SSD结构介绍

二、 SSD结构介绍

a)     逻辑结构

三大模块：前端、中端FTL层、后端

 

前端（SSD接口层）：负责通过相关标准协议与主机PC进行通信，接受串行比特数据流，转换为数字信号给后续模块使用，协议有SATA、SAS、PCIe等；

中端FTL层：负责完成主机逻辑地址空间到闪存物理地址空间的映射、坏块管理、垃圾回收、磨损均衡（不同SSD差异化就体现在ftl算法上）；

后端（NAND接口层）：负责通过相关标准协议完成数据到闪存颗粒的读写。

      i.      前端

前端分为多种接口，该接口与主机连接进行数据交互，接口类型是固定的，主要的接口有SATA、SAS、PCIe，他们的速率区别如图所示 

命令协议处理步骤如图所示

   ii.      TFL层

该部分可以部署在不同的地方，主要是两种分类：Host Based(基于主机）和 Device Based(基于设备)，二者区别如图所示： 

目前主流的SSD都是Device Based FTL。

该层主要功能有物理地址空间的映射、坏块管理、垃圾回收、磨损均衡，具体在后续章节进行讲述。

iii.      后端

后端包含两大模块ECC数据校验模块（后续章节具体讲述）和闪存控制器

后端与闪存颗粒交互的通信协议主要有两个ONFI、Toggle（三星、东芝）

b)     物理结构

分类一：控制器+存储芯片

分类二：存储芯片（闪存/3D Xpoint/MRAM/RRAM）+控制器+缓存（SRAM/DRAM）+PCB（电源芯片、电阻、电容）+接口（SATA/PCIe/SAS）