SSD固态硬盘主控原理简介
老许爱英语2018-07-29 06:20
SSD最重要的三个组件就是主控、3D NAND闪存颗粒型号、固件。3D NAND闪存负责重要的存储任务，控制器和固件需要协作来完成复杂且同样重要的任务，即管理数据存储、维护SSD性能和使用寿命等。
固件是储存在主控中的软件，不是物理上的硬件。主控是微处理器，是CPU，负责启动运行这个固化的软件，来执行各种指令和管理调度、读写、删除数据等算法。
一、主控是什么
控制器是一种嵌入式微芯片，其功能就像cpu命令中心，发出固件算法的所有操作请求，从实际读取和写入数据到执行垃圾回收和耗损均衡算法等，以保证SSD的速度、整洁度，因此，主控是SSD的大脑中枢。
SSD主控本质是一台微处理器，具备CPU级别的运算能力，固态硬盘就是由主控芯片，闪存颗粒和缓存单元、固件组合起来的一块电子集成板。在这三大件中，成本最高的是闪存颗粒，技术含量以及核心技术最优的则是主控。
就目前来讲，SSD主控芯片的运算能力由制造工艺、核心面积的大小（晶体管数量）、核心的数量、频率决定。
二 、主控的具体作用
每个 SSD 都有一个控制器将存储单元连接到电脑，主控器可以通过若干个通道并行操作多块FLASH颗粒，类似RAID0，大大提高底层的带宽。主控是一个执行固件代码的嵌入式处理器。主要功能如下：
1、调度数据在各个闪存芯片上的负荷，让所有的闪存颗粒都能够在一定负荷下正常工作，协调和维护不同区块颗粒的协作。
2、承担了整个数据中转，连接闪存芯片和外部SATA接口。
3、启动运行固件算法，督促固件完成内部各项指令。
(1)错误检查和纠正(ECC)
(2)磨损平衡
(3)坏块映射
(4)Read disturb(读取某个块的数据的时候会影响到相邻块的数据)管理
(5)缓存控制
(6)GC垃圾回收
(7)trim指令
(8)加密
三、主控厂家
市场上主流的主控品牌有哪些呢？
主控芯片的技术门槛较高，所以主控品牌比较少，目前主流主控品牌有慧荣、群联、Marvell、三星、瑞昱。
1、三星主控：三星电子，作为全球顶尖的，拥有半导体设计、加工、制造、生产、销售等完整生态链的半导体企业，在固态硬盘的主控芯片领域，占据着主要阵地，并创造性地研发出基于三星自家固件的一系列主控芯片。
2、慧荣：慧荣是台湾主控公司，其主控成本低廉，受到很多国产SSD的欢迎，涉及厂家包括但不限于：浦科特、七彩虹、影驰、台电、光威、铭瑄等。
慧荣科技在固态硬盘主控芯片上的主要优势在于能够提供从主控芯片到固件方案，再到电路板设计、闪存颗粒的配对等一整套固态硬盘的解决方案，还提供采购厂商的个性化定制服务。
3、群联主控：也是台湾的，从优盘主控设计开始，一直到固态硬盘主控，群联设计的主控芯片以良好的性价比著称。
慧荣提供一条龙服务，能够极大地解决固态硬盘行业的实际问题，能够帮助企业快速提升产能和切入市场。
4、Marvell主控：Marvell隶属于高端系列，现在应用在浦科特、闪迪、英睿达固态硬盘中。技术实力雄厚，主控质量稳定，但是相应的固态硬盘的价格也比较昂贵。
Marvell作为一家以技术为核心的无晶圆厂的半导体研发公司，在芯片设计、大容量存储解决方案、移动与无线技术、网络、消费产品等方面都有显著的成就。在存储领域，Marvell 是数据存储解决方案的市场领跑者。
5、瑞昱主控：同样是台湾系品牌，是一家新晋主控品牌，七彩虹部分SSD采用瑞昱主控方案。
四、怎样识别主控芯片
拆下SSD，查看电路板，找到主控芯片。外形特征：找到正方形的那块芯片，就是主控，上面有型号，再到百度搜索一下型号，就知道了主控厂家。
1、慧荣的一款定位高效能、低耗电SM2246EN SATA 6Gb/s SSD控制芯片。
2、三星750evo上采用了自家生产的编号为S4LN062X01-Y030第六代主控MGX。
3、Marvell的这款88SS9174-BKK2首先出现在镁光的M4系列上面,刚出来的时候最大的读写速度只有415/260 MB/s。
4、Intel自家的生产的ssd主控PC29AS21BA0，是一款老产品。
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