取代HDD成趋势？ SSD技术特性完全分析

2011-06-02 10:40:47 责任编辑: yydcps 收藏本文

        随着对存储容量及速度要求的不断提高，固态硬盘已经与我们的工作生活紧密联系起来，时至今日，固态硬盘终于有了取代硬盘成为新的存储霸主的趋势，其实硬盘概念的提出要追溯到06年，当时便已经有硬盘厂商提出了固态硬盘的概念，与传统机械硬盘采用磁盘体、磁头、马达等机械零件不同，固态硬盘由控制芯片和存储芯片组成。

    固态硬盘相比传统的机械硬盘，不仅在于它没有磁头，采用快速随机读取，延迟极低，在系统启动及软件运行方面都快速，而且其找到数据的时间几乎等于0,相对传统的机械硬盘的寻道时间来说要快多了，毕竟机械硬盘基本都在10ms以上，多种原因决定了固态硬盘的速度要远高于机械硬盘。

    SSD的构造十分简单，SSD的主体其实就是一块PCB板，而这块PCB板上最基本的部件就是控制芯片，缓存芯片和用于存储数据的闪存芯片，(部分低端型号并没有配有缓存芯片)。

    固态硬盘结构中最重要的就要说主控芯片，它是SSD的大脑，其作用一是合理调配数据在各个闪存芯片上的负荷，二则是承担了整个数据中转，连接闪存芯片和外部SATA接口。不同的主控之间能力相差非常大，在数据处理能力，算法，对闪存芯片的读取写入控制上会有非常大的不同，直接会导致SSD产品在性能上差距高达数十倍。

    主控芯片下方是缓存芯片，SSD作为一块硬盘，本来是和传统硬盘一样，需要高速的缓存芯片辅助主控芯片进行数据处理，不过由于廉价SSD方案为了节省成本，省去了这块DRAM芯片，这么做的后果虽然节省了成本，但是显著加重了主控芯片和每块闪存芯片的负担，在作为普通数据存储盘时候可能影响会不会太大，一旦作为系统盘使用，频繁的零碎文件读取写入，不带缓存方案的SSD产品性能就会急剧下降。

    主控芯片和缓存芯片以外，剩下的大片区域就是NANDFLASH芯片了，目前NANDFLASH主要提供商是三星和intel两家，大部分SSD产品采用了三星的NANDFLASH，intel自己的X18，X25系列则采用了intel的NANDFLASH，NANDFLASH也分为两种，SLC和MLC，其特性和实际性能差距也比较大。

    SSD硬盘与传统的温彻斯特硬盘在工作机制上有着本质的不同。首先，传统的温彻斯特是采用金属碟片+磁性材料进行数据记录的。内部主要由马达、磁头、金属碟片、主控电路构成。

    而SSD固态硬盘是采用NAND型Flash颗粒作为存储介质，由控制IC（主控芯片）进行数据的读/写过程协调，内部构造与传统硬盘相比，没有马达、磁片、因此是真正的“无噪音”的静音硬盘。

    因此得益于SSD硬盘天生的“无机械构件”数据读取/写入模式，SSD硬盘在数据的读取/写入、突发读取速率等方面均大幅度超过传统硬盘，并且在省电（一般SSD硬盘功耗在2.5W-5W之间），抗震性方面也优于传统硬盘。

    固态硬盘是由控制单元和固态存储单元（DRAM或FLASH芯片）组成的硬盘.。

    1）、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。分为两类：SLC单层单元和MLC多层单元。SLC的特点是成本高、容量小、但是速度快、错率小，而MLC的特点是容量大成本低，但是速度慢、错率高。另外SLC的寿命是MLC的十倍。

    2）、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。