《认识电脑固态硬盘的以往与现在》由会员分享，可在线阅读，更多相关《认识电脑固态硬盘的以往与现在（12页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、认识电脑固态硬盘的以往与现在以往我们的电脑和现在的电脑差距是巨大的，开始没有人叫电脑，而是都叫计算机，到现在都知道计算机就是电脑，固态硬盘一些装机人员都是比较熟悉，就是一些电脑使用者也多少知道一点固态硬盘。多少年以来，我们装在电脑机箱里面的硬盘都是砖块形状的机械硬盘。然而时至今日，硬盘的发展却明显落后于其它硬件，逐渐成为电脑性能的瓶颈之一。直到 SSD 固态硬盘的出现，才让硬盘真正进入到高速发展的时代。不过身边很多人对 SSD 固态硬盘的认识还停留在不稳定、不安全、用久了会慢、超级贵等负面认知上。事实是否就是如此呢？在 SSD 固态硬盘蓬勃发展的当下，我们也有必要更新下对其的认识了吧。二十三载
2、：固态硬盘的以往话说当年 IBM 公司 1956 年发明的世界上第一块硬盘，仅有 5MB 的存储空间，却由 50 多块 24 英寸的碟片组成，所占体积在现今人对电脑的理解来看就是不可想象的。但传统硬盘，也就是机械硬盘的主要物理结构就是从那时确定，并一直沿用至今。世界上第一块硬盘，由于年代久远，仅有黑白照片 机械硬盘必须有类似老式黑胶留声机一般的机械结构，磁头，悬架，转轴和盘片。因此遗憾的是，由于机械架构的存在，硬盘不能像 CPU 那样通过改进制造工艺，在一定的空间内放置更多的晶体管提高性能。经过 50 多年的风风雨雨，目前硬盘的主轴转速基本没有太大的提高空间了，主流的 7200RPM 也不知道
3、多久没有提高了。后来 SSD 出现了在上世纪七十年代，StorageTek 公司(现在的 Sun StorageTek)开发了第一个固态硬盘驱动器。早期固态硬盘的缺陷如价格昂贵、性能不稳定，以及当时高性能市场需求尚未崛起，致使它来去匆匆无声无息。世界上第一款固态硬盘出现于 1989 年，不过由于其价格过于高昂因此在当时只限应用于非常特别的市场比如医疗、工作以及军用市场。实际上虽然当时其 1M 大小的闪存换算下来的价格已经达到了 3500 美元，但是其性能却要远低于当时的普通硬盘产品，不过凭借其独有的特性却使得闪存硬盘在军用、航空以及医疗领域获得了长足的发展。自从 07 年七月 IBM 在其刀片
4、式服务器上部署 SanDisk SSD，固态硬盘再一次走进人们的视线。所以 SSD 固态硬盘早已不是个新生事物，算起来也有 23 岁了。如果以人类年龄来估算，固态硬盘应该也到了风华正茂的年华了吧，而事实上也正是这样。风华正茂：固态硬盘的现在关于固态硬盘的概念大家想必都已经不在陌生了。SSD (Solid State Drive)中文就是：固态硬盘，SSD 由控制单元和存储单元（FLASH 芯片）组成，简单的说就是用固态电子存储芯片阵列而制成的硬盘。目前的硬盘（ATA 或 SATA）都是磁碟型的，数据就储存在磁碟扇区里，而固态硬盘数据则储存在芯片里。 固态硬盘目前目前主要有两类：基于闪存的固态硬
5、盘1.基于闪存的固态硬盘：采用 FLASH 芯片作为存储介质，这也是我们通常所说的固态硬盘。它的外观可以被制作成多种模样，例如：笔记本硬盘、微硬盘、存储卡、优盘等样式。这种固态硬盘最大的优点就是可以移动，而且数据保护不受电源控制，能适应于各种环境，但是使用寿命不高，适合于个人用户使用。 基于 DRAM 的固态硬盘2.基于 DRAM 的固态硬盘：采用 DRAM 作为存储介质，目前应用范围比较窄。它仿效传统硬盘的设计、可被绝大部分操作系统的文件系统工具进行卷设置和管理，并提供工业标准的 PCI 和 FC 接口用于连接主机或者服务器。它是一种高性能的存储器，而且使用寿命很长，美中不足的是需要独立电源
6、来保护数据安全。由于 DRAM 固态硬盘属于比较非主流的设备，所以接下来我们谈到的固态硬盘还是以基于闪存的固态硬盘，也就是大家比较容易购买、使用的产品为主。我们可以买到的固态硬盘过去的 2011 年，各路固态硬盘厂商如雨后春笋般的冒了出来，如今有Intel、镁光、OCZ、威刚、浦科特、金士顿、奥瑞科、金胜等数十家。各路品牌意味着市面上我们能够买到的固态硬盘产品也是琳琅满目。固态硬盘内部拆解从上图可以看到，固态硬盘的 PCB 板是由闪存颗粒、1 颗控制芯片及 1 颗缓存芯片组成。所以主控芯片和闪存颗粒成为了固态硬盘的决定性因素（因为有些主控方案不需要缓存颗粒，因此缓存颗粒不构成决定性因素），也是
7、我们消费者购买固态硬盘首先要考虑的。关于主控芯片各大固态硬盘主控芯片品牌、型号、产品一览品牌 型号 代表产品Intel PC29AS21AA0、PC29AS21BA0 Intel 320 Series G3(80G)SandForce SF-1500/SF-1200、SF-2000 系列 OCZ Agility 3 SATA3 60GJMicron JMF602、JMF612、JMF618 金士顿的 SSD Now V 系列Marvell 88SS9174-BJP2、88SS9174-BKK2Intel 的 510 系列、镁光 C400、浦科特 PX-128M2SIndilinx IDX110
8、M00-LC、IDX110M01-LC SOLIDATA K5-64Me三星 S3C49RBX01-YH80、S3C29RBB01-YK40三星 SLC 3.5 100GB东芝 TC58NCF602GAT、TC58NCF618GBT、T6UG1XBG金士顿 SSDNow V+100 系列可以看到，SandForce 的主控芯片凭借着出色的性价比依旧在主流市场上占据着十分大的份额，Intel 主控芯片拥有先进的性能受到专业用户和企业用户的喜爱，而更高端还有 Marvell 的高性能产品坐镇，几大芯片厂商都在不断尝试为自己的芯片产品寻找最合适的定位。在研发力度上，支持原生 SATA6Gbps的主控
9、有 Marvell、SandForce 和 Indilinx 三家。关于闪存颗粒闪存芯片除了主控芯片和缓存芯片以外，PCB 板上其余的大部分位置都是 NAND Flash 闪存芯片了。NAND Flash 闪存芯片又分为 SLC（单层单元）和 MLC（多层单元）NAND 闪存：1.SLC 全称是单层式储存 (Single Level Cell） ，因为结构简单，在写入数据时电压变化的区间小，所以寿命较长，传统的 SLC NAND 闪存可以经受 10 万次的读写。而且因为一组电压即可驱动，所以其速度表现更好，目前很多高端固态硬盘都是都采用该类型的 Flash闪存芯片。 2.MLC 全称是多层式储
10、存（ Multi Leveled Cell） ，它采用较高的电压驱动，通过不同级别的电压在一个块中记录两组位信息，这样就可以将原本 SLC 的记录密度理论提升一倍。作为目前在固态硬盘中应用最为广泛的 MLC NAND 闪存，其最大的特点就是以更高的存储密度换取更低的存储成本，从而可以获得进入更多终端领域的契机。不过，MLC 的缺点也很明显，其写入寿命较短，读写方面的能力也比 SLC 低，官方给出的可擦写次数仅为 1 万次。 除了 MLC/SLC 的区别，目前固态硬盘采用的闪存颗粒还有着 25/34nm 制程、同步/ 异步、ONFI/Toggle Mode 等等不同。不同闪存颗粒数据传输率有着很
11、大的差异，异步 ONFI 颗粒只有 50MT/s（Intel 或者 Micron 早期颗粒） ，同步 ONFI 2.x 颗粒则可以达到 133MT/s 200MT/s （Intel 或者 Micron 颗粒） ，异步 Toggly DDR 1.0 颗粒也可以达到 133MT/s 200MT/s （TOSHIBA 或者 Samsung 颗粒） 。因此在通道数相同的前提下，闪存颗粒传输率更高的固态硬盘更容易突破 500MB/s 的持续读取速度。固态硬盘的发展方向2.5 英寸固态硬盘除了我们常见的 2.5 英寸、SATA 接口的固态硬盘以外，由于人们对存储性能的不断追求。更快更大的固态硬盘已经出现，
12、OCZ 在 CES2012 的展台就展示了一片采用 PCI-E 2.0 x16接口，搭载了 16 颗 SandForce SF-2582 主控芯片并配置了热管散热器，最高可支持总容量为 16TB 的 NAND 闪存芯片的固态硬盘。可以说固态硬盘做到了机械硬盘做不到的事情。因为固态硬盘的存储介质是闪存芯片，因此符合摩尔定律，也就是说随着时间的推移，芯片的价格会不断下降，容量和性能却会断提升。这让停滞了多年的机械硬盘垂直记录技术情何以堪。总结当下固态硬盘的特点持续读取速度突破 500MB/s1、固态硬盘很快！的确，但是固态硬盘究竟快在哪里？现在的固态硬盘厂商大多会宣称自家的固态硬盘持续读写速度超过
13、了 500MB/s 云云，这相对机械硬盘的 100MB/s 的速度着实是相当可观的。固态硬盘的快绝不仅仅体现在持续读写上，随机读写速度快才是固态硬盘的终极奥义，这最直接体现在绝大部分的日常操作中。与之相关的还有极低的存取时间，目前机械硬盘最快也要 14 毫秒左右，而固态硬盘可以轻易达到 0.1 毫秒甚至更低。2、其他物理特性，低功耗、无噪音、抗震动、低热量 、体积小、工作温度范围大(-40 +85 ） 。这些优势机械硬盘都不具备，固态硬盘比机械硬盘还要耐用，更低温、更抗震、更便携。因此固体硬盘才能广泛应用于军事、车载、工业、医疗、航空等领域。机械硬盘对比固态硬盘产品 日立 Deskstar 7
14、K1000.D OCZ Solid 3 SATA III容量 1TB 120GB价格 750 元 1300 元容价比 0.75 元/GB 10.8 元/GB3、容价比低。这里指的是容量和价格的比，相比机械硬盘，固态硬盘的容价比的确低得没话说。如今 1TB 机械硬盘 750 元，平均 0.75 元/GB 。120GB 固态硬盘一般在 1300 元甚至更高，平均 10.8 元/GB。4、寿命限制。固态硬盘闪存具有擦写次数限制的问题，这也是许多人诟病其寿命短的所在。闪存完全擦写一次叫做 1 次 P/E，因此闪存的寿命就以 P/E 作单位。34nm 的闪存芯片寿命约是 5000 次 P/E，而 25n
15、m 的寿命约是 3000 次 P/E。是不是看上去寿命更短了？理论上是这样没错，但随着 SSD 固件算法的提升，新款 SSD 都能提供更少的不必要写入量。再来一个具体的例子，一款 120G 的固态硬盘，要写入 120G 的文件才算做一次 P/E。普通用户夸正常使用，即使每天写入 50G，平均 2 天完成一次 P/E，那么一年就有 180 次 P/E。大家可以自行计算 3000 个 P/E 能用几年，相信到那时候，固态硬盘早就被你换成别的什么新奇玩意了。总结：时至今日，固态硬盘无论从技术上还是产能上都已经有了长足的进步。2012 年，随着更多的厂商加入这一产品线，固态硬盘有望迎来井喷式的发展。同时工艺制成的提高必然会带来成本的下降，这样一来固态硬盘的价格将不再高不可攀。无论是 Intel 的超级本还是苹果的新一代 MBP/MBA 都将搭载 SSD 而非 HDD，这样的趋势会延续下去，但我们也必须看到，即便遭遇了水灾的影响，传统硬盘依旧是很多人首选。因此短期内，我们都会发现 SSD 和 HDD 会是共存共生的局面。不过说些题外话，身边用过 SSD 的朋友可是表示他们再也无法接受 HDD 了。
