内存和SSD的区别 终于搞懂了

1、手机/电脑的内存和存储

现现在跟着手机的不绝推广和遍及，已袒护电脑期间的光辉，许多新生代的用户都与手机的存储就陷入了茫然，于是我们常常会碰着“Q：你的手机内存多大？A：128GB”这样的笑话，现实上我们也信托提问者就是想知道手机存储容量的巨细，而答复者也已经凭证约定俗成的方法答复了题目。

于计较机构成道理来说明：手机和电脑并没有本质的区别，主体布局依然为输入装备、存储器、运算器、节制器和输出装备，至于外围的存储装备现实只是一个帮助，以是称之为帮助存储器，只是由于人们对付功效的更多需求，以是它又成为人们好像“看得着、摸得见”的最重要构成部门--存储。

计较机的构成道理内里这样先容计较机的存储器：存储器是用来存储措施和数据的部件，对付计较机来说，有了存储器，才有影象成果，才气担保正常事变。存储器的种类许多，按其用途可分为主存储器和帮助存储器，主存储器又称内存储器，而诸如硬盘、SSD等都为帮助存储器。

套用收集上这样一个关于内存和存储的界说，各人也许再也不会弄夹杂了：你口里吃花生就CPU在处理赏罚数据，硬盘容量巨细就是你的口袋巨细（能放几多花生），内存巨细就是你的手的巨细（一次能抓几多出来）。

现现在，无论是手机照旧电脑内存都行使了DRAM存储技能。DRAM（Dynamic Random Access Memory），即动态随机存取存储器，最为常见的体系内存。DRAM只能将数据保持很短的时刻。为了保持数据，DRAM行使电容存储，以是必需隔一段时刻革新（refresh）一次，假如存储单位没有被革新，存储的信息就会丢失。

至于存储方面，现现在首要包括两大类技能：HDD（Hard Disc Drive）和NAND Flash，关于HDD在这里就不做过多先容。NAND Flash全名为Flash Memory，属于非易失性存储装备(Non-volatile Memory Device)，Flash的内部存储是MOSFET，内里有个悬浮门(Floating Gate)，是真正存储数据的单位。

数据在Flash内存单位中是以电荷(electrical charge) 情势存储的。存储电荷的几多，取决于图中的外部分（external gate）所被施加的电压，其节制了是向存储单位中突入电荷照旧使其开释电荷。而数据的暗示，以所存储的电荷的电压是否高出一个特定的阈值Vth来暗示。

对付数据的暗示，单个存储单位中内部所存储电荷的电压，和某个特定的阈值电压Vth，对比，假如大于此Vth值，就是暗示1，反之，小于Vth，就暗示0；对付nand Flash的数据的写入1，就是节制External Gate去充电，使得存储的电荷够多，高出阈值Vth，就暗示1了。而对付写入0，就是将其放电，电荷镌汰到小于Vth，就暗示0了。

2、DRAM和NAND的单元

从上面的存储道理可以看出，DRAM和NAND的存储单元现实为b，那么为什么存储产物的容量一样平常都用B来标注呢？而存储产物的颗粒容量又以b来标注呢？

以DRAM内存颗粒为例，其存储组织布局为深度（Depth）加上位宽（Width），下面我们以美光官方的一份内存颗粒文档为各人理会，譬喻编号为MT40A1G16HBA-083E的内存颗粒，其深度（Depth）和位宽（Width）别离为1Gb和16，容量显然为16Gb，关于内存颗粒的容量我们这样表明下各人也许会更好领略一些。

我们把MT40A1G16HBA-083E比作一个国度，这个国度有16个都市，每个都市有1024x1024x1024（1G=1024M，1M=1024K，1K=1024）个家庭，那么这个国度总共就会有16x1024x1024x1024个家庭，又若是每个都市都配置一个城门，每次只能放行一个家庭，那么这个国度每次都多只能放行16个家庭。

而此刻无论是桌面PC照旧手机根基已经进入了64bIT期间，处理赏罚器每次吞吐数据的单元为64，也就是说处理赏罚器一次必要抽调64个家庭，那么怎么办呢？于是我们就将多个国度连系起来，对付一个拥有16个都市的国度而言，那么只必要4个国度就可以满意处理赏罚器的需求。不外假如对付一些小国只有4个可能8个都市的，那么一次就必要16个国度连系起来可能8个国度连系起来才气够满意需求。

此刻再来说说为什么DRAM可能NAND存储颗粒不合用B而是用b来标注呢？现实上轻微相识计较机道理的用户应该知道，现存的计较机系统布局B（Byte）暗示一个字节，而b（bit）暗示1个位。

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对付纯真1个bit的0可能1来说计较机的辨认就是“是”可能“非”，无数个0可能1组织起来计较机并不会知道这代表着什么？而数据应该怎么和计较机的0可能1对应起来呢？于是就有了ACSII编码，每一个字母可能标记都对应一个ACSII编码，这样实际天下的说话就和计较机就完全对接上了。

ACSII编码划定每一个标记占用的巨细为8bit，简称一个字节（Byte），于存储而言1个字节才算根基的单元，以是文件的存储就以Byte为最小单元。不外无论是DRAM照旧NAND因为对接的计较机乃至长短计较机装备，其产物的存储单元属性并不必然是Byte，以是依然为bit标注。

其它在数据流，譬喻收集带宽、USB带宽、PCI-E带宽，我们又会发明以b为单元，这是由于对付数据传输而言，都是以通道流情势，就像上面的例子一样一次只能放行一个家庭。而在数据传输进程中为了确保数据的安详还会插手一些校验数据在个中譬喻USB 3.0就回收了8b/10b的编码方法（每传输8bit数据就必要插手2bit校验数据），这个时辰假如再行使Byte作为单元显然乱了章法，不适时宜。

3、SLC、MLC、TLC NAND的区别

对付基于NAND存储技能的装备而言，无论是U盘照旧SSD，乃至是SD卡，城市涉及到一个题目本钱，于是产物计划从SLC转变到MLC，再到TLC，乃至QLC也将在后续问世，那么SLC、MLC、TLC毕竟对用户有什么影响呢？

SLC--SLC英文全称(Single Level Cell——SLC)即单层式储存

SLC技能特点是在浮置闸极与源极之中的氧化薄膜更薄，在写入数据时通过对浮置闸极的电荷加电压，然后透过源极，即可将所储存的电荷消除，通过这样的方法，便可储存1个信息单位，这种技能能提供快速的措施编程与读取，不外此技能受限于Silicon efficiency的题目，必必要由较先辈的流程强化技能(Process enhancements)，才气向上晋升SLC制程技能。

MLC--MLC英文全称（Multi Level Cell——MLC)即多层式储存

英特尔（Intel）在1997年9月最先开拓乐成MLC，其浸染是将两个单元的信息存入一个Floating Gate（闪存存储单位中存放电荷的部门），然后操作差异电位（Level）的电荷，通过内存储存的电压节制精准读写。MLC通过行使大量的电压品级，每 个单位储存两位数据，数据密度较量大。SLC架构是0和1两个值，而MLC架构可以一次储存4个以上的值，因此，MLC架构可以有较量好的储存密度。

TLC--TLC英文全称（Trinary-Level Cell）即三层式储存

TLC即3bit per cell，每个单位可以存放比MLC多1/2的数据，共八个充电值，所需会见时刻更长，因此传输速率更慢。TLC上风价值自制，每百万字节出产本钱是最低的，可是寿命短，只有约1000次擦写寿命。

正如上面的先容，从SLC到MLC再到TLC，cell对付电压的准确节制更高，这直接导致TLC的寿命降落到只有1000次PE，而对应的SLC和MLC别离为10000 和3000，相对来说TLC的经久度明显降落。

TLC的其它一个劣势就是数据的读写服从，在SLC期间，1个cell一次只必要读取/写入1个bit，到MLC期间每次必要读取/写入2bit，而到TLC期间则上升到3bit，很显然其机能受到电压节制的措施伟大度会变慢，虽然因为工艺和主控的不绝进级，今朝TLC已经可以追平MLC产物。

不外TLC经久的硬伤短时刻内并无法获得有用办理，虽然TLC的经久可以通过存储装备的容量加大而平衡磨损，变相演唱了产物的行使寿命。