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固态硬盘技术让我们的生活变得更好

Watchstor.com  佚名丨2009-10-27 10:31 标签:HBA 硬盘/SSD 硬盘 固态硬盘 

固态硬盘技术是目前最先进的存储技术,在很多方面固态硬盘技术都有很好的效果。电子硬盘或者固态电子盘,是由控制单元和固态存储单元(DRAM或FLASH芯片)组成的硬盘。固态硬盘技术的接口规范和定义、功能及使用方法上与普通硬盘的相同,在产品外形和尺寸上也与普通硬盘一致。由于固态硬盘技术没有普通硬盘的旋转介质,因而抗震性极佳。其芯片的工作温度范围很宽(-40~85℃)。目前广泛应用于军事、车载、工控、视频监控、网络监控、网络终端、电力、医疗、航空等、导航设备等领域。目前由于成本较高,正在逐渐普及到DIY市场。

由于固态硬盘技术与传统硬盘技术不同,所以产生了不少新兴的存储器厂商。厂商只需购买NAND存储器,再配合适当的控制芯片,就可以制造固态硬盘技术了。新一代的固态硬盘技术普遍采用SATA-2接口。

基于闪存的固态硬盘(IDE FLASH DISK、Serial ATA Flash Disk):采用FLASH芯片作为存储介质,这也是我们通常所说的SSD。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SSD固态硬盘技术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,但是使用年限不高,适合于个人用户使用。

在基于闪存的固态硬盘技术中,存储单元又分为两类:SLC(Single Layer Cell 单层单元)和MLC(Multi-Level Cell多层单元)。

SLC的特点是成本高、容量小、但是速度快,而MLC的特点是容量大成本低,但是速度慢。MLC的每个单元是2bit的,相对SLC来说整整多了一倍。不过,由于每个MLC存储单元中存放的资料较多,结构相对复杂,出错的几率会增加,必须进行错误修正,这个动作导致其性能大幅落后于结构简单的SLC闪存。此外,SLC闪存的优点是复写次数高达100000次,比MLC闪存高10倍。此外,为了保证MLC的寿命,控制芯片都校验和智能磨损平衡技术算法,使得每个存储单元的写入次数可以平均分摊,达到100万小时故障间隔时间(MTBF)。

基于DRAM的固态硬盘:采用DRAM作为存储介质,目前应用范围较窄。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。应用方式可分为SSD硬盘和SSD硬盘阵列两种。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来保护数据安全。

法拉第笼中,固态硬盘技术更易受到某些外界因素的不良影响。如断电(基于DRAM的固态硬盘尤甚)、磁场干扰、静电等。

1. 写入寿命有限(基于闪存)。一般闪存写入寿命为1万到10万次,特制的可达100万到500万次,然而整台计算机寿命期内文件系统的某些部分(如文件分配表)的写入次数仍将超过这一极限。特制的文件系统或者固件可以分担写入的位置,使固态硬盘技术的整体寿命达到20年以上。

2. 数据损坏后难以恢复。一旦在硬件上发生损坏,如果是传统的磁盘或者磁带存储方式,通过数据恢复也许还能挽救一部分数据。但是如果是固态存储,一但芯片发生损坏,要想在碎成几瓣或者被电流击穿的芯片中找回数据那几乎就是不可能的。当然这种不足也是可以牺牲存储空间来弥补的,主要用RAID 1来实现的备份,和传统的存储的备份原理相同。由于目前SSD的成本较高,采用这种方式备份还是价格不菲。

3. 根据实际测试,使用固态硬盘技术的笔记本电脑在空闲或低负荷运行下,电池航程短于使用5400RPM的2.5英寸传统硬盘。

4. 基于DRAM的固态硬盘技术在任何时候的能耗都高于传统硬盘,尤其是关闭时仍需供电,否则数据丢失。

5. 据用户反映,使用MLC的固态硬盘在Windows XP系统下运行会机率性出现假死现象。这是由于Windows XP系统的文件系统机制不适于固态硬盘技术。而在Windows 7则为固态硬盘进行了优化,禁用了SuperFetch、ReadyBoost以及启动和程序预取等传统硬盘机制,可更好的发挥固态硬盘技术的性能。

例如国内品牌厂商RunCore产品线涵盖了所有标准接口固态硬盘技术,除此之外还包括面向上网本所适用的mini-PCIe接口,Zif接口和专门为Mac air设计的1.8" Lif接口等各系列产品。

在CES 2008上,专业固态硬盘厂商BitMicro Networks展示了一款采用SCSI接口的专业级固态硬盘产品的内部结构。该产品在一块PCB上焊接了32颗TSOP封装的NAND闪存芯片。BitMicro透露,该产品每GB平均价格为10美元左右,大约是主流机械硬盘的5倍。

朗科在2008年也推出了号称“国内第一款”固态硬盘产品。而忆正则宣称已于2007年就已推出国内第一款固态硬盘技术。紧随其后中基伟业也推出号称"全球最快"的固态硬盘产品,镁光堪称推出速度为1GB/S的固态硬盘(用固态硬盘技术作阵列)。

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