原创 《深入浅出SSD》+初读体验

2023-10-19 00:47 1040 1 1 分类: MCU/ 嵌入式
非常荣欣参加了这次《深入浅出SSD》试读体验活动,同时非常感谢面包板论坛举办此活动。此篇作为我简要初读体会。本书印刷还是非常新颖,具有精美漫画。下图为图书正面和反面。

本书主要内容:

本书几乎覆盖了SSD相关的所有内容,包括产品与市场、核心技术、协议、测试以及其他相关内容,所以本书既可以作为一本入门书,也可以作为案头手册,供读者在工作中遇到问题时进行查阅。

n  产品与市场篇:介绍了SSDHDD的异同、SSD的发展历史及产品形态、固态存储市场、NAND原厂的动态、闪存发展趋势、SSD存储产品的应用场景(包括可计算存储和航天存储产品)

n  核心技术篇:深度解读SSD主控内部模块构成和工作原理,NAND闪存的器件原理、实际应用、特性及数据完整性,FTL的映射管理、垃圾回收、磨损均衡、坏块管理,LDPC的编解码原理、在NAND上的应用等内容。

n  协议篇:深度剖析PCIe的总线拓扑结构、分层结构、TLP类型与路由、配置和地址空间,NVMe的基础架构、寻址方式、数据安全和NVMe over FabricsUFS存储协议栈、UPIURPMBUFS低功耗原理等。

n  测试篇:详述常用的测试软件、测试流程、测试设备与仪器、业界认证及专业的测试标准等。

n  扩展篇:从原理层面对传统文件系统、EXT4文件系统和对闪存更友好的F2FS文件系统进行解读。

读者对象:

n  IT运维人员:通过阅读本书,可以充分了解SSD的优劣及其适用的工作场景,为公司的IT部署提供技术支持,实现整体运营成本的最优配置。

n  SSD研发人员:通过阅读本书,可以全面学习与SSD相关的硬件、协议、固件以及测试等各方面的基础知识,提升整体认知,具备完整、系统的理论知识。

n  SSD销售和采购人员:通过阅读本书,可以全面了解SSD产业的现状、各家产品优劣势,为企业销售和采购决策提供参考;掌握基本的技术术语,以便更好地与客户或供应商沟通。

n  计算机、电子相关专业的在校本科生,存储方向的研究生:通过阅读本书,能够更好地将所学理论知识与业界实践结合,对相关知识有更加深刻的理解,为未来加入心仪的企业打好坚实的基础。

n  广大的DIY、游戏爱好者:通过阅读本书,可以学会如何选择最适合自己的SSD,以便用更小的投入获得更好的娱乐体验。

n  SSD产业感兴趣的投资人:通过阅读本书,可以全面了解SSD产业的现状,掌握基本的技术术语,以便更好地与企业沟通。

n  其他对SSD感兴趣的人

 

本人最近在研究有关SSDFTL算法,正在此时读到了此时对于SSDFTL内容,感觉受益匪浅,顿时有种开阔全貌之感,对于自己研究FTL有清晰主干。对FTL有如下总结。

SSD的核心技术之-FTLFTLFlash Translation Layer,闪存转换层)用于完成主机逻辑地址空间到闪存物理地址空间的翻译,或者说是映射。SSD每把一笔用户逻辑数据写入闪存地址空间,便记录下该逻辑地址到物理地址的映射关系,下次主机想读取该数据时,固件根据这个映射便能从闪存中把这笔数据读上来然后返回给用户。完成逻辑地址空间到物理地址空间的映射,这是FTL最原始也是最基本的功能。事实上,现在SSD中的FTL要做的事情还有很多,比如垃圾回收、磨损均衡、异常掉电处理等(后面会有详细介绍)。通过实现这些算法,FTLSSD存储介质特性隐藏起来,使用户使用基于闪存的SSD像使用传统HDD一样,不用考虑存储介质特性。

SSD使用的存储介质一般是NAND闪存,它具有如下特性。

1.         闪存块需先擦除才能写入,不能覆盖写(out-of-place update)

2.         闪存块都是有一定寿命的。

3.         存在读干扰问题

4.         存在数据保持问题

5.         存在坏块

6.         QLC或者TLC可以配成SLC来使用。

FTL除了需要完成基本的地址映射外,还需要帮闪存擦屁股,即做垃圾回收、磨损均衡、坏块管理、读干扰问题处理、数据保持问题处理等事情。随着闪存质量变差,FTL除了需要完成上述的常规处理外,还需要针对具体闪存特性或问题,去做一些特殊处理以获得好的性能和高的可靠性。

总的来说,因为闪存颗粒和控制器截然不同的特性,以往对于SSD的技术讨论以分散的论文为主。《深人浅出SSD》这本书的出现为SSD行业的从业者和科研人员提供了一个快速了解相关知识的人口。

所谓欲速则不达,学习者既要有信心,也要保持长期学习的心态,不断在学习和实践的过程中积累经验,提升能力,为以后的SSD开发打下良好基础。

总之本书内容系统、全面,内容丰富,讲解通俗易懂,非常适合研究SSD相关最新技术读者学习。


作者: shenwen2007_656583087, 来源:面包板社区

链接: https://mbb.eet-china.com/blog/uid-me-1854985.html

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