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對比傳統(tǒng)硬盤,SSD固態(tài)有什么優(yōu)勢?

2020-08-28 17:11:43閱讀量:519

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幾近相同,外形和尺寸也基本與普通的2.5英寸硬盤一致。


固態(tài)硬盤具有傳統(tǒng)機械硬盤不具備的快速讀寫、質(zhì)量輕、能耗低以及體積小等特點,同時其劣勢也較為明顯。盡管IDC認為SSD已經(jīng)進入存儲市場的主流行列,但其價格仍較為昂貴,容量較低,一旦硬件損壞,數(shù)據(jù)較難恢復(fù)等;并且亦有人認為固態(tài)硬盤的耐用性(壽命)相對較短。

影響固態(tài)硬盤性能的幾個因素主要是:主控芯片、NAND閃存介質(zhì)和固件。在上述條件相同的情況下,采用何種接口也可能會影響SSD的性能。


主流的接口是SATA(包括3Gb/s和6Gb/s兩種)接口,亦有PCIe 3.0接口的SSD問世。


由于SSD與普通磁盤的設(shè)計及數(shù)據(jù)讀寫原理的不同,使得其內(nèi)部的構(gòu)造亦有很大的不同。一般而言,固態(tài)硬盤(SSD)的構(gòu)造較為簡單,并且也可拆開;所以我們通??吹降挠嘘P(guān)SSD性能評測的文章之中大多附有SSD的內(nèi)部拆卸圖。


而反觀普通的機械磁盤,其數(shù)據(jù)讀寫是靠盤片的高速旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的氣流來托起磁頭,使得磁頭無限接近盤片,而又不接觸,并由步進電機來推動磁頭進行換道數(shù)據(jù)讀取。所以其內(nèi)部構(gòu)造相對較為復(fù)雜,也較為精密,一般情況下不允許拆卸。一旦人為拆卸,極有可能造成損害,磁盤無法正常工作。這也是為何在對磁盤進行評測時,我們基本看不到關(guān)于磁盤拆卸圖的原因。

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優(yōu)點

讀寫速度快:采用閃存作為存儲介質(zhì),讀取速度相對機械硬盤更快。固態(tài)硬盤不用磁頭,尋道時間幾乎為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,近年來的NVMe固態(tài)硬盤可達到2000MB/s左右,甚至4000MB/s以上。固態(tài)硬盤的快絕不僅僅體現(xiàn)于持續(xù)讀寫上,隨機讀寫速度快才是固態(tài)硬盤的終極奧義,這最直接體現(xiàn)于絕大部分的日常操作中。與之相關(guān)的還有極低的存取時間,最常見的7200轉(zhuǎn)機械硬盤的尋道時間一般為12-14毫秒,而固態(tài)硬盤可以輕易達到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)硬盤沒有機械馬達和風扇,工作時噪音值為0分貝。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)品能耗會較高)。內(nèi)部不存在任何機械活動部件,不會發(fā)生機械故障,也不怕碰撞、沖擊、振動。由于固態(tài)硬盤采用無機械部件的閃存芯片,所以具有了發(fā)熱量小、散熱快等特點。


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。


缺點

容量:固態(tài)硬盤最大容量僅為4TB


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P/E能用20年,到那時候,固態(tài)硬盤早就被替換成更先進的設(shè)備了(在實際使用中,用戶更多的操作是隨機寫,而不是連續(xù)寫,所以在使用壽命內(nèi),出現(xiàn)壞道的機率會更高)。另外,雖然固態(tài)硬盤的每個扇區(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)進行多次反復(fù)讀寫,而這種情況下,固態(tài)硬盤的實際壽命還未經(jīng)考驗。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,而廉價的TLC閃存則更是只有可憐的500-1000次。


售價高:市場上的128GB 固態(tài)硬盤產(chǎn)品的價格大約在在550元人民幣左右,而256GB的產(chǎn)品價格大約在950元人民幣(2014年價格)左右。計算下來,每GB價格在4.2元人民幣(2014年價格)左右,依然比傳統(tǒng)機械硬盤每 GB 0.3元人民幣(2014年價格)的價格高出了十幾倍。市場上128GB MLC(多層單元)固態(tài)硬盤,一般價格為550元(2014年)左右,部分較型號甚至達到750元左右。而這個價錢足夠買一個容量3TB的傳統(tǒng)硬盤了。128GB SLC(單層單元)固態(tài)硬盤價格則高達2000元以上。


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