Question

固态硬盘接口类型图解

Answer 1

SSD的各项参数中，系统兼容性指标无法量化，最为不直观，也最容易被忽视。但不可否认的是，实际应用场合中除了性能功耗和可靠性问题，最头疼的问题就是系统兼容性问题，表现为各种场景下盘无法识别、不兼容某些型号主板、操作系统无法兼容等问题。站在用户角度，SSD盘的性能功耗可靠性设计得都不错，测试出来的成绩单漂亮，但就是系统兼容性差，再好的盘放到电脑上就变砖，看上去就是漂亮的花瓶，中看不中用。所以渐渐地用户开始重视起系统兼容性问题，所以在SSD引入前期用比较强的测试覆盖去验证和观察系统兼容性。

从技术上系统兼容性问题归类为：

BIOS和操作系统兼容：SSD上电加载后，主机BIOS开始自检，会作为第一层软件和SSD进行交互：第一步和SSD发生链接，SATA和PCIe走不同的底层链路链接，协商（negotiate）到正确的速度上（当然不同接口有上下兼容性问题），自此主机端和SSD连接成功，下一步发出识别盘的命令（如SATA Identify）来读取盘的基本信息，包括：产品part number，FW版本号，产品版本号等基本信息，信息的格式和数据的正确性BIOS会进行验证，然后BIOS会走到下一步去读取盘其他信息如SMART，直到BIOS找到硬盘上的主引导记录MBR，加载MBR，然后MBR开始读取硬盘分区表DPT，找到活动分区中的分区引导记录PBR，并且把控制权交给PBR……开始SSD的数据读写功能来完成最后的OS加载。完成以上所有这些步骤，标志BIOS和OS在SSD上电加载成功。任何一步发生错误，SSD交互失败，系统启动失败，弹出Error window或蓝屏。

对SSD而言，功能经过白盒黑盒测试，测试通过，但上述的加载初始化流程和特定的BIOS和OS版本结合，没有经过测试覆盖，或许会产生SSD设备的加载失败。以上是系统兼容性测试的测试覆盖之一。

由于现实世界中有太多的主板型号和版本号，一块兼容性良好的SSD需要在这些主机上都能跑过。从测试角度来看，系统兼容性认证包括：

l OS种类（Windows、Linux）和各种版本OS

l 主板上CPU南北桥芯片组型号（Intel、AMD），版本

l BIOS版本

l 特殊应用程序类型和版本（性能BenchMark工具、Oracle数据库…）

电信号兼容，硬件兼容：指的是SSD工作在主机提供的电信号非稳定状态，如抖动，信号完整性差，但依然在规范误差范围内，SSD自身的硬件设计power regulator、接口信号完整性设计依然能正常工作，数据能否收发正确，甚至放在高低温、电磁干扰的环境下，硬件设计足够鲁棒（Robust）。

容错处理：错误处理有硬件和软件相关，系统兼容性的容错特指主机端的错误条件下，SSD盘即使不能正常的和主机交互数据，至少不能变砖。当然，SSD盘能容错并返回错误状态给到主机，提供足够的日志帮助主机软硬件开发人员调试，是更好的。这里的错误包括：接口总线上的数据CRC错误，丢包，数据命令格式错误，命令参数错误等等。

为了更好的提高SSD盘的系统兼容性，从设计角度考虑加入容错模块设计，了解系统特性，积累经验，同时加入系统兼容性测试的覆盖，这些都是提高SSD系统兼容性的手段和方法。但从过去的经验看，系统兼容性重在对主机系统的方方面面的理解，这需要积累，该趟的雷总是要趟的，趟过去了就变成经验，这些不是教科书或书本上能直接看到的。

最后要说的是SSD的系统兼容性是SSD的核心竞争力之一，不可忽视。

接口形态

SSD接口形态尺寸英文是SSD Form Factor，由于SSD是标准件，它必须符合一定的接口尺寸大小和电气特性，在应用层面易于统一和部署，所以厂商和标准组织来制订Form Factor规范，SSD厂商和系统提供商去遵守。

图1-1 各种类型的SSD示意图

根据不同SSD应用场合，是企业级还是消费级SSD，Form Factor尺寸也不一样。

Answer 2