关于SSD的学习笔记

时至今日，SSD（Solid State Disk或Solid State Drive）的讨论越加广泛，在数据库中的应用尝试也日渐增加，以下是我对于SSD从头开始的一些学习笔记。

MLC与SLC的区别

　　目前SSD硬盘使用两种形式的NAND闪存：单级单元（SLC）和多级单元（MLC）。两者之间的差别是每单元存储的数据量，SLC每单元存储1比特而MLC每单元存储2比特。关键在于，SLC和MLC占据了相同大小的芯片面积。因此，在同样的单位面积下，MLC可以有两倍容量的效果。

　
　英特尔的SLC和MLC闪存实际上使用了相同的晶体管，不同之处在于怎样读/写这两个闪存。SLC只有两个电压符，因为它只有两个状态（0或1）。
MLC却有四个状态（00，01，10
，11），因此需要花费较长的时间来访问。

　
　SLC和MLC的擦除性能是一样的，MLC闪存的读取性能需花费两倍长的时间，写入性能需花费四倍长的时间。SLC的最大优势不在于它的性能好而在于它的使用寿命长。

写入与删除

     Page是可编程（写入）操作NAND闪存装置的最小单位，大部分MLC NAND闪存的每一page是4KB。一个block是由许多page组成的，在英特尔的MLC SSD中一个block包含128
pages（128 pages x 4KB/page = 512KB/block = 0.5MB，Block是可以擦除的最小单元。

　　因此，当我们写入SSD时，一次可写入4KB数据；但是当需要从SSD擦除数据时，一次需要删除512KB。　此外需要注意的是，因为SSD没有擦除block这个概念，唯一擦除block的时候就是写入新数据的时候。如果删除一个文件而没有创建新的文件，SSD实际上并没有从闪存中移走这个数据，只是将其标记为删除，当下次写入时，执行覆盖改写。

损坏

　
　无论何时将数据写入闪存，我们都会反复经历同样的编程过程：创建一个电场，电子穿过氧化物并储存电荷。擦除数据会导致同样的事情发生，但却向着相反的
方向。问题是电子穿过氧化物的次数越多，就会变的越弱，最终将电压也不能再阻止电子的自由活动了。这时候，SSD的这个单元就发生故障了。

　　大约经过一万次擦除/编程周期后，MLC闪存才会最终出现那个问题。而SLC可使用十万次，这得益于它的简单设计。

　　由于寿命有限，所以SSD必须非常小心地选择擦除/编程每个单元的时间和方式。请注意，你可以从一个单元里读取数据，多少次都行，这并不减少单元存储数据的能力。只有擦除/编程周期才会降低了寿命。

　

1.SSD的原理
在最早Intel X25-M SSD的原理文章中，展示了如下一副原理图：

参考链接：
www.anandtech.com/show/2614
http://www.storagesearch.com/siliconsys-art1.html