固态硬盘的种类有哪些 固态硬盘的内部结构

一、固态硬盘的种类有哪些

（一）根据接口分

1、SATA 3.0接口

作为最常见的接口，采用SATA 3.0接口的固态硬盘拥有较高的性价比。和上代SATA 2.0接口相比，SATA 3.0接口的传输速度可达6GB/S。

2、MSATA接口

MSATA接口全称为【Mini-SATA】接口，采用该接口的固态硬盘比SATA 3.0接口的固态硬盘在体积上要小很多。由于体积的优势，MSATA接口的固态硬盘常见用于轻薄笔记本，其传输速度和稳定性和SATA 3.0接口的固态硬盘没有区别。

3、M.2接口

M.2接口的固态硬盘拥有体积小，性能强的优点。目前，主流的主板和M.2接口固态硬盘都支持PCI-E 3.0 x 4通道，理论带宽可达32Gbps，性能十分出众。

4、PCI-E接口

PCI-E接口的固态硬盘只能用于台式机，它采用通过总线与CPU直连的方式，拥有优于M.2接口固态硬盘的性能，但是价格比较高，适用性也比较低。

除此之外，固态硬盘还有SATA-express、SAS、U.2等接口类型。

（二）根据存储介质分

固态硬盘的存储介质分为两种，一种是采用闪存（FLASH芯片）作为存储介质，另外一种是采用DRAM作为存储介质。最新还有英特尔的XPoint颗粒技术。

1、基于闪存的固态硬盘

基于闪存的固态硬盘（IDEFLASH DISK、Serial ATA Flash Disk）：采用FLASH芯片作为存储介质，这也是通常所说的SSD。它的外观可以被制作成多种模样，例如：笔记本硬盘、微硬盘、存储卡、U盘等样式。这种SSD固态硬盘最大的优点就是可以移动，而且数据保护不受电源控制，能适应于各种环境，适合于个人用户使用，寿命较长，可靠性很高，高品质的家用固态硬盘可轻松达到普通家用机械硬盘十分之一的故障率。

2、基于DRAM类

基于DRAM的固态硬盘：采用DRAM作为存储介质，应用范围较窄。它仿效传统硬盘的设计，可被绝大部分操作系统的文件系统工具进行卷设置和管理，并提供工业标准的PCI和FC接口用于连接主机或者服务器。应用方式可分为SSD硬盘和SSD硬盘阵列两种。它是一种高性能的存储器，理论上可以无限写入，美中不足的是需要独立电源来保护数据安全。DRAM固态硬盘属于比较非主流的设备。

3、基于3D XPoint类

基于3D XPoint的固态硬盘：原理上接近DRAM，但是属于非易失存储。读取延时极低，可轻松达到现有固态硬盘的百分之一，并且有接近无限的存储寿命。缺点是密度相对NAND较低，成本极高，多用于发烧级台式机和数据中心。

二、固态硬盘的内部结构

简单一句概括：固态硬盘=PCB板+主控芯片+缓存颗粒+闪存芯片。

固态硬盘的内部构造十分简单，固态硬盘内主体其实就是一块PCB板，而这块PCB板上最基本的配件就是控制芯片，缓存芯片（部分低端硬盘无缓存芯片）和用于存储数据的闪存芯片。

1、PCB板

主要负责板上各部件、外部的电脑各硬件进行数据交互。

2、主控芯片

市面上比较常见的固态硬盘有LSISandForce、Indilinx、JMicron、Marvell、Phison、Sandisk、Goldendisk、Samsung以及Intel等多种主控芯片。主控芯片是固态硬盘的大脑，其作用一是合理调配数据在各个闪存芯片上的负荷，二则是承担了整个数据中转，连接闪存芯片和外部SATA接口。不同的主控之间能力相差非常大，在数据处理能力、算法，对闪存芯片的读取写入控制上会有非常大的不同，直接会导致固态硬盘产品在性能上差距高达数倍。

3、缓存颗粒

主控芯片旁边是缓存颗粒，固态硬盘和传统硬盘一样需要高速的缓存芯片辅助主控芯片进行数据处理。缓存颗粒容量比同一块PCB板上的闪存颗粒小很多，但读写速度会快很多，电脑进行硬盘读写，一般会优先使用缓存颗粒。不过有一些廉价固态硬盘方案为了节省成本，省去了这块缓存芯片，这样对于使用时的性能会有一定的影响，尤其是小文件的读写性能和使用寿命上。

4、闪存芯片

除了主控芯片和缓存芯片外，PCB板上其余大部分位置都是NAND Flash闪存芯片。

NAND Flash闪存芯片又分为SLC（Single-Level Cell，单层单元）、MLC（Multi-Level Cell，双层单元）、TLC（Trinary-Level Cell，三层单元）、QLC（Quad-Level Cell，四层单元）这四种规格。

另还有一种eMLC（Enterprise Multi-Level Cell，企业多层单元）是MLC NAND闪存的一个“增强型”的版本，它在一定程度上弥补了SLC和MLC之间的性能和耐久差距。