SSD组成
SSD Controler、Flash Memory Array（NAND Flash，存储颗粒）、Dram(option)、Host Interface(eg. SATA、SAS、PCIe)
SSD基本工作原理：
从主机PC端开始，用户从操作系统应用层面对SSD发出请求，文件系统将读写请求经drive转化为相应的符合协议的命令，SSD收到命令执行相应操作，然后输出结果。
对SSD来说，输入是Command，输出是Data和Command Status。SSD前端（Front End）接受用户命令请求，经过内部处理，输出用户请求的数据或状态。
SSD前端负责和主机直接通信，接受主机发来的命令和相关数据，命令经SSD处理后，最终交由前端返回命令状态数数据给主机。
SSD通过SATA、SAS、PCIe等类型接口与主机相连，遵守相应的ATA、SCSI、NVMe协议。如表所示：
| 接口类型 | 协议命令 | 主机控制器接口 | 标准组织 | 文档链接 |
|---|---|---|---|---|
| SATA | ATA/SATA Command Set | AHCI(Advanced Host Controller Interface) | ATA-IO | SATA Spec |
| SAS | SCSI Command Set | SCSI | T10 of INCITs | SCSI Express |
| PCIe | NVMe Command Set | NVMe | PCI Express/NVM Express | PCI-SIG |
下面是SSD系统调用的一张简要示意图：
从图中可以看出，SSD主要有三大功能模块组成：
- 前端接口和相关协议模块
- 中间FTL层（Flash Translation Layer）模块
- 后端和闪存通信模块
SSD写操作
主机通过接口发送写命令给SSD，SSD收到命令后执行，并接受主机就要写入的数据。数据一般会先缓存在SSD内部的RAM中，FTL为每个逻辑数据块分配一个山村地址，当数据凑到一定数量后，FTL发送写闪存请求给后端，然后后端根据写请求，把缓存里的数据写到对应的内存空间。
但由于闪存不能覆盖写，闪存块要擦除才能写入。主机发来的某个数据块不是写在固定位置，SSD内部需要FTL这样一个东西，来完成逻辑数据块到闪存物理空间的映射。
假设一个128G的SSD，逻辑数据块大小为4KB,所以该SSD一共有128GB/4KB = 32M 个逻辑数据块。每个逻辑块都有一个映射，即每个逻辑块在闪存空间都有一个存储位置。闪存地址大小如果用4bytes表示，那么存储32M个逻辑数据块在闪存中的地址则需要32M*4B=128MB大小的映射表。
SSD内部维护了一张逻辑地址到物理地址的映射表，当主机发来都命令时，SSD能根据需要读的逻辑数据块查找该映射表，获取这些逻辑数据在闪存空间所在的位置，后端便能从闪存上吧对应数据督导SSD内部缓存空间，然后前端负责把这些数据返回给主机。
前面有说，闪存不能覆盖写，随着用户不断写入数据，闪存空间会产生垃圾（无效数据），FTL还要适时做垃圾回收（Garbage Collection),来腾出空间。
由于本篇只讲SSD层级的，更多细节上的实现，这里就不再写了，有关FTL的详细部分请参阅：FTL。
参考书籍：深入浅出SSD-固态存储核心技术、原理与实战
来源：CSDN
作者：洛洛100
链接：https://blog.csdn.net/BGONE/article/details/103644098