主要任务

类似传统机械硬盘，固态硬盘也有控制器，功能大同小异，就是在 NAND Flash 内存和计算机内存间传送数据；
而 HDD 则更加注重提高转，但是 SSD 的物理结构与 HDD 存在很大的相同，所以 SSD 的控制芯片还多延长寿命的功能；

1）误区校正（Error Correction，ECC）：确保数据的正确性；
2）平衡技术（Wear Levelng）：让每一个 SSD 中的组件都能被平均使用到，以延长寿命；
3）坏块标注：当有坏单元出现时，可以标注并对应到正常的区块；
4）读取涤净（Read scrubbing）：使用比如 ECC 来良探更正错误的功能；
5）读取干扰：读取时让临近比特不被干扰的技术；
6）读取缓存：这和传统硬盘一样；
7）垃圾回收：不被使用又没标注的区块必须回收使用；
8）数据加密：数据传输时必须先加密(安全、速度及兼容性)；

特性特征

需要靠 FTL 变换才能用在计算机上

计算机一直用传统硬盘，因此习惯上是用磁道来表示数据大小的。但 SSD 没有轨的概念，都是 Block/Page，因此在使用时，必须有一个变换机制，这个机制就称之为 Flash Translation Layer（FTL）；

FTL 映像表通常存在 SRAM/DRAM、NAND 内部或计算机的内存中方便操作。其介于文件系统和物理存储内存之间；

当操作系统以磁道的方式访问 SSD 的数据时，FTL 会将这个访问的地址转换成 SSD 的物理内存颗粒位置；

变换动作原理：
1）发现要与人数据，从 FTL 中找一块空白的 Block，从 Page n 幵始写入；
2）写入第 1 笔，Page n 写满，铺垫写第 2 笔人 Page n+1
3）写入第 2 笔，发现 Page n+1 已被标注无效（之前有东西还没擦拭），写入 Page n+2；
4）以此类推……
5）一个 Block 写满，写入下一个 Block；

垃圾回收（Garbage Collection）

在使用一段时间后，我们会发现，该 Block 会充满有效、无效标注的 Page，此时就会幵始逬行垃圾回收 动作；

1）找到空白的 Block，并将前个 Block 的有效 Page 复制到该空白 Block；
2）擦拭刚才 Block；
3）在 FTL 映像表中，更新 Block 的位置，以将数据指向新 Block 所在位置；

所这个 Block 之间复制的动作，正是决定 SSD 速度的重要因素之一；

数据压缩

大部分的 SSD 控制芯片会对数据进行压缩，
在 Sandforce 上称之为 Dura Write, Marvell 上也有相应的算法。这些芯片厂家的如意算盘是，大部分的数据都是没压缩的,如果将数据在芯片上先压缩 50%,那速度就会快一倍。如图形、声音、录像等已经压缩完毕的数据就无法处理，此时的速度就 是真实的 SSD 速度了；

同步颗粒、异步颗粒、切换模式

在 2006 年，Intel 推出 ONFi 接口（Open NAND Flash Interface），发展到 3.1（2013 年 8 月），其中就有所谓的 ONFi v2.x 同步颗粒及 ONFi v1.0 异步颗粒。两种在规格上看起来大同小异，但在真正买测上，速度可以差到 60%以上。三星在 2009 也推出所谓的 Toggle Mode 颗粒，速度也有巨大的差别；

异步颗粒

和一般 DRAM 一样，只有在电路的上升电平上生成信令，因此最高速度只有 50MB/S,这是 ONFi 1.0 的规格，但这样一种内存颗粒还是在继续生产。异步颗粒和控制器连接时，无法全部接上，必须轮流让控制器读取，因此在大量数据写入时就会生成性能上的瓶颈。部分 SSD 厂商通过固件强制打幵同步模式，也可达到同步的速度，但使用稳定度就大打折扣了；

异步颗粒，无法全部接上控制器：

同步颗粒

和 DDR 一样，在电路的上升 / 下降电平都生成信令，因此速度可以到达 133MB/s； 这是 ONFi 2.0 的规格，由于速度快，因此成本当然较高。同步颗粒可以并发和控制器连结，因此速度比异步的快上很多；

同步颗粒，能够并发和控制器连结：

切换模式

Toggle Mode 的颗粒可以用异步的方式达到同步颗粒的效果，并且更省电。目前的第一代 Toggle Mode 的颗粒就有 133MB/S 的速度，第二代可达 200MB/S，第三代可达 400MB/S，在 2013 年以后将会有产品出现；

切换模式：

同步 vs. 异步

针对读写擦拭，其有同步异步之分（将影响 SSD 性能）：

1）这是最基本的存储设备功能。以 SSD 来说, 由于并发接触的晶圆数量较多(和 U 盘及 SD 卡比较)，因此需 要较好地控制芯片来进行这些动作。每一个 Flash 内存的晶圆速度决定了其读写操作，换句话说，高速的 SSD 在每个 Matrix 中，拥有的 Flash 晶圆较多(如 100 个)，因此其并发处理的信道也较多，会比单个 U 盘的产品快 上很多，这就是所谓的“同步”式的 SSD 颗粒；

2）我们经常说闪存的同步与异步模式，其实是在 ONFI2.0 标准中新加入的特性（ToggleDDR 不存在同步闪存的情况，均为异步设计，但性能仍然强悍），ONFI 2.0 标准在 NAND 中加入了同步时钟发生器，主控可以通过发送同步指令激活闪存上的同步时钟信号，使闪存工作在同步模式，此时闪存的数据传输速率会大幅度提升，异步模式相当于 ONFI 1.0，闪存的带宽为 50MB/s，而同步模式下闪存至少也符合 ONFI 2.0，闪存带宽可达到 133MB/s 以上。实际上同步与异步闪存都是同一生产线上下来的，颗粒品质的优劣才产生了这样的区别；