固态硬盤

固态硬盤

硬盤種類
固态硬來垍頭盤(So樤lid State Disk),簡稱固盤,固态硬盤用固态電子存儲芯片陣列而制成的硬盤,由控制單元和存儲單元(FLASH芯片、DRAM芯片)組成。固态硬盤在接口的規範和定義、功能及使用方法上與普通硬盤的完全相同,在産品外形和尺寸上也完全與普通硬盤一緻。被廣泛應用于軍事、車載、工控、視頻監控、網絡監控、網絡終端、電力、醫療、航空、導航設備等諸多領域。其芯片的工作溫度範圍很寬,商規産品(0~70℃)工規産品(-40~85℃)。雖然成本較高,但也正在逐漸普及到DIY市場。由于固态硬盤技術與傳統硬盤技術不同,所以産生了不少新興的存儲器廠商。廠商隻需購買NAND存儲器,再配合适當的控制芯片,就可以制造固态硬盤了。新一代的固态硬盤普遍采用SATA-2接口、SATA-3接口、SAS接口、MSATA接口、PCI-E接口、NGFF接口、CFast接口和SFF-8639接口。
    中文名:固态硬盤 外文名: 别名: 英文名:Solid State Disk 種類:閃存FLASH芯片,DRAM 應用領域:軍事、車載、工控、電力、醫療等 組成:由控制單元與存儲單元組成

分類

分類方式

固态硬盤的存儲介質分為兩種,一種是采用閃存(FLASH芯片)作為存儲介質,另外一種是采用DRAM作為存儲介質。

基于閃存類

基于閃存的固态硬盤(IDEFLASH DISK、Serial ATA Flash Disk):采用FLASH芯片作為存儲介質,這也是通常所說的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、存儲卡、U盤等樣式。這種SSD固态硬盤最大的優點就是可以移動,而且數據保護不受電源控制,能适應于各種環境,适合于個人用戶使用。

一般它擦寫次數普遍為3000次左右,以常用的64G為例,在SSD的平衡寫入機理下,可擦寫的總數據量為64G X 3000 = 192000G,假如你是個變态視頻王每天喜歡下載視頻看完就删每天下載100G的話,可用天數為192000 / 100 = 1920,也就是 1920 / 366 = 5.25 年。如果你隻是普通用戶每天寫入的數據遠低于10G,就拿10G來算,可以不間斷用52.5年,再如果你用的是128G的SSD的話,可以不間斷用104年!這什麼概念?它像普通硬盤HDD一樣,理論上可以無限讀寫,

基于DRAM類

基于DRAM的固态硬盤:采用DRAM作為存儲介質,應用範圍較窄。它仿效傳統硬盤的設計,可被絕大部分操作系統的文件系統工具進行卷設置和管理,并提供工業标準的PCI和FC接口用于連接主機或者服務器。應用方式可分為SSD硬盤和SSD硬盤陣列兩種。它是一種高性能的存儲器,而且使用壽命很長,美中不足的是需要獨立電源來保護數據安全。DRAM固态硬盤屬于比較非主流的設備。

簡介

固态硬盤,是指作為取代傳統硬盤的存儲媒介而廣受關注的半導體存儲器。

固态硬盤(Solid State Disk、IDE FLASH DISK)是由控制單元和存儲單元(FLASH芯片)組成,簡單的說就是用固态電子存儲芯片陣列而制成的硬盤(目前最大容量為1.2TB),固态硬盤的接口規範和定義、功能及使用方法上與普通硬盤的完全相同,.在産品外形和尺寸上也完全與普通硬盤一緻,包括3.5", 2.5", 1.8"多種類型。 由于固态硬盤沒有普通硬盤的旋轉介質,因而抗震性極佳,同時工作溫度很寬,擴展溫度的電子硬盤可工作在-45℃~+85℃。

固态硬盤被廣泛應用于軍事、車載、工控、視頻監控、網絡監控、網絡終端、電力、醫療、航空等、導航設備等領域 。

發展曆程

早在2008年,Gartner的研究報告就對SSD市場總收入5.85億美元、到2011年時間全球市場會超過60億美元有過預測。進入2010年後,固态硬盤更引人注意,廠商和最終用戶都對這項技術産生濃厚興趣。固态硬盤最終取代磁盤驅動器,或許就在不久的将來.... 提及固态硬盤,很多熟悉的人都會一下子想到其優點和缺點。低功耗、傳輸速度快等特性使得其深受用戶的青睐;但是價格高昂、容量偏低的問題也是阻礙其市場推廣流行所在。由此,固态硬盤率先的進入到企業領域,2009年固态硬盤在企業級領域的應用,最先被部署在外部網絡存儲系統中。

關于固态硬盤前景的探讨已經成為老生常談,所有人都在不斷的質疑它過于昂貴的價格會引緻成本的提高。但卻忽視了固态硬盤在企業級應用上的巨大優勢,而大部分人都隻是在空談已經裝配了SSD筆記本所引緻的固态硬盤消費級發展問題。

其實,我們隻要把這筆帳好好算一下,就能夠發現,固态硬盤的價格與它為企業級部署所帶來的高效優勢相比實在太微不足道了。固态硬盤的最大優點就在于它的存儲速度相當快,比普通的HDD硬盤快10倍左右,而且由于它采用的是閃存芯片,并且完全沒有采用任何機械馬達和風扇,所以,固态硬盤是完全不存在噪聲問題的。另外,它還兼具着發熱量小,散熱快的優點,可以為企業的數據中心帶來穩定。

2010年SSD成為一個趨勢

随着技術的不斷進步與發展,相信固态硬盤的技術發展也會更加完善,成為未來企業應用的重點。當然,盡管09年固态硬盤是人們的熱議焦點,還是受到了終端用戶的關注,2010年會成為一個主要趨勢。

2010年作為存儲介質的固态硬盤定會率先在存儲領域上演大戲,像Compellent、Dot Hill、EMC、HDS和Pillar等廠商09年都已經在他們的存儲系統中增加了固态硬盤支持,或者支持虛拟化外部固态硬盤系統,但其實效果并沒有預期的那麼好,影響固态硬盤集成到存儲系統的問題究竟是網絡,還是價格或容量,不得而知。但這些都無法影響固态硬盤的持續走紅,企業們都紛紛看清了固态硬盤在企業級應用上的優勢。

對于固态硬盤2010年存儲領域将會有怎樣表現,現在還很難預料,但是有一點可以肯定的是,技術的發展使得固态硬盤所帶來的影響逐漸顯現出來。

克服09困境走向存儲主流

随着性能和運算應用的要求不斷提高,IT廠商們紛紛建立自己的數據中心,一些傳統的IT廠商也開始着重對于數據中心的開發。由于數據中心的規模龐大,上千台甚至是數萬台服務器以及存儲數量帶來能耗成本的壓力,這樣給了SSD固态硬盤生存發展的機會。因而,在一定程度上,固态硬盤更是未來存儲領域中數據中心或雲計算的首選配置,SSD固态硬盤平坦大道就在前方。

由此,仿佛SSD固态硬盤的前景一片光明,就一定會成為主流的存儲趨勢。其實并非如此,回顧固态盤在09年走過的路,我們從中可以看出SSD固态硬盤還沒有絕對的進入主流,僅僅是在企業級網絡存儲系統中小試牛刀而已。

對于固态硬盤,業界很多的觀點一緻的朝向價格高、容量偏低的問題在不停的“挑剔”,甚至認為SSD硬盤的潛力被過分鼓吹和高估了。但是,并沒有意識到這些所謂的空談僅僅是裝配了SSD筆記本所引緻的固态硬盤消費級發展問題。對于企業,固态硬盤價格與所帶來的高效優勢根本就沒有可比性,而恰恰是服務器及存儲系統才是真正需要性能和低功耗的主力軍。

盡管SSD在消費性市場碰壁,無法由高端産品向下延伸到中、低端産品,但SSD在企業級市場已開始逐漸侵蝕傳統硬盤的市場占有率,過去的09年已為各SSD業布局到企業應用領域。

在2009網絡存儲大會(SNW)上,雲計算與固态驅動器(SSD)成為衆多廠商進行産品發布的主旋律,包括IBM、日立數據系統(HDS)、Sun微系統與3PAR等主要廠商。IBM存儲虛拟化産品Storage SVC中增加對SSD的支持。Sun微系統發布了新的Sun Storage F5100 Flash Array。該産品采用了Marvelll的技術,能夠加速Oracle與MySQL數據庫工作負荷,可以支持高達2TB的固态閃存容量。

由于企業市場的需求不斷上升,2009年SSD營業收入将從2008年的1.27億美元增至8.83億美元。雖然這是相當強勁的同比增長,但由于數據中心和IT計算基礎設施擴大采用,SSD廠商預計2010和2011年的增長會更加猛烈。此外,在企業中的普及将降低整體系統的價格,從而為SSD最終重新打入消費級市場而鋪平道路。

SSD在企業領域的成功,大大增強了供應商的信心,在企業存儲領域繼續保持的同時,向下延伸到各種中小企業和消費類應用才是關鍵。正如固态盤所宣稱的技術與傳統硬盤相比諸多優點:提高了每秒輸入/輸出操作(IOPS)次數、功耗減少和占位面積較小等等,這些優勢直接可導緻節約大量成本,這些将是在2010年企業最為需要的,也是要更加大力宣傳和關注的焦點。

固态硬盤漫長艱辛的發展曆程

1956年

IBM公司發明的世界上第一塊硬盤

1968年

IBM重新提出“ 溫徹斯特 ”(Winchester)技術的可行性,奠定了硬盤發展方向

上世紀七十年代

StorageTek公司(Sun StorageTek)開發了第一個固态硬盤驅動器

1989年

世界上第一款 固态硬盤出現

2006年3月

三星率先發布一款32GB容量的固态硬盤筆記本電腦

2007年1月

SanDisk公司發布了1.8寸32GB固态硬盤産品,3月又發布了2.5寸32GB型号

2007年6月

東芝 ,推出了其第一款120GB固态硬盤筆記本電腦

2008年9月

憶正MemoRight,SSD的正式發布,标識着中國企業加速進軍固态硬盤行業

2009年

SSD井噴式發展,各大廠商, 蜂擁而來 ,存儲虛拟化正式走入新階段

2010年2月

鎂光 發布了全球首款SATA 6Gbps接口固态硬盤,突破了SATAII接口300MB/s的讀寫速度

2012年

蘋果公司在筆記本電腦上應用容量為512G的固态硬盤

2012年1月

SandForce被著名半導體企業LSI公司以高達3.22億美元全額現金支付方式收購

2012年7月

Goldendisk,深圳雲存科技推出全球第一款體積最小的CFast固态硬盤

基本結構

基于閃存的固态硬盤是固态硬盤的主要類别,其内部構造十分簡單,固态硬盤内主體其實就是一塊PCB闆,而這塊PCB闆上最基本的配件就是控制芯片,緩存芯片(部分低端硬盤無緩存芯片)和用于存儲數據的閃存芯片。

市面上比較常見的固态硬盤有LSISandForce、Indilinx、JMicron、Marvell、Goldendisk、Samsung以及Intel等多種主控芯片。主控芯片是固态硬盤的大腦,其作用一是合理調配數據在各個閃存芯片上的負荷,二則是承擔了整個數據中轉,連接閃存芯片和外部SATA接口。不同的主控之間能力相差非常大,在數據處理能力。算法,對閃存芯片的讀取寫入控制上會有非常大的不同,直接會導緻固态硬盤産品在性能上差距高達數十倍。

主控芯片

品牌

型号

代表産品

Intel

PC29AS21AA0、PC29AS21BA0

Intel 320 Series G3(80G)

SandForce

SF-1500/SF-1200、SF-2000系列

OCZ Agility3、威剛 S511/S510、ShineDisk

LSISandForce

SF-2141、SF-2241和SF-2281

SF-2200/2100系列

威剛SP900、金士頓HyperX 系列、ShineDisk

JMicron

JMF602、JMF612、JMF618、JMF667H、Heracles

威剛 SP600、ShineDisk、金士頓的SSD Now V系列、影馳系列

Marvell

88SS9174-BJP2、88SS9174-BKK2

Intel的510系列、鎂光C400、浦科特 PX-128M2S、威剛 SP920/SP910

Indilinx

IDX110M00-LC、IDX110M01-LC

SOLIDATA K5-64Me

三星

S3C49RBX01-YH80、S3C29RBB01-YK40

三星 SLC 3.5 100GB

東芝

TC58NCF602GAT、TC58NCF618GBT、T6UG1XBG

東芝(TOSHIBA) Q系列

Goldendisk

GDSA25、GDMSA、GDCFA,GDSAI

雲存科技 SLC 2.5 60GB

慧榮

SM2242,SM2244,SM2246 SM2235

金固德KINGOOD 8G 16G 32G 64G 128G系列

Novel Data Solution

NDS334F

NDS334 系列

  特科芯

PER820系列 、PER860系列 

  特科芯per820 、特科芯PER860 

注:以上數據截止2014年底。

緩存芯片

主控芯片旁邊是緩存芯片,固态硬盤和傳統硬盤一樣需要高速的緩存芯片輔助主控芯片進行數據處理。這裡需要注意的是,有一些廉價固态硬盤方案為了節省成本,省去了這塊緩存芯片,這樣對于使用時的性能會有一定的影響。

閃存芯片

除了主控芯片和緩存芯片以外,PCB闆上其餘的大部分位置都是NAND Flash閃存芯片了。NAND Flash閃存芯片又分為SLC(單層單元)MLC(多層單元)以及TLC(三層單元)NAND閃存。

對比傳統硬盤

近年來無論CPU、GPU、内存和芯片組的技術都經曆了突飛猛進的發展,而機械硬盤,受限于其内部物理結構,已經成為電腦速度發展的重要瓶頸。由于物理結構、工作方式、存儲介質等完全不同,SSD無論是持續傳輸率還是IOPS都比機械硬盤有着驚人的性能增加。除了性能方面的因素外,SSD沒有機械結構,發熱低很多,震動和噪音幾乎沒有,這也是機械硬盤所不能比拟的。 

固态硬盤的接口規範和定義、功能及使用方法上與普通硬盤幾近相同,外形和尺寸也基本與普通的 2.5英寸硬盤一緻。

固态硬盤具有傳統機械硬盤不具備的快速讀寫、質量輕、能耗低以及體積小等特點,同時其劣勢也較為明顯。盡管IDC認為SSD已經進入存儲市場的主流行列,但其價格仍較為昂貴,容量較低,一旦硬件損壞,數據較難恢複等;并且亦有人認為固态硬盤的耐用性(壽命)相對較短。

影響固态硬盤性能的幾個因素主要是:主控芯片、NAND閃存介質和固件。在上述條件相同的情況下,采用何種接口也可能會影響SSD的性能。

主流的接口是SATA(包括3Gb/s和6Gb/s兩種)接口,亦有PCIe 3.0接口的SSD問世。

由于SSD與普通磁盤的設計及數據讀寫原理的不同,使得其内部的構造亦有很大的不同。一般而言,固态硬盤(SSD)的構造較為簡單,并且也可拆開;所以我們通常看到的有關SSD性能評測的文章之中大多附有SSD的内部拆卸圖。

而反觀普通的機械磁盤,其數據讀寫是靠盤片的高速旋轉所産生的氣流來托起磁頭,使得磁頭無限接近盤片,而又不接觸,并由步進電機來推動磁頭進行換道數據讀取。所以其内部構造相對較為複雜,也較為精密,一般情況下不允許拆卸。一旦人為拆卸,極有可能造成損害,磁盤無法正常工作。這也是為何在對磁盤進行評測時,我們基本看不到關于磁盤拆卸圖的原因。

優點

與傳統硬盤相比,固态硬盤 具有“快速”、“輕量”、“耐震”、“省電”等特點!

1、固态硬盤不存在磁盤及磁頭,控制器芯片事先掌握數據的存儲位置,能夠直接通過電信号來存取數據,數據讀取速度更快。

2、與傳統硬盤相比,固态硬盤的構成部件較少,因此可實現輕量和小型化。

3、固态硬盤不存在磁頭和磁盤,不會像傳統硬盤那樣出現磁頭與磁盤相接觸而發生碰撞的現象。因此,出現沖擊及震動而導緻數據損壞的可能性很小。

4、采用固态硬盤減少電力消耗,實現更長使用時間。一般情況下,與搭配傳統硬盤的電腦型号相比,運行時間會有一定延長。

例子:SSD固态硬盤

第一,數據存取速度快。根據相關媒體測試:在同樣配置的筆記本電腦下,運行大型圖像處理軟件時能明顯感覺到SSD固态硬盤無論在保存還是在打開文件都更快。當按下筆記本電腦的電源開關時,搭載SSD固态硬盤的筆記本從開機到出,現桌面一共隻用了18秒,而搭載傳統硬盤的筆記本總共用了31秒,差距還是相當大的。

第二,經久耐用、防震抗摔。因為全部采用了閃存芯片,所以SSD固态硬盤内部不存在任何機械部件,這樣即使在高速移動甚至伴随翻轉傾斜的情況下也不會影響到正常使用,而且在筆記本電腦發生意外掉落或與硬物碰撞時能夠将數據丢失的可能性降到最小。

第三,SSD固态硬盤工作時非常安靜,沒有任何噪音産生。得益于無機械部件及閃存芯片發熱量小、散熱快等特點,SSD固态硬盤因為沒有機械馬達和風扇,工作時噪音值為0分貝。

第四,SSD固态硬盤比常規1.8英寸硬盤重量輕20-30克,可千萬别小看這些重量,在筆記本電腦、衛星定位儀等随身移動産品上,更小的重量有利于便攜。此外,重量的減輕也使得筆記本搭載多塊SSD固态硬盤成為可能。

第五,SSD固态硬盤的可靠性更佳,寫入錯誤缺陷已經得到了很好的解決。幾年前,一些高端的閃存也隻能承受1000次左右的寫操作,然後那些儲存單元就會“油盡燈枯”再也不能擦寫了。當前SSD硬盤産品每個扇區可以确保至少100,000次的擦寫操作,這相當于普通硬盤的1,000,000小時的平均故障間隔時間(MTBF),而這也意味着消費者在正常使用的情況下一塊SSD硬盤可以保證10年的壽命。以三星的NAND型固态硬盤為例,它的平均故障間隔時間(MTBF)大概為100到200萬小時,而一般的磁介質硬盤的MTBF大概為10~20萬小時。由于沒有活動的部件,故障的原因多是元件虛焊或者寫操作時出現問題。

總的來說,SSD固态硬盤的優點就是穩定、輕薄、存取速度快、發熱量低、功耗低,剛剛是最适合筆記本的存儲設備。

缺點

容量:固态硬盤最大容量僅為4TB,由閃迪(SanDisk)發布的Optimus MAX(擎天柱)

壽命限制:固态硬盤閃存具有擦寫次數限制的問題,這也是許多人诟病其壽命短的所在。閃存完全擦寫一次叫做1次P/E,因此閃存的壽命就以P/E作單位。34nm的閃存芯片壽命約是5000次P/E,而25nm的壽命約是3000次P/E。随着SSD固件算法的提升,新款SSD都能提供更少的不必要寫入量。一款120G的固态硬盤,要寫入120G的文件才算做一次P/E。普通用戶正常使用,即使每天寫入50G,平均2天完成一次P/E,3000個P/E能用20年,到那時候,固态硬盤早就被替換成更先進的設備了(在實際使用中,用戶更多的操作是随機寫,而不是連續寫,所以在使用壽命内,出現壞道的機率會更高)。另外,雖然固态硬盤的每個扇區可以重複擦寫100000次(SLC),但某些應用,如操作系統的LOG記錄等,可能會對某一扇區進行多次反複讀寫,而這種情況下,固态硬盤的實際壽命還未經考驗。不過通過均衡算法對存儲單元的管理,其預期壽命會延長。SLC有10萬次的寫入壽命,成本較低的MLC,寫入壽命僅有1萬次,而廉價的TLC閃存則更是隻有可憐的500-1000次。

售價高:市場上的128GB 固态硬盤産品的價格大約在在550元人民币左右,而256GB的産品價格大約在950元人民币(2014年價格)左右。計算下來,每GB價格在4.2元人民币(2014年價格)左右,依然比傳統機械硬盤每 GB 0.3元人民币(2014年價格)的價格高出了十幾倍。市場上128GB MLC(多層單元)固态硬盤,一般價格為550元(2014年)左右,部分較型号甚至達到750元左右。而這個價錢足夠買一個容量3TB的傳統硬盤了。128GB SLC(單層單元)固态硬盤價格則高達2000元以上。

安全性能

與傳統的硬盤驅動器相比,固态磁盤驅動器可能會提供更好的數據安全性,但是專家表示,它并沒有完全的清除數據,而且對來自Light Sources高輸出型燈如紫外線激光器的物理攻擊的抵禦能力較弱。盡管它們相對來說成本較高,而且耐用性比較好,但是固态磁盤驅動器還是廣受歡迎,特别是在便攜式計算機上,因為它們具備電源消耗低,數據訪問速度快的特點。專家表示,随着固态磁盤驅動器技術的使用越來越廣泛,并且滲透到其它手持設備如智能手機領域之後,在固态磁盤驅動器上保護數據的安全會成為一個更受關注的問題。

一家半導體研究和咨詢公司Objective Analysis的總裁Jim Handy說,很多固态磁盤驅動器使用行業标準的、專為攝像機和MP3播放器設計的NAND閃存芯片,因 此它們沒有物理安全漏洞,不會阻止其從存儲容器(Enclosure)中轉移。黑客可以輕松地将NAND芯片從固态磁盤驅動器上分離開,然後使用閃存芯片程序讀取其上的數據。

一旦數據被讀取之後,就可以使用數據恢複軟件來重組文件。Handy說:“這個過程确實沒有什麼複雜的。”

博客站點bunnie工作室的一位專門攻擊芯片的黑客Bunnie說,另一個物理攻擊包括使用紫外線激光器來消除鎖定位(lockbit)或者是加密鎖----其位于芯片的保險絲上,用于保護固态磁盤驅動器。在鎖定位消除之後,可以通過标準方法來讀取SSD上的數據陣列。

Bunnie說:“一旦數據解除鎖定,根本不需要什麼特别的設備就能夠讀取該數據陣列。”例如,數據陣列可以使用常規的ROM讀取器來讀取,該設備通常意味着要燒錄并檢驗不安全的ROM設備。

Kilopass市場總監Craig Rawlings說,為了降低黑客竊取數據的可能性,加密鎖可以整合到固态磁盤驅動器控制器設備内部,用于從硬件層上解決磁盤加密問題。Kilopass出售的産品使用超級永久可編程存儲器(XPM)技術,在片上系統設備上存儲加密鎖。

雖然加密鎖也會受到攻擊,但是專家認為,加密是在固态磁盤驅動器上保護數據安全的首要之事。很多公司,包括Safend和Encryptx都有這方面的産品,可以在存儲設備如SSD上對數據進行加密。

Kroll OnTrack數據恢複高級工程師Sean Barry說,加密增加了又一道防線,因此,黑客們必須繞過加密層和控制器,然後重組原始數據,這樣才能成功地竊取數據。這需要花費一定的時間,而這段時間内,數據有可能已經無效或者失去價值了。

加密也使得固态磁盤驅動器上的文件更易清除。iFixlt的CEO Kyle Wiens說,和硬盤驅動器一樣,雖然SSD創建了多個文件備份,但是加密軟件可以幫助你擦除受保護的文件。

Wiens說:“每一次當你往SSD上寫數據時,其有可能寫到了硬盤的另一個地方,然後再修改目錄表。這樣,它就忘記了之前數據存放的地址。”用戶可能會删除一個文件,但是另一個分區上的副本可能還是安然無恙。

Wiens說,固态磁盤驅動器的損耗平衡功能(基于某一算法)可以在所有存儲芯片單元上均衡地消除和寫入數據,從而使各存儲芯片單元的老化速度達到均衡,這樣,文件就很難完全的清除。

Intel Fellow--- Knut Grimsrud表示,某些加密軟件會監視損耗平衡過程來跟蹤文件的痕迹,然後,可以使用安全的消除命令來删除這些痕迹。安全擦除(Secure erase)是一個用于安全删除文件的命令,需要加密軟件的支持。

Grimsrud說:“如果所有軟件都是在邏輯塊尋址(LBA)頂層寫入數據的,我認為它在固态磁盤驅動器上的效率可能并不高,因為其可能已經失去先前的損耗平衡或其它類似功能所帶來的效率提高,而軟件并不知道這點。”邏輯塊尋址(LBA)指定了存儲設備上數據塊的存儲地址。

總之,删除固态磁盤驅動器上的數據要比删除硬盤驅動器上的數據容易,這有好有壞。KrollOntrack的Barry說,數據被存儲在固态磁盤驅動器的電子管上,消除電子管,數據就會被沖刷掉。而在硬盤驅動器上,為了防止數據被讀取,數據不得不被複蓋或者是遭受物理損壞。

Barry說,從快速的角度來看,數據沖刷有其自身的優勢,但是從不好的角度來看,固态磁盤驅動器上的數據往往比較随意,很容易丢失。

購買全攻略

了解SSD主控芯片

固态硬盤的主控包含芯片、固件,控制單元讀取速度,是一套完整的解決方案。前期需要高額的研發費用與無數次技術攻關,固件的算法相當複雜,是U盤主控無法比拟的,要不然固态硬盤早與U盤一樣泛濫成災了。可以說現在挑SSD,就是挑主控芯片。

目前主流的固态硬盤所采用的主控大部分來自SandForce、Marvell、Intel、Indilinx、HyperStone、Samsung等為數不多的國外知名廠商。而市場上來自台系群聯(Phison),慧榮(SIM),聯盛(UT),JMF等SSD控制芯片主控大都是U盤所采用主控芯片演變而來,價格相對便宜但ECC算法不高,功耗普遍比較大。

數據對比說明據能說明一切。

AS SSD Benchmark軟件測試中,兩者數據對比,根本不在同一級别。采用U盤主控的SSD真心坑爹,如是您隻認價格,那您就錯了。主控芯片決定了固态硬盤的性能,買SSD前先看主控。

測試性能評估參考

不知道您曾經選購SSD時看中的是不是硬盤标簽上标識在顯着位置的讀寫速度?“某固态硬盤讀寫速度高達500MB/s以上”而實際軟件測試中确是如此,但有些沒意義或是作假的數據。

ATTO測試成績沒有實際參考意義:持續讀取速度突破500MB/s

ATTO測試是極限情況下的磁盤持續讀寫性能,采用的測試模型具有很高的可壓縮性。但事實上幾乎沒有任何程序的啟動和執行過程是連續讀寫的。ATTO默認測試全0數據,支持壓縮或主控直接響應,不管實際速度有多慢,測出來必然是最大速度。

實際使用中隻有進行非同盤的複制粘貼操作時,數據的源盤會進行持續讀寫工作。也就是說把一個文件從D盤複制粘貼到E盤時,D盤就在進行持續讀的工作。誰整天沒事看着文件複制速度發呆?因此這一指标絕非衡量固态硬盤性能好壞的決定性因素。

HDTune(測試單線程性能指标)

HDTune軟件比較老,隻能測試單線程數值。這個軟件主要衡量連續讀寫的平穩度。CrystalDiskMark主要測試突發(Burst)性能。

CrystalDiskMark測試軟件

CrystalDiskMark是一款優秀SSD性能測試軟件,CrystalDiskMark的優點是測試數據顯示直觀,但IOPS的測試結果往往和IOMeter的測試結果相差比較遠,IOMeter是更加準确的測試結果(更接近于服務器的環境)。CrystalDiskMark在視頻領域應用比較廣泛。

AS SSD(測試綜合性能并評分)4K随機讀寫和IOPS才有價值

兩款同容AS SSD Benchmark是一款專門的固态硬盤基準性能測試,它的測試内容很全面,包括了4個方面的測試(順序讀寫、4K随機讀寫、64線程4K讀寫、尋道時間)。AS SSD默認是不可壓縮數據,測出來的是SSD在目前狀态下的最低性能,或者說保底性能。雖然有些過分嚴格,但參考價值很高。

其中4K随機讀寫性能代表了硬盤的數據吞吐能力(單位為iops),與持續讀寫性能相對。在日常應用中網頁緩存的寫入、系統文件更新,包括程序、遊戲的加載、響應等等都與随機4K讀寫性能息息相關。可以說,4K讀寫的快慢決定了系統的操作體驗。購買SSD時應參考其4K随機讀寫成績!

功耗對固态硬盤壽命影響

低功耗帶來幾種好處:第一,降低移動式設備的整體功耗,延長續航時間。第二,增加SSD的穩定性,由于IC(特别是Flash)是不穩定器件,内部長期高溫環境會加速老化,減少壽命。

SSD發熱主要是由控制器和Flash引起的。首先,控制器的數目和Flash的數目影響發熱。其次,主控是有低功耗和非低功耗設計差别的(一般低功耗的主控配合Mobile SDRAM,低功耗是有技術難度的。非低功耗設計成本低廉,并且外接普通SDRAM)。再其次,為了提高SSD的整體性能,一般主控會通過增強Flash電流來實現,毫無疑問這會使Flash更熱。一般來說,Flash比主控的穩定性差很多。長時間内部過熱會導緻Flash變差直至失效。所以SSD内部的熱平衡是非常重要的。越低的功耗,SSD的壽命越長,穩定性越高。

總結

SSD固态硬盤最關鍵的主控與閃存都有相應的供應商,不像CPU、闆卡核心硬件工藝水平難以複制,更不像傳統的機械硬盤那麼複雜,但是一定要選擇有特點的适合自己的才是最好的。如果您是直接裝系統來提速的,推薦使用60G固态硬盤搭配傳統機械硬盤;主流用戶,可以考慮将固态硬盤升級到128GB,除了裝系統之外,仍有餘量可以安裝常用工具軟件。當然高帥富就直接放棄機械硬盤來個2TB大容量的SSD,那樣效能更不錯。

使用和保養

對于固态硬盤的使用和保養,最重要的一條就是:在機械硬盤時代養成的“良好習慣”,未必适合固态硬盤。

不要使用碎片整理

碎片整理是對付機械硬盤變慢的一個好方法,但對于固态硬盤來說這完全就是一種“折磨”。

消費級固态硬盤的擦寫次數是有限制,碎片整理會大大減少固态硬盤的使用壽命。其實,固态硬盤的垃圾回收機制就已經是一種很好的“磁盤整理”,再多的整理完全沒必要。Windows的“磁盤整理”功能是機械硬盤時代的産物,并不适用于SSD。

除此之外,使用固态硬盤最好禁用win7的預讀(Superfetch)和快速搜索(Windows Search)功能。這兩個功能的實用意義不大,而禁用可以降低硬盤讀寫頻率。

小分區少分區

還是由于固态硬盤的“垃圾回收機制”。在固态硬盤上徹底删除文件,是将無效數據所在的整個區域摧毀,過程是這樣的:先把區域内有效數據集中起來,轉移到空閑的位置,然後把“問題區域”整個清除。

這一機制意味着,分區時不要把SSD的容量都分滿。例如一塊128G的固态硬盤,廠商一般會标稱120G,預留了一部分空間。但如果在分區的時候隻分100G,留出更多空間,固态硬盤的性能表現會更好。這些保留空間會被自動用于固态硬盤内部的優化操作,如磨損平衡、垃圾回收和壞塊映射。這種做法被稱之為“小分區”。

“少分區”則是另外一種概念,關系到“4k對齊”對固态硬盤的影響。一方面主流SSD容量都不是很大,分區越多意味着浪費的空間越多,另一方面分區太多容易導緻分區錯位,在分區邊界的磁盤區域性能可能受到影響。最簡單地保持“4k對齊”的方法就是用Win7自帶的分區工具進行分區,這樣能保證分出來的區域都是4K對齊的。

保留足夠剩餘空間

固态硬盤存儲越多性能越慢。而如果某個分區長期處于使用量超過90%的狀态,固态硬盤崩潰的可能性将大大增加。

所以及時清理無用的文件,設置合适的虛拟内存大小,将電影音樂等大文件存放到機械硬盤非常重要,必須讓固态硬盤分區保留足夠的剩餘空間。

及時刷新固件

“固件”好比主闆上的BIOS,控制固态硬盤一切内部操作,不僅直接影響固态硬盤的性能、穩定性,也會影響到壽命。優秀的固件包含先進的算法能減少固态硬盤不必要的寫入,從而減少閃存芯片的磨損,維持性能的同時也延長了固态硬盤的壽命。因此及時更新官方發布的最新固件顯得十分重要。不僅能提升性能和穩定性,還可以修複之前出現的bug。

學會使用恢複指令

固态硬盤的Trim重置指令可以把性能完全恢複到出廠狀态。但不建議過多使用,因為對固态硬盤來說,每做一次Trim重置就相當于完成了一次完整的擦寫操作,對磁盤壽命會有影響。

随着互聯網的飛速發展,人們對數據信息的存儲需求也在不斷提升,現在多家存儲廠商推出了自己的便攜式固态硬盤,更有支持Type-C接口的移動固态硬盤和支持指紋識别的固态硬盤推出。

上一篇:背照式傳感器

下一篇:G3/SG-1

相關詞條

相關搜索

其它詞條