少SSD DRAM，功能，存储访问和未来

就存储成本而言，SSD驱动器现在的价格要比硬盘昂贵得多，为此，我们必须增加RAM价格上涨或遭受短缺的时期。 在那个时候，如果我们按价格将其存储容量与其他SSD进行比较，则DRAM-Less SSD驱动器是最便宜的。 但是，就性能而言，它们是正确的吗？

SSD驱动器上的Flash控制器

要了解Flash Controller的存在，我们必须了解的是 中央处理器 与PC中的外围设备进行通信，这就是我们所说的“内存映射I / O”，它通过内存映射转换为I / O。 该技术包括为每个外围设备分配一系列存储地址。 这样，当CPU向该内存地址发出请求时，它将与该内存地址进行通信。

为了与其余的系统内存进行通信，这样做的好处是，这使他们可以将其余的内存视为RAM的通用存储区。 它甚至允许CPU与不同外设的存储器进行通信，就好像它是其自身存储器的一部分一样。

这是因为CPU使用虚拟地址系统，该虚拟地址系统在此过程中会转换为物理地址。 我们不会在本文中讨论有关RAM的访问，但是我们确实需要考虑到系统中的每个内存都有其自己的物理地址，因此要访问所述内存，需要一个负责翻译的单元。 对于RAM，地址是当前集成在CPU中的内存控制器。

对于SSD或固态磁盘，有闪存控制器，它的任务与RAM存储器控制器相同，但是它不是对RAM进行操作，而是对SSD中的闪存进行处理。 。 与内存控制器不同，它目前尚未集成到CPU中。

为什么大多数SSD具有DRAM内存？

访问任何类型的内存时，都需要一个内存映射，它是一种数据结构，可以告诉CPU内存的组织方式。 在具有虚拟内存支持的CPU中，它引用页表，该页表存储CPU用于与内存进行通信的虚拟寻址与内存的物理和实际寻址之间的对应关系。

页表通常存储在RAM中，不是由CPU本身使用，而是由其一个单元MMU使用，MMU位于内存控制器内部，是负责管理RAM内存的单元。 在我们发表评论之前，Flash控制器的操作与RAM存储器控制器的操作相同，只是Flash存储器的操作相同。

问题？ 地址移动过程需要非常快的内存，因此它不能在NAND闪存中完成，因为访问等待时间足够长，无法完全消除SSD的所有优势。 这就是为什么大多数SSD都有足够的RAM，用于保存地址传输表并能够尽快访问CPU所需的数据的原因。

为什么缺少DRAM的SSD的性能会降低？

是的，它们被称为DRAMLess，它们的特殊性是什么？ 由于它们没有集成DRAM存储器，因此它们比传统的SSD便宜得多。 缺少DRAM内存不足会迫使SSD DRAMLess中的Flash控制器寻找它可以访问的第二快的内存，尽管从远处看似乎适得其反是系统的RAM，而不是系统中的NAND Flash。自己的SSD。

这意味着在缺少DRAM的SSD中访问地址表时，您将必须作为IOMMU的外围设备发出请求，并且这将使它进入系统RAM。 它之所以不能与更近的NAND闪存相连接，是因为这样的活动水平最终会使SSD磨损得更快，从而缩短了SSD的使用寿命。

当然，在某些情况下，闪存控制器不使用系统的RAM进行访问，而是使用NAND闪存本身。 这会有什么后果？ SSD的NVMe芯片在读写周期上的磨损要快得多，这会缩短SSD的使用寿命。

减少DRAM的SSD的未来

由于将采用将从PCI Express 5.0集成的CXL等技术，因此未来需要寻求的解决方案之一是，外设无需访问IOMMU就可以直接访问RAM存储空间。驱动器，这将意味着缺少DRAM的SSD会更快。

这种可能性意味着集成在CPU中的存储控制器是闪存控制器的两倍，从而可以直接访问NVMe存储芯片。 还必须添加不具有RAM存储器芯片，而是非易失性存储器的DIMM。 我们是否将使用DIMM扩展未来PC的存储？ 谁知道，技术在那里。

另一种可能性是使用嵌入式内存，尤其是使用3DIC配置将用作缓存的DRAM放在内存控制器的顶部。 DRAM仍将但不位于单独的芯片上，而是通过垂直互连嵌入到内存控制器中。 由于此内存的接近性，它会更快

尽管在第二种情况下，我们将在没有集成Flash控制器的CPU中看到更多这两种概念。