第二波英文專業(yè)詞匯來(lái)襲！還記得上節(jié)課講了什么嗎？不記得就趕緊搜索閱讀溫習(xí)上篇課程吧！有請(qǐng)學(xué)霸金泰克工程師開講。

11）主控：Controller

Controller，即SSD控制器，又叫主控。主控通過(guò)程序來(lái)控制SSD的讀取和寫入，相當(dāng)于電腦的CPU。它對(duì)于SSD性能和可靠性至關(guān)重要。目前主流的SSD控制芯片廠商有：Marvell、Sandforce、Phison、SMI、JMicron、Samsung、Indilinx等。

　　12）固件版本：FW

Firmware，簡(jiǎn)寫FW，即固件版本，也叫韌體、固件。一般是指SSD主控固件程序的版本號(hào)或者級(jí)別，通常以數(shù)字和字母組合形式表示出來(lái)，有時(shí)候也根據(jù)版本發(fā)布時(shí)間來(lái)命名，命名規(guī)則由生產(chǎn)開發(fā)商自行定義。

13）通道數(shù)：CH

Channel，簡(jiǎn)寫CH，即通道數(shù)。由于NAND單顆的讀寫速度并不是特別高，所以SSD控制器普遍采用多個(gè)通道同時(shí)并行操作多片F(xiàn)lash，類似RAID0。這樣可以達(dá)到更快的讀寫速度。

14）自我檢測(cè)分析與報(bào)告技術(shù)：S.M.A.R.T

Self-Monitoring，AnalysisandReportingTechnology，簡(jiǎn)寫S.M.A.R.T，即自我檢測(cè)分析與報(bào)告技術(shù)。支持S.M.A.R.T技術(shù)的硬盤可以通過(guò)硬盤上的監(jiān)測(cè)指令和主機(jī)上的監(jiān)測(cè)軟件對(duì)電路的運(yùn)行情況、歷史記錄及預(yù)設(shè)的安全值進(jìn)行分析、比較。當(dāng)出現(xiàn)安全值范圍以外的情況時(shí)，就會(huì)自動(dòng)向用戶發(fā)出警告。

15）物理尺寸和形狀：mSATA

mSATA是SATA協(xié)會(huì)開發(fā)的mini-SATA接口規(guī)范，可以提供跟SATA接口標(biāo)準(zhǔn)一樣的速度和可靠度，但是尺寸更小。市面上主流mSATA接口的SSD尺寸為MO-300A標(biāo)準(zhǔn)，其物理尺寸一般為50mm(L)*30mm(W)，沒(méi)有外殼，主供電電壓是3.3V。mSATA是迷你版本SATA接口，外型和電子介面與miniPCI-E完全相同，但電子信號(hào)不同，兩者互不兼容。

16）物理尺寸和形狀：NGFF

NextGenerationFormFactor，簡(jiǎn)稱NGFF，是Intel為超極本量身打造SSD新標(biāo)準(zhǔn)。 NGFF接口定義了多種長(zhǎng)度標(biāo)準(zhǔn)，主流標(biāo)準(zhǔn)包括2242、2260、2280等，各接口都同時(shí)支持mSATA和mini PCI-E。如NGFF 2242的尺寸只有42mm(L) * 22mm(W)，2260的尺寸則為60mm(L) * 22mm(W)，均可雙面布置NAND顆粒，單面厚度2.75mm，雙面布置也只有3.3mm，體積進(jìn)一步縮小，功能上則為加速設(shè)備或者SSD所優(yōu)化

17）物理尺寸和形狀：Halfslim

HalfSlim是SATA協(xié)會(huì)針對(duì)“輕，薄，小，快”市場(chǎng)需求新定義的產(chǎn)品規(guī)范，滿足便攜式設(shè)備及空間限制設(shè)備的需求。HalfSlim 為SATA 模塊，其接口與標(biāo)準(zhǔn)的SATA 2.5 寸接口一致，尺寸為54(L)x39(W)x4.45(H)，其尺寸小，輕薄，同時(shí)為SATA 標(biāo)準(zhǔn)接口，廣泛應(yīng)用于SSD中。

18）接口標(biāo)準(zhǔn)：PCIe

PCI-Express是當(dāng)前主流的總線和接口標(biāo)準(zhǔn)，這個(gè)新標(biāo)準(zhǔn)將全面取代現(xiàn)行的PCI和AGP，最終實(shí)現(xiàn)總線標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一，也就是說(shuō)以后的主板接口沒(méi)有所謂的顯卡專用接口AGP了，所有的接口都是PCI-e接口了，不管是網(wǎng)卡還是顯卡。

由于SATA接口的SSD傳輸速度無(wú)法達(dá)到更高的速率，SSD的FormFactor有開始向PCIe轉(zhuǎn)換的趨勢(shì)。采用PCIe接口的SSD具有更快的讀寫速度、更高的容量等特點(diǎn)。

19）單位時(shí)間內(nèi)系統(tǒng)能處理的I/O請(qǐng)求數(shù)量：IOPS

Input/OutputOperationsPerSecond，簡(jiǎn)寫IOPS，即每秒進(jìn)行讀寫（I/O）操作的次數(shù)，是衡量磁盤性能的主要指標(biāo)之一。IOPS是指單位時(shí)間內(nèi)系統(tǒng)能處理的I/O請(qǐng)求數(shù)量，一般以每秒處理的I/O請(qǐng)求數(shù)量為單位，I/O請(qǐng)求通常為讀或?qū)憯?shù)據(jù)操作請(qǐng)求。

隨機(jī)讀寫頻繁的應(yīng)用，如小文件存儲(chǔ)(圖片)、OLTP數(shù)據(jù)庫(kù)、郵件服務(wù)器，關(guān)注隨機(jī)讀寫性能，IOPS是關(guān)鍵衡量指標(biāo)。所以一般測(cè)試SSD的4K響應(yīng)時(shí)，用IOPS來(lái)表示。IOPS越高，代表SSD隨機(jī)讀寫性能約好。

20）TRIM

在機(jī)械硬盤上在刪除數(shù)據(jù)時(shí)，系統(tǒng)只會(huì)在邏輯地址表的這個(gè)位置做個(gè)標(biāo)記，說(shuō)明這里應(yīng)該是沒(méi)有東西了，以后新的數(shù)據(jù)可以放在這個(gè)邏輯位置上。系統(tǒng)并不會(huì)發(fā)送任何請(qǐng)求給硬盤，因?yàn)橄麓卧谶@個(gè)邏輯位置寫入新數(shù)據(jù)時(shí)，系統(tǒng)可以直接找到磁盤上對(duì)應(yīng)的物理位置，將硬盤上該處的無(wú)用數(shù)據(jù)覆蓋，因此才有數(shù)據(jù)恢復(fù)的可能。所以對(duì)于硬盤的物理內(nèi)容，在刪除文件時(shí)其實(shí)并沒(méi)有發(fā)生任何變化。

對(duì)于固態(tài)硬盤（SSD），由于閃存的固有特性，更新頁(yè)之前必須要擦除相關(guān)塊。如果不開啟TRIM，在文件系統(tǒng)中早已被刪除的塊在物理上還存放著原來(lái)的數(shù)據(jù)，且SSD主控?zé)o法知道這個(gè)塊已經(jīng)無(wú)用，直到有新的數(shù)據(jù)要求寫入該塊。物理上存放已無(wú)用的數(shù)據(jù)會(huì)在SSD垃圾回收（GC）的過(guò)程中被當(dāng)成有用數(shù)據(jù)對(duì)待，被這對(duì)于固態(tài)硬盤的壽命是非常不利的，同時(shí)會(huì)導(dǎo)致其工作效率和性能的降低。

而當(dāng)Windows識(shí)別到SSD并確認(rèn)SSD支持TRIM后，在刪除數(shù)據(jù)時(shí)，向SSD發(fā)出TRIM指令，通知SSD主控對(duì)應(yīng)的頁(yè)面已經(jīng)無(wú)效，SSD啟動(dòng)GC（垃圾回收）機(jī)制時(shí)，就可以及時(shí)釋放這些頁(yè)面。未來(lái)有數(shù)據(jù)需要寫入的時(shí)候，直接就可以寫入了。所以說(shuō)，TRIM只是避免SSD在垃圾回收時(shí)將無(wú)用數(shù)據(jù)當(dāng)成有用數(shù)據(jù)來(lái)搬運(yùn)，從而延長(zhǎng)了SSD的壽命。以上就是Trim的原理以及真正作用。

21）寫入放大：WA

Writeamplification，簡(jiǎn)寫WA，即寫入放大。我們知道寫入在flash中的數(shù)據(jù)是不可以直接更新的，只能通過(guò)每頁(yè)寫入，在寫入之前需要先擦除，而且擦除操作又是以塊為單位的，擦除塊之前需要將原有的還有效的數(shù)據(jù)先讀出，然后在與新來(lái)的數(shù)據(jù)一起寫入。

這些重復(fù)的操作就會(huì)增加實(shí)際寫入閃存的數(shù)據(jù)量，減少閃存的壽命，甚至吃光閃存的可用帶寬而間接影響隨機(jī)寫入性能。該特性使得產(chǎn)品使用壽命受到較多影響，同時(shí)也增加了無(wú)謂數(shù)據(jù)寫入量。

寫入放大就是指閃存實(shí)際寫入的數(shù)據(jù)量與主控需要寫入的數(shù)據(jù)量的比例?；赟SD壽命考慮，寫入放大越接近1越好。隨著技術(shù)發(fā)展和算法更新，現(xiàn)在甚至有通過(guò)緩存暫存數(shù)據(jù)而使寫入放大小于1的應(yīng)用。

　　22）垃圾回收：GC

GarbageCollection，簡(jiǎn)寫GC，即垃圾回收，它其實(shí)就相當(dāng)于固態(tài)硬盤的碎片整理，它是固態(tài)硬盤自身的一種機(jī)制，不依賴于操作系統(tǒng)。

垃圾回收的功能是將所有Block中的有效Page合并到一個(gè)新的Block中，并將舊的Block進(jìn)行擦除，這樣做的好處一方面減少尋址負(fù)擔(dān)，另一方面留出更多的空閑Block。所以垃圾回收對(duì)固態(tài)硬盤的性能和壽命都起到至關(guān)重要的作用。

　　23）磨損平衡：WL

WearLeveling，簡(jiǎn)寫WL，即損耗均勻算法，又叫磨損平衡。它是采用一種基于頁(yè)的文件存儲(chǔ)算法，閃存物理地址和邏輯地址之間并沒(méi)有一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，當(dāng)固態(tài)硬盤收到數(shù)據(jù)寫入請(qǐng)求時(shí)，并不會(huì)循規(guī)蹈矩的按順序進(jìn)行寫入，而是找到最少寫入的單元寫入。因而，在為寫入數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)分配物理塊時(shí)，會(huì)根據(jù)各塊的使用情況不同分配相應(yīng)的優(yōu)先級(jí)，從而均衡整個(gè)存儲(chǔ)器各單元的使用壽命。

WL主要是為了使SSD中所有的Flash的P/E次數(shù)保持基本一致，避免造成某個(gè)Flash擦寫次數(shù)太多而容易損壞。

24）預(yù)留空間：OP

Over-provisioning，簡(jiǎn)寫OP，即預(yù)留空間。一般是指用戶不可操作的容量，為實(shí)際物理閃存容量減去用戶可用容量。這塊取用一般被用來(lái)做優(yōu)化，包括WL、GC、和壞塊映射，一共被分為三層。

第一層由于標(biāo)稱容量采用千進(jìn)制為單位，而NAND顆粒容量單位為1024進(jìn)制，由上圖算法可知兩者正好相差約7.37%，使得SSD必定要預(yù)留下7.37%。如果這款SSD標(biāo)稱128G，那會(huì)預(yù)留9.4G，那剩下約119G。