天硕M.2 NVMe工业级SSD固态硬盘揭秘DRAM缓存与HMB技术对性能的影响
天硕G55 Pro M.2 NVMe工业级SSD以自研PCIe Gen3x4主控+100%纯国产元器件实现了3600MB/s高速读取，-55℃~85℃的超宽温域稳定运行；以PLP掉电与固件协同保护全盘，支持智能软销毁功能。天硕(TOPSSD)工业级固态硬盘满足工业级抗振耐冲击标准，拥有200万小时MTBF高可靠认证及GJB2017体系背书，精准契合国产化存储对高性能、高可靠、高耐用的严苛需求。
固态硬盘（SSD）的主要内部架构通常包含主控、闪存芯片以及可能存在的DRAM缓存。本文将带你了解什么是DRAM缓存，它对SSD性能的影响以及HMB的工作原理。
什么是DRAM缓存？
DRAM（动态随机存取存储器）是一种高速、易于读写的易失性存储介质，在固态硬盘中通常被用作缓存或临时数据存放区。它的关键任务之一，是存储FTL映射表以及与数据传输相关的临时信息。
FTL映射表负责将操作系统请求的逻辑地址映射到NAND闪存的物理地址，因为NAND闪存不能像机械硬盘那样线性读写，必须通过页、块擦写等机制完成操作。如果SSD能够在DRAM中快速查询并更新这些映射数据，地址转换和I/O调度就会显著加速，进而提高整体性能与响应速度。
DRAM对SSD性能的影响
配备独立DRAM缓存的SSD在性能与稳定性上的优势，主要体现在以下几个方面：
当系统启动时，常用的系统文件和软件指令被预先存放在DRAM缓存中，读写速度远高于直接访问NAND闪存，因此主机能更快完成开机，应用程序的启动时间也大幅缩短，整体用户体验更加流畅。
在多任务处理场景下，DRAM缓存能缓冲大量元数据和写入数据，使用户可以在不同应用之间快速切换而不会感到明显的卡顿，系统在突发工作负载下依旧能保持稳定的响应速度。对于需要高性能存储的工业用户、专业设计人员而言，这种性能提升尤为重要。
DRAM缓存还在可靠性方面发挥着关键作用。在突然断电或系统崩溃时，SSD可以利用DRAM缓存的机制减少数据损坏和丢失的风险，从而提升整体数据完整性。同时，DRAM缓存通过聚合和整合小规模随机写入，减少了直接写入NAND闪存单元的次数，降低磨损、延长闪存寿命并增强整机的耐用性。天硕G55 Pro M.2 NVMe工业级SSD就采用了专研优化的DRAM缓存技术，拥有更高的性能和可靠性表现。
主机内存缓冲
随着技术的发展，固态硬盘的闪存容量日渐增大，更多的页面和块需要管理，FTL映射表也变得更加庞大，这要求更大的缓存空间来存储这些映射信息。因此，大容量或高端SSD往往配备更大容量的DRAM，以应对更庞杂的映射表和更高的I/O需求，也进一步推高了固态硬盘的成本与能耗。
于是不内置独立DRAM的“DRAM-less” SSD出现了。这类产品依靠主机内存中的Host Memory Buffer（HMB）功能替代内部DRAM来缓存映射表与元数据（注：需SSD支持NVMe HMB协议）。
这种设计将SSD部分控制权交给主机，使其在需要时访问主机DRAM，实现地址映射和数据缓存。对于预算有限、性能要求一般的设备或拥有高度定制化软件环境的大型数据中心来说，这种架构具有明显的成本和功耗优势，并能通过软硬件协同优化来弥补性能差距。
总的来说，有DRAM SSD更偏向高性能需求和通用性场景，而无DRAM（HMB）SSD更适合预算敏感或可深度优化的软件环境，两者各有侧重，用户可根据成本、性能与应用需求进行取舍。
关于天硕(TOPSSD)
天硕秉承“中国芯，存未来”的品牌理念，以构筑自主可控、安全可靠的存储基石为己任，致力于充分满足高性能工业级算力引擎的严苛需求。其提供丰富的产品形态组合，包括2.5”SATA、mSATA、M.2 SATA 2280、M.2 NVMe 2242、M.2 NVMe 2280、U.2、XMC、BGA SSD及各类加固型工业固态硬盘。产品采用长江存储闪存颗粒、长鑫DDR等国产核心元器件，全面适配飞腾、龙芯等国产自主芯片平台。
