固態(tài)硬盤SSD綜述

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1、固態(tài)硬盤在尺寸和外形上與普通硬盤一致，同時(shí)與硬盤的定義、功能，使用方法，接口規(guī)范也相同。固態(tài)硬盤有它的存儲(chǔ)原理：傳統(tǒng)的溫徹斯特是內(nèi)部主要是由馬達(dá)、磁頭、金屬碟片、主控電路構(gòu)成且采用金屬碟片+磁性材料進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄；而固態(tài)硬盤的存儲(chǔ)介質(zhì)是采用的NAND型Flash顆粒。SSD被稱為真正的“無噪音”的靜音硬盤，是因?yàn)樗强刂艻C（主控芯片）進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀/寫過程，協(xié)調(diào)內(nèi)部構(gòu)造，與傳統(tǒng)硬盤相比沒有馬達(dá)、磁片。因此SSD硬盤得益于天生的“無機(jī)械構(gòu)件”數(shù)據(jù)讀取/寫入模式，在數(shù)據(jù)的讀取/寫入，突發(fā)讀取速率等方面均大幅

2、度超過傳統(tǒng)硬盤，在抗震性和省電方面也優(yōu)于傳統(tǒng)硬盤。而SSD硬盤根據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)的不同可以分為MLC(multi-levelcell)多層單元和SLC(singlelayercell）單層單元。由于SLC得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)使其在性能上、讀寫和使用壽命上大幅度超過MLC，但是由于SLC受工藝技術(shù)的限制，MLC在容量上占優(yōu)勢(shì)。目前，隨著IC主控芯片和新算法的研究MLCSSD在壽命和速度上SLCSSD的差距已經(jīng)漸漸縮小。現(xiàn)在市面上比較常見的SSD產(chǎn)品現(xiàn)在多為MLC構(gòu)造的。SSD產(chǎn)品與溫徹斯特硬盤相比在性價(jià)比上處于絕對(duì)

3、劣勢(shì)。且在容量上也不及普通硬盤，這也是它并不普及的原因之一。固態(tài)硬盤（SolidStateDisk或SolidStateDrive），也稱作電子硬盤或者固態(tài)電子盤，是由控制單元和固態(tài)存儲(chǔ)單元（DRAM或FLASH芯片）組成的硬盤。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。由于固態(tài)硬盤沒有普通硬盤的旋轉(zhuǎn)介質(zhì)，因而抗震性極佳。其芯片的工作溫度范圍很寬（-40~85攝氏度）。目前廣泛應(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、航空等

4、、導(dǎo)航設(shè)備等領(lǐng)域。目前由于成本較高，正在逐漸普及到DIY市場(chǎng)。固態(tài)硬盤的存儲(chǔ)介質(zhì)分為兩種，一種是采用閃存（FLASH芯片）作為存儲(chǔ)介質(zhì)，另外一種是采用DRAM作為存儲(chǔ)介質(zhì)?；陂W存的固態(tài)硬盤（IDEFLASHDISK、SerialATAFlashDisk）：采用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、優(yōu)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)保護(hù)不受電源控制，能適應(yīng)于各種環(huán)境，但是使用年限不高，適合于個(gè)

5、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)復(fù)雜，出錯(cuò)的幾率會(huì)增加，必須進(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)單的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

6、存高10倍。此外，為了保證MLC的壽命，控制芯片都校驗(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)偅_(dá)到100萬小時(shí)故障間隔時(shí)間(MTBF)?；贒RAM的固態(tài)硬盤：采用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(chǔ)器，而且使用壽命很長(zhǎng)，美中不足的是需要獨(dú)立電源來保護(hù)數(shù)據(jù)安全。固態(tài)硬盤的優(yōu)點(diǎn)固態(tài)硬

7、盤與普通硬盤比較，擁有以下優(yōu)點(diǎn)：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，讀延遲極小。根據(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)到出現(xiàn)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。因?yàn)闆]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

8、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)生機(jī)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)傾斜的情況下也不會(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