书籍详情
深入浅出SSD：固态存储核心技术、原理与实战（第2版）
作者：SSDFans 胡波 石亮 岑彪
出版社：机械工业出版社
出版时间：2023-08-01
ISBN：9787111731986
定价：¥129.00
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内容简介
本书从基础认知、核心技术、协议、测试和闪存系统五个方面对SSD固态存储进行全面且深入解读。相较于第1版，本书新增了近40%的新内容，并对之前20%左右的过时内容进行了更新或删减。基础概念部分，新增了近3年固态存储市场和闪存市场的变化，并重点介绍了一些特殊的SSD存储的知识，包括可计算存储、工业存储、混合存储以及相关产品架构。核心技术部分，除原有的主控、存储介质、他、FTL、ECC的原理和实现外，还专门增加了SSD主控、3D NAND、QLC闪存、新型存储器与SCM、混合式FTL等重点和热点技术。协议部分在原有基础上对PCIe、NVMe进行了近30%的新内容扩展，同时新增了对UFS协议的介绍和解读。测试部分基本都是新内容，主要介绍了与SSD相关的测试基本概念、原理、落地方法和工具。扩展部分是全新的章节，主要对闪存文件系统进行深入解读，这是当前各大SSD厂商及相关从业者关心的内容。
作者简介
暂缺《深入浅出SSD：固态存储核心技术、原理与实战（第2版）》作者简介
目录
目 录
赞誉
序1
序2
前言
产品与市场篇
第1章 SSD综述 2
1.1 引子 2
1.2 SSD与HDD 4
1.3 固态存储及SSD技术发展史 7
1.4 SSD基本工作原理 15
1.5 SSD产品核心指标 17
1.5.1 基本信息剖析 18
1.5.2 性能剖析 21
1.5.3 寿命剖析 24
1.5.4 数据可靠性剖析 26
1.5.5 功耗和其他剖析 29
1.5.6 SSD系统兼容性 32
1.6 接口形态 33
1.6.1 2.5in 35
1.6.2 M.2 35
1.6.3 BGA SSD 37
1.6.4 U.2 38
1.6.5 EDSFF 38
第2章 SSD及闪存市场 43
2.1 SSD市场 43
2.1.1 消费级SSD取代HDD 43
2.1.2 SSD和HDD应用场合 45
2.1.3 SSD市场情况 45
2.1.4 国产SSD厂商和产品 46
2.2 闪存市场 57
2.2.1 最新原厂动态 57
2.2.2 闪存发展趋势 72
第3章 专用SSD存储 76
3.1 可计算存储 76
3.1.1 可计算存储的诞生背景 76
3.1.2 可计算存储的应用探索 78
3.1.3 可计算存储的成功案例 84
3.1.4 可计算存储的前景展望 86
3.2 航天存储 87
3.2.1 背景 87
3.2.2 航天存储系统技术现状与
发展趋势 88
核心技术篇
第4章 SSD主控 94
4.1 解读控制器架构 94
4.2 SSD主控厂商 99
4.2.1 SSD主控国际大厂 100
4.2.2 SSD主控国内厂商 103
第5章 NAND闪存 122
5.1 闪存基本原理 122
5.1.1 存储单元及相关操作 122
5.1.2 闪存类型 125
5.1.3 闪存组织结构 128
5.1.4 擦、写、读操作 130
5.1.5 阈值电压分布图 133
5.2 闪存可靠性问题 136
5.2.1 磨损 136
5.2.2 读干扰 137
5.2.3 写干扰和抑制编程干扰 138
5.2.4 数据保持 140
5.2.5 存储单元之间的干扰 141
5.3 数据可靠性问题的解决方案 142
5.4 3个与性能相关的闪存特性 144
5.4.1 多Plane操作 144
5.4.2 缓存读写操作 146
5.4.3 异步Plane操作 147
5.5 3D闪存 148
5.5.1 使用3D技术提高闪存密度 148
5.5.2 3D闪存存储单元 150
5.5.3 3D闪存组织结构 152
5.5.4 3D闪存外围电路架构 154
第6章 FTL详解 156
6.1 FTL综述 156
6.2 映射管理 158
6.2.1 映射的种类 158
6.2.2 映射的基本原理 160
6.2.3 HMB 163
6.2.4 映射表写入 164
6.3 垃圾回收 165
6.3.1 垃圾回收原理 165
6.3.2 写放大 174
6.3.3 垃圾回收实现 176
6.3.4 垃圾回收时机 187
6.4 解除映射关系 187
6.5 磨损均衡 189
6.6 掉电恢复 191
6.7 坏块管理 193
6.7.1 坏块鉴别 194
6.7.2 坏块管理策略 195
6.8 SLC缓存 196
6.8.1 SLC缓存写入策略和分类 196
6.8.2 读写过程 197
6.8.3 数据迁移 198
6.9 读干扰和数据保持 199
第7章 ECC原理 202
7.1 信号和噪声 202
7.2 通信系统模型 203
7.3 纠错编码的基本思想 204
7.3.1 编码距离 205
7.3.2 线性纠错码的基石—奇偶
校验 205
7.3.3 校验矩阵H和生成矩阵G 206
7.4 LDPC原理简介 207
7.4.1 LDPC是什么 207
7.4.2 Tanner图 208
7.5 LDPC解码 209
7.5.1 Bit-f?lipping算法 209
7.5.2 和积信息传播算法 211
7.6 LDPC编码 216
7.7 LDPC纠错码编解码器在SSD
中的应用 217
协 议 篇
第8章 PCIe介绍 222
8.1 从PCIe的速度说起 222
8.2 PCIe拓扑结构 225
8.3 PCIe分层结构 228
8.4 PCIe TLP类型 231
8.5 PCIe TLP结构 234
8.6 PCIe配置和地址空间 239
8.7 TLP的路由 244
8.8 数据链路层 251
8.9 物理层 256
8.10 PCIe重置 259
8.11 PCIe最大有效载荷和最大读
请求 264
8.12 PCIe SSD热插拔 265
8.13 SSD PCIe链路性能损耗分析 266
8.14 PCIe省电模式ASPM 269
8.15 PCIe其他省电模式 272
8.16 PCIe 4.0和5.0介绍 273
8.17 SR-IOV 274
第9章 NVMe介绍 277
9.1 AHCI到NVMe 277
9.2 NVMe综述 279
9.3 吉祥三宝：SQ、CQ和DB 283
9.4 寻址双雄：PRP和SGL 289
9.5 Trace分析 295
9.6 端到端数据保护 299
9.7 Namespace 303
9.8 NVMe动态电源管理 308
9.9 NVMe over Fabrics 312
9.9.1 概述 314
9.9.2 NVMe over RDMA概述 318
9.9.3 NVMe over TCP概述 322
9.9.4 案例解读 325
9.9.5 全闪存阵列 334
9.10 ZNS简介 347
赞誉
序1
序2
前言
产品与市场篇
第1章 SSD综述 2
1.1 引子 2
1.2 SSD与HDD 4
1.3 固态存储及SSD技术发展史 7
1.4 SSD基本工作原理 15
1.5 SSD产品核心指标 17
1.5.1 基本信息剖析 18
1.5.2 性能剖析 21
1.5.3 寿命剖析 24
1.5.4 数据可靠性剖析 26
1.5.5 功耗和其他剖析 29
1.5.6 SSD系统兼容性 32
1.6 接口形态 33
1.6.1 2.5in 35
1.6.2 M.2 35
1.6.3 BGA SSD 37
1.6.4 U.2 38
1.6.5 EDSFF 38
第2章 SSD及闪存市场 43
2.1 SSD市场 43
2.1.1 消费级SSD取代HDD 43
2.1.2 SSD和HDD应用场合 45
2.1.3 SSD市场情况 45
2.1.4 国产SSD厂商和产品 46
2.2 闪存市场 57
2.2.1 最新原厂动态 57
2.2.2 闪存发展趋势 72
第3章 专用SSD存储 76
3.1 可计算存储 76
3.1.1 可计算存储的诞生背景 76
3.1.2 可计算存储的应用探索 78
3.1.3 可计算存储的成功案例 84
3.1.4 可计算存储的前景展望 86
3.2 航天存储 87
3.2.1 背景 87
3.2.2 航天存储系统技术现状与
发展趋势 88
核心技术篇
第4章 SSD主控 94
4.1 解读控制器架构 94
4.2 SSD主控厂商 99
4.2.1 SSD主控国际大厂 100
4.2.2 SSD主控国内厂商 103
第5章 NAND闪存 122
5.1 闪存基本原理 122
5.1.1 存储单元及相关操作 122
5.1.2 闪存类型 125
5.1.3 闪存组织结构 128
5.1.4 擦、写、读操作 130
5.1.5 阈值电压分布图 133
5.2 闪存可靠性问题 136
5.2.1 磨损 136
5.2.2 读干扰 137
5.2.3 写干扰和抑制编程干扰 138
5.2.4 数据保持 140
5.2.5 存储单元之间的干扰 141
5.3 数据可靠性问题的解决方案 142
5.4 3个与性能相关的闪存特性 144
5.4.1 多Plane操作 144
5.4.2 缓存读写操作 146
5.4.3 异步Plane操作 147
5.5 3D闪存 148
5.5.1 使用3D技术提高闪存密度 148
5.5.2 3D闪存存储单元 150
5.5.3 3D闪存组织结构 152
5.5.4 3D闪存外围电路架构 154
第6章 FTL详解 156
6.1 FTL综述 156
6.2 映射管理 158
6.2.1 映射的种类 158
6.2.2 映射的基本原理 160
6.2.3 HMB 163
6.2.4 映射表写入 164
6.3 垃圾回收 165
6.3.1 垃圾回收原理 165
6.3.2 写放大 174
6.3.3 垃圾回收实现 176
6.3.4 垃圾回收时机 187
6.4 解除映射关系 187
6.5 磨损均衡 189
6.6 掉电恢复 191
6.7 坏块管理 193
6.7.1 坏块鉴别 194
6.7.2 坏块管理策略 195
6.8 SLC缓存 196
6.8.1 SLC缓存写入策略和分类 196
6.8.2 读写过程 197
6.8.3 数据迁移 198
6.9 读干扰和数据保持 199
第7章 ECC原理 202
7.1 信号和噪声 202
7.2 通信系统模型 203
7.3 纠错编码的基本思想 204
7.3.1 编码距离 205
7.3.2 线性纠错码的基石—奇偶
校验 205
7.3.3 校验矩阵H和生成矩阵G 206
7.4 LDPC原理简介 207
7.4.1 LDPC是什么 207
7.4.2 Tanner图 208
7.5 LDPC解码 209
7.5.1 Bit-f?lipping算法 209
7.5.2 和积信息传播算法 211
7.6 LDPC编码 216
7.7 LDPC纠错码编解码器在SSD
中的应用 217
协 议 篇
第8章 PCIe介绍 222
8.1 从PCIe的速度说起 222
8.2 PCIe拓扑结构 225
8.3 PCIe分层结构 228
8.4 PCIe TLP类型 231
8.5 PCIe TLP结构 234
8.6 PCIe配置和地址空间 239
8.7 TLP的路由 244
8.8 数据链路层 251
8.9 物理层 256
8.10 PCIe重置 259
8.11 PCIe最大有效载荷和最大读
请求 264
8.12 PCIe SSD热插拔 265
8.13 SSD PCIe链路性能损耗分析 266
8.14 PCIe省电模式ASPM 269
8.15 PCIe其他省电模式 272
8.16 PCIe 4.0和5.0介绍 273
8.17 SR-IOV 274
第9章 NVMe介绍 277
9.1 AHCI到NVMe 277
9.2 NVMe综述 279
9.3 吉祥三宝：SQ、CQ和DB 283
9.4 寻址双雄：PRP和SGL 289
9.5 Trace分析 295
9.6 端到端数据保护 299
9.7 Namespace 303
9.8 NVMe动态电源管理 308
9.9 NVMe over Fabrics 312
9.9.1 概述 314
9.9.2 NVMe over RDMA概述 318
9.9.3 NVMe over TCP概述 322
9.9.4 案例解读 325
9.9.5 全闪存阵列 334
9.10 ZNS简介 347
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