计算机操作系统——固态硬盘
固态硬盘
传统机械硬盘依赖磁头、盘片的机械运动读写数据，而固态硬盘（Solid State Drive，SSD）通过闪存（Flash Memory）存储数据，无机械部件，因此在性能和寿命管理上与机械硬盘差异显著。要理解SSD的工作逻辑，可结合其内部结构（如图所示：上层通过I/O总线读写“逻辑磁盘块”，中间的“闪存翻译层”负责逻辑地址到闪存物理块的映射，底层是由“块（Block）”和“页（Page）”组成的闪存存储单元），从读写性能特性和磨损均衡两方面展开分析。
一、读写性能特性
SSD的读写性能优势源于“无机械延迟”，但闪存的物理特性（写操作需先擦除）也导致其“读、写、擦除”行为有明显差异：
1. 读操作：高速且稳定
闪存的读操作是“随机访问”——当系统要读取某逻辑磁盘块时，I/O请求通过总线传递到“闪存翻译层”，翻译层将逻辑地址映射到闪存的某“页（Page）”，直接读取该页数据即可（类似从内存读数据，无需等待机械部件）。
例如，读取一个4KB的页，SSD的延迟通常仅几十微秒，远低于机械硬盘“寻道+旋转延迟”（通常几毫秒）。且无论数据在闪存的哪个位置，读延迟都很稳定，不会因“磁头距离远”变慢。
2. 写操作：需“擦除-再写入”，间接影响速度
闪存的写操作有个限制：不能直接覆盖已存数据的页，必须先“擦除整个块（Block）”，再向块内的页写入新数据。而图中每个“块（Block）”包含多个“页（Page）”（比如一个块含128个页，每页4KB），这意味着：
- 若要修改某页内容，SSD需先找到该页所属的块，临时保存块内“有效页”的数据，擦除整个块，再把“原有效页（除要修改的页）”和“新数据页”重新写入块。
- 这种“擦除