SSD[编辑]
solid state disk(固态硬盘),即用固态电子存储芯片阵列制成的硬盘,由控制单元和存储单元(DRAM或FLASH芯片)两部分组成。存储单元负责存储数据,控制单元负责读取、写入数据。拥有速度快,耐用防震,无噪音,重量轻等优点。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、导航设备等领域。
核心提示
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。
PCIe接口的极速固态硬盘 Matador PCI-e SSD 产品
SSD的发展
在过去的20多年间,CPU发展迅速,主频不断提升,从单核、双核、再到多核;内存也相继得到发展,从SDRAM到DDR、从DDR到DDR2再到DDR3;硬盘的容量和速度也得到了相应的提高。接口从PATA变成了SATA,SCSI变成了SAC,垂直记录技术在容量上的突破,但仍未能改变硬盘彩磁记录的方式。
随着人们对数据需求增多,存储系统的瓶颈越来越明显。而在嵌入式领域移动设备和工业自动化控制等恶劣环境下,传统硬盘机械结构已经无法满足要求,而所有这一切随着固态存储(SSD)的到来改变。
固态存储并不是一个新鲜和前沿的技术,早在存储技术发展之初,固态存储就作为存储领域的一个分支技术方向,默默无闻的向前发展延伸。经过多年的研究和进步,在传统磁盘存储性能停滞不前的今天,固态存储却犹如一朵奇葩,在越来越多的应用领域静悄悄的盛开。
据了解,SSD最早在1990年年中登场,当时相对于硬盘更为出色的性能以及高昂得多的成本,使其长期被限制在军事、航天等特殊领域里应用。随着SSD固态移动硬盘技术的发展和闪存价格的持续走低,SSD固态移动硬盘的普及已是大势所趋,其更新换代所带来的市场机会和利润空间十分巨大。
IDC调查研究表明,2010年固态盘采用率将继续呈明显增长趋势,出货量有望实现54%的年复合增长率,超出2008~2013年的预测期。到2012年固态盘的年复合增长率将达到70%,其中企业级存储应用将在I/O密集型应用中扮演关键角色,在2013年达到每年165%的增长。SSD的主要市场将从笔记本电脑向外扩展(如消费电子存储、台式机存储、企业级存储等),SSD的市场规格预计到2013年会突破1亿台大关,2016年达到2.8亿台。
分类
固态硬盘的存储介质分为两种,一种是采用闪存(FLASH芯片)作为存储介质,另外一种是采用DRAM作为存储介质。
基于闪存的固态硬盘
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
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。
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100M/s以上,最高的目前可达300M/s。
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 目前传统机械式硬盘的制造成本大约为0.25-0.4美元/G,而固态硬盘每GB的制造成本大约需要10美元,就现在已经量产的主流32GB固态硬盘来说,光成本就需要2500元左右人民币,而作为笔记本厂商,在将固态硬盘当作可选配件后,升级的费用更是要远高于实际成本,这也就导致了配备传统硬盘笔记本和固态硬盘笔记本之间数千元的价差。
存储容量有待提高 如今传统机械式硬盘凭借最新的垂直记录技术已经向2TB级别迈进,而固态硬盘的最高纪录仍停留几百GB(PQI推出的2.5英寸SSD产品)左右,由于闪存成本一直居高不下,很少有厂商涉及这种高容量的SSD产品的研发,即使有相关的产品出现,离量产还有很长很长的路,现阶段可以买到的固态硬盘最实际的存储容量只有最高几百GB。但是价格高昂。
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