固態硬碟系統緩存

1. 對於SSD來說緩存很重要嗎為什麼許多SSD都沒有緩存

1、任何ssd都有緩存的，只是有的做到了主控里，有的外置了，有的小有的大而已。

2、不同的主控演算法對緩存大小的需求不同。

無緩存是當前固態硬碟的主流發展方向，這是價格導向決定的。DRAM緩存對於固態硬碟來說並不是必須的，而且固態硬碟的緩存跟機械硬碟的緩存不同，里邊存儲的是FTL快閃記憶體映射表，而非用戶讀寫的數據緩沖，不直接影響到讀寫性能表現。

雖然無緩存的硬碟理論上4K讀取會比有緩存的低一些，但並不絕對。譬如東芝TR200就屬於無緩存的SATA固態硬碟，但是在CPU主頻足夠的情況下，4K QD1隨機讀取可以達到50多MB/s，不比任何有緩存的固態硬碟差。

優勢：

在SSD作為緩存的方案中，緩存控制器——位於陣列前部或在伺服器內部位置——可以監控熱點I/O應用並製作其復本放在SSD上作為緩存，這樣可以較傳統的磁碟實現更快速的訪問速率。這種方式的好處在於任何繁忙的應用程序可以獲得性能上的提升，並且這種環境中的性能通常當緩存加入後可以立即提升。

以上內容參考：網路-SSD緩存

2. 固態硬碟有必要帶緩存嗎

固態硬碟也有必要帶緩存的。
因為它的讀寫傳輸速度比CPU和內存條慢。。。

3. 固態硬碟做系統盤和做緩存檔的區別是什麼

一、作用不同

1、系統盤：控制和協調計算機及外部設備，支持應用的軟體開發和運行的系統。

2、緩存檔：先於內存與CPU交換數據，可以進行高速數據交換。

二、訪問數據不同

1、系統盤：系統盤直接在固態硬碟上讀取數據。

2、緩存檔：根據用戶經常訪問的數據，將這一部分數據保存到固態硬碟上方便下次讀取的時候快速讀取。

三、原理不同

1、系統盤：系統啟動就會進入到系統盤，可以加快系統開機速度。

2、緩存檔：當CPU要讀取一個數據時，首先從CPU緩存中查找，找到就立即讀取並送給CPU處理；沒有找到，就從速率相對較慢的內存中讀取並送給CPU處理，同時把這個數據所在的數據塊調入緩存中。

4. 固態硬碟 （SSD） 有緩存和沒有緩存有什麼區別

1、運行速度不同：帶緩存的比不帶緩存的快很多。緩存越大對速度的改善越快。緩存的意思就是剛用過的數據，馬上再用或短時間內再用，會非常快，基本上就是瞬間讀取數據。

2、價格不同：一般來說硬碟是帶緩存的更快些，帶緩存的同容量硬碟價格也是不同，帶有緩存的硬碟要貴上幾十塊錢，因此可以想像得到速度要快些。

固態硬碟使用注意事項

需要注意固態硬碟有寫入壽命，平均起來約為3000次P/E，1P/E為硬碟存儲上限，相當於只能寫滿3000次。

為了減少固態硬碟的寫入數據量，不要將電腦的虛擬內存放到固態硬碟上。

不要將下載軟體的存儲目錄設置為固態硬碟，尤其是下載電影這類大數據量的文件。

以上內容參考網路-固態硬碟

5. 如何設置固態硬碟為緩存檔

1、首先將裝有固定硬碟的電腦重啟，在重啟的同時按鍵盤上的F2按鍵。

6. 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。

7. 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。

8. 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。

9. 固態硬碟的緩存有什麼作用

預先把要處理的數據寫入到緩存裡面，從而提高硬碟的效率

從反應速度這一方面來說，固態硬碟的反應速度一般都在0.2毫秒以內，不比緩存慢。所以固態硬碟帶緩存對讀取速度的提升，幾乎可以忽略。

把數據從內存寫入硬碟，由於硬碟較緩慢，需要等待較長的時間才能完成此任務。為了解決硬碟速度過慢的問題，就在其內部安置了一個小容量的內存，也就是硬碟的緩存，數據首先寫入到緩存里。

那麼在操作系統層面，就會認為數據已經寫入了，用戶的感覺就是快速。隨後硬碟自己再從緩存寫入到碟片，這個過程無需用戶干預了。

(9)固態硬碟系統緩存擴展閱讀：

帶不帶緩存並不影響固態硬碟的壽命，決定固態硬碟壽命的是NAND FLASH的寫入次數。其次，主控晶元的好壞也是決定固態硬碟性能和使用壽命的重要因素。

緩存的主要功能在於是電腦有資料放到機械硬碟時，因為機械硬碟機械式運作比電腦慢很多，所以在機械硬碟上放上緩存，暫時存儲資料以便電腦能夠繼續做其他事情，不會因為機械硬碟的動作慢，而拖慢了電腦的效能。
而固態硬碟的速度大幅提升，已經能夠實時處理數據，緩存作為提升速度的作用就不大了。

參考資料來源：網路-高速緩沖存儲器

10. 固態硬碟的緩存是每次寫入時緩存大小內快的意思嗎

緩存，是指預讀取或預寫入的數據，先寫入緩存中，然後再讀取，或者再寫入到硬碟中。
可以這樣理解，不過因為固態硬碟的本身的讀寫數度就已經很快了，實際上固態硬碟的緩存遠沒有機械硬碟的效果明顯。
而且固態硬碟的緩存還有另一個作用，就是暫存數據，因為暫存在緩存內的數據，不一定會最終寫入硬碟。這樣也起到了保護固態硬碟存儲晶元的壽命的作用。