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闪存模组和内存模组结构构成

2023/11/13
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闪存(NAND Flash)模组可分为:

  1. 固态硬盘,应用于大容量存储场景
  2. 嵌入式存储,应用于电子移动终端低功耗场景
  3. 移动存储,U 盘、移动盘等,应用于便携式存储场景

  其内部组成包括:

  • 主控芯片,一方面合理调配数据在各个闪存颗粒的负荷,另一方面承担 整体数据中转,连接闪存芯片和外部 SATA 接口。此外,主控还负责纠错、耗损平衡、坏块映射、读写缓存、垃圾回收以及加密等一系列功能算法。各类型存储器主控芯片如下:
  • NAND Flash 颗粒,起数据存储与读写作用,按照密度差异可以分为 SLC、MLC、TLC、QLC、PLC,从前至后读写速度、存储稳定性、使用寿命依 次递减,存储密度、价格性价比依次递增。
  • DRAM 颗粒(主要存在于中高端 SSD),可提高输入/输出性能和耐用 性,用于临时保存从闪存读取的数据、要写入闪存的数据或地址映射表。 目前,中低端的新品 SSD为节省成本选择不配备 DRAM 颗粒,采用 HMB (Host Memory Buffer,主机内存缓冲技术)技术和主机共享内存,也可满足使用要求。

  DRAM 模组

  主要应用于客户端(个人电脑等)、服务器(企业级)的内存条。

  其内部主要组成包括:

  1. DRAM 颗粒,起数据存储和读写的作用,占据内存条模组成本的绝大部分。
  2. SPD Hub(串行检测集线器),用于存储内存模组的相关信息和参数配 置,管理对外部控制器的访问,并将内部总线的内存负载与外部分离。
  3. PMIC(电源管理芯片),起电源转化和管理的作用,为其他芯片提供电 源支持。DDR5内存条将 PMIC集成在内存模组上(前几代将 PMIC 放在主板端),从而降低主板的复杂性,带来更高的兼容性和信号完整度, 并减少噪音。 此外在服务器(企业级)内存条上还需要增加内存接口芯片(RCD 寄存时钟驱动器+DB 数据缓冲器)、TS(温度传感器,DDR5 新增)。
  4. 接口芯片(RCD+DB),其中,RCD 用来缓冲来自内存控制器的地址、命令及控制信号,DB 用来缓冲来自内存控制器或内存颗粒的数据信号。其主要作用是提升内存数据访问的速度及稳定性,以匹配 CPU日益提高的运行速度及性能。
  5. TS(温度传感器),对内存条温度监控,从而更精细地控制系统散热。

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