深入淺齣SSD:固態存儲核心技術 原理與實戰+固態存儲技術原理及數據恢復 原理與實戰書籍 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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SSDFans，劉永剛 著

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出版社： 机械工业

ISBN：9787111599791

商品编码：28477910565

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深入淺齣SSD:固態存儲核心技術 原理與實戰

作者： SSDFans   

 

齣版社：機械工業齣版社

 

ISBN：9787111599791

 

開本：16開

 

版次：1-1

目錄

贊譽 

序一 

序二 

前言 

1章 SSD綜述 1

1.1 引子 1

1.2 SSD vs HDD 3

1.3 固態存儲及SSD技術發展史 6

1.4 SSD基本工作原理 11

1.5 SSD産品核心參數 13

1.5.1 基本信息剖析 15

1.5.2 性能剖析 18

1.5.3 壽命剖析 21

1.5.4 數據可靠性剖析 23

1.5.5 功耗和其他剖析 26

1.5.6 SSD兼容性 29

1.6 接口形態 30

1.6.1 2.5寸 32

1.6.2 M.2 32

1.6.3 BGA SSD 35

1.6.4 SDP 37

1.6.5 U.2 38

1.7 固態存儲市場 38

1.7.1 SSD正在取代HDD 38

1.7.2 SSD、HDD應用場閤 39

1.7.3 SSD市場情況 39

2章 SSD主控和全閃存陣列 41

2.1 SSD架構 41

2.1.1 前端 42

2.1.2 主控CPU 45

2.1.3 後端 45

2.2 SSD主控廠商 47

2.2.1 Marvell主控 47

2.2.2 三星主控 49

2.2.3 國産主控，誰主沉浮 50

2.3 案例：矽格（SiliconGo）SG9081主控 55

2.4 案例：企業級和消費級主控需求的歸一化設計 56

2.5 案例：DERA（得瑞領新）NVMe控製器TAI和NVMe SSD産品 58

2.6 全閃存陣列AFA 60

2.6.1 整體解剖 60

2.6.2 硬件架構 64

2.6.3 軟件架構 66

2.6.4 工作流程 69

2.6.5 應用場景 74

2.7 帶計算功能的固態硬盤 75

3章 SSD存儲介質：閃存 77

3.1 閃存物理結構 77

3.1.1 閃存器件原理 77

3.1.2 SLC、MLC和TLC 78

3.1.3 閃存芯片架構 80

3.1.4 讀、寫、擦原理 83

3.1.5 三維閃存 84

3.1.6 Charge Trap型閃存 89

3.1.7 3D XPoint 91

3.2 閃存實戰指南 95

3.2.1 異步時序 95

3.2.2 同步時序 97

3.2.3 閃存命令集 100

3.2.4 閃存尋址 101

3.2.5 讀、寫、擦時序 102

3.2.6 ONFI與Toggle協議之爭 103

3.3 閃存特性 105

3.3.1 閃存存在的問題 105

3.3.2 壽命 107

3.3.3 閃存測試 109

3.3.4 MLC使用特性 110

3.3.5 讀乾擾 111

3.3.6 閃存數據保存期 112

3.4 閃存數據完整性 115

3.4.1 讀來源 115

3.4.2 重讀 117

3.4.3 ECC糾錯碼 118

3.4.4 RAID 119

3.4.5 數據隨機化 120

4章 SSD核心技術：FTL 122

4.1 FTL綜述 122

4.2 映射管理 124

4.2.1 映射種類 124

4.2.2 映射基本原理 126

4.2.3 HMB 128

4.2.4 映射錶刷新 130

4.3 垃圾迴收 131

4.3.1 垃圾迴收原理 131

4.3.2 寫放大 137

4.3.3 垃圾迴收實現 140

4.3.4 垃圾迴收時機 147

4.4 Trim 148

4.5 磨損平衡 150

4.6 掉電恢復 152

4.7 壞塊管理 155

4.7.1 壞塊來源 155

4.7.2 壞塊鑒彆 155

4.7.3 壞塊管理策略 157

4.8 SLC cache 158

4.9 RD& DR 160

4.10 Host Based FTL 161

4.10.1 Device Based FTL的不足 162

4.10.2 Host Based FTL架構 163

4.10.3 百度的軟件定義閃存 163

5章 PCIe介紹 166

5.1 從PCIe的速度說起 166

5.2 PCIe拓撲結構 169

5.3 PCIe分層結構 172

5.4 PCIe TLP類型 175

5.5 PCIe TLP結構 179

5.6 PCIe配置和地址空間 184

5.7 TLP的路由 189

5.8 數據鏈路層 197

5.9 物理層 202

5.10 PCIe Reset 205

5.11 PCIe Max Payload Size和Max Read Request Size 210

5.12 PCIe SSD熱插拔 211

5.13 SSD PCIe鏈路性能損耗分析 213

6章 NVMe介紹 216

6.1 AHCI到NVMe 216

6.2 NVMe綜述 218

6.3 吉祥三寶：SQ、CQ和DB 223

6.4 尋址雙雄：PRP和SGL 229

6.5 Trace分析 236

6.6 端到端數據保護 241

6.7 Namespace 245

6.8 NVMe over Fabrics 250

7章 SSD測試 258

7.1 主流SSD測試軟件介紹 258

7.1.1 SSD性能測試一神器——FIO 258

7.1.2 AS SSD Benchmark 263

7.1.3 ATTO Disk Benchmark 264

7.1.4 CrystalDiskMark 264

7.1.5 PCMark Vantage 266

7.1.6 IOMeter 266

7.2 驗證與確認 267

7.3 測試儀器 268

7.3.1 Emulator 268

7.3.2 協議分析儀 269

7.3.3 Jammer 272

7.4 迴歸測試 274

7.5 DevSlp測試 275

7.6 PCIe InterOp 278

7.7 WA測試 280

7.8 耐久度測試 281

7.9 認證Certification 288

7.10 SSD Performance測試 290

8章 SSD電源管理 294

8.1 SATA省電模式Partial和Slumber 294

8.2 SATA級省電模式DevSlp 295

8.3 SATA省電模式RTD3 299

8.4 PCIe省電模式ASPM 301

8.5 PCIe其他省電模式 305

8.6 NVMe動態電源管理 306

8.7 Power Domain 310

9章 ECC原理 312

9.1 信號和噪聲 312

9.2 通信模型 313

9.3 糾錯編碼的基本思想 315

9.3.1 編碼距離 315

9.3.2 綫性糾錯碼的基石——奇偶校驗（Parity-Check） 315

9.3.3 校驗矩陣H 和生成矩陣G 316

9.4 LDPC碼原理簡介 317

9.4.1 LDPC是什麼 317

9.4.2 Tanner圖 319

9.5 LDPC 解碼 319

9.5.1 Bit-flipping 算法 319

9.5.2 和積信息傳播算法 322

9.6 LDPC 編碼 327

9.7 LDPC 在SSD中的應用 327

9.7.1 NAND 會齣錯 328

9.7.2 NAND 糾錯模型 328

9.7.3 LDPC糾錯流程 330

固態存儲技術原理及數據恢復

隨著計算機技術的迅猛發展，人類社會進入到一個嶄新的時代。相伴而來的電子存儲技術正在改變人們的學習、生活和工作方式，U盤、固態硬盤、數碼相機、手機等各類電子存儲設備的廣泛普及，其數據安全問題已經成為人們普遍關注的問題，數據恢復技術從業人員及相關學生以及廣大電子設備使用者，應該瞭解掌握的電子設備的數據安全和數據恢復知識和一些基本技能。 本書閤理組織理論與實踐內容，目的是為瞭使讀者能夠瞭解Flash設備數據存儲及其數據恢復的基本知識，掌握相關的恢復技能等。本書構建瞭一個個鮮明的項目，層次清楚，概念，由淺入深，通俗易懂，既有基本知識、基本原理，又能夠密切聯係實際。

基 礎 篇
第1章 固態存儲技術概述 2
1．1 Flash存儲器的發展 2
1．1．1 內部存儲器的發展 3
1．1．2 各類存儲卡的發展 3
1．1．3 U盤的發展 4
1．1．4 固態硬盤的發展 4
1．2 計算機內部存儲器基礎知識 5
1．2．1 計算機存儲概述 5
1．2．2 計算機存儲器工作流程 6
1．3 Flash存儲器簡述 7
1．3．1 Flash的製造 7
1．3．2 Flash數據存儲簡介 9
1．3．3 Flash技術特性 11
1．3．4 NOR Flash與Nand Flash區彆 12
第2章 Nand Flash存儲器基礎知識 15
2．1 Nand Flash種類 15
2．1．1 SLC、MLC、TLC及QLC的含義 15
2．1．2 SLC、MLC、TLC及QLC的存儲原理 16
2．1．3 MLC技術的改進 17
2．1．4 3D V-Nand技術 17
2．2 Nand Flash邏輯結構 18
2．3 Nand Flash操作特點 19
第3章 Flash存儲卡基礎知識 20
3．1 Flash存儲卡綜述 20
3．2 Flash存儲卡的種類 23
3．2．1 CF卡係列 23
3．2．2 SD技術 25
3．2．3 MMC卡 31
3．2．4 其他類型的存儲卡 33
3．3 購買存儲卡注意事項 43
3．4 存儲卡使用注意事項 44
3．5 存儲卡常見故障及解決方法 45
第4章 U盤基礎知識 47
4．1 USB技術介紹 47
4．1．1 USB的通信模型 48
4．1．2 USB設備檢測及初始化 48
4．1．3 USB的性能特點 49
4．2 U盤的結構 50
4．2．1 U盤的結構簡述 50
4．2．2 U盤電路功能模塊 51
4．2．3 U盤工作原理 63
4．2．4 U盤技術參數 63
4．2．5 U盤使用注意事項 63
4．3 量産基本知識 64
4．3．1 量産定義 64
4．3．2 量産工具 64
4．3．3 量産案例 65
第5章 固態硬盤的基礎知識 67
5．1 固態硬盤的定義 67
5．2 固態硬盤的種類 67
5．2．1 基於閃存的固態硬盤 67
5．2．2 基於DRAM的固態硬盤 68
5．2．3 基於NRAM的固態硬盤 68
5．3 固態硬盤的優缺點 69
5．3．1 優點 69
5．3．2 缺點 69
5．4 固態硬盤內部結構 70
5．4．1 控製模塊 70
5．4．2 緩存模塊 71
5．4．3 存儲模塊 71
5．4．4 接口模塊 71
5．5 固態硬盤主控介紹 74
5．5．1 固態硬盤主流主控介紹 74
5．5．2 主控體係架構 74
5．5．3 固態硬盤主控固件 75
5．6 固態硬盤管理 76
5．6．1 映射錶 76
5．6．2 重映射與垃圾迴收 77
5．6．3 損耗平衡 78
5．6．4 TRIM 79
5．7 固態硬盤的優化 79
5．7．1 固態硬盤的使用環境優化 80
5．7．2 固態硬盤的分區優化 80
5．8 固態硬盤的使用

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