拆解固态硬盘结构

前面几篇文章，主要围绕的是机械硬盘来说的。目前ssd目前应用也越来越广了，值得我们花精力琢磨琢磨。SSD硬盘是地地道道电子技术下的产品，因为不像机械硬盘IO时依赖两个耗时的机械轴行为：磁盘旋转，以及磁道寻道，SSD硬盘的访问延迟要比机械硬盘要低的多，在随机IO下的表现尤其明显。我们今天从最底层出发，看看SSD的几个内部机理。

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SSD的组成结构

机械硬盘和ssd虽然都同为硬盘，但底层实现技术却完全不一样，机械硬盘使用的是磁性材料记忆，而SSD用的是类似u盘的闪存技术。实现技术的不同，必然在硬盘内部结构上他们就有天壤之别。他们的果照对比如下图所示：

图1 机械硬盘与SSD对比

不像机械硬盘里的一摞子圆形碟片，SSD是由一些电路和黑色的存储颗粒构成。SSD硬盘是基于NAND Flash存储技术的，属于非易失性存储设备，换成人话说，就是掉电了数据不会丢。其中每一个黑色的存储颗粒也叫做一个Die。 我们“拆开”一个Die来看一下

图2 SSD硬盘存储颗粒内部结构 

每个Die有若干个Plane，每个Plane有若干个Block，每个Block有若干个Page。Page是磁盘进行读写的最小单位，一般为2KB/4KB/8KB/16KB等。

SSD里的扇区

前面我们介绍机械硬盘的时候，说到由于历史原因，操作系统等软件里，512KB扇区的概念是“根深蒂固”。新的机械硬盘虽然把物理扇区已经做到4KB的了，但为了兼容老系统还得整出个逻辑扇区的概念来适配。到了SSD里也一样，虽然每一个物理Page的大小为2