固态硬盤中判斷浮動門場效應晶體管的栅極、源極和漏極判斷方法:S極是兩根線相交,D極單獨引線。N溝道電源接D極,輸出在S極;P溝道電源接在S極,輸出在D極。
固态硬盤使用FTL閃存映射層Flash Translation Layer閃存映射表與機械磁盤建立了橋梁。固态硬盤的主控除了要管理閃存外,還要維護FTL閃存虛拟轉換層,在FTL的基礎上固态硬盤的主控還要實現ecc糾錯、垃圾回收、壞塊管理和磨損均衡等功能,主控是固态硬盤裡面發熱最大的部件。
固态硬盤的存儲單元cell原理上是一個P型N溝道的場效應晶體管。
英特爾在22納米的時候用上了3D晶體管。經常說的22納米、14納米、7納米指的是溝道的寬度。
N型半導體是在矽中摻雜磷P元素,多自由電子。
P型半導體是在矽中摻雜硼B元素,多空穴。
栅極可以控制電流,一般給栅極加上電壓,由于有絕緣層的存在,在栅極和P結之間形成電容,有一個電場存在。在NPN兩種半導體的存在,會在電場中形成導電的溝道。讓兩個N型半導體之間連通,進而導電了。控制栅極電壓的大小,就能控制溝道的深度,進而控制電流的大小。這種用電壓形成電場,進而控制電流大小的半導體就叫做場效應管。
浮置栅極就是NAND flash種存儲電荷的地方。
在隧道效應的影響下,給栅極加電壓,部分電子通過絕緣層到達浮置栅極,這就是數據的寫入。斷電之後,由于隧穿絕緣層的存在,電子還會保持在浮置栅極中,會一直保持着電位。重新加電之後,導電溝道導通,就能讀取到輸出的電流,就知道浮置栅極裡面是否存儲了數據。cell的工作原理,導緻不能直接覆蓋寫入數據。需要先放電擦除數據再寫入,擦除數據的最小單位是block,也就是把浮置栅極裡面的電荷先釋放掉,讓場效應管完全截止之後再寫入。隧穿絕緣層每次有電子通過的時候,都有稍微的損耗,這也就是顆粒耐久度的由來。
slc存儲1bit數據,電壓狀态是兩種,0和1。
mlc存儲2bit數據,電壓狀态是4種,分别是00、01、10、11。
tlc是存儲3bit數據,電壓狀态是8種。
qlc是存儲4bit數據,電壓狀态是16種。
因為NAND 閃存重新寫入數據前要先擦除數據,所以需要涉及垃圾回收、trim指令和磨損均衡的問題。
SSD固态硬盤
鼓勵的話語:時窮節乃現,危難見英雄!
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