ssd硬碟

ssd硬碟

固態硬碟(Solid State Drives),簡稱固盤,固態硬碟(Solid State Drive)用固態電子存儲晶片陣列而製成的硬碟,由控制單元和存儲單元(FLASH晶片、DRAM晶片)組成。固態硬碟在接口的規範和定義、功能及使用方法上與普通硬碟的完全相同,在產品外形和尺寸上也完全與普通硬碟一致。被廣泛套用于軍事、車載、工控、視頻監控、網路監控、網路終端、電力、醫療、航空、導航設備等領域。 其晶片的工作溫度範圍很寬,商規產品(0~70℃)工規產品(-40~85℃)。雖然成本較高,但也正在逐漸普及到DIY市場。由於固態硬碟技術與傳統硬碟技術不同,所以產生了不少新興的存儲器廠商。廠商只需購買NAND存儲器,再配合適當的控制晶片,就可以製造固態硬碟了。新一代的固態硬碟普遍採用SATA-2接口、SATA-3接口、SAS接口、MSATA接口、PCI-E接口、NGFF接口、CFast接口和SFF-8639接口。

基本信息

起源

先來追本溯源。大約在50多年前,IBM公司在1956年的9月份推出了世界上的第一塊硬碟。在當時,那塊硬碟只擁有5M的存儲空間,卻由多達50塊之多的24英寸碟片組成,而移動這個大傢伙也是相當困難的。在當時該硬碟也只在IBM公司的IBM 305 RAMAC系統上得到了套用,並主要用於處理會計信息。 
自1956後以後,存儲技術始獲得了飛快的發展。現在的硬碟除了在容量上不斷獲得提升以外體積也開始變得越來越小,與此同時在價格上也越來越便宜可靠性也變得越來越高。不過在經歷了多次發展之後硬碟的一些基本技術卻仍然在使用,比如我們仍然在使用磁鐵材料製作存儲碟片的製作,並且仍然通地磁頭進行數據的存儲與讀取操作。 
應該說在經過幾十年的發展之後,這種機械式的數據存儲方式仍然在得到套用這不能不說是一個奇蹟,但是事實證明這樣的方式其實也有其極大的弊端。比如當硬碟進行數據的讀存操作時如果發生了物理上的震動話,那么就會很有可能發生珍貴數據徹底丟失的情況發生。而這也只是有可能造成數據損失的可能性中的一個,此外傳統硬碟在發熱量以及功耗、噪音方面的缺陷也一直沒有得到太好的解決。

什麼是SSD

世界上第一款固態硬碟出現於1989年,不過由於其價格過於高昂因此在當時只限套用於非常特別的市場比如醫療、工作以及軍用市場。實際上雖然當時其1M大小的快閃記憶體換算下來的價格已經達到了3500美元,但是其性能卻要遠低於當時的普通硬碟產品,不過憑藉其獨有的特性卻使得快閃記憶體硬碟在軍用、航空以及醫療領域獲得了長足的發展。
相比而言,固態硬碟首先功耗很低,發熱量小,工作噪音低。而現在隨著控制器以及快閃記憶體發展的不斷成熟在一些特別的套用領域其性能已經接近甚至超過了普通硬碟。 之後,隨著三星、SONY等一大批國外實力廠家的不斷開發研究,SSD市場已經全面開花了。
中國第一款SSD已經由湖南源科創新科技股份有限公司於2006年12月研發完成並量產,該公司磐龍系列產品被首先運用於軍用加固計算機領域。

2012年7月,Goldendisk深圳雲存科技有限公司推出全球第一款體積最小的 CFast固態硬碟,工業級電子硬碟,工業級固態硬碟
每一個新生事物的出現總會遇到價格偏高的問題,SSD也因其研發成本、技術含量等問題,價格相對於其他存儲設備來說要高,但其優勢也還是非常明顯的。有專家預測,到2010年SSD將有一個從軍工、航空及醫療等行業進軍民用的大趨勢。

固體硬碟 電子硬碟 固體硬碟 電子硬碟

固態硬碟的優點
固態硬碟與普通硬碟比較,擁有以下優點:
1. 啟動快,沒有電機加速旋轉的過程。
2. 不用磁頭,快速隨機讀取,讀延遲極小。根據相關測試:兩台電腦在同樣配置的電腦下,搭載固態硬碟的筆記本從開機到出現桌面一共只用了18秒,而搭載傳統硬碟的筆記本總共用了31秒,兩者幾乎有將近一半的差距。
3. 相對固定的讀取時間。由於定址時間與數據存儲位置無關,因此磁碟碎片不會影響讀取時間。
4. 基於DRAM的固態硬碟寫入速度極快。
5. 無噪音。因為沒有機械馬達和風扇,工作時噪音值為0分貝。某些高端或大容量產品裝有風扇,因此仍會產生噪音。
6. 低容量的基於快閃記憶體的固態硬碟在工作狀態下能耗和發熱量較低,但高端或大容量產品能耗會較高。
7. 內部不存在任何機械活動部件,不會發生機械故障,也不怕碰撞、衝擊、振動。這樣即使在高速移動甚至伴隨翻轉傾斜的情況下也不會影響到正常使用,而且在筆記本電腦發生意外掉落或與硬物碰撞時能夠將數據丟失的可能性降到最小。
8. 工作溫度範圍更大。典型的硬碟驅動器只能在5到55℃範圍內工作。而大多數固態硬碟可在-10~70℃工作,一些工業級的固態硬碟還可在-40~85℃,甚至更大的溫度範圍下工作。
9. 低容量的固態硬碟比同容量硬碟體積小、重量輕。但這一優勢隨容量增大而逐漸減弱。直至256GB,固態硬碟仍比相同容量的普通硬碟輕。
固態存儲技術(簡稱為SSD),一般可以分為二種,一種是基於快閃記憶體的SSD,採用FLASH MEMORY 作為存儲介質,這也是我們通常比較常見的SSD,象我們經常使用的隨身碟,數位相機等一些電子存儲器及另外一些ATA、SCSI、FC接口的Flash Disk,統稱為快閃記憶體盤;SSD的另一種是DDRRAM Base SSD,採用DDRRAM作為存儲介質、仿效傳統磁碟驅動器的設計、可被各種作業系統的檔案系統工具進行卷設定和管理,並提供工業標準的PCI和FC接口用於連線主機/伺服器或存儲網路的存儲設備,可分為SSD驅動器和SSD糟陣列二大塊,是一種真正高性能的存儲,而且它的使用壽命非常長,幾乎包含所有快閃記憶體盤所擁有的優點或它所欠缺的部分,美中不足的它卻需要電源保護數據安全。
基於FLASH 的SSD最大的優點就是可以移動,而且數據保護不受電源控制,能適應於各種環境,但是使用年限不高。所以快閃記憶體盤的容量一般都非常小,上G的已經算大了,目前最大的有64G的Flash Disk。適合於個人PC用戶使用,但套用到企業的存儲系統就無能為力了。採用FLASH記憶體的SSD具備相當高的數據安全性,並且在噪音、便攜性等方面都有硬碟所無法媲美的優勢,在航空航天、軍事、金融、電信、電子商務等部門中都有廣泛的使用。
而DDRRAM Base SSD相對普通HDD硬碟的最顯著優勢就是速度,例如一個每分鐘15000轉的硬碟轉一圈需要200毫秒的時間,而在SSD上由於是數據是存放在半導體記憶體上,能夠在低於一毫秒的時間內對任意位置的存儲單元完成I/O(輸入/輸出)操作,因此在對許多應用程式來說最為關鍵的I/O性能指標——IOPs(即每秒多少次IO動作)上,SSD可以達到硬碟的50~800倍。

固態硬碟在計算機中的作用

固態硬碟(SSD)是一種類似於硬碟驅動器的新型存儲驅動器,但是速度更快、可靠性更佳。固態硬碟使用快閃記憶體提供即時啟動和載入功能,因為它們不必通過機械方式在旋轉盤(就像硬碟驅動器)上搜尋數據,所以它們幾乎能夠即時訪問數據。
在系統中,存儲驅動器與系統的記憶體和處理器協同工作,訪問和使用數據。例如,假設您想要訪問試算表中的數據並進行幾項基本編輯。下面是後台的運行情況。
1.程式和檔案均位於存儲驅動器上。
2.系統處理器將程式數據從存儲驅動器傳輸至記憶體中,以便短期訪問和使用。因為固態硬碟具有即時數據傳輸速度,能夠幫助加快數據傳輸過程的速度(即載入程式和檔案所耗費的時間)。
3.然後,處理器通過記憶體訪問數據,就像可用工作空間的計算機庫。隨後,記憶體便可用於“運行”程式。
因為檔案、圖片、程式和作業系統均已保存於存儲驅動器上,並可進行訪問,安裝固態硬碟是讓系統實現即時載入功能的最快方法之一,能夠全方位提高系統性能。

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