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3.8固态硬盘SSD

时间:2023-02-06 12:56:54浏览次数:45  
标签:逻辑 闪存 固态 擦除 3.8 SSD 数据 硬盘

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一、引子

固态硬盘英文缩写叫SSD,大家应该都比较熟悉。
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这个部分最有可能在选择题当中考察的一些特性,这里都全部总结在了这张思维导图里边。
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接下来我会解释这张导图里面包含的各个知识点,帮助大家理解,降低你的记忆负担。

二、固态硬盘

(1)介绍

首先看一下固态硬盘长什么样。
左边这个是传统的机械硬盘,右边是SSD固态硬盘。
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可以看到SSD固态硬盘里边有很多小芯片,黑色的这些小芯片,这些芯片就是用于存储数据的。
我们知道机械硬盘存储数据是通过这些盘面上的一些磁性物质来记录二进制的 0 和 1 的。而固态硬盘存储数据是基于闪存技术(Flash Memory)。
大家熟悉的 u 盘,其实也是采用了闪存技术。
本质上闪存,它属于一种电可擦除的ROM,也就是EEPROM。

(2)组成

一个 固态硬盘由这样的两个部分组成,首先是闪存翻译层,其次是由多个闪存芯片组成的存储介质。
用一个图表示长这个样子:
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系统通过I/O 总线向 SSD发过来此次要读或者要写的逻辑块号,也就是指明了一个逻辑地址,这个逻辑地址经由闪存翻译层的翻译之后,会把逻辑地址映射到具体的某一个物理地址。
所以闪存翻译层它做的就是一个地址变换的工作。
从这个图里可以看到,一个固态硬盘里边它可能会包含多块闪存芯片,这些闪存芯片里面都可以存储数据。
我们再看一下这个图里边黑色的这些东西,就是一个一个的闪存芯片。
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我们继续深挖每一块闪存芯片它的内部结构。
每一块闪存芯片,它里边会由若干个数据块组成。比如每一个块的大小可能是 16 k b 到 512 k b。
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而每一个块又可以进一步地再拆解为一个的,每个页的大小可能是 512 个字节到 4 k b这么大。
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需要注意的是,系统对固态硬盘的读写是以页为单位的,每次读或者写一个页。
系统通过 IO 总线指明此次要读要写的逻辑块号是多少。
如果数据存放在磁盘,也就是机械硬盘。里边的一个逻辑块对应的应该是一个磁盘的块,或者是磁盘的一个扇区。
我们知道磁盘的读写单位以块为单位,但是如果此次系统要读的逻辑块,它是存放在固态硬盘里边的。这儿所谓的一个逻辑块,应该是对应固态硬盘里面的一个页,而不是对应固态硬盘里边的一个块。
固态硬盘的读写单位是以页为单位的,因此固态硬盘的一个页相当于磁盘的一个扇区,而固态硬盘的一个块,你可以把它理解为相当于磁盘的一个磁道,而一个磁道里边会包含多个扇区。

由于块、页这些概念,这些术语在其他地方也出现过,而且含义不同,因此这些概念很有可能混淆。

(3)读写特性

好,到此为止,我们搞明白了固态硬盘的组成。
闪存翻译层会把系统指明的逻辑块号翻译成对应的页,因为一个逻辑块对应的应该是固态硬盘的一个页。
固态硬盘的存储介质由多个闪存芯片组成,每一个闪存芯片又包含多个块,而每个块又包含多个页。
固态硬盘的读写是以页为单位进行读写的,相当于磁盘的扇区。
另一方面,需要特别注意,固态硬盘会以块为单位对数据进行擦除,一个块被擦干净之后,其中的每个页都可以被写一次,被读无限次


解释一下,假如这个页已经被写入数据了,接下来如果还想再往这一页写入数据,是不被允许的。
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想要再次往这一页写入数据,就必须先把这一整块进行擦除,就像皮擦一样,你把它整个都擦干净,再往里面写入数据,只能这么做。
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所以以块为单位,对数据进行擦除。
而这一整块都擦干净了之后,其中的每一页就可以被再次地写入数据。


标签:逻辑,闪存,固态,擦除,3.8,SSD,数据,硬盘
From: https://www.cnblogs.com/wanjiadenghuo/p/17095063.html

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