1.5.1 基本信息剖析

1.SSD容量

SSD容量是指提供给终端用户使用的最终容量，以字节（B）为单位。这里要注意，标称的数据都以十进制为单位，程序员出身的人容易认为它是以二进制的。同样一组数据，二进制比十进制会多出7%的容量，例如：

十进制128GB：128×1000×1000×1000B=128000000000B

二进制128GB：128×1024×1024×1024B=137438953472B

以二进制为单位的容量在行业内称为裸容量，以十进制为单位的容量称为用户容量。

闪存本身是裸容量。那么，裸容量多出的7%的容量在SSD内部做什么用呢？SSD可以利用这多出来的7%的空间管理和存储内部数据，比如把这部分额外的空间用作FTL映射表存储空间、垃圾回收所需的预留交换空间、闪存坏块的替代空间等。这里的7%的空间可以转换为OP（Over Provisioning）概念，公式是：

2.介质信息

当前SSD的核心存储介质是闪存，闪存这种半导体介质有其自身的物理参数，例如PE cycles（编程擦除次数）、Program（写编程）时间、数据Erase（擦除）和Read（读）时间、温度对读写擦的影响、闪存页的大小、闪存块的大小……这些都是介质的信息，介质的好坏直接影响数据存储的性能和完整性。

闪存分为SLC、MLC、TLC（甚至QLC），这指的是一个存储单元存储的位数（见表1-6）。

❑ SLC（Single-Level Cell）即单个存储单元存储1bit的数据。SLC速度快，寿命长（5万～10万次擦写寿命），但价格昂贵（是MLC的3倍以上）。

❑ MLC（Multi-Level Cell）即单个存储单元存储2bit的数据。MLC速度一般，寿命一般（约为3000～10000次擦写寿命），价格一般。

❑ TLC（Trinary-Level Cell）即单个存储单元存储3bit的数据，也有闪存厂家称之为8LC。它速度慢，寿命短（500～1500次擦写寿命），价格便宜。

闪存发展到现在，经历了2D平面到3D立体制程（Process）两个大阶段。发展目标只有一个：硅片单位面积（mm2）能设计生产出更多的位（bit），让每GB成本和价格更低。这既是介质厂商的目标，也是客户的诉求，还是半导体工业发展的趋势。

来看一下2D到3D的单位面积位数的比较（见表1-7），48层三星的3D V-NAND每平方毫米能生产出2600Mb的数据，3倍于2D闪存，所以同样的晶元3D可以比2D多切割出2倍的数据量。简单计算一下，每GB的价格能降为原来的1/3。

最后我们来看一下几家闪存厂商的生产发展节点示意图（见图1-17）。用一句话来概括最终竞争的目标：在制程允许的范围内，发展更密、更快、价格更低的闪存产品。

3.外观尺寸

SSD是标准件，外观尺寸需要满足一定的规定要求（长宽高和接口连接器），这又通常称为Form Factor。那SSD会有哪些Form Factor呢？其中尺寸细分为3.5in、2.5in、1.8in，还包括M.2、PCIe Add-In、mSATA、U.2、EDSFF等Form Factor标准（见图1-18），每个Form Factor都有三围大小、重量和接口引脚等明确规范。

4.其他

下面介绍温度及认证与兼容性信息这两个参数。

❑ 温度：SSD应在0～70℃温度范围内使用，超出这个温度范围，SSD可能出现产品异常和数据异常。SSD的非工作温度为-50～90℃，这是SSD储存和运输期间的温度，也就是在非开机工作状态下，产品运输和仓库存储时的参考温度。在-50～90℃之外的温度下，SSD可能会损坏。

❑ 认证与兼容性信息（见图1-19）：SSD硬件和软件都应通过认证测试，以此反映产品的标准测试情况，同时让客户明确产品通过了相应的测试。认证和兼容性信息是对应标准组织的测试集，而标准组织属于第三方，具有独立、客观的特点，所以这个测试通过就意味着可以免去客户再做这部分测试了。