固態硬盤的種類有哪些 固態硬盤的內部結構

一、固態硬盤的種類有哪些

（一）根據接口分

1、SATA 3.0接口

作為最常見的接口，采用SATA 3.0接口的固態硬盤擁有較高的性價比。和上代SATA 2.0接口相比，SATA 3.0接口的傳輸速度可達6GB/S。

2、MSATA接口

MSATA接口全稱為【Mini-SATA】接口，采用該接口的固態硬盤比SATA 3.0接口的固態硬盤在體積上要小很多。由于體積的優勢，MSATA接口的固態硬盤常見用于輕薄筆記本，其傳輸速度和穩定性和SATA 3.0接口的固態硬盤沒有區別。

3、M.2接口

M.2接口的固態硬盤擁有體積小，性能強的優點。目前，主流的主板和M.2接口固態硬盤都支持PCI-E 3.0 x 4通道，理論帶寬可達32Gbps，性能十分出眾。

4、PCI-E接口

PCI-E接口的固態硬盤只能用于臺式機，它采用通過總線與CPU直連的方式，擁有優于M.2接口固態硬盤的性能，但是價格比較高，適用性也比較低。

除此之外，固態硬盤還有SATA-express、SAS、U.2等接口類型。

（二）根據存儲介質分

固態硬盤的存儲介質分為兩種，一種是采用閃存（FLASH芯片）作為存儲介質，另外一種是采用DRAM作為存儲介質。最新還有英特爾的XPoint顆粒技術。

1、基于閃存的固態硬盤

基于閃存的固態硬盤（IDEFLASH DISK、Serial ATA Flash Disk）：采用FLASH芯片作為存儲介質，這也是通常所說的SSD。它的外觀可以被制作成多種模樣，例如：筆記本硬盤、微硬盤、存儲卡、U盤等樣式。這種SSD固態硬盤最大的優點就是可以移動，而且數據保護不受電源控制，能適應于各種環境，適合于個人用戶使用，壽命較長，可靠性很高，高品質的家用固態硬盤可輕松達到普通家用機械硬盤十分之一的故障率。

2、基于DRAM類

基于DRAM的固態硬盤：采用DRAM作為存儲介質，應用范圍較窄。它仿效傳統硬盤的設計，可被絕大部分操作系統的文件系統工具進行卷設置和管理，并提供工業標準的PCI和FC接口用于連接主機或者服務器。應用方式可分為SSD硬盤和SSD硬盤陣列兩種。它是一種高性能的存儲器，理論上可以無限寫入，美中不足的是需要獨立電源來保護數據安全。DRAM固態硬盤屬于比較非主流的設備。

3、基于3D XPoint類

基于3D XPoint的固態硬盤：原理上接近DRAM，但是屬于非易失存儲。讀取延時極低，可輕松達到現有固態硬盤的百分之一，并且有接近無限的存儲壽命。缺點是密度相對NAND較低，成本極高，多用于發燒級臺式機和數據中心。

二、固態硬盤的內部結構

簡單一句概括：固態硬盤=PCB板 主控芯片 緩存顆粒 閃存芯片。

固態硬盤的內部構造十分簡單，固態硬盤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芯片，緩存芯片（部分低端硬盤無緩存芯片）和用于存儲數據的閃存芯片。

1、PCB板

主要負責板上各部件、外部的電腦各硬件進行數據交互。

2、主控芯片

市面上比較常見的固態硬盤有LSISandForce、Indilinx、JMicron、Marvell、Phison、Sandisk、Goldendisk、Samsung以及Intel等多種主控芯片。主控芯片是固態硬盤的大腦，其作用一是合理調配數據在各個閃存芯片上的負荷，二則是承擔了整個數據中轉，連接閃存芯片和外部SATA接口。不同的主控之間能力相差非常大，在數據處理能力、算法，對閃存芯片的讀取寫入控制上會有非常大的不同，直接會導致固態硬盤產品在性能上差距高達數倍。

3、緩存顆粒

主控芯片旁邊是緩存顆粒，固態硬盤和傳統硬盤一樣需要高速的緩存芯片輔助主控芯片進行數據處理。緩存顆粒容量比同一塊PCB板上的閃存顆粒小很多，但讀寫速度會快很多，電腦進行硬盤讀寫，一般會優先使用緩存顆粒。不過有一些廉價固態硬盤方案為了節省成本，省去了這塊緩存芯片，這樣對于使用時的性能會有一定的影響，尤其是小文件的讀寫性能和使用壽命上。

4、閃存芯片

除了主控芯片和緩存芯片外，PCB板上其余大部分位置都是NAND Flash閃存芯片。

NAND Flash閃存芯片又分為SLC（Single-Level Cell，單層單元）、MLC（Multi-Level Cell，雙層單元）、TLC（Trinary-Level Cell，三層單元）、QLC（Quad-Level Cell，四層單元）這四種規格。

另還有一種eMLC（Enterprise Multi-Level Cell，企業多層單元）是MLC NAND閃存的一個“增強型”的版本，它在一定程度上彌補了SLC和MLC之間的性能和耐久差距。