09.12 無緩存的固態硬盤會短命嗎？看看原理就知道

在討論固態硬盤時經常會聽到"無緩存方案"一詞，缺少了DRAM緩存的固態硬盤還能正常工作嗎？會不會因為少了緩存而短命？

所有硬盤都有緩存：

顧名思義，緩存是用來暫存數據的。不過機械硬盤和固態硬盤的緩存作用略有差異，後者當中的緩存除了緩衝用戶讀寫的數據之外，更多地是為了存儲名為FTL的閃存映射表，以便讓閃存構成的固態硬盤能像磁盤一樣工作。

基於以上的原理，固態硬盤不可能完全沒有緩存。東芝TR200這類DRAM-Less固態硬盤會在主控內集成一定容量的SRAM緩存來代替獨立的DRAM緩存芯片。

通過SRAM緩存優化SSD性能：

不同DRAM-Less固態硬盤的SRAM緩存容量或許會不同，對於TR200來說它擁有32MB的主控內緩存。4K隨機讀取速度達到45MB/s以上，不遜色於傳統獨立DRAM緩存固態硬盤。

大家都知道閃存的寫入速度比讀取要慢，而在上圖TxBench測試中可以看到，無論是128KB的大區塊還是4KB的零碎數據，隨機（Random）寫入與順序（Sequential）寫入的數值都差不多。這是因為東芝在TR200的固件中設計了合併寫入，不同程序產生的零碎寫入會被整合為能夠發揮多通道併發優勢的形式寫入：

以東芝64層堆疊技術的BiCS3閃存為例，它的一個Page頁面容量為16KB，在綁定多通道併發工作（類似RAID0，但是安全有保障）後，小的、零碎的寫入請求都會在SRAM緩存中預先整合為類似大塊併發寫入。

經過優化後TR200的隨機寫入性能上升了，閃存磨損也被控制在一個更低的水平。

NVMe協議給出了更優的解決方案：

同主控內置SRAM緩存相比，專為閃存而生的NVMe協議還給出了更好的方案——HMB主機內存緩衝。該功能就出現在了東芝的迷你單芯片NVMe固態硬盤RC100當中。

東芝將主控和BiCS閃存融合封裝為一體，緩存則通過HMB共享主機內存來滿足。

而且RC100通過HMB共享的內存容量也並不高，只有38MB但卻已經夠用了。