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。
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计算机\硬件
我国企业近几年在存储领域发展迅速，在存储技术创新和制造方面的实力越来越强，在这个过程中《深入浅出SSD》在技术普及方面的贡献也是一股推动力。
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江波龙董事长
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长江存储执行副总裁
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博士/大普微电子董事长
我代表得瑞领新祝贺《深入浅出SSD》第2版成功上市，希望这本书能给行业带来更多新关注、新血液、新资源。
张建涛
得瑞领新董事长
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芯盛智能总裁
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ScaleFlux首席科学家
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黄 亮
“企业存储技术”微信公众号作者
SSD基础概念篇
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
SSD核心技术篇
第2章 主控（SSD主控）
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 带计算功能的固态硬盘 75
2.7 可计算存储
2.7.1 可计算存储介绍
2.7.2 可计算存储应用举例
2.8 工业级存储
2.8.1 汽车存储
2.8.2 航天存储
2.9 SSD主控
2.9.1 消费级SSD主控
2.9.2 企业级SSD主控
2.10 闪存
2.10.1 最新原厂闪存产品
2.10.2 闪存发展趋势
第3章 SSD存储介质：NAND闪存、新介质 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
3.5 新型存储器与SCM
3.5.1 RRAM
3.5.2 MRAM
3.5.3 FRAM
3.5.4 PRAM
3.5.5 SCM存储
第4章：SSD存储介质：QLC高密度闪存
4.1.QLC闪存组织结构
4.1.1闪存芯片架构
4.1.2闪存操作原理：读/写/擦
4.1.3不同厂商QLC技术
4.2.QLC闪存特性
4.2.1 QLC闪存面临的问题
4.2.2可靠性
1.保留时间问题
2.读写干扰问题
4.2.3寿命
1. 制程差异
2. 粒度问题
4.2.4读写干扰
4.3.前沿技术介绍
4.3.1 英特尔3D QLC闪存
4.3.2 三星3D QLC闪存
4.3.3 海力士3D QLC闪存
4.3.4 东芝3D QLC闪存
第5章 SSD核心技术：FTL 122
5.1 FTL综述 122
5.2 映射管理 124
5.2.1 映射种类 124
5.2.2 映射基本原理 126
5.2.3 HMB 128
5.2.4 映射表刷新 130
5.3 垃圾回收 131
5.3.1 垃圾回收原理 131
5.3.2 写放大 137
5.3.3 垃圾回收实现 140
5.3.4 垃圾回收时机 147
5.4 Trim 148
5.5 磨损平衡 150
5.6 掉电恢复 152
5.7 坏块管理 155
5.7.1 坏块来源 155
5.7.2 坏块鉴别 155
5.7.3 坏块管理策略 157
5.8 SLC cache 158
5.9 RD& DR 160
5.10 Host Based FTL 161
5.10.1 Device Based FTL的不足 162
5.10.2 Host Based FTL架构 163
5.10.3 百度的软件定义闪存 163
协议篇
第6章 PCIe介绍 166
6.1 从PCIe的速度说起 166
6.2 PCIe拓扑结构 169
6.3 PCIe分层结构 172
6.4 PCIe TLP类型 175
6.5 PCIe TLP结构 179
6.6 PCIe配置和地址空间 184
6.7 TLP的路由 189
6.8 数据链路层 197
6.9 物理层 202
6.10 PCIe Reset 205
6.11 PCIe Max Payload Size和Max Read Request Size 210
6.12 PCIe SSD热插拔 211
6.13 SSD PCIe链路性能损耗分析 213
第7章 NVMe介绍 216
7.1 AHCI到NVMe 216
7.2 NVMe综述 218
7.3 吉祥三宝：SQ、CQ和DB 223
7.4 寻址双雄：PRP和SGL 229
7.5 Trace分析 236
7.6 端到端数据保护 241
7.7 Namespace 245
7.8 NVMe over Fabrics 250
7.9 nvme 2.0 feature
7.9.1 zoned namespace 概述
7.9.2 KeyValue command set 简介
第8章 UFS 协议介绍
8.1 UFS简介
8.2 UFS协议栈
8.3 UFS数据包UPIU
8.4 UPIU数据包格式
8.5逻辑单元（LU）
8.6 UFS设备初始化和启动
8.7描述符、标识和属性
8.8 RPMB介绍
8.9 UFS数据安全
8.10 UFS低功耗简介
8.11 Write Booster
8.12 HPB介绍
软件系统篇
第9章 全闪存阵列 60
9.1 整体解剖 60
9.2 硬件架构 64
9.3 软件架构 66
9.4 工作流程 69
9.5 应用场景 74
第10章：闪存文件系统
10.1.F2FS文件系统
10.1.1 F2FS的概述
10.1.2 F2FS的磁盘格式
1. 元数据区
2. 数据区
10.1.3 F2FS 的重要算法
1. NAT地址映射
2. 垃圾回收原理
3. 数据分配管理
10.1.4 F2FS优缺点分析
10.2.ext4文件系统
10.2.1 ext4的概述
10.2.2 ext4的磁盘格式
10.2.3 ext4的分配管理
10.2.4 ext4的映射方式
10.2.5 ext4的可靠性
10.2.6 ext4针对闪存的优化
10.2.7 ext4的局限性
10.3.其他闪存文件系统
10.3.1 JFFS2文件系统
10.3.2 YAFFS文件系统
扩展篇
第11章：混合式SSD
11.1 架构
11.1.1 混合硬盘
11.1.2 模拟SLC
3111.3 SCM与闪存
11.2 混合式FTL
11.2.1 读
11.2.2 写
11.2.3 垃圾回收
11.2.4 迁移
11.2.5 磨损平衡
11.3 混合式SSD产品
11.3.1 Intel 670P
11.3.2 Micron P2
11.3.3 Intel Optane H20
第12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
7.3.4 eBird（新加）
7.4 SSD测试分类
7.4.1协议验证测试(新加)
7.4.2系统应用级测试（新加）
7.5 SSD性能测试
7.5.1企业级测试
1. Throughtput
2. IOPS
3. Qos
4. SNIA
7.6 FTL功能模块测试
7.6.1写放大测试WA
7.6.2垃圾回收测试GC（新加）
7.6.3磨损平衡测试WL（新加）
7.6.4掉电恢复测试（新加）
1. SSD盘掉电恢复测试
2. 整机掉电测试
7.7 数据完整性测试（新加）
7.8 回归测试 274
7.9 DevSlp测试 275
7.10 PCIe InterOp 278
7.11 WA测试 280
7.12 耐久度测试 281
7.13认证Certification 288
7.14 SSD Performance测试 290
第13章 SSD电源管理 294
13.1 SATA省电模式Partial和Slumber 294
13.2 SATA超级省电模式DevSlp 295
13.3 SATA终极省电模式RTD3 299
13.4 PCIe省电模式ASPM 301
13.5 PCIe其他省电模式 305
13.6 NVMe动态电源管理 306
13.7 Power Domain 310
第14章 ECC原理 312
14.1 信号和噪声 312
14.2 通信系统模型 313
14.3 纠错编码的基本思想 315
14.3.1 编码距离 315
14.3.2 线性纠错码的基石——奇偶校验（Parity-Check） 315
14.3.3 校验矩阵H 和生成矩阵G 316
14.4 LDPC码原理简介 317
14.4.1 LDPC是什么 317
14.4.2 Tanner图 319
14.5 LDPC 解码 319
14.5.1 Bit-flipping 算法 319
14.5.2 和积信息传播算法 322
14.6 LDPC 编码 327
