什么是固態硬盤_優缺點與使用方式
什么是固態硬盤_優缺點與使用方式
固態硬盤用固態電子存儲芯片陣列而制成的硬盤，由控制單元和存儲單元(FLASH芯片、DRAM芯片)組成。那么你對固態硬盤了解多少呢?以下是由學習啦小編整理關于什么是固態硬盤的內容，希望大家喜歡!
什么是固態硬盤
固態硬盤(Solid State Drives)，簡稱固盤，固態硬盤(Solid State Drive)用固態電子存儲芯片陣列而制成的硬盤，由控制單元和存儲單元(FLASH芯片、DRAM芯片)組成。固態硬盤在接口的規范和定義、功能及使用方法上與普通硬盤的完全相同，在產品外形和尺寸上也完全與普通硬盤一致。被廣泛應用于軍事、車載、工控、視頻監控、網絡監控、網絡終端、電力、醫療、航空、導航設備等領域。
其芯片的工作溫度范圍很寬，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。由于固態硬盤技術與傳統硬盤技術不同，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，再配合適當的控制芯片，就可以制造固態硬盤了。新一代的固態硬盤普遍采用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。
固態硬盤的分類方式
固態硬盤的存儲介質分為兩種，一種是采用閃存(FLASH芯片)作為存儲介質，另外一種是采用DRAM作為存儲介質。
基于閃存類：基于閃存的固態硬盤(IDEFLASH DISK、Serial ATA Flash Disk)：采用FLASH芯片作為存儲介質，這也是通常所說的SSD。它的外觀可以被制作成多種模樣，例如：筆記本硬盤、微硬盤、存儲卡、U盤等樣式。這種SSD固態硬盤最大的優點就是可以移動，而且數據保護不受電源控制，能適應于各種環境，適合于個人用戶使用。一般它擦寫次數普遍為3000次左右，以常用的64G為例，在SSD的平衡寫入機理下，可擦寫的總數據量為64G X 3000 = 192000G，假如你是個變態視頻王每天喜歡下載視頻看完就刪每天下載100G的話，可用天數為192000 / 100 = 1920，也就是 1920 / 366 = 5.25 年。如果你只是普通用戶每天寫入的數據遠低于10G，就拿10G來算，可以不間斷用52.5年，再如果你用的是128G的SSD的話，可以不間斷用104年!這什么概念?它像普通硬盤HDD一樣，理論上可以無限讀寫，
基于DRAM類：
基于DRAM的固態硬盤：采用DRAM作為存儲介質，應用范圍較窄。它仿效傳統硬盤的設計，可被絕大部分操作系統的文件系統工具進行卷設置和管理，并提供工業標準的PCI和FC接口用于連接主機或者服務器。應用方式可分為SSD硬盤和SSD硬盤陣列兩種。它是一種高性能的存儲器，而且使用壽命很長，美中不足的是需要獨立電源來保護數據安全。DRAM固態硬盤屬于比較非主流的設備。
固態硬盤的優點
讀寫速度快：采用閃存作為存儲介質，讀取速度相對機械硬盤更快。固態硬盤不用磁頭，尋道時間幾乎為0。持續寫入的速度非常驚人，固態硬盤廠商大多會宣稱自家的固態硬盤持續讀寫速度超過了500MB/s!固態硬盤的快絕不僅僅體現在持續讀寫上，隨機讀寫速度快才是固態硬盤的終極奧義，這最直接體現在絕大部分的日常操作中。與之相關的還有極低的存取時間，最常見的7200轉機械硬盤的尋道時間一般為12-14毫秒，而固態硬盤可以輕易達到0.1毫秒甚至更低。
防震抗摔性：傳統硬盤都是磁碟型的，數據儲存在磁碟扇區里。而固態硬盤是使用閃存顆粒(即mp3、U盤等存儲介質)制作而成，所以SSD固態硬盤內部不存在任何機械部件，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，而且在發生碰撞和震蕩時能夠將數據丟失的可能性降到最小。相較傳統硬盤，固態硬盤占有絕對優勢。
低功耗：固態硬盤的功耗上要低于傳統硬盤。
無噪音：固態硬盤沒有機械馬達和風扇，工作時噪音值為0分貝。基于閃存的固態硬盤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)。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、沖擊、振動。由于固態硬盤采用無機械部件的閃存芯片，所以具有了發熱量小、散熱快等特點。
工作溫度范圍大：典型的硬盤驅動器只能在5到55攝氏度范圍內工作。而大多數固態硬盤可在-10~70攝氏度工作。固態硬盤比同容量機械硬盤體積小、重量輕。固態硬盤的接口規范和定義、功能及使用方法上與普通硬盤的相同，在產品外形和尺寸上也與普通硬盤一致。其芯片的工作溫度范圍很寬(-40~85攝氏度)。
輕便：固態硬盤在重量方面更輕，與常規1.8英寸硬盤相比，重量輕20-30克。
固態硬盤的缺點
容量：固態硬盤最大容量僅為4TB，由閃迪(SanDisk)發布的Optimus MAX(擎天柱)
壽命限制：固態硬盤閃存具有擦寫次數限制的問題，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。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。一款120G的固態硬盤，要寫入120G的文件才算做一次P/E。普通用戶正常使用，即使每天寫入50G，平均2天完成一次P/E，3000個P/E能用20年，到那時候，固態硬盤早就被替換成更先進的設備了(在實際使用中，用戶更多的操作是隨機寫，而不是連續寫，所以在使用壽命內，出現壞道的機率會更高)。另外，雖然固態硬盤的每個扇區可以重復擦寫100000次(SLC)，但某些應用，如操作系統的LOG記錄等，可能會對某一扇區進行多次反復讀寫，而這種情況下，固態硬盤的實際壽命還未經考驗。不過通過均衡算法對存儲單元的管理，其預期壽命會延長。SLC有10萬次的寫入壽命，成本較低的MLC，寫入壽命僅有1萬次,而廉價的TLC閃存則更是只有可憐的500-1000次。
售價高：市場上的128GB 固態硬盤產品的價格大約在在550元人民幣左右，而256GB的產品價格大約在950元人民幣(2014年價格)左右。計算下來，每GB價格在4.2元人民幣(2014年價格)左右，依然比傳統機械硬盤每 GB 0.3元人民幣(2014年價格)的價格高出了十幾倍。市場上128GB MLC(多層單元)固態硬盤，一般價格為550元(2014年)左右,部分較型號甚至達到750元左右。而這個價錢足夠買一個容量3TB的傳統硬盤了。128GB SLC(單層單元)固態硬盤價格則高達2000元以上。
固態硬盤正確使用與保養
對于固態硬盤的使用和保養，最重要的一條就是：在機械硬盤時代養成的“良好習慣”，未必適合固態硬盤。
一、不要使用碎片整理
碎片整理是對付機械硬盤變慢的一個好方法，但對于固態硬盤來說這完全就是一種“折磨”。
消費級固態硬盤的擦寫次數是有限制，碎片整理會大大減少固態硬盤的使用壽命。其實，固態硬盤的垃圾回收機制就已經是一種很好的“磁盤整理”，再多的整理完全沒必要。Windows的“磁盤整理”功能是機械硬盤時代的產物，并不適用于SSD。
除此之外，使用固態硬盤最好禁用win7的預讀(Superfetch)和快速搜索(Windows Search)功能。這兩個功能的實用意義不大，而禁用可以降低硬盤讀寫頻率。
二、小分區 少分區
還是由于固態硬盤的“垃圾回收機制”。在固態硬盤上徹底刪除文件，是將無效數據所在的整個區域摧毀，過程是這樣的：先把區域內有效數據集中起來，轉移到空閑的位置，然后把“問題區域”整個清除。
這一機制意味著，分區時不要把SSD的容量都分滿。例如一塊128G的固態硬盤，廠商一般會標稱120G，預留了一部分空間。但如果在分區的時候只分100G，留出更多空間，固態硬盤的性能表現會更好。這些保留空間會被自動用于固態硬盤內部的優化操作，如磨損平衡、垃圾回收和壞塊映射。這種做法被稱之為“小分區”。
“少分區”則是另外一種概念，關系到“4k對齊”對固態硬盤的影響。一方面主流SSD容量都不是很大，分區越多意味著浪費的空間越多，另一方面分區太多容易導致分區錯位，在分區邊界的磁盤區域性能可能受到影響。最簡單地保持“4k對齊”的方法就是用Win7自帶的分區工具進行分區，這樣能保證分出來的區域都是4K對齊的。
三、保留足夠剩余空間
固態硬盤存儲越多性能越慢。而如果某個分區長期處于使用量超過90%的狀態，固態硬盤崩潰的可能性將大大增加。
所以及時清理無用的文件，設置合適的虛擬內存大小，將電影音樂等大文件存放到機械硬盤非常重要，必須讓固態硬盤分區保留足夠的剩余空間。
四、及時刷新固件
“固件”好比主板上的BIOS，控制固態硬盤一切內部操作，不僅直接影響固態硬盤的性能、穩定性，也會影響到壽命。優秀的固件包含先進的算法能減少固態硬盤不必要的寫入，從而減少閃存芯片的磨損，維持性能的同時也延長了固態硬盤的壽命。因此及時更新官方發布的最新固件顯得十分重要。不僅能提升性能和穩定性，還可以修復之前出現的bug。
五、學會使用恢復指令
固態硬盤的Trim重置指令可以把性能完全恢復到出廠狀態。但不建議過多使用，因為對固態硬盤來說，每做一次Trim重置就相當于完成了一次完整的擦寫操作，對磁盤壽命會有影響。
隨著互聯網的飛速發展，人們對數據信息的存儲需求也在不斷提升，現在多家存儲廠商推出了自己的便攜式固態硬盤，更有支持Type-C接口的移動固態硬盤和支持指紋識別的固態硬盤推出。
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