① SSD是什么
SSD(Solid State Disk)泛指使用NAND Flash组成的固态盘。
相比传统的磁盘,闪存(FLASH)有固有的优势,非易失性,存取速度快,抗震和低功耗。所以,它在嵌入式系统中被广泛采用,如USB闪盘,CF卡存储器,移动设备等。SSD很有可能彻底改变存储系统的前景。
闪存可分为两大规格,一种是NAND FLASH ,一种是NOR FLASH。NOR FLASH具有单独的地址线和单独的数据线,NAND FLASH的数据,地址都是通过同一个IO总线传递。NAND FLASH的擦写次数,最大可达到百万次,而NOR FLASH:只能擦写十几万次。NOR FLASH的读速度比NAND FLASH稍快一些,NAND FLASH的写入和擦除速度比NOR FLASH快很多。
而且NAND FLASH与NOR FLASH相比,成本要低一些,而容量大得多。因此,NOR FLASH比较适合频繁随机读写的场合。NAND FLASH主要用来存储资料,我们常用的闪存产品,如闪存盘、数码存储卡都是用NAND FLASH。
NAND FLASH分为SLC-单层式储存(Single-Level Cell)和MLC-多层式储存(Multi-Level Cell)。SLC每个存储单元存放1 bit 数据,该值由高低不同的两个阈值电压来区分。MLC 的每个存储单元存放2 bit或3 bit数据,可以表示4个或8个不同的值。与SLC闪存相比,MLC闪存价格较低,但性能和寿命却不如SLC。SLC可以存取10万次,而MLC只能承受约1万次的存取。由于SLC的寿命和性能的提高,普遍认为SLC非常适合企业级应用。所以,一般SLC用在工业和军事领域,MLC主要用在消费电子领域。目前,SLC的单颗粒一般为16Gb-32Gb,MLC的单颗粒为32Gb-64Gb。
SSD(Solid State Disk)泛指使用NAND Flash组成的固态盘。
SSD必须包含主机接口逻辑来支持某些形式的物理主机接口连接(USB,FiberChannel,PCI Express,SATA)和逻辑磁盘仿真,就像FTL(flash translation layer)机制可以使SSD模拟硬盘。主机互联的带宽严重的制约了整个系统的性能,所以,它必须和flash的性能相匹配。沿着基本数据路径有未处理的和已经处理的请求,内部的缓冲管理放置这些请求。复用器可以发出指令,并且处理flash的串行接口的数据传输。复用器也可以包含附加的逻辑,例如指令和数据的缓冲。处理器用来处理请求流和管理逻辑块地址到flash上物理位置的映像。处理器,缓冲管理和复用器通常在例如ASIC、FPGA的分离元件上实现,而且数据在这些逻辑部件之间的流动是非常快的。处理器及其相关的RAM是可以集成的。
② 存储和内存的区别
内存和储存的区别:易失性和易失性不同、性能不同、存储时长不同、访问权限不同
1、易失性和易失性不同
存储器,如随机存取存储器(RAM),是不稳定的。这意味着当系统关机时数据会丢失。相比之下,外部存储器是非易失性的,因此即使没有电源也可以保存数据。
2、性能不同
在大多数情况下,外部内存比内存慢得多。与外部存储器不同,ram通过更宽更快的总线直接连接到CPU。
3、不同的存储时间
断电后不保留内存,可长期保留外存
4、不同的访问权限
CPU只能直接访问内存,外部内存只能先在内存CPU中处理。
③ 存储和内存的区别是什么
内存技术
现如今,无论是手机还是电脑内存都使用了DRAM存储技术。DRAM(Dynamic Random Access Memory),即动态随机存取存储器,最为常见的系统内存。DRAM只能将数据保持很短的时间。为了保持数据,DRAM使用电容存储,所以必须隔一段时间刷新(refresh)一次,如果存储单元没有被刷新,存储的信息就会丢失。
存储技术
至于存储方面,现如今主要包含两大类技术:HDD(Hard Disc Drive)和NAND Flash,关于HDD在这里就不做过多介绍。NAND Flash全名为Flash Memory,属于非易失性存储设备(Non-volatile Memory Device),Flash的内部存储是MOSFET,里面有个悬浮门(Floating Gate),是真正存储数据的单元。
数据在Flash内存单元中是以电荷(electrical charge) 形式存储的。存储电荷的多少,取决于图中的外部门(external gate)所被施加的电压,其控制了是向存储单元中冲入电荷还是使其释放电荷。而数据的表示,以所存储的电荷的电压是否超过一个特定的阈值Vth来表示。
对于数据的表示,单个存储单元中内部所存储电荷的电压,和某个特定的阈值电压Vth,相比,如果大于此Vth值,就是表示1,反之,小于Vth,就表示0;对于nand Flash的数据的写入1,就是控制External Gate去充电,使得存储的电荷够多,超过阈值Vth,就表示1了。而对于写入0,就是将其放电,电荷减少到小于Vth,就表示0了
④ CCD工作原理的电荷的存储
构成CCD的基本单元是MOS(金属-氧化物-半导体)结构 如图I(a)所示,在栅极G施加正偏压UO之前,P型半导体中空穴(多数载流子)分布是均匀的。当栅极施加正偏压UG(此时UG小于P型半导体的阈值电压Uth)后,空穴被排斥,产生耗尽区,如图I(b)所示。偏压继续增加,耗尽区将进一步向半导体内延伸。当UG>Uth时,半导体与绝缘体截面上的电势(常称为表面势,用ΦS 表示)变得如此之高,以至于将半导体内的电子(少数载流子)吸引到表面,形成一层极薄的(约10um )但电荷浓度很高的反型层,如图I(c).
反型层电荷的存在表明了MOS结构存储电荷的功能.然而,当栅极电压由零变到高于阈值电压时,轻掺杂半导体中的少数载流子很少,不能立即建立反型层.在不存在反型层的情况下,耗尽区将进一步向体内延伸,而且,栅极的衬底之间的绝大部分电压降落在耗尽区上,如果随后可以获得少数载流子,那么耗尽区将收缩,表面势下降,氧化层上的电压增加.当提供足够的少数载流子时,表面势可降低到半导体材料费密能级ΦP 的两倍.
例如,对于掺杂为10CM的P型半导体,费密能级为0.3V.耗尽区收缩到最小时,表面势ΦS下降到最底值0.6V,其余电压降在氧化层上。表面势ΦS随反型电荷浓度QINV,栅极电压UG的变化表示在图II和图III中。
图II中的曲线表示的是在掺杂为10CM的情况下,对于氧化层的不同厚度在不存在反型层电荷时,表面势ΦS 与栅极电压UG 的关系曲线.图III为栅极电压不变的情况下,表面势ΦS 与反型层电荷密度的关系曲线.曲线的直线性好,说明表面势ΦS与反型层电荷浓度QVIN 有着良好的反比例线性关系.这种线性关系很容易用半导体物理中的”势阱”概念描述.电子所以被加有栅极电压UG 的MOS结构吸引到氧化层与半导体的交界处,是因为那里的势能最低.在设有反型层电荷时,势阱的”深度”与栅极电压 UG的关系恰如ΦS 与UG 的线性关系,如图IV(a)空势阱的情况.图IV(b)为反型层电荷填充1/3势阱时,表面势收缩,表面势ΦS 与反型层电荷填充量QP 间的关系如图所示。