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SSD是什么意思—固态硬盘(2)

时间:2012-04-09 18:34来源:www.panpan.org 作者:海狼 点击:
SSD的优势 SSD是摒弃传统磁介质,采用电子存储介质进行数据存储和读取的一种技术,突破了传统机械硬盘的性能瓶颈,拥有极高的存储性能,被认为是存
  

 

 

SSD的优势
 SSD是摒弃传统磁介质,采用电子存储介质进行数据存储和读取的一种技术,突破了传统机械硬盘的性能瓶颈,拥有极高的存储性能,被认为是存储技术发展的未来新星。

  固态硬盘的全集成电路化、无任何机械运动部件的革命性设计,从根本上解决了在移动办公环境下,对于数据读写稳定性的需求。全集成电路化设计可以让固态硬盘做成任何形状。与传统硬盘相比,SSD固态电子盘具有以下优点:

  第一,SSD不需要机械结构,完全的半导体化,不存在数据查找时间、延迟时间和磁盘寻道时间,数据存取速度快,读取数据的能力在230M/s以上,最高的可达500M/s以上。

  第二,SSD全部采用闪存芯片,经久耐用,防震抗摔,即使发生与硬物碰撞,数据丢失的可能性也能够降到最小。

  第三,得益于无机械部件及FLASH闪存芯片,SSD没有任何噪音,功耗低。

  第四,质量轻,比常规1.8英寸硬盘重量轻20-30克,使得便携设备搭载多块SSD成为可能。同时因其完全半导体化,无结构限制,可根据实际情况设计成各种不同接口、形状的特殊电子硬盘。

 

 

SSD的劣势

  固态硬盘成本高 目前的固态硬盘的每GB价格与传统硬盘相比依然有一定的差距,随着固态硬盘不断的发展,固态硬盘在2012年内每GB将低于1美元。固态硬盘将于2013到2016年内普及。

  固态硬盘的寿命有限 对于采用Nand Flash作为存储介质的SSD来说,怀疑其使用寿命也不是没有道理的,理论上MLC的写入寿命为1万次,SLC的写入寿命为10万次。但是否意味着一个固态硬盘的寿命只有2到3年呢,这个也不一定。英特尔表示保证能在未来5年里,每天可以向其MLC SSD产品中写入100GB的数据,并且保证其数据的完整性。如果不是写入太频繁的话,正常使用用5年以上是没有问题的。

 


SSD常见术语的简单介绍
 1. 写入放大(WA):

  因为闪存的原理必须要先擦除才能写入,故在执行写入操作的同时将反复的移动用户数据。这一系列的编程操作对闪存的P/E磨损,即可称其为写入放大。别看只是这一句简单的描述,实际在SSD内部,这种编程操作是极为复杂的。

  2.垃圾回收(GC):

  SSD内部,闪存颗粒间移动,合并,删除数据的一系列操作简称GC。热门的TRIM技术,运作的最终的一步就是执行GC。

  3.预留空间(OP):

  一级OP由厂家预留,二级OP由文件系统预留和分区预留。预留空间(OP)的作用是提高GC的可执行效率。增加可供GC的闪存单元,减轻磁盘在处于满数据量和高负荷状态下时GC所造成的负面影响。这一点,简单的说就是让SSD在工作状态下能够有足够的空白空间供替换。在极端情况下(长时间持续变态数据写入,全盘100%数据时)GC运行的最低保障。

  4.磨损平衡(WL):

  SSD内部为闪存NAND的阵列,做为raid下的共同体,如果其中一块NAND先挂了,整个盘就废了。所以必须保证每一个NAND颗粒都能够在同一时间达到P/E的消耗值。尽管磨损平衡(WL)会增加写入放大,为了全局,也只能所有块相互分担一些,才能保证SSD所有颗粒P/E寿命同时终结。

  5.TRIM:

  TRIM是一则ATA协议指令,由操作系统发出“该文件已删除”的命令到SSD,再由SSD内部定位并标记该NAND块数据位置为无效,最后就由GC回收掉。个人认为,TRIM仅做为增强GC执行效率的一种机制,能尽可能的保持SSD性能不下降或减慢下降速度。(还是重申下,SSD会随着存储构架的改变而产生性能浮动)

  TRIM的支持需要以下三要素:

  能够发送TRIM ATA指令的操作系统(Windows 7&2008 R2及以上系统)

  能够传输ATA指令的驱动(截止目前位置,AMD驱动、intel RST驱动、微软默认驱动均可)

  能够执行ATA指令的主控及固件(当前主流的全部支持)

  6.Secure Erase

  Secure erase实质上是一则ATA安全擦除命令,用户清除磁盘上的所有数据。这则命令可以理解为主控的返厂状态命令。

 


SSD的应用
  固态存储的性能与节能表现如此优秀,许多行业应用已经开始呼唤这项存储领域的崭新革命,一些厂商也在该领域做出了不懈的努力与尝试。随着人类进入云计算、物联网时代,给SSD带来了巨大的商机。未来,SSD除了在传统的工业、军事、航天、行业应用外,在消费电子、云服务器、嵌入式设备、安防、节能减排、企业存储等领域也将有着广泛的市场需求。

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