存储界没有神话!超级SSD内部结构揭秘
大家抱怨SSD价格高，于是山寨SSD遍地开花，跌入很多人的心理价位
大家抱怨SSD容量小，于是512GB、1TB的SSD陆续面世，直逼机械硬盘
大家抱怨SSD速度慢，100、200、600MB/s、接近1GB/s的产品陆续曝光……
外形酷似显卡的SSD，容量高达1TB
平均传输速度超过700MB/s，令人叹为观止
SSD(固态硬盘)真是个神奇的东西，想什么来什么，要多大有多大、要快有多快，容量直逼传统机械硬盘，速度堪比缓存及内存。难道现在IT技术的发展真达到了一日千里的地步，几天不关注新闻就火星了？
面对飞速发展的SSD，很多用户不由得感慨，只要成本和售价降下来，那么机械硬盘必然惨遭淘汰，SSD一统天下指日可待。事实上这种说法是完全没有理论依据的，很多人只是被SSD的塑料外壳蒙蔽了双眼，对于SSD的工作原理与内部结构一窍不通。
所以，笔者觉得有必要写这样一篇文章，其实很久之前就有这个想法，但一直苦于没有理论根据，才迟迟没有下笔。接触SSD已经快一年了，从当初对新架构存储产品的兴奋，借助职务之便抢先试用，但长期使用后发现问题颇多，对新兴存储产品的质量打了个问号，甚至对SSD真实性能产生怀疑，搜寻各种资料后，终于恍然大悟，现在就分享给诸位网友。
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对存储产品来说，架构上都是一样的，数据接口，磁盘主控、存储介质。SSD与机械硬盘的差异在主要体现在存储介质上。而SSD之间的区别，除了主控外，就是存储介质（SLC与MLC）了。
普通机械硬盘的PCB结构：主控+缓存+马达控制芯片(控制硬盘机械主体)
固态硬盘的结构相比机械硬盘，无非是原来机械部分的马达碟片换成了闪存颗粒，磁盘主控芯片、PCB总线连接接口均保留下来。换句话说，SSD相对机械硬盘，架构没变，改变的仅是存储介质。
SSD的结构：主控+缓存+Flash芯片
其实，SSD就是把原来温彻斯特原理的机械式盘片+磁头，换成了Flash（非易失性存储器），由于半导体芯片不需要寻道过程，因此存取过程非常快；没有机械式马达因此没有噪音，功耗、发热、体积也要小很多。
512GB！这是已上市最大容量的2.5寸SSD
目前主流的SSD都是2.5寸大小，与机械式笔记本硬盘相比的话，最高容量是相等的，都是512/500GB。按照这个体积来算的话，如果把SSD做成台式机用的3.5寸盘，那么容量达到甚至超过2TB也不是什么难事，可为啥没人出这样的东西呢？
这就牵扯到SSD主控的承受能力了，SSD是由Flash芯片堆叠而成的，如果主控管理不了那么多芯片的话，就是痴心妄想了。
现在提起SSD，大家都会认为很快，即使是山寨产品的性能数据看起来也比硬盘来的好。但大家却不是都明白，SSD为什么快。架构上，SSD与机械硬盘是相似的，最大的区别是存储介质，难道闪存的性能真的比磁碟好上那么多吗？
intel的SSD用10颗闪存组成10通道RAID
实际上，无论是SLC还是MLC，其传输速度均没有磁碟来的高，而优势仅在极低存取时间。反应到应用上，尤其是程序启动等操作上，优势就凸现出来了。
三星的解决方案也不例外，8通道RAID 0
大家会问，你说SSD传输率不高，但是连山寨的SSD传输率都能轻松突破100MB/s啊，这又是什么原因呢？存储产品中，有个技术叫阵列，由于闪存芯片体积小，耗电少，所以可以将多颗闪存芯片组成RAID 0，提高速度，这样我们看见的SSD传输率上百MB也就不足为奇了。
在此，笔者纠正一个误区，有不少人认为RAID 0可以提高存储的速度，实际上这种说法是片面的。RAID 0提高的仅是传输率，而存取时间上并没有提高，有些时候还会有下降，毕竟通道数多了，协同一起运作会产生延时。
说到此，想必大家已经知道SSD性能的本质因素了，一是闪存芯片存取时间超低，二是多路RAID 0大幅提高传输率。那么遵循这个理论，要想在现有的基础上提高SSD的性能，RAID 0就是必经之路了。
使用两颗主控芯片外加一颗RAID 0芯片加强RAID
方法摆在这，那么如何实现呢？继续加大主控芯片的负荷，加大通道数已经不现实，现在的状况都不稳定，更不要说继续加大通道数了。所以，有人想到了使用两颗主控芯片，在单颗主控控制8通道闪存的基础上，通过外围第三方芯片将两组8通道闪存再组成RAID 0，提高传输率。
经过性能测试，由于JM390的主控性能不强，双路状态下，仅能改善写入性能，读取性能提升不大，且稳定性较差。
造成性能下降的原因，与主控处理能力有密切关系，既然外围主控芯片处理能力不强，那么就换。大家都知道专业磁盘控制卡（SAS）的性能十分强劲，那么把外围设备换成磁盘控制卡会有什么效果呢？
炒得火热的OCZ Z-DRIVERS，实际上就是SAS卡+SSD
看不明白，那么换张图，这套YY与Z-DRIVERS本质是一样的
由于外围磁盘控制器（SAS）性能强劲，所以性能自然不错，单个SSD读取速度可达200MB/s左右，那么4个SSD阵列后性能传输率突破500MB/s也不是难事了。
从闪存颗粒组Raid，到主控芯片组Raid，再到多快SSD组成一个大Raid卡，原来目前所谓的优异SSD就是依靠各种形式的Raid方案堆叠起来的，虽然容量和速率大大增加了，但其实毫无技术含量！
Raid 0理论上可以让容量和速率同时翻倍，但却是以牺牲稳定性为代价的，更何况目前单块普通SSD的稳定性就不高，所以笔者认为基于SSD的多级Raid技术除了哗众取宠之外，实际意义并不大。更何况其成本和售价是难以想象的！
单块SSD都做不好的话，N块组Raid还是问题多多
所以，SSD的发展还需脚踏实地，从基础做起，做好闪存芯片、主控及固件算法：
1.容量方面需要闪存芯片大厂不断改进工艺，提高存储密度，降低制造成本
2.速度方面需要主控芯片拥有更强的数据处理能力，以及管理更多通道数
3.稳定性方面需要配合主控继续优化固件算法，改善均衡磨损及存取模式
4.如果单个SSD的主控及固件都做不好，那么怎么Raid都不能解决本质问题
5.固态硬盘的性能不能只看华丽的读取速度，写入速度以及随机存取速度更为关键
总结：硬盘的容量和速度提升都是一步一个脚印走出来的，进年来SSD的发展速度之快让人期待不已，实际上却是浮夸之风盛行，华丽的数据和截图都是虚的，内部Raid性能提升有限，外部Raid和玩家自己组的Raid系统有什么区别呢？最根本的稳定性都没能得到彻底解决，实在是让人心寒。
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