标签: SSD和FTL

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 SSD 与 HDD 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 Fabrics ， UFS 存储协议栈、 UPIU 、 RPMB 、 UFS 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 对 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 SSD 的 FTL 算法，正在此时读到了此时对于 SSD 的 FTL 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 -FTL 。 FTL （ FlashTranslationLayer ，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， FTL 把 SSD 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-placeupdate) 。 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。