怎樣利用大容量ssd存儲

❶ 固態硬碟如何擴展容量

現在，越來越多移動設備和電子設備連接到互聯網，據可靠的預測顯示，到2020年， 連接到互聯網的電子設備將達到500億台。這個世界因此在經歷著前所未有的數據爆炸，和設備連接到互聯網，世界正在經歷數據爆炸時代，對數據儲存的逐年增長的需要驅動著半導體行業飛速的發展。

為了跟上時代的發展，企業數據中心和終端客戶都需要有一個全新的儲存時代。在這個過程中，NAND快閃記憶體是儲存的核心。我們之前最熟悉的摩爾定律在發展到10nm左右就出現了無法延續的尷尬。傳統的2D NAND快閃記憶體，也即平面型快閃記憶體，已經無法滿足用戶對固態硬碟容量的要求。所以尋求新的突破才是正道。

不負眾望，國際儲存巨頭紛紛發布了新一代的3D NAND快閃記憶體。比如，英特爾/美光發布的基於浮柵原理的3D NAND快閃記憶體，西數/閃迪發布的BICS 3D NAND，以及三星發布的V-NAND。除了3D NAND，英特爾/美光還發布了近十年來的革新技術3D Xpoint, 威力比3D NAND還要強大數十倍。不過，我們本文不介紹3D Xpoint哦，本文主要學習一下三星的V-NAND技術。

我們先來看看V-NAND長什麼樣子以及和2D NAND之間的分別，如下圖：

上圖左邊是平面NAND的截面圖，從"平面"這個字眼，我們不難理解，NAND閃存儲存單元都是沿著平面的方向擴展，大容量的快閃記憶體顆粒就需要很大的面積。現實中，我們都知道，地皮很貴，房子貴的大家都買不起了。同樣，在攜帶型電子設備越來越多的情況下，一味的增大儲存晶元的面積，只能被時代淘汰。

上圖右是3D NAND的截面圖。之所以被稱為3D，主要是因為，儲存單元的擴展主要沿著豎直方向延伸，就像，我們蓋高樓大廈一樣，佔用很小的地皮資源，通過增加樓層就可以容納更多的人，同理，3D NAND在有限的面積上，通過增加在垂直方向增加儲存單元，就可以實現大容量的儲存，符合時代的需要，也將會被時代選擇。

與2D NAND相比，V-NAND的儲存單元間隔更大。在2D NAND中，兩個cell之間的距離一般在15nm左右，而在V-NAND中，兩個cell之間的距離可以到40nm。那這個cell之間的距離有什麼影響呢?在NAND快閃記憶體中，cell離得很近時，會帶來比較大的干擾，當cell之間距離變大之後，負面的干擾就會減少很多，這樣一來，我們也可以明白，V-NAND的可靠性要比2D NAND強。

❷ 固態硬碟怎麼存儲

固態硬碟怎麼存儲

同機械硬碟原理區別很大，固態硬碟是用NAND Flash來存儲數據。NAND Flash在物理結構上是由一個一個的“塊”組成。每個塊都有一定的擦除壽命(P/E)，當擦除壽命達到時，這個塊就會損壞了。

不知道大家注意沒有，現在的固態硬碟和機械硬碟不同，容量都是120GB、240GB、480GB、960GB，而不是我們通常理解的128GB、256GB、512GB、960GB。近似規格的容量，其實都是用來校驗數據和備份冗餘這些“塊”的。

理論上，TLC快閃記憶體是為了能夠支持100TB級別的固態硬碟而設計出來的快閃記憶體結構(密度大)，當然，這僅僅是理論支持而已，成本上依然不能讓普通用戶接受。所以存儲密度更大的'QLC出現，就是進一步加強固態硬碟容量的技術變革。

預測QLC快閃記憶體的固態硬碟推出時，將是真正TB(960GB)級別固態硬碟走向普及的第一步(當然不要幻想和機械硬碟同量同價哦)。而且在超大容量面前，寫入次數少的問題也可以依靠更多的冗餘來彌補，更何況擦除壽命這個事兒，本身就沒什麼可擔心的。

固態硬碟能寫多少?

根據NAND Flash的類型不同，擦除壽命P/E也不相同，目前存在的NAND Flash分為SLC、MLC、TLC三種類型，加上即將出現的QLC一共是四種。三種類型的快閃記憶體P/E分別為SLC 5000～10000次，MLC 1000～3000次，TLC 500～1000次。QLC有多少呢?根據現在的說法，QLC結構的快閃記憶體P/E只有150次。神馬?150次，那不是完全不能用嗎?別擔心，技術在進步，這只是初期的技術驗證產物，後續肯定會改良。別忘了TLC剛剛上市的時候，P/E不過500次而已。

在這里，我還要給大家解除一個誤區，很多人說寫入次數太少了肯定壽命短，但是這個長短的概念可真不是單純字面理解的1000次、3000次神馬的。舉個實際點的例子吧，我的120GB固態硬碟是TLC的，按照1000次的P/E寫入次數計算，這塊硬碟的寫入總量應該是120×1000=120000GB，如果是每天寫滿120GB，那麼他的壽命理論是2.7年。是不是感覺很少呢?

這就是問題所在啦，說說結果吧，我從今年1月3日開始使用這塊固態硬碟，目前為止接近半年時間(180天)總計寫入量為2413GB，相當於平均每天只寫入了13.4GB，距離理論每天寫滿120GB差了將近10倍，2.7年的所謂理論壽命是不是毫無意義了?

固態硬碟壽命殺手究竟是誰?

與其擔心寫入量的問題會影響固態硬碟壽命，不如擔心一下固態硬碟壽命的真正殺手——過熱和突然斷電。因為固態硬碟是用電信號擦除寫入數據，所以突然斷電對固態硬碟來說非常嚴重的事情，頻繁的突然斷電可能會導致數據丟失，包括已寫入保存的數據!這和機械硬碟是有本質區別的。所謂突然斷電，比如說停電、硬關機這類都屬於斷電范疇。

另一個壽命殺手就是過熱了，固態硬碟其實耐熱能力不如機械硬碟，過熱會極大縮短固態硬碟中快閃記憶體顆粒的壽命，這是因為電子晶元會因為過熱產生一種叫做電子遷移的現象，說白一點就是加速老化，從物理結構上造成不可逆的壽命損傷，如果長時間高強度使用固態硬碟，再加上散熱工作不到位，就很容易造成固態硬碟過熱，就我的看法，這遠比關心快閃記憶體顆粒的擦寫次數更值得關注。

❸ 如何利用固態硬碟進行存儲分層

固態硬碟不是用來存儲的，它的優勢在讀取，所以，固態硬碟要用來安裝操作系統和常用的軟體。
存儲的事情，交給機械硬碟來做。