今天，筆者將從微觀出發(fā)，從固態(tài)硬盤本身出發(fā)，簡單剖析固態(tài)硬盤的內外構造，讓更多的人知道固態(tài)硬盤究竟長什么樣子。

　　既然要講固態(tài)硬盤的結構，那么我們先得明確到底固態(tài)硬盤是什么。固態(tài)硬盤（Solid State Drive），簡稱固盤，是用固態(tài)電子存儲芯片陣列而制成的硬盤，由控制單元和存儲單元（FLASH芯片、DRAM芯片）以及緩存單元組成。區(qū)別于機械硬盤由磁盤、磁頭等機械部件構成，整個固態(tài)硬盤結構無機械裝置，全部是由電子芯片及電路板組成。

　　固態(tài)硬盤全貌

　　根據(jù)固態(tài)硬盤的定義，我們可以知道固態(tài)硬盤的內部結構，其實就是由三大塊主控芯片、閃存顆粒、緩存單元構成，那么接下來，我們逐一來看。

　　固態(tài)硬盤大腦：主控芯片

　　正如同CPU之于PC一樣，主控芯片其實也和CPU一樣，是整個固態(tài)硬盤的核心器件，其作用一是合理調配數(shù)據(jù)在各個閃存芯片上的負荷，二則是承擔了整個數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)處理能力、算法上，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(tài)硬盤產(chǎn)品在性能上產(chǎn)生很大的差距。

　　慧榮主控

　　當前主流的主控芯片廠商有 marvell 邁威（俗稱“馬牌”）、SandForce、siliconmotion慧榮、phison群聯(lián)、jmicron智微等。而這幾大主控廠商，又都有著自己的相應特點，應用于不同層級的固態(tài)產(chǎn)品。

　　以臺系廠商siliconmotion慧榮為例，此款主控芯片主要特點在于能夠為固態(tài)硬盤廠商提供包括軟件和硬件在內的一體化主控方案，包括主控芯片、電路板以及存儲單元，能夠極大的提升產(chǎn)品的更新速度和使用壽命，并且不存在兼容等問題。

　　核心器件：閃存顆粒單元

　　作為硬盤，存儲單元絕對是核心器件。在固態(tài)硬盤里面，閃存顆粒則替代了機械磁盤成為了存儲單元。

　　閃存（Flash Memory）本質上是一種長壽命的非易失性（在斷電情況下仍能保持所存儲的數(shù)據(jù)信息）的存儲器，數(shù)據(jù)刪除不是以單個的字節(jié)為單位而是以固定的區(qū)塊為單位。

　　固態(tài)硬盤中閃存顆粒占據(jù)大部分比重

　　在固態(tài)硬盤中，NAND閃存因其具有非易失性存儲的特性，即斷電后仍能保存數(shù)據(jù)，被大范圍運用。

　　根據(jù)NAND閃存中電子單元密度的差異，又可以分為SLC（單層次存儲單元）、MLC（雙層存儲單元）以及TLC（三層存儲單元），此三種存儲單元在壽命以及造價上有著明顯的區(qū)別。

　　SLC（單層式存儲），單層電子結構，寫入數(shù)據(jù)時電壓變化區(qū)間小，壽命長，讀寫次數(shù)在10萬次以上，造價高，多用于企業(yè)級高端產(chǎn)品。

　　MLC（多層式存儲），使用高低電壓的而不同構建的雙層電子結構，壽命長，造價可接受，多用民用高端產(chǎn)品，讀寫次數(shù)在5000左右。

　　TLC（三層式存儲），是MLC閃存延伸，TLC達到3bit/cell。存儲密度最高，容量是MLC的1.5倍。 造價成本最低， 使命壽命低，讀寫次數(shù)在1000~2000左右，是當下主流廠商首選閃存顆粒。

　　海力士16nm TLC閃存顆粒

　　當前，固態(tài)硬盤市場中，主流的閃存顆粒廠商主要有toshiba東芝、samsung三星、Intel英特爾、micron美光、skhynix海力士、sandisk閃迪等。

　　東芝閃存顆粒

　　由于閃存顆粒是固態(tài)硬盤中的核心器件，也是主要的存儲單元，因而它的制造成本占據(jù)了整個產(chǎn)品的70%以上的比重，極端一點說，選擇固態(tài)硬盤實際上就是在選擇閃存顆粒。

　　錦上添花：緩存芯片

　　緩存芯片，是固態(tài)硬盤三大件中，最容易被人忽視的一塊，也是廠商最不愿意投入的一塊。和主控芯片、閃存顆粒相比，緩存芯片的作用確實沒有那么明顯，在用戶群體的認知度也沒有那么深入，相應的就無法以此為噱頭進行鼓吹。

　　南亞緩存

　　實際上，緩存芯片的存在意義還是有的，特別是在進行常用文件的隨機性讀寫上，以及碎片文件的快速讀寫上。

　　由于固態(tài)硬盤內部的磨損機制，就導致固態(tài)硬盤在讀寫小文件和常用文件時，會不斷進行數(shù)據(jù)的整塊的寫入緩存，然而導出到閃存顆粒，這個過程需要大量緩存維系。特別是在進行大數(shù)量級的碎片文件的讀寫進程，高緩存的作用更是明顯。

　　這也解釋了為什么沒有緩存芯片的固態(tài)硬盤在用了一段時間后，開始掉速。

　　當前，緩存芯片市場規(guī)模不算太大，主流的廠商基本也集中在南亞、三星、金士頓等。根據(jù)最新消息，無外置緩存的固態(tài)硬盤產(chǎn)品將于不久后問世，雖然很早之前就有諸如sandforce2281 自帶緩存主控產(chǎn)品，但是市場反響卻差強人意，不知道最新的無外置緩存的固態(tài)硬盤的表現(xiàn)如何，也請大家拭目以待。

　　主控芯片、閃存顆粒、緩存芯片，這三者有機的結合在一塊PCB板上，構成了固態(tài)硬盤的整體形態(tài)。我們在選購固態(tài)硬盤或是評價固態(tài)硬盤的時候，可以從這三者出發(fā)，進行產(chǎn)品性能的預估，避免被有些商販鼓吹的高速讀寫，蒙蔽雙眼。