什么是固態(tài)硬盤_優(yōu)缺點(diǎn)與使用方式
什么是固態(tài)硬盤_優(yōu)缺點(diǎn)與使用方式
固態(tài)硬盤用固態(tài)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。那么你對固態(tài)硬盤了解多少呢?以下是由學(xué)習(xí)啦小編整理關(guān)于什么是固態(tài)硬盤的內(nèi)容，希望大家喜歡!
什么是固態(tài)硬盤
固態(tài)硬盤(Solid State Drives)，簡稱固盤，固態(tài)硬盤(Solid State Drive)用固態(tài)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。固態(tài)硬盤在接口的規(guī)范和定義、功能及使用方法上與普通硬盤的完全相同，在產(chǎn)品外形和尺寸上也完全與普通硬盤一致。被廣泛應(yīng)用于軍事、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、導(dǎo)航設(shè)備等領(lǐng)域。
其芯片的工作溫度范圍很寬，商規(guī)產(chǎn)品(0~70℃)工規(guī)產(chǎn)品(-40~85℃)。雖然成本較高，但也正在逐漸普及到DIY市場。由于固態(tài)硬盤技術(shù)與傳統(tǒng)硬盤技術(shù)不同，所以產(chǎn)生了不少新興的存儲器廠商。廠商只需購買NAND存儲器，再配合適當(dāng)?shù)目刂菩酒涂梢灾圃旃虘B(tài)硬盤了。新一代的固態(tài)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。
固態(tài)硬盤的分類方式
固態(tài)硬盤的存儲介質(zhì)分為兩種，一種是采用閃存(FLASH芯片)作為存儲介質(zhì)，另外一種是采用DRAM作為存儲介質(zhì)。
基于閃存類：基于閃存的固態(tài)硬盤(IDEFLASH DISK、Serial ATA Flash Disk)：采用FLASH芯片作為存儲介質(zhì)，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固態(tài)硬盤最大的優(yōu)點(diǎn)就是可以移動，而且數(shù)據(jù)保護(hù)不受電源控制，能適應(yīng)于各種環(huán)境，適合于個(gè)人用戶使用。一般它擦寫次數(shù)普遍為3000次左右，以常用的64G為例，在SSD的平衡寫入機(jī)理下，可擦寫的總數(shù)據(jù)量為64G X 3000 = 192000G，假如你是個(gè)變態(tài)視頻王每天喜歡下載視頻看完就刪每天下載100G的話，可用天數(shù)為192000 / 100 = 1920，也就是 1920 / 366 = 5.25 年。如果你只是普通用戶每天寫入的數(shù)據(jù)遠(yuǎn)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!這什么概念?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的固態(tài)硬盤：采用DRAM作為存儲介質(zhì)，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，并提供工業(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器，而且使用壽命很長，美中不足的是需要獨(dú)立電源來保護(hù)數(shù)據(jù)安全。DRAM固態(tài)硬盤屬于比較非主流的設(shè)備。
固態(tài)硬盤的優(yōu)點(diǎn)
讀寫速度快：采用閃存作為存儲介質(zhì)，讀取速度相對機(jī)械硬盤更快。固態(tài)硬盤不用磁頭，尋道時(shí)間幾乎為0。持續(xù)寫入的速度非常驚人，固態(tài)硬盤廠商大多會宣稱自家的固態(tài)硬盤持續(xù)讀寫速度超過了500MB/s!固態(tài)硬盤的快絕不僅僅體現(xiàn)在持續(xù)讀寫上，隨機(jī)讀寫速度快才是固態(tài)硬盤的終極奧義，這最直接體現(xiàn)在絕大部分的日常操作中。與之相關(guān)的還有極低的存取時(shí)間，最常見的7200轉(zhuǎn)機(jī)械硬盤的尋道時(shí)間一般為12-14毫秒，而固態(tài)硬盤可以輕易達(dá)到0.1毫秒甚至更低。
防震抗摔性：傳統(tǒng)硬盤都是磁碟型的，數(shù)據(jù)儲存在磁碟扇區(qū)里。而固態(tài)硬盤是使用閃存顆粒(即mp3、U盤等存儲介質(zhì))制作而成，所以SSD固態(tài)硬盤內(nèi)部不存在任何機(jī)械部件，這樣即使在高速移動甚至伴隨翻轉(zhuǎn)傾斜的情況下也不會影響到正常使用，而且在發(fā)生碰撞和震蕩時(shí)能夠?qū)?shù)據(jù)丟失的可能性降到最小。相較傳統(tǒng)硬盤，固態(tài)硬盤占有絕對優(yōu)勢。
低功耗：固態(tài)硬盤的功耗上要低于傳統(tǒng)硬盤。
無噪音：固態(tài)硬盤沒有機(jī)械馬達(dá)和風(fēng)扇，工作時(shí)噪音值為0分貝?；陂W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)品能耗會較高)。內(nèi)部不存在任何機(jī)械活動部件，不會發(fā)生機(jī)械故障，也不怕碰撞、沖擊、振動。由于固態(tài)硬盤采用無機(jī)械部件的閃存芯片，所以具有了發(fā)熱量小、散熱快等特點(diǎn)。
工作溫度范圍大：典型的硬盤驅(qū)動器只能在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。固態(tài)硬盤比同容量機(jī)械硬盤體積小、重量輕。固態(tài)硬盤的接口規(guī)范和定義、功能及使用方法上與普通硬盤的相同，在產(chǎn)品外形和尺寸上也與普通硬盤一致。其芯片的工作溫度范圍很寬(-40~85攝氏度)。
輕便：固態(tài)硬盤在重量方面更輕，與常規(guī)1.8英寸硬盤相比，重量輕20-30克。
固態(tài)硬盤的缺點(diǎn)
容量：固態(tài)硬盤最大容量僅為4TB，由閃迪(SanDisk)發(fā)布的Optimus MAX(擎天柱)
壽命限制：固態(tài)硬盤閃存具有擦寫次數(shù)限制的問題，這也是許多人詬病其壽命短的所在。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。隨著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的固態(tài)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(gè)P/E能用20年，到那時(shí)候，固態(tài)硬盤早就被替換成更先進(jìn)的設(shè)備了(在實(shí)際使用中，用戶更多的操作是隨機(jī)寫，而不是連續(xù)寫，所以在使用壽命內(nèi)，出現(xiàn)壞道的機(jī)率會更高)。另外，雖然固態(tài)硬盤的每個(gè)扇區(qū)可以重復(fù)擦寫100000次(SLC)，但某些應(yīng)用，如操作系統(tǒng)的LOG記錄等，可能會對某一扇區(qū)進(jìn)行多次反復(fù)讀寫，而這種情況下，固態(tài)硬盤的實(shí)際壽命還未經(jīng)考驗(yàn)。不過通過均衡算法對存儲單元的管理，其預(yù)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(jià)的TLC閃存則更是只有可憐的500-1000次。
售價(jià)高：市場上的128GB 固態(tài)硬盤產(chǎn)品的價(jià)格大約在在550元人民幣左右，而256GB的產(chǎn)品價(jià)格大約在950元人民幣(2014年價(jià)格)左右。計(jì)算下來，每GB價(jià)格在4.2元人民幣(2014年價(jià)格)左右，依然比傳統(tǒng)機(jī)械硬盤每 GB 0.3元人民幣(2014年價(jià)格)的價(jià)格高出了十幾倍。市場上128GB MLC(多層單元)固態(tài)硬盤，一般價(jià)格為550元(2014年)左右,部分較型號甚至達(dá)到750元左右。而這個(gè)價(jià)錢足夠買一個(gè)容量3TB的傳統(tǒng)硬盤了。128GB SLC(單層單元)固態(tài)硬盤價(jià)格則高達(dá)2000元以上。
固態(tài)硬盤正確使用與保養(yǎng)
對于固態(tài)硬盤的使用和保養(yǎng)，最重要的一條就是：在機(jī)械硬盤時(shí)代養(yǎng)成的“良好習(xí)慣”，未必適合固態(tài)硬盤。
一、不要使用碎片整理
碎片整理是對付機(jī)械硬盤變慢的一個(gè)好方法，但對于固態(tài)硬盤來說這完全就是一種“折磨”。
消費(fèi)級固態(tài)硬盤的擦寫次數(shù)是有限制，碎片整理會大大減少固態(tài)硬盤的使用壽命。其實(shí)，固態(tài)硬盤的垃圾回收機(jī)制就已經(jīng)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(jī)械硬盤時(shí)代的產(chǎn)物，并不適用于SSD。
除此之外，使用固態(tài)硬盤最好禁用win7的預(yù)讀(Superfetch)和快速搜索(Windows Search)功能。這兩個(gè)功能的實(shí)用意義不大，而禁用可以降低硬盤讀寫頻率。
二、小分區(qū) 少分區(qū)
還是由于固態(tài)硬盤的“垃圾回收機(jī)制”。在固態(tài)硬盤上徹底刪除文件，是將無效數(shù)據(jù)所在的整個(gè)區(qū)域摧毀，過程是這樣的：先把區(qū)域內(nèi)有效數(shù)據(jù)集中起來，轉(zhuǎn)移到空閑的位置，然后把“問題區(qū)域”整個(gè)清除。
這一機(jī)制意味著，分區(qū)時(shí)不要把SSD的容量都分滿。例如一塊128G的固態(tài)硬盤，廠商一般會標(biāo)稱120G，預(yù)留了一部分空間。但如果在分區(qū)的時(shí)候只分100G，留出更多空間，固態(tài)硬盤的性能表現(xiàn)會更好。這些保留空間會被自動用于固態(tài)硬盤內(nèi)部的優(yōu)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(qū)”。
“少分區(qū)”則是另外一種概念，關(guān)系到“4k對齊”對固態(tài)硬盤的影響。一方面主流SSD容量都不是很大，分區(qū)越多意味著浪費(fèi)的空間越多，另一方面分區(qū)太多容易導(dǎo)致分區(qū)錯位，在分區(qū)邊界的磁盤區(qū)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(qū)工具進(jìn)行分區(qū)，這樣能保證分出來的區(qū)域都是4K對齊的。
三、保留足夠剩余空間
固態(tài)硬盤存儲越多性能越慢。而如果某個(gè)分區(qū)長期處于使用量超過90%的狀態(tài)，固態(tài)硬盤崩潰的可能性將大大增加。
所以及時(shí)清理無用的文件，設(shè)置合適的虛擬內(nèi)存大小，將電影音樂等大文件存放到機(jī)械硬盤非常重要，必須讓固態(tài)硬盤分區(qū)保留足夠的剩余空間。
四、及時(shí)刷新固件
“固件”好比主板上的BIOS，控制固態(tài)硬盤一切內(nèi)部操作，不僅直接影響固態(tài)硬盤的性能、穩(wěn)定性，也會影響到壽命。優(yōu)秀的固件包含先進(jìn)的算法能減少固態(tài)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(shí)也延長了固態(tài)硬盤的壽命。因此及時(shí)更新官方發(fā)布的最新固件顯得十分重要。不僅能提升性能和穩(wěn)定性，還可以修復(fù)之前出現(xiàn)的bug。
五、學(xué)會使用恢復(fù)指令
固態(tài)硬盤的Trim重置指令可以把性能完全恢復(fù)到出廠狀態(tài)。但不建議過多使用，因?yàn)閷虘B(tài)硬盤來說，每做一次Trim重置就相當(dāng)于完成了一次完整的擦寫操作，對磁盤壽命會有影響。
隨著互聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展，人們對數(shù)據(jù)信息的存儲需求也在不斷提升，現(xiàn)在多家存儲廠商推出了自己的便攜式固態(tài)硬盤，更有支持Type-C接口的移動固態(tài)硬盤和支持指紋識別的固態(tài)硬盤推出。
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