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本書從基礎認知、核心技術、協定、測試和快閃記憶體系統五個方面對SSD固態存儲進行全面且深入解讀。相較於第1版,本書新增了近40%的新內容,並對之前20%左右的過時內容進行了更新或刪減。基礎概念部分,新增了近3年固態存儲市場和快閃記憶體市場的變化,並重點介紹了一些特殊的SSD存儲的知識,包括可計算存儲、工業存儲、混合存儲以及相關產品架構。核心技術部分,除原有的主控、存儲介質、他、FTL、ECC的原理和實現外,還專門增加了SSD主控、3D NAND、QLC快閃記憶體、新型記憶體與SCM、混合式FTL等重點和熱點技術。協定部分在原有基礎上對PCIe、NVMe進行了近30%的新內容擴展,同時新增了對UFS協議的介紹和解讀。測試部分基本都是新內容,主要介紹了與SSD相關的測試基本概念、原理、落地方法和工具。擴展部分是全新的章節,主要對快閃記憶體檔案系統進行深入解讀,這是當前各大SSD廠商及相關從業者關心的內容。
●讚譽序1序2前言產品與市場篇第1章SSD綜述21.1引子21.2SSD與HDD41.3固態存儲及SSD技術發展史71.4SSD基本工作原理151.5SSD產品核心指標171.5.1基本資訊剖析181.5.2性能剖析211.5.3壽命剖析241.5.4資料可靠性剖析261.5.5功耗和其他剖析291.5.6SSD系統相容性321.6介面形態331.6.12.5in351.6.2M.2351.6.3BGA SSD371.6.4U.2381.6.5EDSFF38第2章SSD及快閃記憶體市場432.1SSD市場432.1.1消費級SSD取代HDD432.1.2SSD和HDD應用場合452.1.3SSD市場情況452.1.4國產SSD廠商和產品462.2快閃記憶體市場572.2.1近期新原廠動態572.2.2快閃記憶體發展趨勢72第3章專用SSD存儲763.1可計算存儲763.1.1可計算存儲的誕生背景763.1.2可計算存儲的應用探索783.1.3可計算存儲的成功案例843.1.4可計算存儲的前景展望863.2航太存儲873.2.1背景873.2.2航太存儲系統技術現狀與發展趨勢88核心技術篇第4章SSD主控944.1解讀控制器架構944.2SSD主控廠商994.2.1SSD主控國際大廠1004.2.2SSD主控國內廠商103第5章NAND快閃記憶體1225.1快閃記憶體基本原理1225.1.1存儲單元及相關操作1225.1.2快閃記憶體類型1255.1.3快閃記憶體組織結構1285.1.4擦、寫、讀操作1305.1.5閾值電壓分佈圖1335.2快閃記憶體可靠性問題1365.2.1磨損1365.2.2讀干擾1375.2.3寫干擾和抑制程式設計干擾1385.2.4資料保持1405.2.5存儲單元之間的干擾1415.3資料可靠性問題的解決方案1425.43個與性能相關的快閃記憶體特性1445.4.1多Plane操作1445.4.2緩存讀寫操作1465.4.3非同步Plane操作1475.53D快閃記憶體1485.5.1使用3D技術提高快閃記憶體密度1485.5.23D快閃記憶體存儲單元1505.5.33D快閃記憶體組織結構1525.5.43D快閃記憶體週邊電路架構154第6章FTL詳解1566.1FTL綜述1566.2映射管理1586.2.1映射的種類1586.2.2映射的基本原理1606.2.3HMB1636.2.4映射表寫入1646.3垃圾回收1656.3.1垃圾回收原理1656.3.2寫放大1746.3.3垃圾回收實現1766.3.4垃圾回收時機1876.4解除映射關係1876.5磨損均衡1896.6掉電恢復1916.7壞塊管理1936.7.1壞塊鑒別1946.7.2壞塊管理策略1956.8SLC緩存1966.8.1SLC緩存寫入策略和分類1966.8.2讀寫過程1976.8.3資料移轉1986.9讀干擾和資料保持199第7章ECC原理2027.1信號和雜訊2027.2通信系統模型2037.3糾錯編碼的基本思想2047.3.1編碼距離2057.3.2線性改錯碼的基石—奇偶校驗2057.3.3校驗矩陣H和生成矩陣G2067.4LDPC原理簡介2077.4.1LDPC是什麼2077.4.2Tanner圖2087.5LDPC解碼2097.5.1Bit-f?lipping演算法2097.5.2和積資訊傳播演算法2117.6LDPC編碼2167.7LDPC改錯碼轉碼器在SSD中的應用217協議篇第8章PCIe介紹2228.1從PCIe的速度說起2228.2PCIe拓撲結構2258.3PCIe分層結構2288.4PCIe TLP類型2318.5PCIe TLP結構2348.6PCIe配置和位址空間2398.7TLP的路由2448.8資料連結層2518.9實體層2568.10PCIe重置2598.11PCIe優選有效載荷和優選讀請求2648.12PCIe SSD熱插拔2658.13SSD PCIe鏈路性能損耗分析2668.14PCIe省電模式ASPM2698.15PCIe其他省電模式2728.16PCIe 4.0和5.0介紹2738.17SR-IOV274第9章NVMe介紹2779.1AHCI到NVMe2779.2NVMe綜述2799.3吉祥三寶:SQ、CQ和DB2839.4定址雙雄:PRP和SGL2899.5Trace分析2959.6端到端資料保護2999.7Namespace3039.8NVMe動態電源管理3089.9NVMe over Fabrics3129.9.1概述3149.9.2NVMe over RDMA概述3189.9.3NVMe over TCP概述3229.9.4案例解讀3259.9.5全快閃記憶體陣列3349.10ZNS簡介347……