SSD结构介绍

发布时间 2023-07-16 18:33:57作者: yangrourou

二、 SSD结构介绍

a)     逻辑结构

三大模块:前端、中端FTL层、后端

 

前端(SSD接口层):负责通过相关标准协议与主机PC进行通信,接受串行比特数据流,转换为数字信号给后续模块使用,协议有SATA、SAS、PCIe等;

中端FTL层:负责完成主机逻辑地址空间到闪存物理地址空间的映射、坏块管理、垃圾回收、磨损均衡(不同SSD差异化就体现在ftl算法上);

后端(NAND接口层):负责通过相关标准协议完成数据到闪存颗粒的读写。

      i.      前端

前端分为多种接口,该接口与主机连接进行数据交互,接口类型是固定的,主要的接口有SATA、SAS、PCIe,他们的速率区别如图所示 

命令协议处理步骤如图所示

   ii.      TFL

该部分可以部署在不同的地方,主要是两种分类:Host Based(基于主机)和 Device Based(基于设备),二者区别如图所示: 

目前主流的SSD都是Device Based FTL。

该层主要功能有物理地址空间的映射、坏块管理、垃圾回收、磨损均衡,具体在后续章节进行讲述。

iii.      后端

后端包含两大模块ECC数据校验模块(后续章节具体讲述)和闪存控制器

后端与闪存颗粒交互的通信协议主要有两个ONFI、Toggle(三星、东芝)

b)     物理结构

分类一:控制器+存储芯片

分类二:存储芯片(闪存/3D Xpoint/MRAM/RRAM)+控制器+缓存(SRAM/DRAM)+PCB(电源芯片、电阻、电容)+接口(SATA/PCIe/SAS)