簡析：固態(tài)硬盤（SSD）相關概念

　　目前閃存在企業(yè)級應用也越來越多，包括混合閃存陣列以及全閃存陣列全面上市，而且Gartner機構預測，未來幾年閃存會有很大的發(fā)展。這里提的閃存概念是SSD概念，即固態(tài)硬盤，而固態(tài)硬盤是由多個NAND閃存芯片組成的。采用FLASH芯片作為存儲介質(zhì)，這也是我們通常所說的SSD。這種SSD 固態(tài)硬盤最大的優(yōu)點就是可以移動，而且數(shù)據(jù)保護不受電源控制，能適應于各種環(huán)境。本文章主要目的是讓用戶了解各個閃存術語的概念，能夠明白閃存陣列一些概念。

　　在2017年：閃存威脅傳統(tǒng)硬盤 NAND增長迅猛一文中，提到Gartner已經(jīng)更新了其HDD（硬盤驅(qū)動器）2012年-2017年出貨量預測，預計在這5年之間NAND閃存出貨量在混合硬盤中應該增加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)硬盤可以混合放置在Compellent存儲陣列里面。SLC和MLC是什么概念，以及細分出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化的產(chǎn)物，1989年，東芝公司發(fā)表了 NAND 閃存結構，強調(diào)降低每比特的成本，更高的性能，并且象磁盤一樣可以通過接口輕松升級。NAND Flash具有較快的抹寫時間， 而且每個存儲單元的面積也較小，這讓NAND Flash相較于NOR Flash具有較高的存儲密度與較低的每比特成本。NAND 閃存的主要供應商是三星和東芝。NAND是利用一種叫做“浮動門場效應晶體管”的晶體管大量的有序排列起來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“浮動門場效應晶體管”的晶體管來保存數(shù)據(jù)的。而每個這樣的晶體管我們稱為一個“Cell”，這樣的“Cell”可以組成兩個方式，即SLC 和MLC，分別是是Single Layer Cell 和Multi-Level Cell的縮寫，SLC是一個Cell可以保存1B的數(shù)據(jù)，MLC是一個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價格就會比MLC的價格高很多。但是MLC由于每個Cell可以存儲4個狀態(tài)，結構相對復雜，出錯的幾率大大增加，需要進行錯誤修正的動作也會大大增加，就會導致其性能大幅落后與結構簡單的SLC芯片。

　　在NAND Flash工廠制造處理過程中，廠商把晶元上最好的那部分Flash晶片挑選出來并用企業(yè)級的標準來檢測晶片的數(shù)據(jù)完整性和耐久度。檢測完成后，這些晶片被取下來改變內(nèi)部參數(shù)并進行之后的比標準MLC更苛刻的測試。當這些晶片通過測試后，就被定義為eMLC級別組，余下的就成為MLC級別組了。 同理eSLC就是從SLC晶元上挑出來的優(yōu)質(zhì)晶片經(jīng)過內(nèi)參調(diào)整和企業(yè)級標準篩選的產(chǎn)物。

　　所以性能上就是 MLCeMLCSLCeSLC。 單級單元技術的程序擦除周期為10萬次，多級單元技術的程序擦除周期只有3000次到5000次。eMLC的程序擦除周期為3萬次，價格只有單級單元閃存的一半左右。 價格上也呈現(xiàn)MLCeMLCSLCeSLC。