缓存对于工业级固态硬盘的重要性

缓存对于工业级固态硬盘的重要性

工业级固态硬盘（SSD）在现代计算系统中扮演着至关重要的角色，其性能和可靠性直接影响着各种工业应用的效率。在工业级SSD的众多组件中，缓存系统是提升读写速度的关键技术之一。本文将深入探讨工业级SSD中的两种主要缓存类型：传统DDR缓存和SLC缓存，以及它们如何协同工作以优化存储性能。

工业级固态硬盘由三个主要部分组成：控制器、NAND Flash芯片和DRAM缓存。每个部分都很重要。所以，这一次，我们来讨论一下工业级固态硬盘缓存。

传统DDR缓存

工业级固态硬盘也是一个简化的计算机系统。是控制它的CPU。一般来说，“缓存”指的是这个CPU使用的内存DRAM。它的主要功能很简单，就是充当数据的临时存储。从外面看，好像是数据先存储在这里，再写入闪存颗粒，所以这个DRAM就是缓存。很多时候是DDR3或者DDR4之类的。

SLC缓存(即SLC Cache)

我们都知道理论上TLC颗粒的读写速度比SLC和MLC慢很多，但是为什么TLC颗粒的工业级固态硬盘速度在运行时并不比SLC和MLC慢呢？

这是因为大多数TLC固态硬盘，其内部容量的一部分是通过模拟SLC模式来工作的，这就是SLC缓存。所以当TLC固态硬盘开机运行的时候，你会发现启动很快，但是当模拟的SLC模式用完之后，速度会大大下降，这也是固态硬盘传输大文件时TLC颗粒明显的速度下降，这是TLC固态硬盘的通病。

数据从缓存写入闪存颗粒

因为TLC闪存颗粒本身速度比较慢，所以完成这个任务需要很长时间。为了解决TLC工业级固态硬盘速度慢的问题，在SSD里面加上一个小容量的缓存颗粒，即工业级固态硬盘缓存，数据先写入缓存。

注意：缓存的有无并不影响工业级固态硬盘的寿命，但NAND FLASH写的次数决定了工业级固态硬盘的寿命。其次，主控芯片的固件算法也是决定工业级固态硬盘性能和使用寿命的重要因素。

一般SSD上的缓存都是由一两个DRAM颗粒组成，起到数据交换的缓冲作用。SSD产品是否有缓存设计，往往是厂商根据产品定位和用途做出的决定。一般一些入门级产品或者低速产品会设计成没有缓存，而一些高速产品因为数据交换量大，会设计成有缓存，以提高产品的读写效率。