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SSD架构

SSD 架构组件

虽然闪存是固态驱动器 (SSD) 和基于闪存的驱动器(USB 拇指驱动器)的基石,但在数据到达闪存之前,还有其他几个 固态硬盘组件 该数据必须通过。 SSD 中的核心驱动器功能包括 FLASH 寻址、控制、错误处理和缩放。 

虽然闪存是固态驱动器 (SSD) 和基于闪存的驱动器(USB 拇指驱动器)的基石,但在数据到达闪存之前,还有其他几个 固态硬盘组件 该数据必须通过。 SSD 中的核心驱动器功能包括 FLASH 寻址、控制、错误处理和缩放。 

硬件、固件和软件方法的组合用于这些驱动器管理功能中的每一个,系统设计人员进行权衡以建立每个基于闪存的驱动器的理想组合。

主要的权衡包括:
 
  • 性能
    • 访问延迟
    • 持续读取率
    • 持续写入速率
    • 重新格式化时间 (TRIM)
 
  • 身体限制和目标
    • 封装(外形、PWB 和可用组件包)
    • 电源使用和耗散
    • 重量
    • 缩放(添加部件、使用更密集的部件、添加子模块)
 
  • 价格
    • 有竞争力的基础产品
    • 有竞争力的规模化产品
 
  • 系统介面
    • 固定(一个且只有一个目标系统接口)
    • 提供不同的接口(即:SATA 和 SAS)
    • 提供多种接口(即:1394/Firewire 和 USB)
 
一旦为单个 SSD 建立了一组要求,系统架构师就能够探索各种方法来实现这些要求。 这是一个迭代过程,其中生成、模拟、测试和比较各种解决方案,最终选择一个系统设计进行实施。 
 
这个最终的系统设计确定了每个管理功能(寻址、控制、错误处理和缩放)的哪些部分将由硬件、固件和软件提供——包括在产品级别和主机的软件驱动程序中等级。
 
图1 图说明了与任何 SDD 系统相关的通用架构系统组件的一般视图。 表 1 提供了功能区每个组成部分的摘要详细信息。
 
SSD 架构组件
 
图2 说明大多数人都熟悉的最简单的等效实现; – USB 拇指驱动器。 在拇指驱动器的情况下,一个简单的最多两个 FLASH 芯片与一个控制器芯片组合在一起构成一个 SSD 驱动器。 该控制器利用固件来实现许多功能,而不是专用(且速度更快)的硬件。 在拇指驱动器的情况下,成本是最重要的标准,因此更多的功能是在控制器和主机驱动程序中的软件中完成的,而不是在硬件中。  
 
闪存驱动器架构组件