工业级固态硬盘内部组成是什么样的

威固带大家来看看工业级固态硬盘内部是怎么组成的。

首先是NAND芯片，作为工业级固态硬盘的核心组成部分，NAND芯片的工艺和质量最直接的影响整个工业级固态硬盘的寿命和性能。NAND芯片的作用就类似对于咱们整个服务器而言里面的硬盘，作为存储介质的存在。读写都最终落在这里。

NAND芯片和工业级固态硬盘的控制器相连，这个控制器相当于我们服务器的阵列卡，CPU，内存等计算和管理单元，里面有对于数据调度的硬件计算部件，这里面也包含着工业级固态硬盘固件，固件里面编辑这个块盘厂商设计的算法调度，寿命管理等技术代码程序。

控制器和NAND芯片之间的通信协议分为ONFL和TOGGLE两种，前者是intel和美光指定的标准，后面是东芝三星指定的标准。两种协议之下功能定义对于NAND颗粒封装是pin to pin兼容的，这样也保证了工业级固态硬盘厂商设计时的通用性。

控制器再对外连接的host也就是通过IO连接器连到硬盘背板连到服务器了。这个之间就是通过咱们更常听说的SATA或PCIE的形式了，目前常见的物理接口包括SATA SAS的，还有跑在NVMe协议的U.2和AIC的形式了。

综上的介绍，工业级固态硬盘内部的工作流程基本就是按照这个分工来完成的，而这其中最重要的部分就是NAND闪存芯片。

NAND Flash的颗粒根据每个存储单元内存储比特个数的不同，可以分为:

1.SLC：即1 bit per cell，只存在0和1两个充电值，结构简单但是执行效率高。SLC闪存的优点是传输速度更快，功率消耗更低和存储单元的寿命更长。然而，由于每个存储单元包含的信息较少，成本高，约10万次擦写寿命。

2.MLC：即2 bit per cell，有00,01,10,11四个充电值，因此需要比SLC更多的访问时间，每个Cell存放比SLC多一倍的数据，但与SLC相比其传输速度较慢，功率消耗较高和存储单元的寿命较低，一万次以内擦写寿命

3.TLC：即3 bit per cell，每个单元可以存放比MLC多1/2的数据，共八个充电值，所需访问时间更长，因此传输速度更慢，TLC优势价格便宜

4.QLC：即4 bit per cell，每个单元可以存放4个数据，一共16个充电值，成本更低，容量更大，但是擦除的次数在几百次左右。