内容简介
本书是国内SSD领域的重要著作，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领域的资深技术专家，来自SSD、NAND Flash和存储行业的各大公司，精通固件开发、驱动开发、硬件逻辑开发和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的前端接口协议到FTL算法，再到后端的闪存和纠错，本书都有涉及。
全书一共9章：
第1章是对SSD的宏观介绍，包括SSD与HDD的区别、SSD的发展历史、SSD产品的各项关键指标、SSD的接口形态，以及SSD的市场情况的内容
第2章详细讲解了SSD控制器和全闪存阵列，对SSD控制器的作用、内外SSD控制器厂商做了全面的介绍，包含多个案例。
第3章对闪存的工作原理和各种特性，这为理解FTL算法打下了理论基础，因为FTL算法很多都是围绕着闪存特性设计的。本章还对新型存储介质3D XPoint做了介绍。
第四4介绍了SSD的核心技术FTL的常用算法，包括地址映射、垃圾回收、磨损均衡、掉电处理、坏块管理等，让读者对SSD的内部工作原理有个比较清晰的认识。
第5、6章讲解了SSD前端接口协议技术PCIe和NVMe。PCIe和NVMe正成为SSD接口和协议的趋势。PCIe/NVMe SSD较SATA/AHCI SSD有着更快的速度和更低的延时，因此无论是企业级和客户级SSD，都在慢慢转向PCIe/NVMe。
第7章介绍了SSD的一些主流的性能测试软件、测试仪器和测试方法。，测试验证是SSD开发的一个重要环节，不经过测试验证的SSD是无法产品化的。
第8章讲解了SATA/PCIe和NVMe中的电源管理技术。
第9章介绍了闪存的纠错技术LDPC。闪存ECC纠错一般有BCH和LDPC，而LDPC正成为趋势和主流。
SSD技术社区SSDFans核心成员撰写，产业界和学术界10余位专家高度评价并推荐
从产品、技术和应用三个维度系统、全面讲解SSD的产品形态、整体架构、工作原理，以及各个功能模块
为什么要写这本书
这是一个真正的数据大爆炸时代，看得见，摸得着。
我们每天都在生产数据：发朋友圈、发微博、上传图片和视频到社交网站、备份数据到网盘等。我们的这些数据，不是存储在虚无缥缈的云端，而是存储在云服务器上。云服务器的核心就是存储介质。无论是云端存储，还是本地存储，有数据的地方就有存储介质。
传统数据存储介质有磁带、光盘等，但更多的是硬盘（HDD）。随着数据呈爆炸式增长，对数据存储介质在速度上、容量上有更高的要求。时势造英雄，固态硬盘（Solid State Disk，SSD）横空出世。SSD使用电子芯片存储数据，没有HDD的机械式部件，因此在速度、时延、功耗、抗震等方面，与HDD相比有碾压式优势。无论是个人存储，还是企业存储，都在逐渐用SSD取代HDD。大数据时代，SSD必将是主角。
HDD时代我们错过了；SSD时代，我们迎来了弯道超车的好机会。国内很多企业都希望抓住这个机遇，所以他们研发、制造SSD，并且取得了不错的成绩，已经有了能自主研发SSD及SSD控制器的公司。国家层面也在大力研发半导体。长江存储的成立昭示了国家对固态存储这块的态度和决心。
国内SSD领域的从业人员，以及日常使用SSD的人越来越多，但是市面上专门介绍SSD技术的中文书籍少之又少。作为国内领先的SSD技术社区——SSDFans有责任、有义务，也有动力推出一本中文版 SSD技术书籍。
我们几位作者，都工作在SSD的最前线，是工程师出身，虽文笔一般但是热情十足，愿意分享对技术的理解。希望这块砖头能够帮助您敲开SSD的大门，如果能够解决您的一些实际问题，或者引发您的一些思考，我们更是不胜荣幸。
最后，欢迎您通过网站（http://www.ssdfans.com）、微信公众号（SSDFans）来进一步了解我们，与我们做进一步的交流。
读者对象
计算机、电子相关专业的在校本科生，存储方向的研究生：通过阅读本书，能够更好地将所学的理论与业界实践结合，对相关知识有更加深刻的理解，为未来加入企业打好坚实的基础。
SSD研发企业的员工：通过阅读本书，可以全面学习与SSD相关的硬件、协议、固件以及测试等各方面的基础知识，提升整体认知，具备完整、系统的理论知识。
企业IT运维人员：通过阅读本书，可以充分了解SSD的优劣之处及其适用的工作场景，为公司的IT部署过程提供技术支持，实现整体运营成本的最优配置。
广大的DIY、游戏爱好者：通过阅读本书，可以学会如何选择最适合自己的SSD，以合理投入获得更好的娱乐体验。
对SSD产业感兴趣的投资人：通过阅读本书，可以全面了解SSD产业的现状，掌握基本的技术术语，以便更好地与企业沟通。
其他对SSD知识感兴趣的人。
本书特色
本书的作者团队都在业内知名公司任职，具备丰富的理论和实践知识。同时，日常维护公众号期间，跟读者的频繁互动也保证了知识的更新速度。
在撰写本书的过程中，作者们能够对技术原理做深入浅出的阐述，并结合自身工作经验给出意见。
本书主要内容
本书的内容几乎覆盖了SSD各个模块，既可以作为一本入门书籍进行通读，也可以在需要的时候作为工具书进行查阅。
本书内容涵盖： SSD基础知识、SSD各模块介绍及SSD测试相关内容。
SSD基础知识包括：SSD与HDD的比较、SSD的发展历史、产品形态、整体架构和基本工作原理。
模块介绍包括：
FTL闪存转换层：作为SSD固件的核心部分，FTL实现了例如映射管理、磨损均衡、垃圾回收、坏块管理等诸多功能，本书将一一介绍。
NAND Flash：NAND Flash作为SSD的存储介质，具有很多与传统磁介质不同的特性，本书将从器件原理、实战指南、闪存特性及数据完整性等方面展开。
NVMe存储协议：作为专门为SSD开发的软件存储协议，NVMe正在迅速占领SSD市场。本书将从其优势、基础架构、寻址方式、数据安全等方面展开。为了让读者对NVMe命令处理有更加直观的认识，本书结合实际的PCIe trace进行阐述。同时，本书也介绍了NVMe Over Fabric的相关知识，让读者能够对未来网络与存储的发展趋势有所了解。
PCIe协议：PCIe作为目前主流的SSD前端总线，与之前的SATA接口相比有着极大的性能优势。本书将从PCIe总线拓扑结构、分层结构、TLP类型与路由、配置和地址空间等方面进行介绍。
电源管理：本书详述了SSD前端总线（包括SATA和PCIe）的各种节能模式、NVMe协议的电源管理方案及在SSD里常用的整体电源管理架构——Power Domain。
ECC：本书介绍了ECC的基本概念，重点介绍了LDPC的解码和编码原理，以及在NAND上的应用。
SSD测试的内容包括：本书详述了常用的测试软件、测试流程、仪器设备、业界认证及专业的测试标准等。
勘误和支持
由于作者的水平有限，再加上时间仓促，书中难免会出现一些错误或者不准确的地方，恳请读者批评指正。您可通过我们的网站（http://www.ssdfans.com）、微信公众号（或微博）SSDFans、阿呆的微信号（nanoarchplus）或阿呆的邮箱（adam@ssdfas.com）随时与我们进行交流。
致谢
借此机会特别感谢一直以来支持SSDFans的各位朋友（排名不分先后）——冬瓜哥、唐杰、路向峰、廖莎、兵哥、邰总、古猫先生、袁戎、顾沧海、山哥（Brown）等。
感谢机械工业出版社华章分社的编辑杨福川和孙海亮，在这一年多的时间中他们始终支持我们这几个门外汉，他们的鼓励和帮助引导我们顺利完成全部书稿。
谨以此书献给亲爱的家人，以及众多支持SSDFans的朋友们！
计算机\网络
刘爱贵博士 TaoCloud CEO兼首席科学家
SSD作为革新性的存储技术，突破了存储介质的I/O性能瓶颈，极大地推动了软件定义存储、超融合、全闪阵列等新型存储系统发展。为了释放出SSD的物理性能，存储软件就必须做到SSD硬件感知，结合SSD的特性和长板进行软件架构和设计，因此系统全面了解SSD原理和技术非常必要。本书作者本身就是SSD从业者，这本书广度和深度兼备，强烈推荐给中国存储界。
沈飞 忆芯科技 CEO
好多年前，曾答应朋友完整而系统、清楚又不失轻松地阐释SSD技术。拿到这本书，立刻意识到，那个夙愿终于要达成了。这本书正如我心中所期待的，对SSD技术从部件到算法、从接口到应用、从行业到历史的方方面面都拿捏有度并娓娓道来。相信对SSD技术从业者而言，这会是一本特别有用的书。
杨威锋 方一信息科技 CEO
计算、存储和网络是信息系统的三要素，闪存技术的出现，把信息处理的瓶颈推向了CPU和网络，推动了信息系统的重构；另外，万物互联时代的到来，对数据存储和处理的速度和密度提出了更高的要求，每一种垂直化的业务场景都需要大量的专用设备来支撑，比如自动驾驶、基因测序、遥测遥感、太空探索、智能制造等，宏观的网络架构也将从云计算向边缘计算演进。可重构近数据计算技术通过减少数据流动提升了数据处理的效率，同时解决了专用硬件的通用性问题，将会成为边缘计算层的关键技术。
这本书采用鲜活的素材、接地气的叙述，把生硬的与闪存相关的技术问题展现得生动活泼、丰富全面。
杨亚飞博士 大普微电子CEO
大数据、云计算和人工智能时代，数据存储产业正在发生着一场变革。一方面闪存和固态硬盘价格持续降低，替代机械硬盘成为趋势；另一方面，SSD存储技术也在快速发展，新的接口、协议、算法和架构不断涌现。技术和产业的大变革为我国企业带来宝贵的发展机遇，国内开始涌现出一批存储公司，并不断参与到国际市场的竞争中去，实现技术创新，解决应用痛点，推出代表性产品。这本SSD宝典的出版非常及时，它全面地介绍了SSD固态存储技术，深入浅出，不但会为SSD从业人员加油打气，还会激励更多的计算机人才和有识之士投身到SSD存储产业，不负这个时代。
张云泉 中科院计算所研究员/国家超算济南中心主任
存储的容量增长可以达到摩尔定律的速度，但是其延迟却一直是计算机体系结构研究的痛点。如何通过硬件和软件技术的创新发展缓解甚至解决这一问题一直是研究的难点和热点。固态硬盘等新存储介质和NVMe等新存储协议的出现为解决这一问题创造了一片新天地，本书内容详实，深入浅出，是一本难得的存储技术方面的大作。
SSDFans 著：SSDFans
SSDFans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行业资深技术专家，精通固件开发、驱动开发、硬件逻辑开发和SSD测试等技术。
SSDFans作者团队，20多位作者都是资深技术专家，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。微信公众号特点是传播速度快、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全产业链：
?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、采购、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产业链资源，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！
Foreword 推 荐 序 一
信息存储记录历史、传承文明，是人类社会延续和发展不可或缺的重要手段。一个时代有多种存储介质，但总有一种存储介质是主流介质。古埃及人用的莎草纸、早期欧洲人用的羊皮纸、中国人用的竹简以及后来的纸张，都曾作为主流介质被广泛使用。进入数字时代，以硬盘为核心的磁记录介质一直是非易失性存储的主流介质。然而，由于闪存（Flash Memory）技术的迅猛发展，这种局面即将发生重大转变。闪存介质在各类存储卡、固态硬盘和全闪存阵列中大量应用，不论在终端还是在云端，闪存已无处不在。闪存介质中存储的人类社会信息总量将在不久的将来超过磁记录介质，成为数字时代新的主流存储介质。
固态硬盘（Solid State Disk，SSD）是以闪存介质为主的一种极为重要的存储产品，它广泛应用于移动终端、笔记本电脑、台式机、服务器和数据中心等场合，需求量极大。与传统的机械硬盘相比，固态硬盘的性能优势特别突出。由于取消了机械部件，旋转和寻道的延迟完全消除，固态硬盘在读写速度上远优于机械硬盘，特别是在大吞吐率的随机读写性能上有了几个数量级的提高，在性能要求高的应用场合已成为首选。与机械硬盘相比，固态硬盘的容量和价格曾是其成为主流的障碍。但随着闪存芯片容量的迅速增加和成本的快速下降，固态硬盘的最大容量已超过机械硬盘，单位容量价格也日益趋近高性能机械硬盘的价格，并将在未来的几年之中与之持平，之后将逐步取代大容量机械硬盘。
对固态硬盘这样一种量大面广的重要存储设备，无论是其设计者、生产者还是应用者，都迫切希望对其工作原理和关键技术有一个全面的了解。然而，目前关于固态硬盘的各种知识和资料散落于各类学术论文和网上的技术介绍，市面上系统介绍固态硬盘技术的书籍并不多见。本书的出版恰逢其时，满足了广大读者的需求，是一本全面介绍固态硬盘技术的书籍。
固态硬盘一般采用NAND闪存芯片作为基本组件，对闪存芯片特性的透彻了解是理解固态硬盘工作原理的基础。NAND闪存用电荷存储信息，其重要特点是先擦后写，擦写寿命有限。随着密度提高，引起了单元电荷数的减少及绝缘层变薄，从而使得NAND闪存的原始误码率不断提高，可擦写次数也越来越差，最新的大容量芯片擦写寿命不到1千次。用这样一种高误码率、短寿命的芯片来构成长寿命、高性能、高可靠的固态硬盘，需要发展一系列系统层面的技术，如地址映射、磨损均衡、垃圾回收、坏块管理等，还需要发展新的纠错编码理论、算法和实现技术来保证数据的正确性和可靠性。为了能与主机进行高性能连接与通信，需要发展与固态介质相适应的高速接口和通信协议。上述系统层面的技术不仅需要特别设计的硬件控制器来实现，还需要底层固件的支持。固态硬盘品质的优劣，不仅反映在初期使用的性能上，还反映在大负载长期使用后性能和可靠性的保持能力上，故需要发展与固态硬盘相适应的评测技术。上述内容都是因固态硬盘的出现而发展出来的新技术和新知识，本书以一种深入浅出的风格系统地阐述了这些内容。
值得特别指出的是，本书作者不仅是在第一线从事固态硬盘设计、有着深厚专业知识的资深工程师，还是一群热衷于普及固态硬盘知识的写作高手。他们创立了SSDFans微信群和微信公众号，发表了大量关于固态硬盘技术和市场的文章，尤其在技术内容的阐述上形成了深入浅出、通俗幽默的写作风格，读来使人兴趣盎然。我就经常进入这个微信群阅读那些十分有趣的短文，获得了不少新的技术知识和市场信息。本书延续了SSDFans微信群的写作风格，相信读者在阅读时一定会体验到其中的乐趣。
我国在磁记录介质时代错失了大力发展硬盘产业的机会，从而导致使用数量十分惊人的硬盘全部依赖进口。除了花费巨量外汇之外，信息安全也存在着问题。我国已意识到信息存储产业的极端重要性，大力发展闪存产业已成为国家意志。我国已投入巨资建立3D闪存芯片制造基地，有望解决基础器件的问题。为了使我国成为闪存时代国际舞台上的主角，建立包括芯片颗粒、控制器、固态硬盘和盘阵等环节的全产业链十分必要。固态硬盘不仅是量大面广的产品，也是连接闪存上下游产业最重要的一环。相信本书的出版能推动固态硬盘技术知识的普及，促进我国固态硬盘产业发展和应用，并在人才培养方面发挥积极作用。
闪存成为主流存储介质的时代来临，国际舞台将精彩纷呈，中国一定不能缺席。
谢长生 教授
华中科技大学武汉光电国家研究中心
信息存储系统教育部重点实验室
Foreword 推 荐 序 二
作为《大话存储（终极版）》以及《大话存储（后传）》的作者，我有幸经历了国内存储行业发展的启蒙和鼎盛时代。在2005年到2013年这8年间，存储市场基本就是SAN的市场，谈存储必暗指SAN。但是从2014年往后，存储行业突然发生巨大变化，分布式系统和固态存储介质开始呈爆发式增长。今天，谈存储如果不谈一谈配以固态硬盘的分布式系统，就仿佛是上个时代的人了。
分布式系统的发展有三个技术条件：高速网络、大容量硬盘、固态介质。这三者彻底解放了分布式系统的生产力。通俗一点说也就是：网络快了、盘容量大了、盘速度快了。高速网络是分布式系统赖以生存的根本，分布式存储系统早在20世纪中后期就已经形成了理论基础，但是一直到近几年，网络的时延和带宽才足以支撑分布式系统架构。为了降低成本，业界兴起所谓软件定义，也就是利用廉价白牌机或者标准的机架服务器，加上分布式存储软件管理层，搭建出软件定义分布式存储系统，与传统的SAN存储系统瓜分市场。而分布式系统的大行其道，极大地促进了固态存储的需求量，因为出于成本考量，分布式系统中每个节点往往不会连接多级JBOD从而靠大量的硬盘形成高并发性能，而是只靠每个服务器自带的少量盘位，加上固态盘来抵消跨网络通信带来的时延增加，形成让传统机械盘系统望尘莫及的IOPS和时延性能。
可以说，固态存储对系统架构和存储市场都有着颠覆性的影响。构建在大量机械硬盘基础之上的传统SAN存储架构不得不为固态存储重新定制，而固态存储让整个存储系统架构变得更加简单，这样SAN存储的门槛更低了，从而失去了核心竞争力。目前采用传统SAN存储架构的存储系统相比新兴存储系统，唯一一个不可撼动的优势就是其高可靠性，体现在两方面：一是硬件部件双冗余设计；二是在硬盘、HBA卡可靠性方面长期积累的经验。
固态存储近年来在国内的发展势头迅猛，造就了众多本土的、自主研发的、与闪存相关的企业，其中有些为SSD整盘提供商，有些为自主研发SSD主控的企业，有些为盘和主控兼有的企业。长期以来，机械硬盘的核心技术被少数几家企业掌控，门槛极高。而固态存储的入门门槛极大降低，在研发NAND主控方面，相比于机械硬盘，无论是在技术储备、技术实现上，还是在人员、物料成本上，都变得可以接受。然而，这并不意味着NAND闪存及其控制器、固件等一整套系统可以被轻易驾驭。闪存技术领域包含很多的复杂概念及复杂算法，比如SLC/MLC/TLC/QLC、3D NAND、快慢页、上下页、局部/全局磨损均衡、擦1写0、垃圾回收、Device/Host Based FTL、元数据保护机制、页面映射、NVMe、PCIE/SATA/SAS、SPDK/DPDK、RDMA、NVMe Over Fabric、LDPC/BCH等，这些概念相比传统存储系统更加接近底层和也更加精细，需要更高的学习成本。
业界迫切需要一本全面阐述、梳理固态存储底层技术的图书。本书的面世，可谓是雪中送炭，其及时满足了广大固态存储行业从业者学习了解固态存储相关知识的需求。
SSDFans团队由知名闪存控制器厂商的工程师组成，维护着SSDFans微信公众号，以较高频率发布与各类固态存储相关的技术或市场类文章。我也是SSDFans的粉丝之一，从SSDFans的文章中学到不少知识。写书不易，写出一本符合人脑认知原生态思维路径的书更不易。作为全面、系统、深度介绍固态存储技术、产品的书籍，本书语言通俗易懂，脉络清晰。本书不仅可以作为固态存储行业的入门书，也可以作为广大固态存储行业从业者常备的参考书。对于已经非常资深的固态存储行业人员来说，也是开卷有益，因为通过本书他们可查漏补缺，重新梳理思路。
我强烈推荐本书！
冬瓜哥
赞誉
推荐序一
推荐序二
前言
第1章 SSD综述 1
1.1 引子 1
1.2 SSD vs HDD 3
1.3 固态存储及SSD技术发展史 6
1.4 SSD基本工作原理 11
1.5 SSD产品核心参数 13
1.5.1 基本信息剖析 15
1.5.2 性能剖析 18
1.5.3 寿命剖析 21
1.5.4 数据可靠性剖析 23
1.5.5 功耗和其他剖析 26
1.5.6 SSD系统兼容性 29
1.6 接口形态 30
1.6.1 2.5寸 32
1.6.2 M.2 32
1.6.3 BGA SSD 35
1.6.4 SDP 37
1.6.5 U.2 38
1.7 固态存储市场 38
1.7.1 SSD正在取代HDD 38
1.7.2 SSD、HDD应用场合 39
1.7.3 SSD市场情况 39
第2章 SSD主控和全闪存阵列 41
2.1 SSD系统架构 41
2.1.1 前端 42
2.1.2 主控CPU 45
2.1.3 后端 45
2.2 SSD主控厂商 47
2.2.1 Marvell主控 47
2.2.2 三星主控 49
2.2.3 国产主控，谁主沉浮 50
2.3 案例：硅格（SiliconGo）SG9081主控 55
2.4 案例：企业级和消费级主控需求的归一化设计 56
2.5 案例：DERA（得瑞领新）NVMe控制器TAI和NVMe SSD产品 58
2.6 全闪存阵列AFA 60
2.6.1 整体解剖 60
2.6.2 硬件架构 64
2.6.3 软件架构 66
2.6.4 工作流程 69
2.6.5 应用场景 74
2.7 带计算功能的固态硬盘 75
第3章 SSD存储介质：闪存 77
3.1 闪存物理结构 77
3.1.1 闪存器件原理 77
3.1.2 SLC、MLC和TLC 78
3.1.3 闪存芯片架构 80
3.1.4 读、写、擦原理 83
3.1.5 三维闪存 84
3.1.6 Charge Trap型闪存 89
3.1.7 3D XPoint 91
3.2 闪存实战指南 95
3.2.1 异步时序 95
3.2.2 同步时序 97
3.2.3 闪存命令集 100
3.2.4 闪存寻址 101
3.2.5 读、写、擦时序 102
3.2.6 ONFI与Toggle协议之争 103
3.3 闪存特性 105
3.3.1 闪存存在的问题 105
3.3.2 寿命 107
3.3.3 闪存测试 109
3.3.4 MLC使用特性 110
3.3.5 读干扰 111
3.3.6 闪存数据保存期 112
3.4 闪存数据完整性 115
3.4.1 读错误来源 115
3.4.2 重读 117
3.4.3 ECC纠错码 118
3.4.4 RAID 119
3.4.5 数据随机化 120
第4章 SSD核心技术：FTL 122
4.1 FTL综述 122
4.2 映射管理 124
4.2.1 映射种类 124
4.2.2 映射基本原理 126
4.2.3 HMB 128
4.2.4 映射表刷新 130
4.3 垃圾回收 131
4.3.1 垃圾回收原理 131
4.3.2 写放大 137
4.3.3 垃圾回收实现 140
4.3.4 垃圾回收时机 147
4.4 Trim 148
4.5 磨损平衡 150
4.6 掉电恢复 152
4.7 坏块管理 155
4.7.1 坏块来源 155
4.7.2 坏块鉴别 155
4.7.3 坏块管理策略 157
4.8 SLC cache 158
4.9 RD& DR 160
4.10 Host Based FTL 161
4.10.1 Device Based FTL的不足 162
4.10.2 Host Based FTL架构 163
4.10.3 百度的软件定义闪存 163
第5章 PCIe介绍 166
5.1 从PCIe的速度说起 166
5.2 PCIe拓扑结构 169
5.3 PCIe分层结构 172
5.4 PCIe TLP类型 175
5.5 PCIe TLP结构 179
5.6 PCIe配置和地址空间 184
5.7 TLP的路由 189
5.8 数据链路层 197
5.9 物理层 202
5.10 PCIe Reset 205
5.11 PCIe Max Payload Size和Max Read Request Size 210
5.12 PCIe SSD热插拔 211
5.13 SSD PCIe链路性能损耗分析 213
第6章 NVMe介绍 216
6.1 AHCI到NVMe 216
6.2 NVMe综述 218
6.3 吉祥三宝：SQ、CQ和DB 223
6.4 寻址双雄：PRP和SGL 229
6.5 Trace分析 236
6.6 端到端数据保护 241
6.7 Namespace 245
6.8 NVMe over Fabrics 250
第7章 SSD测试 258
7.1 主流SSD测试软件介绍 258
7.1.1 SSD性能测试第一神器——FIO 258
7.1.2 AS SSD Benchmark 263
7.1.3 ATTO Disk Benchmark 264
7.1.4 CrystalDiskMark 264
7.1.5 PCMark Vantage 266
7.1.6 IOMeter 266
7.2 验证与确认 267
7.3 测试仪器 268
7.3.1 Emulator 268
7.3.2 协议分析仪 269
7.3.3 Jammer 272
7.4 回归测试 274
7.5 DevSlp测试 275
7.6 PCIe InterOp 278
7.7 WA测试 280
7.8 耐久度测试 281
7.9 认证Certification 288
7.10 SSD Performance测试 290
第8章 SSD电源管理 294
8.1 SATA省电模式Partial和Slumber 294
8.2 SATA超级省电模式DevSlp 295
8.3 SATA终极省电模式RTD3 299
8.4 PCIe省电模式ASPM 301
8.5 PCIe其他省电模式 305
8.6 NVMe动态电源管理 306
8.7 Power Domain 310
第9章 ECC原理 312
9.1 信号和噪声 312
9.2 通信系统模型 313
9.3 纠错编码的基本思想 315
9.3.1 编码距离 315
9.3.2 线性纠错码的基石——奇偶校验（Parity-Check） 315
9.3.3 校验矩阵H 和生成矩阵G 316
9.4 LDPC码原理简介 317
9.4.1 LDPC是什么 317
9.4.2 Tanner图 319
9.5 LDPC 解码 319
9.5.1 Bit-flipping 算法 319
9.5.2 和积信息传播算法 322
9.6 LDPC 编码 327
9.7 LDPC 在SSD中的应用 327
9.7.1 NAND 会出错 328
9.7.2 NAND 纠错模型 328
9.7.3 LDPC纠错流程 330
