第五章 I/O管理 十三、固态硬盘SSD

目录

一、原理

二、组成

1、闪存翻译层:

2、存储介质:

三、读写性能特性

四、与机械硬盘相比的特点

五、磨损均衡技术

1、思想:

2、动态磨损均衡:

3、静态磨损均衡:

六、SSD的理想寿命


一、原理

基于闪存技术Flash Memory,属于电可擦除ROM,即EEPROM

二、组成

1、闪存翻译层:

负责翻译逻辑块号,找到对应的页(Page)

2、存储介质:

多个闪存芯片(Flash Chip)------每个芯片包含多个块(block)------每个块包含多个页(page)

三、读写性能特性

1、以页(page)为单位读/写---一相当于磁盘的"扇区"

2、以块(block)为单位"擦除",擦干净的块,其中的每页都可以写一次,读无限次

3、支持随机访问,系统给定一个逻辑地址,闪存翻译层可通过电路迅速定位到对应的物理地址

4、读快、写慢。要写的页如果有数据,则不能写入,需要将块内其他页全部复制到一个新的(擦除过的)块中,再写入新的页

四、与机械硬盘相比的特点

1、SSD读写速度快,随机访问性能高,用电路控制访问位置;机械硬盘通过移动磁臂旋转磁盘控制访问位置,有寻道时间和旋转延迟

2、SSD安静无噪音、耐摔抗震、能耗低、造价更贵

3、SSD的一个"块"被擦除次数过多(重复写同一个块)可能会坏掉,而机械硬盘的扇区不会因为写的次数太多而坏掉

五、磨损均衡技术

1、思想:

将"擦除"平均分布在各个块上,以提升使用寿命

2、动态磨损均衡:

写入数据时,优先选择累计擦除次数少的新闪存块

3、静态磨损均衡:

SSD监测并自动进行数据分配、迁移,让老旧的闪存块承担以读为主的存储任务,让较新的闪存块承担更多的写任务

六、SSD的理想寿命

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