針對有關固态硬碟的這些疑慮，我們接下來一一闡述。

固态硬碟讀寫速度快的原理是什麼？

我們先來回顧一下普通的機械硬碟是如何工作的。機械硬碟的讀寫過程需要磁頭在其他機械零件的精密配合下進行尋道找到磁盤上資料存儲的位置。也就是說機械硬碟的讀寫過程依靠的是實體機械的運作。而固态硬碟的讀寫過程，是在主要的指揮下，通過電學信号的傳輸完成對閃存晶片(如下圖是NAND閃存的基本單元)的讀寫操作。是以，固态硬碟的讀寫過程依靠的是電學信号。電學信号比實體機械的運作快多了，這就是固态硬碟硬碟讀寫快的本質原因。

我們這裡再說一組資料，現在固态硬碟讀取資料的時間一般都在0.1ms以下，而機械硬碟讀取資料的時間一般在10ms以上。資料一出，差距立判。

是不是顆粒越多讀寫性能和壽命越好？

的确是這樣，固态硬碟容量越大，内部的顆粒就越多，讀寫性能越好，壽命就越長。不過，容量越大，對讀取速度的影響不是很大，對寫入速度影響比較大，比如下圖是某款固态硬碟的不同容量的對比資料：

那是為什麼呢？要解答這個疑問，我們需要了解一下固态硬碟中主要和NAND閃存之間的工作模式。如下圖是固态硬碟結構示意圖，我們可以看到，固态硬碟主要和NAND閃存之間的溝通需要有一個“橋梁”，這個“橋梁”的專業術語叫做通道(Channel)。每個通道内也會有多個NAND閃存顆粒并行，如下圖中是4個通道，每個通道放8個NAND顆粒，也就是總共有32顆NAND晶片。

每個通道中的NAND晶片不可能同時進行寫入操作，那怎麼辦呢？好辦，就這樣做：由于NAND寫入過程有一段延遲，讓不同的NAND晶片行成一個操作梯度(如下圖)，這裡專業名詞叫做Interleave。好處就是充分降低寫入延遲，提升寫入速度。

執行Interleave操作的NAND顆粒越多，對固态硬碟的性能提升效果越明顯，如下圖測試資料。假設每頁寫入時間是100us, 4顆NAND閃存晶片的寫入速度是1顆NAND閃存晶片的4倍。

固态硬碟和U盤中閃存的差別？

雖然固态硬碟和U盤中實作資料存儲的媒體都是NAND閃存，為啥不一樣呢？其實，本質上是一樣的，都是NAND閃存。但是二者之間最大的差別就是品質問題。固态硬碟中采用的NAND閃存一般都是高品質的NAND等級。而U盤中采用的NAND閃存很多都是固态硬碟中NAND閃存篩選之後的顆粒。也就說，U盤中的NAND閃存通常要比固态硬碟中的NAND閃存低一個級别，甚至更低。

結語

本文我們針對題目中的三個疑問作出了闡述，你有收獲嗎？如果有的話，勞煩點個贊，留個言哦~

精彩推薦:

• 淺析PCIe鍊路LTSSM狀态機
• 淺析PCIe系統性能
• LDPC編解碼初探
• 淺析PCI配置空間
• 步入新時代 | PCIe 4.0帶來了哪些驚喜？
• PCIe SSD飛入尋常百姓家靠什麼？
• SCM+MLC/TLC NAND混合SSD性能探究
• 淺析企業級SSD Multi-Stream Write技術
• 企業級SSD發展趨勢
• 2D NAND和3D NAND橫向對比
• 第二代3D TLC NAND原廠級深度評測
• 為QLC保駕護航 | 慧榮科技亮出最新LDPC技術
• SSD固态硬碟接口種類多，你了解多少？
• 寫放大機制與影響因素詳解
• 詳解SSD之垃圾回收GC
• SSD為什麼需要Trim？
• OP詳解: 誰“偷”走了SSD的容量？
• SSD性能優化之4K對齊
• 檔案系統全記錄回顧
• 快來看，SATA秘籍驚現江湖！！！
• PCIe最全科普貼流出！不說了，趕快Mark！
• 獨家釋出 | Linux NVMe Driver學習筆記大合集
• 存儲随筆《NVMe專題》大合集及PDF版正式釋出！

更多精彩内容，敬請關注頭條号/悟空問答【存儲随筆】擷取更多活動内容。

同時，也可以關注微信公衆号: 存儲随筆，Memory-logger.