固態硬碟緩存晶元

Ⅰ 固態硬碟gen4是什麼意思

意思為：第四代固態硬碟。

ssd（Solidstatedisk）與普通硬碟在介面規格、定義、功能和使用方法等方面完全相同。從外觀和大小上看，與普通硬碟基本相同。

廣泛應用於軍事、車輛、工業控制、視頻監控、網路監控、網路終端、電力、醫療、航空、導航設備等諸多領域。

晶元工作溫度范圍非常大，商業產品（0～70℃）工業產品（－40～85℃）。雖然成本很高，但它正在蔓延到DIY市場。

基本結構：

基於快閃記憶體的固態硬碟（ssd）是ssd的主要類別。它們的內部結構非常簡單。ssd的主體實際上是一塊PCB板，這個PCB板的基本配件是控制晶元、緩存晶元（有些低端硬碟沒有緩存晶元）和存儲數據的快閃記憶體晶元。

市場上常見的ssd晶元有LSISandForce、Indilinx、JMicron、Marvell、Phison、Sandisk、Goldendisk、Samsung和Intel等主晶元。主晶元是SSD的大腦。其功能是合理分配每個快閃記憶體晶元上的數據負載，並承擔整個數據傳輸，將快閃記憶體晶元與外部SATA介面連接。

不同的主人之間的能力差異是非常大的，在數據處理能力、演算法、讀寫控制上的flash晶元都會有很大的不同，這直接導致SSD產品的性能差距高達幾倍。

Ⅱ 固態硬碟(SSD)有緩存和沒有緩存有什麼區別

有外部緩存優勢是性能一致性更好，也就是空盤和滿盤性能差距不會太大，缺點是掉電容易丟數據，需要額外的掉電保護電路和在固件中加入掉電保護邏輯。

無緩存優勢是掉電相對不容易丟失數據，以及更好的成本控制，缺點就是4k性能會比較難看，而且性能一致性不夠好，不適合高負載的場合，比如資料庫伺服器等。

SSD的緩存分為兩種，一種是DRAM緩存，另一種是SLC緩存。

有些固態硬碟為了在節省成本的同時可以把DRAM緩存作為宣傳籌碼，選擇了不管何種容量都只配備256MB緩存的方式，這種情況下只能直接管理256GB的快閃記憶體空間，依然存在一些不足。

所以除了觀察固態硬碟是否搭載DRAM緩存晶元之外，大家還應通過晶元表面的編號查詢它的具體容量，確保買到的是按照1GB：1MB完整配備DRAM緩存的高性能產品。

目前SLC緩存基本所有TLC固態硬碟都有。目前大部分固態硬碟的SLC緩存，並不是真的使用了SLC顆粒作為緩存，而是使用TLC模擬SLC來提升連續讀寫速度。

Ⅲ 硬碟緩存晶元壞了換完能直接用么

咨詢記錄 · 回答於2021-10-25

Ⅳ 固態硬碟的緩存

在固態硬碟界提起「緩存」這個詞的時候很容易一頭霧水，存儲極客簡單給大家盤點下：外置DRAM緩存、SRAM緩存、SLC緩存。顯然，這些名詞說的並不是一回事兒，承擔的作用也不相同。

有兩種東西，都被叫做緩存：Cache和Buffer，前者在港台地區也被稱為快取，後者則還有一個緩沖的名字。很多時候Cache和Buffer被混在一起說，也沒有權威和統一的區分方式。小編簡單地把Cache快取表述成為了加速應用而提前載入到快速存儲區的數據，Buffer則是為了提高寫入完成速度而設立的數據「暫存區」。

一旦有機會，Buffer的數據會被寫入到快閃記憶體並清空。而Cache中的數據則有可能長期保存和維護。

DRAM晶元里裝了些什麼？

固態硬碟工作時，DRAM晶元中既有屬於Cache快取的部分，也有屬於Buffer緩沖的部分。

跟很多朋友想像的不同，固態硬碟的Cache快取的內容並不是電腦讀寫的「用戶數據」，而是固態硬碟為了兼容機械硬碟的工作方式而設立的FTL快閃記憶體轉換層，簡單來說FTL就是為了讓固態硬碟能跟現有的操作系統所兼容。

固態硬碟也的確需要數據緩沖，但並不是單純為了提高寫入速度。快閃記憶體的最小寫入單位是Page頁，包括東芝BiCS快閃記憶體在內的當前大多數快閃記憶體頁大小是16KB。在DRAM晶元中湊齊至少16KB數據然後再執行實際向快閃記憶體的寫入，將零碎寫入請求合並的操作使得固態硬碟更高效、更長壽。

SLC緩存是幹嘛的？

SLC緩存是MLC、TLC或者QLC固態硬碟利用部分快閃記憶體空間模擬SLC的方式工作，以達到提速和延壽的效果。如果按照前文中的定義，SLC緩存的正確叫法應該是SLC緩沖。

為什麼固態硬碟一定要有SLC緩沖？

我相信大多數人都認為這個問題的答案是：為了加速寫入，尤其是順序寫入速度。其實這只是SLC緩沖的作用之一，畢竟固態硬碟用作移動硬碟的機會還是很低的，系統盤的讀寫是以隨機讀寫為主。

引入SLC緩沖主要是為了降低快閃記憶體的寫入難度。TLC快閃記憶體的一個單元擁有8種數據狀態（表達3比特數據）、QLC快閃記憶體的一個單元擁有16種數據狀態（表達4個比特數據）。要把數據一次性「刷」到TLC/QLC快閃記憶體單元中是比較困難的。模擬SLC可以簡單快速的將寫入數據先接納下來，然後利用空閑時間釋放到TLC/QLC形態。

Ⅳ 固態硬碟的結構及工作原理

基於 快閃記憶體的固態硬碟是固態硬碟的主要類別，其內部 構造十分簡單，固態硬碟內主體其實就是一塊 PCB板，而這塊PCB板上最基本的配件就是控制晶元，緩存晶元（部分低端硬碟無緩存晶元）和用於存儲數據的快閃記憶體晶元。

市面上比較常見的固態硬碟有 LSISandForce、Indilinx、JMicron、 Marvell、Phison、Goldendisk、 Samsung以及 Intel等多種主控 晶元。主控晶元是固態硬碟的 大腦，其作用一是合理調配數據在各個快閃記憶體晶元上的負荷，二則是承擔了整個 數據中轉，連接快閃記憶體晶元和外部SATA介面。不同的主控之間能力相差非常大，在數據處理能力、演算法，對 快閃記憶體晶元的讀取寫入控制上會有非常大的不同，直接會導致固態硬碟產品在性能上差距高達數十倍。1、SSD固態硬碟就是把磁存儲改為集成電路存儲，磁存儲需要掃描磁頭的動作和旋轉磁碟的配合，電路存儲即固態存儲靠的是電路的掃描和開關作用將信息讀出和寫入，不存在機械動作；

2、基於快閃記憶體的固態硬碟是固態硬碟的主要類別，其內部構造十分簡單，固態硬碟內主體其實就是一塊PCB板，而這塊PCB板上最基本的配件就是控制晶元，緩存晶元和用於存儲數據的快閃記憶體晶元。

Ⅵ 固態硬碟預留緩存晶元位置有什麼用

術語叫reallocate，就是替換用，等於球隊的替補，掛了以後頂替壞掉的，這個可以用軟體查看，一旦替換用的都掛了，保修期內就可以去申請保修了。

Ⅶ SSD固態硬碟內部結構由什麼組成

固態硬碟(Solid State Drive)，簡稱SSD(固盤)，是用固態電子存儲晶元陣列而製成的硬碟，但是很多用戶對於固態硬碟的內部結構就不甚了解吧，如果你有興趣的話，可以看看我給大家科普的固態硬碟內部結構知識。

SSD主要由電子晶元及電路板組成：

根據固態硬碟的定義，我們可以知道固態硬碟的內部結構，其實就是由三大塊主控晶元、快閃記憶體顆粒、緩存單元構成，那麼接下來，我們逐一來看。

1、固態硬碟大腦：主控晶元

正如同CPU之於PC一樣，主控晶元其實也和CPU一樣，是整個固態硬碟的核心器件，其作用一是合理調配數據在各個快閃記憶體晶元上的負荷，二則是承擔了整個數據中轉，連接快閃記憶體晶元和外部SATA介面。

不同的主控之間能力相差非常大，在數據處理能力、演算法上，對快閃記憶體晶元的讀取寫入控制上會有非常大的不同，直接會導致固態硬碟產品在性能上產生很大的差距。

慧榮主控

當前主流的主控晶元廠商有 marvell 邁威(俗稱“馬牌”)、SandForce、siliconmotion慧榮、phison群聯、jmicron智微等。而這幾大主控廠商，又都有著自己的相應特點，應用於不同層級的固態產品。

以台系廠商siliconmotion慧榮為例，此款主控晶元主要特點在於能夠為固態硬碟廠商提供包括軟體和硬體在內的一體化主控方案，包括主控晶元、電路板以及存儲單元，能夠極大的提升產品的更新速度和使用壽命，並且不存在兼容等問題。

2、核心器件：快閃記憶體顆粒單元

作為硬碟，存儲單元絕對是核心器件。在固態硬碟裡面，快閃記憶體顆粒則替代了機械磁碟成為了存儲單元。

快閃記憶體(Flash Memory)本質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據信息)的存儲器，數據刪除不是以單個的位元組為單位而是以固定的區塊為單位。

固態硬碟中快閃記憶體顆粒占據大部分比重

在固態硬碟中，NAND快閃記憶體因其具有非易失性存儲的特性，即斷電後仍能保存數據，被大范圍運用。

根據NAND快閃記憶體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上有著明顯的區別。

SLC(單層式存儲)，單層電子結構，寫入數據時電壓變化區間小，壽命長，讀寫次數在10萬次以上，造價高，多用於企業級高端產品。

MLC(多層式存儲)，使用高低電壓的而不同構建的雙層電子結構，壽命長，造價可接受，多用民用高端產品，讀寫次數在5000左右。

TLC(三層式存儲)，是MLC快閃記憶體延伸，TLC達到3bit/cell。存儲密度最高，容量是MLC的1.5倍。 造價成本最低， 使命壽命低，讀寫次數在1000~2000左右，是當下主流廠商首選快閃記憶體顆粒。

海力士16nm TLC快閃記憶體顆粒

當前，固態硬碟市場中，主流的快閃記憶體顆粒廠商主要有toshiba東芝、samsung三星、Intel英特爾、micron美光、skhynix海力士、sandisk閃迪等。

東芝快閃記憶體顆粒

由於快閃記憶體顆粒是固態硬碟中的核心器件，也是主要的存儲單元，因而它的製造成本占據了整個產品的70%以上的比重，極端一點說，選擇固態硬碟實際上就是在選擇快閃記憶體顆粒。

3、錦上添花：緩存晶元

緩存晶元，是固態硬碟三大件中，最容易被人忽視的一塊，也是廠商最不願意投入的一塊。和主控晶元、快閃記憶體顆粒相比，緩存晶元的作用確實沒有那麼明顯，在用戶群體的認知度也沒有那麼深入，相應的就無法以此為噱頭進行鼓吹。

實際上，緩存晶元的存在意義還是有的，特別是在進行常用文件的隨機性讀寫上，以及碎片文件的快速讀寫上。

南亞緩存

由於固態硬碟內部的磨損機制，就導致固態硬碟在讀寫小文件和常用文件時，會不斷進行數據的整塊的寫入緩存，然而導出到快閃記憶體顆粒，這個過程需要大量緩存維系。特別是在進行大數量級的碎片文件的讀寫進程，高緩存的作用更是明顯。

相關閱讀：CPU、內存組裝注意事項

Intel 平台請注意主板的CPU插槽是非常脆弱的，不要手賤去觸摸或其它利器刮。AMD平台請注意CPU針腳，不要歪了。

打開主板蓋，取下保護塑膠片(圖中沒有，我的扔掉了，無法給大家展示)，將CPU輕輕放入，注意卡槽，不要錯了方向。裝好之後蓋回，壓好。

如果使用CPU 配的散熱器，底座已經有散熱硅膠，直接壓上。鎖好螺栓，檢查散熱器無法拔出來為裝好。

如果使用自購散熱器，可能需要在CPU上面塗抹散熱硅膠。有底座的裝好底座。

根據內存的缺口，插入內存條，插反了插不進去的，看清楚，聽到滴答一聲說明插到位了，兩邊的鎖扣扣住內存缺口。

將CPU風扇的線，插到主板上標識為CPU_FAN的四針的插槽，注意整理線，不要卡住風扇的轉動。

將裝好CPU、內存的主板放入機箱，對好機箱上的彈片孔，鎖上螺絲。固定螺絲較多，不要落下了。

補充：組裝電腦有什麼優勢

組裝電腦 優勢一：潛在價值，物有所值

組裝電腦具有不少潛在的價值，如上論壇曬機器，上QQ群炫耀等。上網炫耀是電腦必備的能力，國內論壇高配置用戶較多，自己如果不炫耀一把心理會很不好受。 QQ群裡面也是，高配置的人往往就等於高水平，如果想要自己創建QQ群，那麼高配置幾乎是少不了的。

組裝電腦 優勢二：注重晶元散熱，使用壽命長

品牌機在設計的時候往往不會考慮到強力的散熱，這不僅僅是溫度的問題。過高 的溫度會影響晶元的使用壽命，導致PC提早出現致命性的損壞無法修復，提前退 休。

組裝電腦 優勢三：價格低廉

有的朋友會說，組裝電腦的價格怎麼可能便宜過品牌機呢?其實不然，面對市場競 爭的壓力，現在品牌機價格也不比當年，不少品牌廠位獲得更高的利潤，硬體紛紛跳水。推出價格平易近人，性能垃圾的產品，價格走平民化路線，讓更多小憤 青能夠接受廉價閹割PC。這台品牌機的價格幾乎能夠配兩台相同性能的PC

組裝電腦 優勢四：搶進性能

現在越來越多的品牌機廠商，想要獲得更大的市場份額不得不在廣告用詞上做文 章，4核心(低頻閹割)CPU，6GB(半殘雙通道低速)大容量內存，高性能(比集成顯卡高)獨立顯卡，大容量(共享，低速成本低)顯存等等……對於用戶來說，貨真價實的性能才是最重要的。

Ⅷ 固態硬碟主要是由什麼組成的

主控晶元，是固態硬碟的管理中樞。如果將整塊固態硬碟當成一台小電腦的話，那主控晶元就是這台電腦的CPU。它主要負責著快閃記憶體晶元和外部介面間的溝通，數據在快閃記憶體上的調配，以及實現垃圾回收等重要功能。而希捷520系列固態硬碟採用了希捷自家的主控晶元，性能自然更為出色。

快閃記憶體顆粒，是固態硬碟中數據的真正存放地，就跟機械硬碟的磁碟一樣。由於技術的發展，現時主流的快閃記憶體顆粒類型為3D TLC NAND 快閃記憶體。相較MLC，3D TLC的容量相較以前更大之餘，成本亦有所下降。現時固態硬碟得以普及，很大程度上是因為3D TLC固態硬碟的進步。同樣的，希捷520系列固態硬碟也採用了高品質的3D TLC NAND快閃記憶體。

而DRAM緩存承擔著存儲硬碟FTL（快閃記憶體轉換層）和數據緩沖的任務。FTL是一個映射表，負責將邏輯地址轉換成快閃記憶體的物理地址，是一個建立於硬碟內部的文件管理系統，有利於提高固態硬碟的兼容性。而數據緩沖功能則是將數據合並再寫入快閃記憶體，從而提高固態硬碟的寫入性能。

主控，NAND快閃記憶體和DRAM緩存，這就是構成固態硬碟的三大基礎部件，而它們對性能都有著關鍵的影響。而希捷在用料上的講究，大可使你在選擇時不用再三鑽研，也能享受到固態硬碟的敏捷反應。

(8)固態硬碟緩存晶元擴展閱讀：

基於快閃記憶體的固態硬碟：基於快閃記憶體的固態硬碟（IDEFLASH DISK、Serial ATA Flash Disk）：採用FLASH晶元作為存儲介質，這也是通常所說的SSD。它的外觀可以被製作成多種模樣，例如：筆記本硬碟、微硬碟、存儲卡、U盤等樣式。

這種SSD固態硬碟最大的優點就是可以移動，而且數據保護不受電源控制，能適應於各種環境，適合於個人用戶使用。壽命較長，根據不同的快閃記憶體介質有所不同。SLC快閃記憶體普遍達到上萬次的PE，MLC可達到3000次以上，TLC也達到了1000次左右，最新的QLC也能確保300次的壽命。

普通用戶一年的寫入量不超過硬碟的50倍總尺寸，即便最廉價的QLC快閃記憶體，也能提供6年的寫入壽命。可靠性很高，高品質的家用固態硬碟可輕松達到普通家用機械硬碟十分之一的故障率。

Ⅸ 固態硬碟有緩存和沒有緩存有什麼區別

有外部緩存優勢是性能一致性更好，也就是空盤和滿盤性能差距不會太大，缺點是掉電容易丟數據，需要額外的掉電保護電路和在固件中加入掉電保護邏輯。

無緩存優勢是掉電相對不容易丟失數據，以及更好的成本控制，缺點就是4k性能會比較難看，而且性能一致性不夠好，不適合高負載的場合，比如資料庫伺服器等。

不過總之日常家用沒有任何區別就是了，東芝Q系列無緩存設計只是東芝對自家顆粒性能的自信以及節約成本的表現而已，家用不用糾結這些。

SSD的緩存分為兩種，一種是DRAM緩存，另一種是SLC緩存。

DRAM緩存是使用DRAM晶元（也就是內存顆粒）作為緩存，固態硬碟上的DRAM晶元一般不會用來直接緩存數據，DRAM主要是用來儲存FTL緩存映射表，這個映射表表達了快閃記憶體單元物理地址同文件系統邏輯地址之間的關系。

所有固態硬碟都有FTL映射表，不同之處在於無DRAM的SSD通常把表的主體放在快閃記憶體中，隨用隨取，效率較低。

高端固態硬碟會把FTL映射表完整地放入DRAM緩存中，通常需要按照1GB:1MB的比例配置DRAM緩存。

有些固態硬碟為了在節省成本的同時可以把DRAM緩存作為宣傳籌碼，選擇了不管何種容量都只配備256MB緩存的方式，這種情況下只能直接管理256GB的快閃記憶體空間，依然存在一些不足。

所以除了觀察固態硬碟是否搭載DRAM緩存晶元之外，大家還應通過晶元表面的編號查詢它的具體容量，確保買到的是按照1GB：1MB完整配備DRAM緩存的高性能產品。

目前SLC緩存基本所有TLC固態硬碟都有。目前大部分固態硬碟的SLC緩存，並不是真的使用了SLC顆粒作為緩存，而是使用TLC模擬SLC來提升連續讀寫速度。

TLC的讀寫速度較慢，為了提升連續寫入時固態硬碟的表現，主控會先將數據寫入SLC緩存中，當緩存寫滿後，才會像TLC快閃記憶體中寫入，這樣就會造成寫入速度的斷崖式下跌，此時的速度被稱為緩外速度，緩外速度的高低也是衡量SSD性能的重要指標。

假設一塊SSD配備10GB的SLC緩存，我向固態硬碟中寫入20GB的文件時，前10GB的數據先被寫入到緩存中，後10GB的數據則會直接寫入到TLC中。速度會呈現出下圖這種形式：

雖然日常不會經常向SSD中反復寫入大文件，但是緩存外寫入性能直接反映了NAND顆粒的品質以及GC策略的優劣。緩外速度高的SSD比速度低的盤質量要好。

Ⅹ 固態硬碟的原理是什麼

固態硬碟的原理是，SSD固態硬碟是把磁存儲改為集成電路存儲。磁存儲需要掃描磁頭的動作和旋轉磁碟的配合。

電路存儲即固態存儲靠的是電路的掃描和開關作用將信息讀出和寫入，不存在機械動作。固態硬碟內主體其實就是一塊PCB板，而這塊PCB板上最基本的配件就是控制晶元，緩存晶元和用於存儲數據的快閃記憶體晶元。

對比參照：

1、防震抗摔性：傳統硬碟都是磁碟型的，數據儲存在磁碟扇區里。而固態硬碟是使用快閃記憶體顆粒（即mp3、U盤等存儲介質）制固態硬碟作而成，SSD固態硬碟內部不存在任何機械部件，這樣即使在高速移動甚至伴隨翻轉傾斜的情況下也不會影響到正常使用，而且在發生碰撞和震盪時能夠將數據丟失的可能性降到最小。

2、數據存儲速度：固態硬碟相對傳統硬碟在存取速度上有著飛躍性的提升。

3、功耗固態硬碟的功耗上要低於傳統硬碟。

4、重量：固態硬碟在重量方面更輕，與常規1.8英寸硬碟相比，重量輕20-30克。

5、噪音由於固態硬碟採用無機械部件的快閃記憶體晶元，所以具有了發熱量小、散熱快等特點，而且沒有機械馬達和風扇，工作噪音值為0分貝。

6、容量：固態硬碟標准2.5寸目前最大容量為2TB與傳統硬碟相差並不大，但相當價位時容量相差較大。

7、使用壽命：SLC通常有10萬次全盤寫入壽命，成本低廉的MLC，寫入壽命通常僅有1萬次全盤寫入壽命,而廉價的TLC快閃記憶體通常則更是只有可憐的500-1000次全盤寫入壽命。