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计算机组成原理-固态硬盘SSD

article 2025/3/6 17:17:49

文章目录

总览
机械硬盘vs固态硬盘
固态硬盘的结构
固态硬盘与机械硬盘相比的特点
磨损均衡技术
例题

总览

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机械硬盘vs固态硬盘

固态硬盘采用闪存技术，是电可擦除ROM
下图右边黑色的块块就是一块一块的闪存芯片
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固态硬盘的结构

块大小16KB~512KB
页大小512B~4KB
对固态硬盘的读写以页为单位
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以页为单位读/写
以块为单位擦除，其中每页只可以写一次，但可以读无限次
如果某页已经被写入数据，想要修改该页的数据，则需要将该页所在的块的其他页复制到另一个闪存芯片上，然后写入另一个闪存芯片对应的页，然后再复制该块到原块的位置。因为每页只能写一次，如果想要写第二次，需要擦除整块
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固态硬盘与机械硬盘相比的特点

固态硬盘通过电路定位到物理地址，是随机访问，即访问任意地址的时间相等。
机械硬盘通过磁臂来定位到物理地址，访问各个地址的时间不同，因为移动磁臂移动的位置可能不同。所需的时间也可能不同
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磨损均衡技术

为了应对固态硬盘擦除次数过多为会坏掉，即重复写同一个块中某个页时会导致擦除整个块。引入了磨损均衡技术（就是保证每个块擦除次数都差不多）
即通过闪存翻译层逻辑地址映射到不同的物理地址，当发现某个块擦除的次数过多时，改变该逻辑地址映射的物理地址，且该物理地址对应的块擦除次数少，从而对擦除次数少的块擦除
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