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。对比参照1、防震抗摔性:传统硬盘都是磁碟型的,数据储存在磁碟扇区里。而固态硬盘是使用闪存颗粒(即mp3、U盘等存储介质)制作而成,所以SSD固态硬盘内部不存在任何机械部件,这样即使在高速移动甚至伴随翻转倾斜的情况下也不会影响到正常使用,而且在发生碰撞和震荡时能够将数据丢失的可能性降到最小。相较传统硬盘,固态硬盘占有绝对优势。
2、数据存储速度:固态硬盘相对传统硬盘在存取速度上有着飞跃性的提升。
3、功耗固态硬盘的功耗上要低于传统硬盘。
4、重量:固态硬盘在重量方面更轻,与常规1.8英寸硬盘相比,重量轻20-30克。
5、噪音由于固态硬盘采用无机械部件的闪存芯片,所以具有了发热量小、散热快等特点,而且没有机械马达和风扇,工作噪音值为0分贝。传统硬盘就要逊色很多。
6、容量:固态硬盘标准2.5寸目前最大容量为2TB(Solidata深圳实忆科技推出全球首款单碟2.5寸MLC工业级2TB固态硬盘),与传统硬盘相差并不大,但相当价位时容量相差较大.
市面上比较常见的固态硬盘有LSISandForce、Indilinx、JMicron、Marvell、Goldendisk、Samsung以及Intel等多种主控芯片。主控芯片是固态硬盘的大脑,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,直接会导致固态硬盘产品在性能上差距高达数十倍。
主控芯
片大固态硬盘主控芯片品牌、型号、产品一览
品牌型号代表产品是否拥有自主优化软件
IntelPC29AS21AA0、PC29AS21BA0Intel320SeriesG3(80G)是
SandForceSF-1500/SF-1200、SF-2000系列ShineDiskOCZAgility3元斯达Rg否
LSISandForceSF-2141、SF-2241和SF-2281SF-2200/2100系列ShineDisk金士顿HyperXSSD系列否
JMicronJMF602、JMF612、JMF618ShineDisk金士顿的SSDNowV系列否
Marvell88SS9174-BJP2、88SS9174-BKK2Intel的510系列、镁光C400、浦科特PX-128M2S否
IndilinxIDX110M00-LC、IDX110M01-LCSOLIDATAK5-64Me否
三星S3C49RBX01-YH80、S3C29RBB01-YK40三星SLC3.5100GB是
东芝TC58NCF602GAT、TC58NCF618GBT、T6UG1XBG金士顿SSDNowV+100系列否
GoldendiskGDSA25、GDMSA、GDCFA,GDSAI深圳云存科技SLC2.560GB否
iliconmotionSM2242,SM2244,SM2246SM2235元斯达Rg8GB,16GB,32GB,IDE44PIN否
NovelDataSolutionNDS334FNDS334系列是
缓存芯片
主控芯片旁边是缓存芯片,固态硬盘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。这里需要注意的是,有一些廉价固态硬盘方案为了节省成本,省去了这块缓存芯片,这样对于使用时的性能会有一定的影响。
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NANDFlash闪存芯片了。NANDFlash闪存芯片又分为SLC(单层单元)MLC(多层单元)以及TLC(三层单元)NAND闪存。
基本分类
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DRAM的固态硬盘:采用DRAM作为存储介质,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。DRAM固态硬盘属于比较非主流的设备。
固态硬盘与机械硬盘的内部架构区别
基于闪存的固态硬盘是固态硬盘的主要类别,其内部构造十分简单,固态硬盘内主体其实就是一块PCB板,而这块PCB板上最基本的配件就是控制芯片,缓存芯片(部分低端硬盘无缓存芯片)和用于存储数据的闪存芯片。
各大固态硬盘主控芯片品牌、型号、产品一览
SandForceSF-1500/SF-1200、SF-2000系列OCZAgility3SATA360G否
LSISandForceSF-2141、SF-2241和SF-2281SF-2200/2100系列金士顿HyperXSSD系列否
JMicronJMF602、JMF612、JMF618金士顿的SSDNowV系列否
HyperStoneA2SOLIDATADraco、Caelum系列是
NovachipsNVS3600AX5、X6、Crator-系列否
GoldendiskGDSA25GDCFAGDSAIGDSALGDSA系列否
特科芯PER820系列、PER860系列特科芯per820、特科芯PER860否
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NANDFlash闪存芯片了。
NANDFlash闪存芯片又分为SLC(单层单元)MLC(多层单元)以及TLC(三层单元)NAND闪存:优缺点优点
1、SLC全称是单层式储存(SingleLevelCell),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SLCNAND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,很多高端固态硬盘都是都采用该类型的Flash闪存芯片。
2、MLC全称是多层式储存(MultiLevelCell),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。作为固态硬盘中应用最为广泛的MLCNAND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,但是一般为3000-10000次.
3、TLC即Triple-LevelCell的缩写,是2bit/cell的MLC闪存延伸,TLC达到3bit/cell,TLC利用不同电位的电荷,一个浮动栅存储3个bit的信息,存储密度理论上较之MLC闪存扩大了0.5倍。
TLC特点:
1、存储密度最高,容量达到MLC的1.5倍。
2、制造成本最低,其价格较之MLC闪存最大降低50%。
3、制造工艺仅次于MLC,高于SLC。
4、使命寿命最低,仅有500-1000次,理论上的读写速度最慢。
防震抗摔性:传统硬盘都是磁碟型的,数据储存在磁碟扇区里。而固态硬盘是使用闪存颗粒(即mp3、U盘等存储介质)制作而成,所以SSD固态硬盘内部不存在任何机械部件,这样即使在高速移动甚至伴随翻转倾斜的情况下也不会影响到正常使用,而且在发生碰撞和震荡时能够将数据丢失的可能性降到最小。相较传统硬盘,固态硬盘占有绝对优势。
低功耗:固态硬盘的功耗上要低于传统硬盘。
无噪音:固态硬盘没有机械马达和风扇,工作时噪音值为0分贝。基于闪存的固态硬盘在工作状态下能耗和发热量较低(但高端或大容量产品能耗会较高)。内部不存在任何机械活动部件,不会发生机械故障,也不怕碰撞、冲击、振动。由于固态硬盘采用无机械部件的闪存芯片,所以具有了发热量小、散热快等特点。
工作温度范围大:典型的硬盘驱动器只能在5到55摄氏度范围内工作。而大多数固态硬盘可在-10~70摄氏度工作。固态硬盘比同容量机械硬盘体积小、重量轻。固态硬盘的接口规范和定义、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。其芯片的工作温度范围很宽(-40~85摄氏度)。
轻便:固态硬盘在重量方面更轻,与常规1.8英寸硬盘相比,重量轻20-30克。
缺点
容量:固态硬盘最大容量60TB(希捷近日更新了最大容量SSD的纪录,推出为企业而来的60TB的固态硬盘)
,与传统硬盘相差并不大,但相当价位时容量相差较大。SATA固态硬盘,SSD固态硬盘
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25nm的寿命约是3000次P/E。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。一款120G的固态硬盘,要写入120G的文件才算做一次P/E。普通用户正常使用,即使每天写入50G,平均2天完成一次P/E,3000个P/E能用20年,到那时候,固态硬盘早就被替换成更先进的设备了(在实际使用中,用户更多的操作是随机写,而不是连续写,所以在使用寿命内,出现坏道的机率会更高)。另外,虽然固态硬盘的每个扇区可以重复擦写100000次(SLC),但某些应用,如操作系统的LOG记录等,可能会对某一扇区进行多次反复读写,而这种情况下,固态硬盘的实际寿命还未经考验。不过通过均衡算法对存储单元的管理,其预期寿命会延长。SLC有10万次的全盘写入寿命,成本较低的MLC,全盘写入寿命仅有1万次,而廉价的TLC闪存则更是只有可怜的500-1000次全盘写入寿命。
售价高:市场上的64GB固态硬盘产品的价格大约在200人民币左右,而128GB的产品价格大约在350人民币(2017年)左右。计算下来,每GB价格在3人民币(2017年)左右,依然比传统机械硬盘每GB0.27元人民币(2017年)的价格高出了数倍。市场上128GBMLC(多层单元)固态硬盘,一般价格为450元(2017年)左右,部分较型号甚至达到700元左右.而这个价钱足够买一个容量3TB的传统硬盘了。
综合的说,读写速度快;寿命不长导致SSD只适合专业人员使用,不适合普通大众使用,而且SSD固态硬盘的容量还无法完全满足用户的需求。缺乏终端设备的支持也是SSD固态硬盘所面临的另一大问题。(重点说明:SSD一旦坏了,存储的数据会面临丢失无法找回的窘境,故不要存重要数据和考虑清楚是否真需要)【附注:SSD达到最大擦写次数之后,并不等于损坏,而是无法被擦写,里面存储的数据仍然可以读取,相当于之前是可读写、之后是只读】发展历程固态硬盘漫长艰辛的发展历程
1956年IBM公司发明的世界上第一块硬盘
1968年IBM重新提出“温彻斯特”(Winchester)技术的可行性,奠定了硬盘发展方向
上世纪七十年代StorageTek公司(SunStorageTek)开发了第一个固态硬盘驱动器
1989年世界上第一款固态硬盘出现
2007年1月SanDisk公司发布了1.8寸32GB固态硬盘产品,3月又继续发布了2.5寸32GB型号
2007年6月东芝推出了其第一款120GB固态硬盘笔记本电脑
2008年9月忆正MemoRightSSD的正式发布,标识着中国企业加速进军固态硬盘行业
2009年SSD井喷式发展,各大厂商蜂拥而来,存储虚拟化正式走入新阶段
2010年2月镁光发布了全球首款SATA6Gbps接口固态硬盘,终于突破了SATAII接口300MB/s的读写速度极限
2011年SSD的容量完成从32G到256G跨越,读取速度高达500MB/s
2012年7月,Goldendisk深圳云存科技有限公司推出全球第一款体积最小的CFast固态硬盘
2013年4月,Goldendisk深圳云存科技推首款具备掉电保护功能宽温固态硬盘512GB
2013年7月,Goldendisk云存科技推出军工级512GB1TB2TB4GB宽温阵列固态硬盘
2014年6月,英特尔企业级固态盘产品也随着用户应用需求的变化不断发展、创新,实现了从SATA到PCIe接口标准的更新,制造工艺的不断改进,以及主控芯片的成功研发。
2015年8月1日,特科芯推出了首款Type-C接口的移动固态硬盘。该款SSD提供了最新的Type-C接口,支持USB接口双面插入。
2016年1月1日,中国存储厂商特科芯发布了全球首款Type-C指纹加密SSD。固态硬盘固态硬盘的好处以及固态硬盘和普通硬盘的区别
1、启动快,没有电机加速旋转的过程。
4、基于DRAM的固态硬盘写入速度极快。
5、无噪音。因为没有机械马达和风扇,工作时噪音值为0分贝。某些高端或大容量产品装有风扇,因此仍会产生噪音。
6、低容量的基于闪存的固态硬盘在工作状态下能耗和发热量较低,但高端或大容量产品能耗会较高。
7、内部不存在任何机械活动部件,不会发生机械故障,也不怕碰撞、冲击、振动。这样即使在高速移动甚至伴随翻转倾斜的情况下也不会影响到正常使用,而且在笔记本电脑发生意外掉落或与硬物碰撞时能够将数据丢失的可能性降到最小。
8、工作温度范围更大。典型的硬盘驱动器只能在5到55摄氏度范围内工作。而大多数固态硬盘可在-10~70摄氏度工作,一些工业级的固态硬盘还可在-40~85摄氏度,甚至更大的温度范围下工作。
9、低容量的固态硬盘比同容量硬盘体积小、重量轻。但这一优势随容量增大而逐渐减弱。直至256GB,固态硬盘仍比相同容量的普通硬盘轻。买全攻略1、了解SSD主控芯片
固态硬盘的主控包含芯片、固件,控制单元读取速度,是一套完整的解决方案。前期需要高额的研发费用与无数次技术攻关,固件的算法相当复杂,是U盘主控无法比拟的,要不然固态硬盘早与U盘一样泛滥成灾了。可以说现在挑SSD,就是挑主控芯片。
目前主流的固态硬盘所采用的主控大部分来自SandForce、Marvell、Intel、Indilinx、HyperStone、Samsung等为数不多的国外知名厂商。而市场上来自台系群联(Phison),慧荣(SIM),联盛(UT),JMF等SSD控制芯片主控大都是U盘所采用主控芯片演变而来,价格相对便宜但ECC算法不高,功耗普遍比较大。
数据对比说明据能说明一切。
ASSSDBenchmark软件测试中,两者数据对比,根本不在同一级别。采用U盘主控的SSD真心坑爹,如是您只认价格,那您就错了。主控芯片决定了固态硬盘的性能,买SSD前先看主控。
2、各种软件测试性能评估应该怎样参考。
ATTODiskBenchmark测试成绩没有实际参考意义:
持续读取速度突破500MB/s
ATTO测试是极限情况下的磁盘持续读写性能,采用的测试模型具有很高的可压缩性。但事实上几乎没有任何程序的启动和执行过程是连续读写的。ATTO默认测试全0数据,支持压缩或主控直接响应,不管实际速度有多慢,测出来必然是最大速度。
实际使用中只有进行非同盘的复制粘贴操作时,数据的源盘会进行持续读写工作。也就是说把一个文件从D盘复制粘贴到E盘时,D盘就在进行持续读的工作。谁整天没事看着文件复制速度发呆?因此这一指标绝非衡量固态硬盘性能好坏的决定性因素。
HDTune(测试单线程性能指标)
HDTune软件比较老,只能测试单线程数值。这个软件主要衡量连续读写的平稳度。CrystalDiskMark主要测试突发(Burst)性能。
CrystalDiskMark测试软件
CrystalDiskMark是一款优秀SSD性能测试软件,CrystalDiskMark的优点是测试数据显示直观,但IOPS的测试结果往往和IOMeter的测试结果相差比较远,IOMeter是更加准确的测试结果(更接近于服务器的环境)。CrystalDiskMark在视频领域应用比较广泛。