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    3.3.1 闪存基础原理:为什么会有写入次数限制

      这一节我们主要来看有关闪存芯片的问题。

      目前SSD所用的闪存主要是NAND类型,早前还有一种叫做NOR的闪存,最早是由Intel在1988年开发出来的,曾经在手机内存中大行其道,而NAND闪存则是东芝在1989年提出来的,两种类型的闪存争夺战中最终由NAND闪存胜出,Intel不得不把NOR闪存部分卖给美光转而投身NAND阵营,现在Intel的闪存无论性能还是口碑都不输东芝,甚至还能反超。

      由于NOR事实上是明日黄花,这里也不需大幅描述它与NAND的差异了,只要知道几点就够了:NOR闪存是芯片内执行(eXecute In Place),程序可以在闪存中直接执行而无需再入到系统内存中,而且可以字节数(byte)为单位读写,但是擦除和写入速度比较慢,容量密度低,反观NAND,存储密度高,写入和擦除速度更快,虽然写入以page为单位,但是擦除必须以block为单位。


    NOR与NAND闪存优缺点比较

      就是这样,NAND在成本、写入速度、容量等重要方面优于NOR闪存,最终成为赢家,不只是在SSD中全面开花,其他闪盘、手机内存等领域中也是NAND为主。

      NAND,包括前面的NOR闪存本质上都是Floating Gate MOSFET(浮栅极-金属氧化物半导体场效应管),也是利用通电与否代表计算机可识别的1、0状态。

      加电瞬间会产生强大的电场(大于1000万 vt/cm),这么强的电场会破坏隧道氧化层的原子结合,脱离的电子就会上升到浮栅极上以形成电位变化,断电之后电子还会恢复正常位置,这样反复的断电-加压就形成了不同的电位信号。


    NAND的工作循环过程

      加电的过程等同于HDD硬盘的数据写入操作,它被成为“Program(编程)”,断电的过程电位恢复,这相当于HDD硬盘的擦除数据,这里成为“Erase(擦除)”,完整的一次P/E循环就是NAND的写入循环,从这里也可以看出SSD要想写入数据就需要恢复默认电位,也就是以“擦除”为前提,这个特性决定了SSD的数据写入方式,也会带来其他的一系列问题。

      最直接的影响就是SSD寿命,因为P/E循环次数是有限的,浮栅极不像HDD的GMR(巨磁阻尼)效应那样是永久的,存在次数限制。

      目前主流25nm工艺下,P/E循环次数在3000-5000次之间,测试的14款SSD中有9款SSD的标称写入次数都是3000次,只有Intel自家520、330、浦科特M3P以及OCZ Vertex 3 Max IOPS是5000次,最强的是超极速SSD,标称10万次写入寿命,因为它是SLC,这个后面还会详细讲。


    Intel自家的SSD是5000次写入寿命


    三星、东芝以及其他SSD基本都是3000次写入寿命



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    • 我匿名了  2014-03-28 06:39

      该评论年代久远,荒废失修,暂不可见。

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      157#

    • 游客  2012-12-18 14:53

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    • 游客  2016-02-03 23:25

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    • 超能网友学前班 2016-01-23 11:12    |  加入黑名单

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    • 超能网友学前班 2016-01-23 11:06    |  加入黑名单

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    • 游客  2014-03-27 16:21

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    • 游客  2013-10-30 18:23

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    • 超能网友大学生 2013-09-07 15:19    |  加入黑名单

      本评论因举报过多,待审核处理。

      154#

    • 游客  2013-08-31 21:21

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    • 游客  2013-08-15 18:08

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    • 超能网友管理员 2013-08-08 16:41    |  加入黑名单

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    • 超能网友 2013-07-12 22:16    |  加入黑名单

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    • 游客  2013-06-21 20:00

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    • 游客  2013-05-04 17:32

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    • 游客  2013-04-19 00:51

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      147#

    • 游客  2013-04-18 15:28

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      146#

    • 游客  2013-02-18 14:55

      本评论正在审核中,马上就好……

      145#

    • 游客  2013-02-18 10:18

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    • 游客  2012-12-31 21:04

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      143#

    • 游客  2012-12-29 23:57

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    • 游客  2012-12-29 13:35

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    • 游客  2012-12-28 22:42

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    • 游客  2012-12-27 11:11

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    • 超能网友学前班 2012-12-18 14:57    |  加入黑名单

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    • 游客  2012-12-14 13:43

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    • 游客  2012-12-09 23:26

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    • 游客  2012-12-06 10:58

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    • 游客  2012-12-03 14:45

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    • 游客  2012-12-02 00:21

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    • 游客  2012-11-27 18:32

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