固态硬盘知识速成 十分钟成为SSD达人

固态硬盘SSD是专指用固态电子存储芯片阵列制成的硬盘，俗称电子硬盘、大部分SSD和HDD一样都是使用SATA接口，跑的是AHCI(Advanced Host Controller Interface)协议；SSD构造主体其实就是一块PCB，轻巧防震，PCB上基本三大部件：1.主控芯片、2缓存芯片（选配）、3闪存芯片；主流的接口除了SATA外 、 还有mSATA和M.2,目前的数据恢复设备都可以支持大部分主流接口，而PCI-E接口、U.2接口、SAS接口的固态盘由于是新协议、尚无商业设备可以恢复其硬件故障。
这样总结下来，其实SSD就等于闪存介质+主控芯片、下面分别概述，具体的技术细节大家可以自行搜索。
一、闪存
闪存是一种非易失性存储器，简而言之就是掉电了数据也不会丢失。基于DRAM的SSD不属于本文讨论范围，因为应用范围狭窄，而NOR型闪存也非常贵族化，大家日常使用的都是NAND Flash,包括服务器上使用的企业级SSD。闪存基本存储单元是一种类NMOS的双层浮栅（Floating Gate)MOS管，由生于南京长于台湾的美籍华人施敏博士（Stanford)发明，后面大家还会看到，SSD和我国的台湾省有 着非常密切的关系，智微JMicron、慧荣Silicon Motion、群联Phison.....
1.1   存储单元SLC、MLC、TLC
一个存储单元存储1bit数据的闪存、我们叫它SLC（Single Level Cell),一个存储单元存储2bit数据的闪存、我们叫它MLC（Multiple Level Cell)，一个存储单元存储3bit数据的闪存、我们叫它TLC（Triple Level Cell)，现在已经有厂商在研发QLC，按字面意思就是（Quarter Level Cell)一个存储单元存储4bit数据。也就是说，在同样面积的晶圆上，闪存容量依次变大，读写耗费的时间也更多。所以在性能和寿命上，从SLC、MLC、TLC再到QLC，速度越来越慢、越来越不可靠。而所谓3D闪存、是指NAND Flash工厂采用了3D堆叠制程技术，常规的闪存都是2D二维平面所以直接不提；普通NAND 闪存是平房，3D NAND 闪存就是高楼大厦，先进的工艺带来了更大的容量，堆叠更多的层数只能说明其工艺先进，3D TLC 还是TLC，没有MLC 耐用。
1.2  闪存制造商
三星Samsung、东芝Toshiba、闪迪SanDisk（西数集团）、镁光Micron、现代海力士SK Hynix、英特尔Intel。
闪存厂商主要有两大阵营，即以Toggle接口协议为首的三星东芝联盟和以Intel、镁光为首的ONFI(Open NAND Flash Interface)协议联盟，两种协议的区别主要在于同步模式下用不用CLOCK,这对于固态硬盘厂商关系很大，对普通用户关系不大、了解即可。
闪存有闪存的厂商、主控有主控的厂商、固态硬盘有固态硬盘的厂商，固态硬盘厂商主要是设计PCB和固件、核心技术是固件，有的SSD厂商主控和闪存都是自己生产、有的则全是外购，靠各自的品牌能力和供应链渠道实现增值。而那种只生产外壳的贴牌SSD在国内也能生存，有些卖的还很火，但是选购的时候还是要注意。

二、主控
固态硬盘作为数据存储设备，其实质就是一种典型的片上系统SoC(System on Chip).主控芯片作为其核心部件，决定了SSD的性能、寿命和可靠性，其主要作用是合理调配数据在各个闪存芯片上的负荷并运行FTL算法、并实现标准主机接口与主机的通信。主控芯片中的控制算法与配置信息一部分通过硬件逻辑实现，大部分通过固化在可编程ROM中的固件代码实现。主控芯片大多数都是ARM处理器，跟手机里的一样，SSD的主流主控厂商主要有如下这些家：
2.1 智微JMicron 台湾省的一家传输控制芯片设计公司，一直是廉价的代名词，也因此市场占有率庞大，除了SSD和U盘、还广泛用在主板和笔记本电脑上。优点是便宜，缺点就是寿命低、读写性能也不是很好。

2.2 慧荣Silicon Motion 全球闪存控制芯片的龙头老大、也是重要的SSD主控芯片厂商，SMI（慧荣科技）还向包括英特尔在内的全球闪存大厂提供全面性主控芯片解决方案。就是说，卖给他们技术，用他们自己的商标自己生产各自的主控芯片。
2.3 群联Phison
群联从首家提供单芯片U盘控制芯片起家，除了是ONFI的创始人之一，深受中小厂商的追捧，也是大牌厂商入门级产品的首选。
2.4 迈威Marvell（现在叫美满）
Marvell是由印尼裔的华人在美国创办的，是全球排名第一的HDD和SSD主控芯片供应商，WD机械硬盘用的就是Marvell,出货量可谓海量。
2.5 三星Samsung
三星主控主要有MCX/MDX/MEX/MGX/MFX系列，基本都是三星自己的SSD使用。
2.6 东芝Toshiba
东芝芯片TC58xxxx 的内核其实是使用群联的技术，使用Phison PS31xx系列的芯片稍加修改固件后重新打的标而已。
2.7 英特尔Intel
英特尔的主控芯片在持续读写和随机读写方面都处于业内领先地位、可靠性和耐用性都很好，主要缺点就是价格较贵和假货较多。
2.8 Indilinx 是一家韩国人的企业，由3个年轻人创立于2006年，设计的Barefoot主控芯片风靡2008年全球固态硬盘市场，后被OCZ换股收购(相互持有股份），核心团队仍然是其创始人Brumsoo kim。Indilinx 在低端市场占有相当的市场份额。
2.9 sandforce (现在是希捷旗下公司，但是希捷除了使用LAMD主控外，新产品使用的是群联主控技术、打的自己的标)金士顿有采用sandforce 暂时无法恢复。很多书上写sandforce是唯一可以与intel抗衡的芯片，而实际上2014年开始就没有哪一家主流SSD厂商再使用sandforce主控芯片了、 但山寨厂商采用的非常之很多。sandforce 主控芯片除了不稳定不安全以外，数据恢复也是大问题,就消费级应用而言、从数据安全的角度出发，苏州硬盘数据恢复中心不推荐您使用含有sandforce的固态硬盘，因为也许测试的参数会不错，一旦坏掉是个大麻烦。
　

三、主控厂商和SSD厂商的对照一览表
固态硬盘的运营模式为三方配合：主控厂商+闪存颗粒厂商+SSD生产厂商；SSD生产厂商负责设计PCB和固件，对于没有主控和闪存颗粒的SSD厂商,凭借品牌和供应链优势，也有很成功的典范，例如金士顿kindston,建兴Lite-on、浦科特Plextor、雷克沙lexar等。

结论：网店上出售的固态硬盘，不管图片P得怎样漂亮怎样诱人、不注明主控及闪存颗粒的具体种类和厂商的，只说原厂颗粒，都要谨慎购买。