固態(tài)硬盤是什么意思

固態(tài)硬盤是什么意思

固態(tài)硬盤是什么意思

固態(tài)硬盤的接口規(guī)范和定義、功能及使用方法上與一般硬盤的完全相同，在產(chǎn)品形狀和尺寸上也完全與一般硬盤全都。廣泛應(yīng)用于***事、車載、工控、視頻監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)終端、電力、醫(yī)療、航空等、導(dǎo)航設(shè)備等領(lǐng)域。

分類:

固態(tài)硬盤的存儲(chǔ)介質(zhì)分為兩種，一種是采納閃存(FLASH芯片)作為存儲(chǔ)介質(zhì)，另外一種是采納DRAM作為存儲(chǔ)介質(zhì)。

1、基于閃存的固態(tài)硬盤

基于閃存的固態(tài)硬盤(IDEFLASHDISK、SerialATAFlashDisk)：采納FLASH芯片作為存儲(chǔ)介質(zhì)，這也是我們通常所說的SSD。它的外觀可以被制作成多種模樣，例如：筆記本硬盤、微硬盤、存儲(chǔ)卡、U盤等樣式。這種SSD固態(tài)硬盤最大的優(yōu)點(diǎn)就是可以移動(dòng)，而且數(shù)據(jù)愛護(hù)不受電源掌握，能適應(yīng)于各種環(huán)境，但是使用年限不高，適合于個(gè)人用戶使用。

在基于閃存的固態(tài)硬盤中，存儲(chǔ)單元又分為兩類：SLC(SingleLayerCell單層單元)和MLC(Multi-LevelCell多層單元)。SLC的特點(diǎn)是成本高、容量小、但是速度快，而MLC的特點(diǎn)是容量大成本低，但是速度慢。MLC的每個(gè)單元是2bit的，相對(duì)SLC來說整整多了一倍。不過，由于每個(gè)MLC存儲(chǔ)單元中存放的資料較多，結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，出錯(cuò)的幾率會(huì)增加，必需進(jìn)行錯(cuò)誤修正，這個(gè)動(dòng)作導(dǎo)致其性能大幅落后于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔的SLC閃存。此外，SLC閃存的優(yōu)點(diǎn)是復(fù)寫次數(shù)高達(dá)100000次，比MLC閃存高10倍。此外，為了保證MLC的壽命，掌握芯片都校驗(yàn)和智能磨損平衡技術(shù)算法，使得每個(gè)存儲(chǔ)單元的寫入次數(shù)可以平均分?jǐn)?，達(dá)到100萬小時(shí)故障間隔時(shí)間(MTBF)。

2、基于DRAM的固態(tài)硬盤

基于DRAM的固態(tài)硬盤：采納DRAM作為存儲(chǔ)介質(zhì)，目前應(yīng)用范圍較窄。它仿效傳統(tǒng)硬盤的設(shè)計(jì)、可被絕大部分操作系統(tǒng)的文件系統(tǒng)工具進(jìn)行卷設(shè)置和管理，并供應(yīng)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的PCI和FC接口用于連接主機(jī)或者服務(wù)器。應(yīng)用方式可分為SSD硬盤和SSD硬盤陣列兩種。它是一種高性能的存儲(chǔ)器，而且使用壽命很長(zhǎng)，美中不足的是需要***電源來愛護(hù)數(shù)據(jù)平安。

固態(tài)硬盤有什么好處?

1.啟動(dòng)快，沒有電機(jī)加速旋轉(zhuǎn)的過程。

2.不用磁頭，快速隨機(jī)讀取，讀延遲微小。依據(jù)相關(guān)測(cè)試：兩臺(tái)電腦在同樣配置的電腦下，搭載固態(tài)硬盤的筆記本從開機(jī)到消失桌面一共只用了18秒，而搭載傳統(tǒng)硬盤的筆記本總共用了31秒，兩者幾乎有將近一半的差距。

3.相對(duì)固定的讀取時(shí)間。由于尋址時(shí)間與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)位置無關(guān)，因此磁盤碎片不會(huì)影響讀取時(shí)間。

4.基于DRAM的固態(tài)硬盤寫入速度極快。

5.無噪音。由于沒有機(jī)械馬達(dá)和風(fēng)扇，工作時(shí)噪音值為0分貝。某些高端或大容量產(chǎn)品裝有風(fēng)扇，因此仍會(huì)產(chǎn)生噪音。

6.低容量的基于閃存的固態(tài)硬盤在工作狀態(tài)下能耗和發(fā)熱量較低，但高端或大容量產(chǎn)品能耗會(huì)較高。

7.內(nèi)部不存在任何機(jī)械活動(dòng)部件，不會(huì)發(fā)生氣械故障，也不怕碰撞、沖擊、振動(dòng)。這樣即使在高速移動(dòng)甚至伴隨翻轉(zhuǎn)傾斜的狀況下也不會(huì)影響到正常使用，而且在筆記本電腦發(fā)生意外掉落或與硬物碰撞時(shí)能夠?qū)?shù)據(jù)丟失的可能性降到最小。

8.工作溫度范圍更大。典型的硬盤驅(qū)動(dòng)器只能在5到55攝氏度范圍內(nèi)工作。而大多數(shù)固態(tài)硬盤可在-10~70攝氏度工作，一些工業(yè)級(jí)的固態(tài)硬盤還可在-40~85攝氏度，甚至更大的溫度范圍下工作。

9.低容量的固態(tài)硬盤比同容量硬盤體積小、重量輕。但這一優(yōu)勢(shì)隨容量增大而漸漸減弱。直至256GB，固態(tài)硬盤仍比相同容量的一般硬盤輕!

固態(tài)硬盤缺點(diǎn)

1、固態(tài)的成本很高，以1T的容量為例，傳統(tǒng)機(jī)械硬盤300-400元就可以拿下，而固態(tài)約2000+的預(yù)算才可以拿下，貴一點(diǎn)的3000以上。

2、可重復(fù)擦寫次數(shù)相較于機(jī)械硬盤比較少，大約有3000-100000次(后續(xù)隨著技術(shù)的進(jìn)展還會(huì)有提升)，不過也不必太擔(dān)憂，由于可能你的電腦還沒用完擦寫次數(shù)這個(gè)電腦就淘汰了，所以依據(jù)實(shí)際不必要太過糾結(jié)它的寫入次數(shù)。

固態(tài)硬盤有什么類型接口

面對(duì)一般消費(fèi)者的固態(tài)硬盤中，絕大多數(shù)都使用的SATA接口，其次還有MSATA、NGFF、PCI-E等接口類型。

1.SATA接口之所以掩蓋率高，是由于它與傳統(tǒng)機(jī)械硬盤兼容通用。需要提示的是目前市場(chǎng)上主流的固態(tài)硬盤使用sata2以下的接口，速度無法完全發(fā)揮，最好是用原生sata3接口。SATA接口。

2.MSATA接口，顧名思義，從SATA衍生而來，有SATA協(xié)會(huì)提出的接口規(guī)范，適合小型化設(shè)備，進(jìn)展前景一般。

3.NGFF接口，英特爾提出的接口標(biāo)準(zhǔn)，適合小型化設(shè)備，寬度和厚度全都性高，接口通用性高，接口預(yù)留帶寬大，進(jìn)展瓶頸小。

4.合高端大容量的企業(yè)級(jí)固態(tài)硬盤。

目前固態(tài)硬盤已經(jīng)作為我們配置電腦主要的配件了，一臺(tái)主機(jī)，加入了固態(tài)硬盤，速度確定比不加固態(tài)硬盤快速許多配，固態(tài)硬盤不在***用，我們民也一樣可以了，雖然大容量的固態(tài)硬盤還沒普及，但是隨著時(shí)代在進(jìn)步，我們用的計(jì)算機(jī)(電腦)一樣會(huì)越來越快。

拓展：

1問外部使用環(huán)境會(huì)如何影響固態(tài)硬盤？

答由于沒有活動(dòng)部件，固態(tài)硬盤比傳統(tǒng)硬盤更加抗沖擊和震驚。另外，由于不使用磁性存儲(chǔ)介質(zhì)，也不會(huì)有被磁化導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失的危急。因此，筆記本制造商假如使用固態(tài)硬盤，可以省去許多的硬盤防震愛護(hù)配件，進(jìn)一步節(jié)省機(jī)身內(nèi)空間和重量。對(duì)于桌面PC來說，使用固態(tài)硬盤更是不需要擔(dān)憂任何使用環(huán)境問題。

有人問到機(jī)場(chǎng)安檢透視掃描儀是否會(huì)影響固態(tài)硬盤，這是一個(gè)相當(dāng)好玩的問題，我并不能給出一個(gè)權(quán)威答案。但要知道，固態(tài)硬盤從物理特性來看和U盤、存儲(chǔ)卡、手機(jī)中的閃存沒有什么區(qū)分，因此應(yīng)當(dāng)不需要擔(dān)憂X射線會(huì)對(duì)其產(chǎn)生影響。

2問如何保證固態(tài)硬盤的牢靠性？

答首先，閃存是一項(xiàng)成熟技術(shù)，經(jīng)過了長(zhǎng)期的實(shí)際測(cè)試。雖然閃存顆粒有肯定的讀寫壽命，但以目前的技術(shù)來說，其壽命已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于實(shí)際使用年限。比如，Intel固態(tài)硬盤的***數(shù)據(jù)顯示，無論使用頻度凹凸，它最少也有5年的有效使用期。假如應(yīng)用頻率不高的話還可以再延長(zhǎng)5年。另外，Intel固態(tài)硬盤內(nèi)置了ATA***ART監(jiān)控功能，隨時(shí)可以查看其健康狀況。用戶可以放心，數(shù)據(jù)平安肯定是固態(tài)硬盤制造商的第一考量。

3問為什么沒有3.5寸的固態(tài)硬盤？

答最主要的緣由是，"合理容量'的閃存從物理規(guī)格上來看占不了太大空間，做成2.5寸或1.8寸規(guī)格更合適。這里我說的"合理容量'是指能夠供應(yīng)實(shí)際應(yīng)用中足夠的存儲(chǔ)空間，同時(shí)價(jià)格較為合理。假如將閃存裝滿一個(gè)3.5寸硬盤位，其價(jià)格確定相當(dāng)驚人。

許多人可能會(huì)對(duì)此有誤會(huì)，認(rèn)為SSD沒有3.5寸型號(hào)是由于它只針對(duì)筆記本市場(chǎng)。實(shí)際上，固態(tài)硬盤從未排斥過桌面PC，在臺(tái)式機(jī)的3.5寸硬盤位中安裝2.5寸固態(tài)硬盤沒有任何難度。而且，3.5寸和2.5寸硬盤的SATA接口也沒有任何區(qū)分。

4問固態(tài)硬盤需要整理磁盤碎片么？

答這個(gè)問題的答案比較簡(jiǎn)單。固態(tài)硬盤的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式和傳統(tǒng)硬盤有明顯的區(qū)分，比如為了防止頻繁讀取某存儲(chǔ)單元而導(dǎo)致快速老化，固態(tài)硬盤往往使用"損耗平衡'機(jī)制，將讀寫各個(gè)區(qū)塊的次數(shù)平均化。目前的操作系統(tǒng)對(duì)此也沒有預(yù)備。

磁盤碎片整理程序的主要原理是，將那些需要頻繁讀取的數(shù)據(jù)放在可以高速訪問的地方，很少訪問的數(shù)據(jù)就堆在邊邊角角。而固態(tài)硬盤的原理打算，它能夠特別快速的找到任何一塊數(shù)據(jù)。目前的磁盤整理工具對(duì)優(yōu)化固態(tài)硬盤的文件系統(tǒng)就顯得無能為力了。因此，我的建議是，固態(tài)硬盤用戶應(yīng)當(dāng)禁用自動(dòng)磁盤碎片整理，也不要手動(dòng)進(jìn)行整理。

當(dāng)然，對(duì)于固態(tài)硬盤來說也同樣存在存儲(chǔ)分布的優(yōu)化問題，只是這個(gè)問題在SSD上遠(yuǎn)不如傳統(tǒng)硬盤那么重要。目前，各固態(tài)硬盤廠商都在用固件優(yōu)化的形式解決這一問題。將來也可能會(huì)消失特地針對(duì)固態(tài)硬盤的"碎片整理'工具，不過它需要首先了解各廠商固態(tài)硬盤的詳細(xì)工作方式。

5問固態(tài)硬盤會(huì)越用越慢么？

答這是一個(gè)簡(jiǎn)單的問題。在SSD的壽命周期中，許多因素都會(huì)影響它的性能表現(xiàn)。其中最重要的就是數(shù)據(jù)碎片問題。很不幸，目前尚無任何方法從外部衡量固態(tài)硬盤的數(shù)據(jù)破裂程度的影響。就像上面說的一樣，測(cè)試程序或許能夠檢測(cè)出固態(tài)硬盤內(nèi)部存儲(chǔ)條理與否的性能差別，但這并不會(huì)明顯影響用戶體驗(yàn)。對(duì)固態(tài)硬盤文件系統(tǒng)的優(yōu)化將來還將進(jìn)一步解決這一問題。

6問Intel固態(tài)硬盤支持熱插拔么？

答沒問題，完全支持SATA規(guī)范定義的熱插拔功能。

7問當(dāng)固態(tài)硬盤被裝滿的時(shí)候，性能會(huì)下降么？

答很好的問題。對(duì)于固態(tài)硬盤來說，性能和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的多少?zèng)]有什么關(guān)系。無論空空如也還是接近爆滿，閃存的損耗均衡管理算法都會(huì)照常工作。一些常見文件系統(tǒng)如NTFS、FAT32在空間不足時(shí)可能會(huì)消失性能下降，但這是軟件的問題，和是否使用固態(tài)存儲(chǔ)沒有關(guān)聯(lián)。將來當(dāng)特地針對(duì)固態(tài)硬盤的文件系統(tǒng)問世時(shí)，可能也會(huì)消失硬盤存儲(chǔ)數(shù)據(jù)量多少對(duì)性能的影響的例子。

8問哪種文件系統(tǒng)最適合固態(tài)硬盤？

答目前的的各種文件系統(tǒng)都沒有對(duì)固態(tài)硬盤進(jìn)行什么優(yōu)化。計(jì)算機(jī)行業(yè)花了幾十年的時(shí)間，針對(duì)旋轉(zhuǎn)磁介質(zhì)存儲(chǔ)進(jìn)行優(yōu)化，但固態(tài)硬盤的消失讓這些優(yōu)化徹底作廢。幸運(yùn)的是，以目前固態(tài)硬盤的速度，遵循舊文件系統(tǒng)的要求像傳統(tǒng)硬盤那樣工作，并不會(huì)有太大的損失。不過在不遠(yuǎn)的將來，我們確定將看到專為固態(tài)硬盤優(yōu)化的文件系統(tǒng)。

微軟在Windows7中就將對(duì)SSD進(jìn)行優(yōu)化，比如系統(tǒng)會(huì)在使用固態(tài)硬盤時(shí)禁用自動(dòng)磁盤碎片整理功能。其中我最關(guān)注的是ATAtrim命令，它能夠通知固態(tài)硬盤，某區(qū)塊已經(jīng)不再使用，SSD可以將其空間收回，納入下一步的"損耗平衡'運(yùn)算中。

在Linux系統(tǒng)中，你可特別簡(jiǎn)潔的通過禁用內(nèi)核diskIOscheduler模塊來對(duì)固態(tài)硬盤進(jìn)行優(yōu)化。由于不存在磁頭讀寫的移位問題，該模塊在磁盤讀寫時(shí)進(jìn)行重新排序?qū)虘B(tài)硬盤沒有任何意義，甚至?xí)档托阅?。Windows7估量也會(huì)進(jìn)行同樣的改進(jìn)，只是目前還未公布。

9問固態(tài)硬盤RAID0的性能怎樣？可以在SSD內(nèi)部實(shí)現(xiàn)RAID0么？

答先來回答其次個(gè)問題。固態(tài)硬盤的讀寫本身就是并行進(jìn)行的，目前Intel固態(tài)硬盤使用10條并行通道來訪問閃存，肯定意義上就相當(dāng)于內(nèi)置10路RAID0。

使用多塊固態(tài)硬盤組建RAID0陣列的性能相當(dāng)可觀，但需要留意的是，肯定要保證RAID掌握器能夠滿意其要求。固態(tài)硬盤在陣列模式下工作的數(shù)據(jù)量相當(dāng)浩大，許多RAID掌握器在設(shè)計(jì)時(shí)可能完全沒有考慮過這樣的速度。

10問固態(tài)硬盤速度的打算因素是什么？目前的瓶頸在哪里？

答任何固態(tài)硬盤的性能，都是由原始的閃存帶寬，損耗平衡算法的效率(固件)以及接口(SATA、PCI-E等)共同打算的。有SATA接口速度卡在那里，閃存性能再?gòu)?qiáng)也沒有意義。和業(yè)界其他廠商一樣，我們也將逐步提升固態(tài)硬盤性能。雖然不能說固態(tài)硬盤在"趕著'SATA-III標(biāo)準(zhǔn)上馬，但一旦第三代SATA標(biāo)準(zhǔn)推出，固態(tài)硬盤確定會(huì)從中受益。

11問SSD和HDD相比有何優(yōu)劣？

答和其他任何事情的兩面一樣，SSD和HDD各有優(yōu)劣。目前固態(tài)硬盤最大的劣勢(shì)就是成本和容量，而最大的.優(yōu)勢(shì)就是性能。另外，固態(tài)硬盤完成相同的操作所需的電能更少，這意味著筆記本可以延長(zhǎng)電池續(xù)航時(shí)間，數(shù)據(jù)中心能夠大大節(jié)省電費(fèi)。由于更加耐震驚沖擊，固態(tài)硬盤也比HDD更適合移動(dòng)設(shè)備。假如容量需求不高的話，固態(tài)硬盤甚至可以比傳統(tǒng)硬盤更廉價(jià)。比如目前售價(jià)最低的上網(wǎng)本基本上都是使用小容量固態(tài)硬盤。

下面我們來詳細(xì)看固態(tài)硬盤的性能優(yōu)勢(shì)，簡(jiǎn)潔比較數(shù)據(jù)會(huì)讓你忽視掉許多東西。

比如，IntelX25-M硬盤的持續(xù)讀取速度為250MB/s，一塊常見SATA硬盤則為100MB/s，從字面上來看SSD速度是HDD的2.5倍。這時(shí)你就忽視隨機(jī)訪問時(shí)間的問題。X25-M的平均"尋道時(shí)間'僅為85微妙，而傳統(tǒng)硬盤大多在4到15毫秒，差距達(dá)到50甚至150倍。

因此，兩者的性能區(qū)分要視應(yīng)用而定。操作系統(tǒng)啟動(dòng)主要依靠隨機(jī)讀取小塊數(shù)據(jù)，因此固態(tài)硬盤可比傳統(tǒng)硬盤快100倍。而在應(yīng)用程序連續(xù)讀取大尺寸文件時(shí)，固態(tài)硬盤的優(yōu)勢(shì)就只有2.5倍左右了。

同時(shí)，仍有一些應(yīng)用并不適合固態(tài)硬盤，比如大規(guī)模數(shù)據(jù)存檔。那些極少訪問的數(shù)據(jù)用閃存來存儲(chǔ)明顯是一種鋪張。另外，在視頻播放時(shí)使用固態(tài)硬盤也不會(huì)有任何優(yōu)勢(shì)，只要達(dá)到視頻不卡殼的速度需求就可以了。只不過，HTPC用戶可能會(huì)青睞固態(tài)硬盤的靜音和尺寸。

12問為什么大家都用MLC顆粒，SLC不是更快么？

答沒錯(cuò)，SLCNAND閃存更快，但只有在面對(duì)面比較的時(shí)候才能看到明顯區(qū)分。而且，只要大規(guī)模使用并行讀寫機(jī)制，MLC同樣可以實(shí)現(xiàn)高速度。在這樣的狀況下，SSD廠商確定會(huì)更加關(guān)注成本和容量問題，MLC的低價(jià)大容量就成了優(yōu)勢(shì)。我想大家都看到了，Intel的M系列固態(tài)硬盤使用的就是MLC顆粒，不是照樣很快么？

13問固態(tài)硬盤的功耗相比傳統(tǒng)硬盤孰高孰低？

答我曾看過一些報(bào)告宣稱固態(tài)硬盤比傳統(tǒng)硬盤更費(fèi)電，但也有一些調(diào)查顯示SSD更省電。通常來看，SSD和HDD在同樣高負(fù)載工作，或同樣處在休眠狀態(tài)下時(shí)，功耗是類似的。但固態(tài)硬盤仍舊在功耗表現(xiàn)上有一些優(yōu)勢(shì)，比如SSD內(nèi)部沒有旋轉(zhuǎn)馬達(dá)，因此在閑置狀態(tài)時(shí)的功耗明顯更低。其次，由于不存在轉(zhuǎn)速提升或下降的啟動(dòng)時(shí)間，SSD進(jìn)入休眠狀態(tài)