簡(jiǎn)析：固態(tài)硬盤(pán)（SSD）相關(guān)概念

　　目前閃存在企業(yè)級(jí)應(yīng)用也越來(lái)越多，包括混合閃存陣列以及全閃存陣列全面上市，而且Gartner機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)，未來(lái)幾年閃存會(huì)有很大的發(fā)展。這里提的閃存概念是SSD概念，即固態(tài)硬盤(pán)，而固態(tài)硬盤(pán)是由多個(gè)NAND閃存芯片組成的。采用FLASH芯片作為存儲(chǔ)介質(zhì)，這也是我們通常所說(shuō)的SSD。這種SSD 固態(tài)硬盤(pán)最大的優(yōu)點(diǎn)就是可以移動(dòng)，而且數(shù)據(jù)保護(hù)不受電源控制，能適應(yīng)于各種環(huán)境。本文章主要目的是讓用戶了解各個(gè)閃存術(shù)語(yǔ)的概念，能夠明白閃存陣列一些概念。

　　在2017年：閃存威脅傳統(tǒng)硬盤(pán) NAND增長(zhǎng)迅猛一文中，提到Gartner已經(jīng)更新了其HDD（硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器）2012年-2017年出貨量預(yù)測(cè)，預(yù)計(jì)在這5年之間NAND閃存出貨量在混合硬盤(pán)中應(yīng)該增加169倍。那么NAND閃存又是什么意思呢？同樣在借助閃存戴爾新Compellent破舊迎新文章中，SLC和MLC固態(tài)硬盤(pán)可以混合放置在Compellent存儲(chǔ)陣列里面。SLC和MLC是什么概念，以及細(xì)分出eSLC和eMLC是什么概念。

　　上文中的“NAND閃存出貨量”是指核心元件是NAND閃存芯片的SSD，NAND閃存芯片完全是市場(chǎng)化的產(chǎn)物，1989年，東芝公司發(fā)表了 NAND 閃存結(jié)構(gòu)，強(qiáng)調(diào)降低每比特的成本，更高的性能，并且象磁盤(pán)一樣可以通過(guò)接口輕松升級(jí)。NAND Flash具有較快的抹寫(xiě)時(shí)間， 而且每個(gè)存儲(chǔ)單元的面積也較小，這讓NAND Flash相較于NOR Flash具有較高的存儲(chǔ)密度與較低的每比特成本。NAND 閃存的主要供應(yīng)商是三星和東芝。NAND是利用一種叫做“浮動(dòng)門(mén)場(chǎng)效應(yīng)晶體管”的晶體管大量的有序排列起來(lái)而成的一種閃存芯片。

　　那么SLC 和MLC又是什么概念呢？NAND 閃存芯片是由一種叫做“浮動(dòng)門(mén)場(chǎng)效應(yīng)晶體管”的晶體管來(lái)保存數(shù)據(jù)的。而每個(gè)這樣的晶體管我們稱為一個(gè)“Cell”，這樣的“Cell”可以組成兩個(gè)方式，即SLC 和MLC，分別是是Single Layer Cell 和Multi-Level Cell的縮寫(xiě)，SLC是一個(gè)Cell可以保存1B的數(shù)據(jù)，MLC是一個(gè)Cell可以保存2B的數(shù)據(jù)。那么MLC容量是SLC的兩倍，但是成本差不多。這樣相同容量的SSD，SLC價(jià)格就會(huì)比MLC的價(jià)格高很多。但是MLC由于每個(gè)Cell可以存儲(chǔ)4個(gè)狀態(tài)，結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，出錯(cuò)的幾率大大增加，需要進(jìn)行錯(cuò)誤修正的動(dòng)作也會(huì)大大增加，就會(huì)導(dǎo)致其性能大幅落后與結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的SLC芯片。

　　在NAND Flash工廠制造處理過(guò)程中，廠商把晶元上最好的那部分Flash晶片挑選出來(lái)并用企業(yè)級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)檢測(cè)晶片的數(shù)據(jù)完整性和耐久度。檢測(cè)完成后，這些晶片被取下來(lái)改變內(nèi)部參數(shù)并進(jìn)行之后的比標(biāo)準(zhǔn)MLC更苛刻的測(cè)試。當(dāng)這些晶片通過(guò)測(cè)試后，就被定義為eMLC級(jí)別組，余下的就成為MLC級(jí)別組了。 同理eSLC就是從SLC晶元上挑出來(lái)的優(yōu)質(zhì)晶片經(jīng)過(guò)內(nèi)參調(diào)整和企業(yè)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)篩選的產(chǎn)物。

　　所以性能上就是 MLCeMLCSLCeSLC。 單級(jí)單元技術(shù)的程序擦除周期為10萬(wàn)次，多級(jí)單元技術(shù)的程序擦除周期只有3000次到5000次。eMLC的程序擦除周期為3萬(wàn)次，價(jià)格只有單級(jí)單元閃存的一半左右。 價(jià)格上也呈現(xiàn)MLCeMLCSLCeSLC。