Tech Talk: SSD架构与功能模块详解

在之前的系列文章中，我们介绍了固态硬盘的系列知识，包括闪存的介质、原理，以及作为SSD大脑的控制器设计，本文将详细介绍SSD架构以及功能模块。

SSD架构简介

◎SSD架构示意图

如上图所示，典型的SSD架构包括主机接口、SSD控制器以及闪存芯片。连接主机的接口包括多种标准类型，例如串行ATA（SATA）、并行ATA（PATA，又称IDE）、以及PCIe等，以满足不同的系统和设计要求。SSD控制器处于主机系统以及NAND闪存之间，执行数据读写以及调节闪存芯片的损耗平衡等。

SSD控制器组件和功能模块

SSD产品应用的场景不同，形态也有较大区别，但SSD控制器整体都会由一些必不可少的组件或功能模块构成，包括且不限于如下各项。

S.M.A.R.T：S.M.A.R.T (Self-Monitoring Analysis and Reporting Technology)，即“自我监测、分析与报告技术”。这是承袭自机械硬盘的功能，便于用户直观了解SSD盘的运行情况、健康状况等信息。NVMe标准对SSD的SMART信息ID进行了统一的规范定义，各厂商也可自定义一些信息，例如监控与盘寿命相关的属性数据，包括剩余耐久度等数据。

磨损均衡：磨损均衡是指SSD在所有可用NAND闪存块（block）上平均分配擦除周期（或P/E周期）。由于闪存每个块的P/E周期有限，数据若连续写入同一个块将迅速耗尽其耐久度，因此控制器要采用磨损均