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深入浅出SSD:固态存储核心技术、原理与实战电子书

(1)本书作者是国内SSD领域的领军人物,来自SSD、NAND Flash和存储行业的各大公司,精通固件发、驱动发、硬件逻辑发和SSD测试等技术,也是国内领先的SSD技术社区SSDFans的核心团队成员。 (2)本书得到了TaoCloud CEO兼首席科学家刘爱贵、忆芯科技 CEO沈飞、方一信息科技 CEO杨威锋等10余位行业专家高度评价并鼎力推荐。 (3)本书未出版,电子书(初稿)即通过“华章书院”(小程序)的“华章鲜读”栏目预售超过1000份,异常火爆,广受好评。

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作       者:SSDFans

出  版  社:机械工业出版社

出版时间:2018-06-01

字       数:24.4万

所属分类: 科技 > 计算机/网络 > 计算机理论与教程

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本书是国内SSD领域的里程碑著作,由国内领先的SSD技术社区SSDFans的核心团队撰写。团队成员都是SSD领域的技术专家,来自SSD、NANDFlash和存储行业的各大公司,精通固件发、驱动发、硬件逻辑发和SSD测试等技术。它从产品、技术和应用3个维度全面、详细地讲解了SSD的发展历史、产品形态、工作原理、整体架构,以及各个功能模块的原理和使用,从SSD的前端口协议到FTL算法,再到后端的闪存和纠错,本书都有涉及。<br/>【推荐语】<br/>(1)本书作者是国内SSD领域的领军人物,来自SSD、NAND Flash和存储行业的各大公司,精通固件发、驱动发、硬件逻辑发和SSD测试等技术,也是国内领先的SSD技术社区SSDFans的核心团队成员。 (2)本书得到了TaoCloud CEO兼首席科学家刘爱贵、忆芯科技 CEO沈飞、方一信息科技 CEO杨威锋等10余位行业专家高度评价并鼎力推荐。 (3)本书未出版,电子书(初稿)即通过“华章书院”(小程序)的“华章鲜读”栏目预售超过1000份,异常火爆,广受好评。<br/>【作者】<br/>SSDFansSSDFans是由几个固态存储行业的技术精英于2014年创立的,他们都是博士、硕士研究生。SSDFans创立的初衷是普及固态存储相关知识,为祖国的固态存储事业添砖加瓦。 SSDFans核心团队,都是SSD行业技术专家,精通固件发、驱动发、硬件逻辑发和SSD测试等技术。 SSDFans作者团队,20多位作者都是技术专家,来自SSD、NAND Flash和存储行业各大公司。 SSDFans是目前中国乃至世界华人圈都颇具影响力的SSD(固态硬盘)技术社区,通过微信互动等方式,建立了中国SSD产业界完善的社交网络。 SSDFans目前拥有: 1.微信公众号:ssdfans,订阅人数一万多人,并且继续快速增长。微信公众号特是传播速度快、精准、用户忠诚度高,技术文章阅读率在10%以上。 2.网站:www.ssdfans.com,是SSD和闪存业界专业和全面的网站。 3.几十个微信群,覆盖了SSD全产业: ?产品包括手机/平板/物联网等移动设备固态存储、消费级SSD、企业级SSD?人群包括SSD相关行业工程师、销售、管理层、采、用户等?厂商有NAND Flash制造商、SSD控制器厂商、SSD制造商、各种代理商、SSD和芯片测试设备厂商、SSD外壳/电路板等配件厂商、SSD控制器芯片IP厂商、投资人、猎头、存储设备制造商、云计算厂商、互联网公司、研究所和高校存储相关部门。 在机械硬盘时代,主导权掌握在国外大公司手里,我国的核心数据存储在国外的设备中。在固态硬盘时代,幸运的是,很多中国公司站在了技术和产业前沿,SSDFans的目标是整合SSD产业资源,推动中国固态存储产业大发展,为振兴民族存储产业努力奋斗!<br/>
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推荐序一

推荐序二

前言

第1章 SSD综述

1.1 引子

1.2 SSD vs HDD

1.3 固态存储及SSD技术发展史

1.4 SSD基本工作原理

1.5 SSD产品核心参数

1.5.1 基本信息剖析

1.5.2 性能剖析

1.5.3 寿命剖析

1.5.4 数据可靠性剖析

1.5.5 功耗和其他剖析

1.5.6 SSD系统兼容性

1.6 接口形态

1.6.1 2.5寸

1.6.2 M.2

1.6.3 BGA SSD

1.6.4 SDP

1.6.5 U.2

1.7 固态存储市场

1.7.1 SSD正在取代HDD

1.7.2 SSD、HDD应用场合

1.7.3 SSD市场情况

第2章 SSD主控和全闪存阵列

2.1 SSD系统架构

2.1.1 前端

2.1.2 主控CPU

2.1.3 后端

2.2 SSD主控厂商

2.2.1 Marvell主控

2.2.2 三星主控

2.2.3 国产主控,谁主沉浮

2.3 案例:硅格(SiliconGo)SG9081主控

2.4 案例:企业级和消费级主控需求的归一化设计

2.5 案例:DERA(得瑞领新)NVMe控制器TAI和NVMe SSD产品

2.6 全闪存阵列AFA

2.6.1 整体解剖

2.6.2 硬件架构

2.6.3 软件架构

2.6.4 工作流程

2.6.5 应用场景

2.7 带计算功能的固态硬盘

第3章 SSD存储介质:闪存

3.1 闪存物理结构

3.1.1 闪存器件原理

3.1.2 SLC、MLC和TLC

3.1.3 闪存芯片架构

3.1.4 读、写、擦原理

3.1.5 三维闪存

3.1.6 Charge Trap型闪存

3.1.7 3D XPoint

3.2 闪存实战指南

3.2.1 异步时序

3.2.2 同步时序

3.2.3 闪存命令集

3.2.4 闪存寻址

3.2.5 读、写、擦时序

3.2.6 ONFI与Toggle协议之争

3.3 闪存特性

3.3.1 闪存存在的问题

3.3.2 寿命

3.3.3 闪存测试

3.3.4 MLC使用特性

3.3.5 读干扰

3.3.6 闪存数据保存期

3.4 闪存数据完整性

3.4.1 读错误来源

3.4.2 重读

3.4.3 ECC纠错码

3.4.4 RAID

3.4.5 数据随机化

第4章 SSD核心技术:FTL

4.1 FTL综述

4.2 映射管理

4.2.1 映射种类

4.2.2 映射基本原理

4.2.3 HMB

4.2.4 映射表刷新

4.3 垃圾回收

4.3.1 垃圾回收原理

4.3.2 写放大

4.3.3 垃圾回收实现

4.3.4 垃圾回收时机

4.4 Trim

4.5 磨损平衡

4.6 掉电恢复

4.7 坏块管理

4.7.1 坏块来源

4.7.2 坏块鉴别

4.7.3 坏块管理策略

4.8 SLC cache

4.9 RD&DR

4.10 Host Based FTL

4.10.1 Device Based FTL的不足

4.10.2 Host Based FTL架构

4.10.3 百度的软件定义闪存

第5章 PCIe介绍

5.1 从PCIe的速度说起

5.2 PCIe拓扑结构

5.3 PCIe分层结构

5.4 PCIe TLP类型

5.5 PCIe TLP结构

5.6 PCIe配置和地址空间

5.7 TLP的路由

5.8 数据链路层

5.9 物理层

5.10 PCIe Reset

5.11 PCIe Max Payload Size和Max Read Request Size

5.12 PCIe SSD热插拔

5.13 SSD PCIe链路性能损耗分析

第6章 NVMe介绍

6.1 AHCI到NVMe

6.2 NVMe综述

6.3 吉祥三宝:SQ、CQ和DB

6.4 寻址双雄:PRP和SGL

6.5 Trace分析

6.6 端到端数据保护

6.7 Namespace

6.8 NVMe over Fabrics

第7章 SSD测试

7.1 主流SSD测试软件介绍

7.1.1 SSD性能测试第一神器——FIO

7.1.2 AS SSD Benchmark

7.1.3 ATTO Disk Benchmark

7.1.4 CrystalDiskMark

7.1.5 PCMark Vantage

7.1.6 IOMeter

7.2 验证与确认

7.3 测试仪器

7.3.1 Emulator

7.3.2 协议分析仪

7.3.3 Jammer

7.4 回归测试

7.5 DevSlp测试

7.6 PCIe InterOp

7.7 WA测试

7.8 耐久度测试

7.9 认证Certification

7.10 SSD Performance测试

第8章 SSD电源管理

8.1 SATA省电模式Partial和Slumber

8.2 SATA超级省电模式DevSlp

8.3 SATA终极省电模式RTD3

8.4 PCIe省电模式ASPM

8.5 PCIe其他省电模式

8.6 NVMe动态电源管理

8.7 Power Domain

第9章 ECC原理

9.1 信号和噪声

9.2 通信系统模型

9.3 纠错编码的基本思想

9.3.1 编码距离

9.3.2 线性纠错码的基石——奇偶校验(Parity-Check)

9.3.3 校验矩阵H和生成矩阵G

9.4 LDPC码原理简介

9.4.1 LDPC是什么

9.4.2 Tanner图

9.5 LDPC解码

9.5.1 Bit-flipping算法

9.5.2 和积信息传播算法

9.6 LDPC编码

9.7 LDPC在SSD中的应用

9.7.1 NAND会出错

9.7.2 NAND纠错模型

9.7.3 LDPC纠错流程

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