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固態硬盤和普通硬盤的區別

攢機之家 / 2012-12-03



攢機之家 qunxinsw.com

固態硬盤有必要嗎,固態硬盤和普通硬盤的區別,固態硬盤有用嗎,固態硬盤好處?

面對諸多的疑問,相信讀者閱讀下一下文章,對固態硬盤就會有個相關的了解了

 


 

  一、外部使用環境會如何影響固態硬盤?

 

  答:由于沒有活動部件,固態硬盤性能比傳統硬盤更加抗沖擊和震動。另外, 由于不使用磁性存儲介質,也不會有被磁化導致數據丟失的危險。因此,筆 記本制造商如果使用固態硬盤,可以省去很多的硬盤防震保護配件,進一步節約機身內空間和重量。對于桌面PC來說,使用固態硬盤更是不需要擔心任何使用環境 問題。

  有人問到機場安檢透視掃描儀是否會影響固態硬盤,這是一個相當有趣的問題,我并不能給出一個權威答案。但要知道,固態硬盤從物理特性來看和U盤、存儲卡、手機中的閃存沒有什么區別,因此應當不需要擔心X射線會對其產生影響。

 

  二、如何保證固態硬盤的可靠性?

 

  答:首先,閃存是一項成熟技術,經過了長期的實際測試。雖然閃存顆粒有一 定的讀寫壽命,但以目前的技術來說,其壽命已經遠遠高于實際使用年限。 比如,Intel固態硬盤的官方數據顯示,無論使用頻度高低,它最少也有5年的有效使用期。如果應用頻率不高的話還可以再延長5年。另外,Intel固態 硬盤性能內置了ATA SMART監控功能,隨時可以查看其健康狀況。用戶可以放心,數據安全絕對是固態硬盤制造商的第一考量。

 

  三、為什么沒有3.5寸的固態硬盤?

 

  答:最主要的原因是,“合理容量”的閃存從物理規格上來看占不了太大空間,做成2.5寸或1.8寸規格更合適。這里我說的“合理容量”是指能夠提供實際應用中足夠的存儲空間,同時價格較為合理。如果將閃存裝滿一個3.5寸硬盤位,其價格肯定相當驚人。

  很多人可能會對此有誤解,認為SSD沒有3.5寸型號是因為它只針對筆記本市場。實際上,固態硬盤從未排斥過桌面PC,在臺式機的3.5寸硬盤位中安裝2.5寸固態硬盤沒有任何難度。而且,3.5寸和2.5寸硬盤的SATA接口也沒有任何區別。

 

  四、固態硬盤需要整理磁盤碎片么?

 

  答:這個問題的答案比較復雜。固態硬盤性能的數據存儲方式和傳統硬盤有明顯的區別,比如為了防止頻繁讀取某存儲單元而導致快速老化,固態硬盤往往使用“損耗平衡”機制,將讀寫各個區塊的次數平均化。目前的操作系統對此也沒有準備。

  磁盤碎片整理程序的主要原理是,將那些需要頻繁讀取的數據放在可以高速訪 問的地方,很少訪問的數據就堆在邊邊角角。而固態硬盤的原理決定,它能 夠非常快速的找到任何一塊數據。目前的磁盤整理工具對優化固態硬盤的文件系統就顯得無能為力了。因此,我的建議是,固態硬盤用戶應當禁用自動磁盤碎片整 理,也不要手動進行整理。

  當然,對于固態硬盤來說也同樣存在存儲分布的優化問題,只是這個問題在 SSD上遠不如傳統硬盤那么重要。目前,各固態硬盤廠商都在用固件優化的 形式解決這一問題。未來也可能會出現專門針對固態硬盤性能的“碎片整理”工具,不過它需要首先了解各廠商固態硬盤的具體工作方式。

 

  五、固態硬盤會越用越慢么?

 

  答:這是一個復雜的問題。在SSD的壽命周期中,很多因素都會影響它的性 能表現。其中最重要的就是數據碎片問題。很不幸,目前尚無任何方法從外 部衡量固態硬盤的數據破碎程度的影響。就像上面說的一樣,測試程序也許能夠檢測出固態硬盤內部存儲條理與否的性能差別,但這并不會明顯影響用戶體驗。對固 態硬盤文件系統的優化未來還將進一步解決這一問題。

 

  六、Intel固態硬盤支持熱插拔么?

 

  答:沒問題,完全支持SATA規范定義的熱插拔功能。

 

  七、Intel固態硬盤性能使用怎樣的制程工藝?

 

  答:X18-M和X25-M使用的是Intel 50nm MLC閃存,而X25-E使用的是50nm SLC閃存。

 

  八、當固態硬盤被裝滿的時候,性能會下降么?

 

  答:很好的問題。對于固態硬盤來說,性能和存儲數據的多少沒有什么關系。 無論空空如也還是接近爆滿,閃存的損耗均衡管理算法都會照常工作。一些 常見文件系統如NTFS、FAT32在空間不足時可能會出現性能下降,但這是軟件的問題,和是否使用固態存儲沒有關聯。未來當專門針對固態硬盤的文件系統 問世時,可能也會出現硬盤存儲數據量多少對性能的影響的例子。

 

  九、哪種文件系統最適合固態硬盤?

 

  答:目前的的各種文件系統都沒有對固態硬盤進行什么優化。計算機行業花了 幾十年的時間,針對旋轉磁介質存儲進行優化,但固態硬盤的出現讓這些優 化徹底作廢。幸運的是,以目前固態硬盤的速度,遵循舊文件系統的要求像傳統硬盤那樣工作,并不會有太大的損失。不過在不遠的將來,我們肯定將看到專為固態 硬盤性能優化的文件系統。

  微軟在Windows 7中就將對SSD進行優化,比如系統會在使用固態硬盤時禁用自動磁盤碎片整理功能。其中我最關注的是ATA trim命令,它能夠通知固態硬盤性能,某區塊已經不再使用,SSD可以將其空間收回,納入下一步的“損耗平衡”運算中。

  在Linux系統中,你可非常簡單的通過禁用內核disk IO scheduler模塊來對固態硬盤進行優化。由于不存在磁頭讀寫的移位問題,該模塊在磁盤讀寫時進行重新排序對固態硬盤沒有任何意義,甚至會降低性能。 Windows 7估計也會進行同樣的改進,只是目前還未公布。

 

  十、固態硬盤RAID 0的性能怎樣?可以在SSD內部實現RAID 0么?

 

  答:先來回答第二個問題。固態硬盤的讀寫本身就是并行進行的,目前Intel固態硬盤使用10條并行通道來訪問閃存,一定意義上就相當于內置10路RAID 0。

  使用多塊固態硬盤組建RAID 0陣列的性能相當可觀,但需要注意的是,一定要保證RAID控制器能夠滿足其要求。固態硬盤在陣列模式下工作的數據量相當龐大,很多RAID控制器在設計時可能完全沒有考慮過這樣的速度。

 

  十一、固態硬盤速度的決定因素是什么?目前的瓶頸在哪里?

 

  答:任何固態硬盤性能,都是由原始的閃存帶寬,損耗平衡算法的效率(固 件)以及接口(SATA、PCI-E等)共同決定的。有SATA接口速度 卡在那里,閃存性能再強也沒有意義。和業界其他廠商一樣,我們也將逐步提升固態硬盤性能。雖然不能說固態硬盤在“趕著”SATA-III標準上馬,但一旦 第三代SATA標準推出,固態硬盤肯定會從中受益。

 

  十二、SSD和HDD相比有何優劣?

 

  答:和其他任何事情的兩面一樣,SSD和HDD各有優劣。目前固態硬盤最 大的劣勢就是成本和容量,而最大的優勢就是性能。另外,固態硬盤完成相 同的操作所需的電能更少,這意味著筆記本可以延長電池續航時間,數據中心能夠大大節約電費。由于更加耐震動沖擊,固態硬盤也比HDD更適合移動設備。如果 容量需求不高的話,固態硬盤甚至可以比傳統硬盤更便宜。比如目前售價最低的上網本基本上都是使用小容量固態硬盤。

  下面我們來具體看固態硬盤性能優勢,簡單比較數據會讓你忽略掉很多東西。 比如,Intel X25-M硬盤的持續讀取速度為250MB/s,一塊常見SATA硬盤則為100MB/s,從字面上來看SSD速度是HDD的2.5倍。這時你就忽略隨機 訪問時間的問題。X25-M的平均“尋道時間”僅為85微妙,而傳統硬盤大多在4到15毫秒,差距達到50甚至150倍。

  因此,兩者的性能區別要視應用而定。操作系統啟動主要依賴隨機讀取小塊數據,因此固態硬盤可比傳統硬盤快100倍。而在應用程序連續讀取大尺寸文件時,固態硬盤的優勢就只有2.5倍左右了。

  同時,仍有一些應用并不適合固態硬盤,比如大規模數據存檔。那些極少訪問的數據用閃存來存儲顯然是一種浪費。另外,在視頻播放時使用固態硬盤也不會有任何優勢,只要達到視頻不卡殼的速度需求就可以了。只不過,HTPC用戶可能會青睞固態硬盤的靜音和尺寸。

 

  十三、為什么大家都用MLC顆粒,SLC不是更快么?

 

  答:沒錯,SLC NAND閃存更快,但只有在面對面比較的時候才能看到明顯區別。而且,只要大規模使用并行讀寫機制,MLC同樣可以實現高速度。在這樣的情況下,SSD廠 商肯定會更加關注成本和容量問題,MLC的低價大容量就成了優勢。我想大家都看到了,Intel的M系列固態硬盤性能使用的就是MLC顆粒,不是照樣很快 么?

 

  十四、固態硬盤的功耗相比傳統硬盤孰高孰低?

 

  答:我曾看過一些報告宣稱固態硬盤性能比傳統硬盤更費電,但也有一些調查 顯示SSD更省電。通常來看,SSD和HDD在同樣高負載工作,或同樣 處在休眠狀態下時,功耗是類似的。但固態硬盤性能仍然在功耗表現上有一些優勢,比如SSD內部沒有旋轉馬達,因此在閑置狀態時的功耗明顯更低。第二,由于 不存在轉速提升或下降的啟動時間,SSD進入休眠狀態或從休眠狀態喚醒的時間更短,也更頻繁。最后,固態硬盤性能能夠在更短時間內完成同樣的工作,因此更 早進入休眠狀態。以上這些優勢讓固態硬盤在實際使用中確實比傳統硬盤省電。

 

  十五、是否存在不同等級的閃存?為什么U盤比同樣容量的固態硬盤便宜的多?

 

  答:確實,閃存有不同的質量,對應不同的成本,就像CPU一樣。U盤一般 使用較低檔次的閃存,如果你把U盤當作硬盤來使用,我想你馬上就能感受 到固態硬盤性能差別。另外在可靠性上,優劣閃存的區別也是明顯的,高質量的閃存芯片在整個壽命周期內的出錯幾率要低得多。雖然我們完全可以用廉價閃存造出 便宜的固態硬盤性能,但便宜沒好貨的道理我想大家都是明白的。





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