一樣，是整個(gè)固態(tài)硬盤的核心器件，其作用一是合理調(diào)配數(shù)據(jù)在各個(gè)閃存芯片上的負(fù)荷，二則是承擔(dān)了整個(gè)數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)，連接閃存芯片和外部SATA接口。
不同的主控之間能力相差非常大，在數(shù)據(jù)處理能力、算法上，對閃存芯片的讀取寫入控制上會有非常大的不同，直接會導(dǎo)致固態(tài)硬盤產(chǎn)品在性能上產(chǎn)生很大的差距。
慧榮主控
當(dāng)前主流的主控芯片廠商有 marvell 邁威（俗稱“馬牌”）、SandForce、siliconmotion慧榮、phison群聯(lián)、jmicron智微等。而這幾大主控廠商，又都有著自己的相應(yīng)特點(diǎn)，應(yīng)用于不同層級的固態(tài)產(chǎn)品。
以臺系廠商siliconmotion慧榮為例，此款主控芯片主要特點(diǎn)在于能夠?yàn)楣虘B(tài)硬盤廠商提供包括軟件和硬件在內(nèi)的一體化主控方案，包括主控芯片、電路板以及存儲單元，能夠極大的提升產(chǎn)品的更新速度和使用壽命，并且不存在兼容等問題。
2核心器件：閃存顆粒單元 作為硬盤，存儲單元絕對是核心器件。在固態(tài)硬盤里面，閃存顆粒則替代了機(jī)械磁盤成為了存儲單元。
閃存(Flash Memory)本質(zhì)上是一種長壽命的非易失性(在斷電情況下仍能保持所存儲的數(shù)據(jù)信息)的存儲器，數(shù)據(jù)刪除不是以單個(gè)的字節(jié)為單位而是以固定的區(qū)塊為單位。
固態(tài)硬盤中閃存顆粒占據(jù)大部分比重
在固態(tài)硬盤中，NAND閃存因其具有非易失性存儲的特性，即斷電后仍能保存數(shù)據(jù)，被大范圍運(yùn)用。
根據(jù)NAND閃存中電子單元密度的差異，又可以分為SLC（單層次存儲單元）、MLC（雙層存儲單元）以及TLC(三層存儲單元)，此三種存儲單元在壽命以及造價(jià)上有著明顯的區(qū)別。
SLC（單層式存儲），單層電子結(jié)構(gòu)，寫入數(shù)據(jù)時(shí)電壓變化區(qū)間小，壽命長，讀寫次數(shù)在10萬次以上，造價(jià)高，多用于企業(yè)級高端產(chǎn)品。
MLC（多層式存儲），使用高低電壓的而不同構(gòu)建的雙層電子結(jié)構(gòu)，壽命長，造價(jià)可接受，多用民用高端產(chǎn)品，讀寫次數(shù)在5000左右。
TLC（三層式存儲），是MLC閃存延伸，TLC達(dá)到3bit/cell。存儲密度最高，容量是MLC的1.5倍。 造價(jià)成本最低， 使命壽命低，讀寫次數(shù)在1000~2000左右，是當(dāng)下主流廠商首選閃存顆粒。
海力士16nm TLC閃存顆粒
當(dāng)前，固態(tài)硬盤市場中，主流的閃存顆粒廠商主要有toshiba東芝、samsung三星、Intel英特爾、micron美光、skhynix海力士、sandisk閃迪等。
東芝閃存顆粒
由于閃存顆粒是固態(tài)硬盤中的核心器件，也是主要的存儲單元，因而它的制造成本占據(jù)了整個(gè)產(chǎn)品的70%以上的比重，極端一點(diǎn)說，選擇固態(tài)硬盤實(shí)際上就是在選擇閃存顆粒。
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