我们下面将分几期通过高清视频的方式讲述SSD, NAND，DRAM，CPU，GPU，计算机硬件的工作原理，这些视频将非常通俗易懂地向你展示了这些底层基础。感兴趣的朋友也可以留言希望制作哪些方面的视频。直接观看视频请到底部。

本期视频以Kioxia CM系列企业级SSD为例，通过主要探讨了固态硬盘（SSD）内部结构与工作原理，尤其是基于NAND闪存技术的存储和访问机制。

SSD的容量和存储密度

视频开篇讨论了SSD的惊人存储能力，例如一个8TB的SSD可以存储多达64万亿个比特，强调了这种技术的高效存储能力。通过将比特比作硬币，视频形象地展示了SSD存储的巨大规模。SSD能快速、准确地在这些比特的“海洋”中找到特定位置，体现了其强大的数据读写能力。

NAND闪存的结构与工作原理

SSD的核心是NAND闪存芯片，每个SSD可能包含多个NAND芯片。在这款SSD中，有18个NAND芯片，每个芯片又分为多个平面和块。每个块被分成数百页，每页包含数万个存储单元。视频详细介绍了NAND闪存中的电荷陷阱闪存单元（Charge Trap Flash Cells），每个单元可以存储3位数据，即3个比特。

视频还解释了NAND闪存芯片的内部结构是如何垂直堆叠的，并展示了芯片内部的微观图像，帮助观众了解SSD的复杂性。

数据的存储与读取

SSD的工作原理基于控制器的运作，控制器负责管理和调度SSD中的数据读写操作。控制器通过与18个NAND闪存芯片的通信，确保数据能够快速准确地在芯片中存取。视频介绍了存储单元是如何被组织和管理的，以及控制器如何通过内存通道与闪存芯片进行数据交换。

控制器在工作时需要使用DRAM芯片来存储查找表（Look-Up Table），即一个大规模的翻译表，帮助确定每一段数据的存储物理位置。该查找表不断更新，以确保SSD的高效运行。

数据传输与超级页面

视频深入讨论了数据在SSD中的传输机制。当读取或写入数据时，SSD控制器会同时在多个NAND芯片中进行操作，以提高速度。例如，在存储大文件时，控制器会将文件分散到所有芯片上，形成“超级页面”（Super Pages），从而加快数据访问速度。

其他关键功能

除了基本的读写操作，SSD控制器还承担了一些关键功能，如磨损均衡（Wear Leveling）和垃圾回收（Garbage Collection），这些功能有助于延长SSD的使用寿命并提高其稳定性。此外，SSD还具备错误纠正代码（ECC）功能，用于确保数据的完整性。

最后，视频强调了SSD在现代计算系统中的重要性，并通过详细的技术分析让观众对其工作原理有了深入了解。这种科普视频对于学习存储技术及其复杂运作机制的观众来说非常有帮助，尤其是对硬件工程师和技术爱好者。

总的来说，该视频详尽描述了SSD的工作原理，包括其内部的存储架构、数据管理机制以及控制器的关键角色。通过形象化的比喻和深入的技术分析，视频帮助观众理解了SSD技术的复杂性及其在现代数据存储中的重要地位。

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说明：

由于时间仓促，中文字幕添加可能有些翻译错误，例如NAND术语“Cell”翻译成“细胞”，其实这个是存储的基本单元，所以希望大家重点参看英文字幕。