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固態(tài)硬盤SSD知識(shí)大全
固態(tài)硬盤，簡稱固盤，是用固態(tài)電子存儲(chǔ)芯片陣列而制成的硬盤，由控制單元和存儲(chǔ)單元組成。下面是小編分享的固態(tài)硬盤SSD知識(shí)大全，一起來看一下吧。
一、固態(tài)硬盤簡介
固態(tài)硬盤(Solid State Disk)都是由主控芯片和閃存芯片組成，簡單來說就是用固態(tài)電子存儲(chǔ)芯片陣列而制成的硬盤，其接口規(guī)范和定義、功能及使用方法上與普通硬盤的完全相同(WwW.PC841.CoM)，在產(chǎn)品外形和尺寸上也完全與普通硬盤一致。存儲(chǔ)單元負(fù)責(zé)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，控制單元負(fù)責(zé)讀取、寫入數(shù)據(jù)。擁有速度快，耐用防震，無噪音，重量輕等優(yōu)點(diǎn)。廣泛應(yīng)用于軍事、車載、工控、視頻監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)終端、電力、醫(yī)療、航空、導(dǎo)航設(shè)備等領(lǐng)域。
(一)SSD固態(tài)硬盤的優(yōu)點(diǎn)：
第一，SSD不需要機(jī)械結(jié)構(gòu)，完全的半導(dǎo)體化，不存在數(shù)據(jù)查找時(shí)間、延遲時(shí)間和磁盤尋道時(shí)間，數(shù)據(jù)存取速度快，讀取數(shù)據(jù)的能力在400M/s以上，最高的目前可達(dá)500M/s以上。
第二，SSD全部采用閃存芯片，經(jīng)久耐用，防震抗摔，即使發(fā)生與硬物碰撞，數(shù)據(jù)丟失的可能性也能夠降到最小。
第三，得益于無機(jī)械部件及FLASH閃存芯片，SSD沒有任何噪音，功耗低。
第四，質(zhì)量輕，比常規(guī)1.8英寸硬盤重量輕20-30克，使得便攜設(shè)備搭載多塊SSD成為可能。同時(shí)因其完全半導(dǎo)體化，無結(jié)構(gòu)限制，可根據(jù)實(shí)際情況設(shè)計(jì)成各種不同接口、形狀的特殊電子硬盤。
(二)SSD的缺點(diǎn)：
第一，固態(tài)硬盤成本高 目前SSD成本已經(jīng)大幅下降。128G SSD已經(jīng)在1000元級(jí)別。但是相對(duì)機(jī)械硬盤，價(jià)格還是很高的~而作為筆記本廠商，在將固態(tài)硬盤當(dāng)作可選配件后，升級(jí)的費(fèi)用更是要遠(yuǎn)高于實(shí)際成本，這也就導(dǎo)致了配備傳統(tǒng)硬盤筆記本和固態(tài)硬盤筆記本之間千元的價(jià)差。
第二，存儲(chǔ)容量有待提高 如今傳統(tǒng)機(jī)械式硬盤憑借最新的垂直記錄技術(shù)已經(jīng)向2TB級(jí)別邁進(jìn)，而固態(tài)硬盤的最高紀(jì)錄仍停留幾百GB(PQI推出的2.5英寸SSD產(chǎn)品)左右，由于閃存成本一直居高不下，很少有廠商涉及這種高容量的SSD產(chǎn)品的研發(fā)，即使有相關(guān)的產(chǎn)品出現(xiàn)，離量產(chǎn)還有很長很長的路，現(xiàn)階段可以買到的固態(tài)硬盤最實(shí)際的存儲(chǔ)容量只有最高幾百GB。但是價(jià)格高昂。
固態(tài)硬盤壽命計(jì)算公式
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二、掃清誤區(qū)
1、固態(tài)硬盤速度為什么不是一直在最高速度?
答： 現(xiàn)在的固態(tài)硬盤廠商大多會(huì)宣稱自家的固態(tài)硬盤持續(xù)讀寫速度超過了500MB/s云云，這相對(duì)機(jī)械硬盤的100MB/s的速度著實(shí)是相當(dāng)可觀的。事實(shí)上幾乎沒有任何程序的啟動(dòng)和執(zhí)行過程是連續(xù)讀取的，實(shí)際使用中只有進(jìn)行非同盤的復(fù)制粘貼操作時(shí)，數(shù)據(jù)的源盤會(huì)進(jìn)行持續(xù)讀的工作。也就是說把一個(gè)文件從D盤復(fù)制粘貼到E盤時(shí)，D盤就在進(jìn)行持續(xù)讀寫的工作。
2、 要是我的硬盤頻繁讀寫，那么固態(tài)硬盤的使用壽命是不是會(huì)不夠用，很快報(bào)廢?
答：在一些固態(tài)硬盤上大家會(huì)見到“芯片標(biāo)明讀寫只有10—100萬次的讀寫”。那么如果我應(yīng)用到數(shù)據(jù)庫之類的，或許讀寫比較頻繁的數(shù)據(jù)、不是很快就壞了嗎，那我們買一塊固態(tài)硬盤不是很不劃算”?壽命當(dāng)然不是像那樣,如果不安全的話現(xiàn)在不會(huì)應(yīng)用到航空航天、車載等特殊領(lǐng)域了及惡劣的環(huán)境下了!
固態(tài)硬盤在原理構(gòu)造上基本上和我們應(yīng)用普通機(jī)械硬盤有很多相似的地方，比如模擬扇區(qū)、模擬磁道等。在固態(tài)硬盤內(nèi)部，最核心的部分就算控制器了，它是整個(gè)固態(tài)硬盤的核心，里面包括很多構(gòu)架，比如讀寫算法、接口定義等。主要影響壽命的就是讀寫次數(shù)，在固態(tài)硬盤的算法定義中，修改一次才算一次真正讀寫。
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。是不是看上去壽命更短了?理論上是這樣沒錯(cuò)，但隨著SSD固件算法的提升，新款SSD都能提供更少的不必要寫入量。再來一個(gè)具體的例子，一款120G的固態(tài)硬盤，要寫入120G的文件才算做一次P/E。普通用戶夸正常使用，即使每天寫入50G，平均2天完成一次P/E，那么一年就有180次P/E。大家可以自行計(jì)算3000個(gè)P/E能用幾年，相信到那時(shí)候，固態(tài)硬盤早就被你換成別的什么新奇玩意了。
目前BladeCenter HS21 XM刀片服務(wù)器當(dāng)中提供基于閃存技術(shù)的的固態(tài)硬盤(Solid State drives，SSD)，與傳統(tǒng)的機(jī)械硬盤相比，固態(tài)硬盤更快、更可靠、有更好的能源效率、發(fā)熱更少并且更安靜等優(yōu)點(diǎn)，而且可以在刀片服務(wù)器上的固態(tài)硬盤可以運(yùn)行操作系統(tǒng)以及其他任何應(yīng)用，同時(shí)也說明了壽命已經(jīng)已經(jīng)不在是我們關(guān)注的問題。
隨著Flash芯片的擦寫次數(shù)不斷提高，壽命也不斷的在提高，根據(jù)目前一些應(yīng)用情況來看，一般一塊盤的壽命可以達(dá)到6年以上，而且控制器的算法也在不斷的完善，壽命也從另一個(gè)方面變相提高，相信未來壽命還會(huì)有很大的提升。
三、SSD固態(tài)硬盤優(yōu)化
1、刷官方最新固件
固件不單直接影響SSD的性能、穩(wěn)定性，也會(huì)影響到SSD的壽命。優(yōu)秀的固件包含先進(jìn)的算法能減少固態(tài)硬盤不必要的寫入，從而減少閃存芯片的磨損，維持性能的同時(shí)也延長了固態(tài)硬盤的壽命。因此及時(shí)更新官方發(fā)布的最新固件顯得十分重要。
SSD固態(tài)硬盤優(yōu)化
固態(tài)硬盤固件更新辦法一般分兩種：Windows環(huán)境下使用軟件更新、建立啟動(dòng)盤(u盤、光盤)更新。OCZ等廠商采用的軟件更新方式，Crucial 英睿達(dá) m4則是采用了后者。更新過程大致是將主板BIOS的啟動(dòng)順序改為光驅(qū)優(yōu)先或者U盤優(yōu)先，然后進(jìn)入引導(dǎo)界面，根據(jù)提示來操作，很簡單。
2、開啟TRIM指令
固態(tài)硬盤會(huì)越用越慢，這和固態(tài)硬盤的工作原理有很大的關(guān)系。固態(tài)硬盤是新的，其中的NAND閃存已經(jīng)預(yù)先擦除干凈，因此數(shù)據(jù)可以直接寫入閃存，而無需完成數(shù)據(jù)清除這一步，這時(shí)數(shù)據(jù)的寫入非常快。隨著時(shí)間的推移，SSD中從未使用的存儲(chǔ)空間越來越少，很多時(shí)候必須先擦除閃存中的數(shù)據(jù)然后再寫入，因此其性能就會(huì)明顯下降。
Windows 7系統(tǒng)上，對(duì)支持Trim指令的SSD啟動(dòng)Trim命令后，能讓操作系統(tǒng)在刪除某個(gè)文件或者格式化后告訴SSD主控這個(gè)數(shù)據(jù)塊不再需要了。當(dāng)某些文件被刪除或者格式化了整個(gè)分區(qū)，操作系統(tǒng)把Trim指令和在操作中更新的邏輯地址(Logincal Block Address)一起發(fā)給SSD主控(其中包含了無效數(shù)據(jù)地址)，這樣在之后的垃圾回收(Garbage collection)操作中，無效數(shù)據(jù)就能被清空了，減少了寫入放大同時(shí)也提升了性能。
Windows 7默認(rèn)狀態(tài)下Trim指令是開啟的，如果想查詢目前的Trim指令狀態(tài)，我們可以在管理員權(quán)限下，進(jìn)入命令提示符界面，輸入“fsutil behavior QUERY DisableDeleteNotify”，之后會(huì)得到相關(guān)查詢狀態(tài)的反饋。在這里，提示為“DisableDeleteNotify = 0”即Trim指令已啟用;提示為“DisableDeleteNotify = 1”即為Trim指令未啟用。另外開啟主板BIOS內(nèi)的AHCI模式也很重要。因?yàn)锳HCI中的原生命令隊(duì)列特性(NCQ)可以優(yōu)化完用戶發(fā)送指令的順序，從而降低機(jī)械負(fù)荷達(dá)到提升性能的目的。
查看設(shè)備管理器-IDE ATA ATAPI控制器,如果開啟了AHCI，控制器后面會(huì)有提示,如果沒有就是沒開。
3、安全擦除
ATA安全擦除命令可以用來清除在磁盤上的所有用戶數(shù)據(jù)，這個(gè)指令會(huì)讓SSD回到出廠性能(最優(yōu)性能，最少寫入放大)。但效果只是暫時(shí)的，因?yàn)橹蟮氖褂茫瑢懭敕糯笥謺?huì)慢慢增加回來，最后還是會(huì)回到穩(wěn)定態(tài)。不過固態(tài)硬盤使用一段時(shí)間，里面文件雜亂無章，性能下降，這時(shí)做一次安全擦除還很有必要的(反正也要重裝系統(tǒng))。
現(xiàn)在有許多軟件都能提供ATA安全擦除指令來重置磁盤WwW.PC841.CoM，最著名的是HDDErase。不過對(duì)SSD來說，重置一次也相當(dāng)于完成了一次P/E，所以這里不建議大家頻繁的做擦除優(yōu)化。操作過程大致也是將主板BIOS的啟動(dòng)順序改為光驅(qū)優(yōu)先或者U盤優(yōu)先，然后插入存好軟件的啟動(dòng)設(shè)備，進(jìn)入引導(dǎo)界面，根據(jù)提示來操作。
另外英特爾固態(tài)硬盤工具箱(Intel SSD Toolbox)是英特爾官方推出的Intel SSD固態(tài)硬盤最新的管理工具，也包含的優(yōu)化功能，原理類似，但因?yàn)槭擒浖圆僮髌饋肀容^方便。
四、SSD選購
1 、看主控芯片
目前市面上占有率最高的SandForce二代主控，由于它提供了一套成熟的主控方案。硬盤廠商只需買來方案，在加入自己的PCB設(shè)計(jì)、閃存搭配、固件算法就能制造出固態(tài)硬盤。有點(diǎn)類似于谷歌的Android開源模式，不過其弊病也是相同的，那就是同樣的主控要兼容各種不同的芯片、固件，所以各大SandForce主控的硬盤產(chǎn)品性能也是參差不齊的。另外還有Marvell主控和Intel主控，只是產(chǎn)品較少，但性能都相當(dāng)給力。
2 、看閃存顆粒
前固態(tài)硬盤采用的閃存顆粒有著25/34nm制程、MLC/SLC、同步/異步、ONFI/Toggle Mode等等不同WwW.PC841.CoM。不同閃存顆粒數(shù)據(jù)傳輸率有著很大的差異，異步ONFI顆粒只有50MT/s(Intel或者M(jìn)icron早期顆粒)，同步ONFI 2.x顆粒則可以達(dá)到133MT/s ~ 200MT/s (Intel或者M(jìn)icron顆粒)，異步Toggly DDR 1.0顆粒也可以達(dá)到133MT/s ~ 200MT/s (TOSHIBA或者Samsung顆粒)。
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