固态硬盘
固態硬碟(Solid State Disk、Solid State Drive,簡稱SSD,俗稱固态驱动器)是一种基于永久性存储器,如闪存,或非永久性存储器,同步动态随机存取存储器(SDRAM)的计算机外部存储设备。固态硬盘用来在便携式计算机中代替常规硬盘。虽然在固态硬盘中已经没有可以旋转的盘状結构,但是依照人们的命名习惯,这类存储器仍然被称为“硬盘”。
由於固态硬盘技術與傳統硬盘技術不同,所以產生了不少新興的存储器廠商。廠商只需購買NAND記憶體,再配合適當的控制晶片,就可以製造固态硬盘了。新一代的固态硬盘普遍採用SATA-3接口。
目录 |
[编辑] 分類
[编辑] 揮發性記憶體
由揮發記憶體製成的固態硬碟主要用於臨時性存儲。因為這類記憶體需要靠外界電力維持其記憶,所以由此製成的固態硬碟還需要配合電池才能使用。揮發性記憶體,例如SDRAM,具有存取速度快的特點。利用這一特點,可以將需要運行的程式從傳統硬碟複製到固態硬碟中,然後再交由電腦執行,這樣可以避免由於傳統硬碟的啟動延遲、搜尋延遲等對程式以及系統造成的影響。
此外,由揮發性記憶體製成的固態硬碟還用於應急備份。當電源意外中斷時,靠電池驅動的這類固態硬碟可以有足夠的時間將資料轉移到傳統硬碟中。當電力恢復後,再從傳統硬碟中恢復資料。
[编辑] 非揮發性記憶體
非揮發性記憶體(NVRAM)的資料存取速度介於揮發性記憶體和傳統硬碟之間。和揮發性記憶體相比,非揮發性記憶體一經寫入資料,就不需要外界電力來維持其記憶。因此更適於作為傳統硬碟的替代品。
快閃記憶體是最常見的非揮發性記憶體。小容量的快閃記憶體可被製作成帶有USB介面的移動存儲裝置,亦即人們常說的“隨身碟”、“U盤”。隨著生產成本的下降,將多個大容量快閃記憶體模組集成在一起,製成以快閃記憶體為存儲介質的固態硬碟已經是目前的趨勢。
NVRAM主要有兩種,分別是多層式儲存(MLC, Multi Level Cell)及單層式儲存(SLC, Single Level Cell),使用MLC顆粒的固態硬碟成本較使用SLC的低,但是寫入速度較低、使用壽命也較短。
[编辑] 形式
固態硬碟大部分被製作成與傳統硬碟相同的外殼尺寸,例如常見的1.8吋、2.5吋或3.5吋規格,並採用了相互相容的介面;但有些固態硬碟也使用 PCI Express 或是 Express Card 作為介面來突破現有硬碟傳輸介面的速度,或是在有限空間(如小筆電、超級移動電腦等)中置放固態硬碟。
[编辑] 優點
和傳統硬碟相比,固態硬碟具有低功耗、無噪音、抗震動、低熱量的特點。這些特點不僅使得資料能更加安全地得到保存,而且也延長了靠電池供電的設備的連續運轉時間。
例如三星半導體公司於2006年3月推出的容量為32GB的固態硬碟,採用了和傳統微硬碟相同的1.8吋規格。其耗電量只有常規硬碟的5%,寫入速度是傳統硬碟的1.5倍,讀取速度是傳統硬碟的3倍,並且沒有任何噪音[1]。
在2007年的Computex Taipei中,新帝公司發表了64GB與32GB的固態硬碟,並有2.5吋、SATA介面與1.8吋、UATA介面兩種規格。OCZ現場展出的固態硬碟分為2.5吋與1.8吋兩種,其中2.5吋採用SATA介面,最大容量可達128GB;1.8吋機種則是採用IDE介面,最大容量可達64GB,可分別使用在筆記型電腦與更小的UMPC上,用來取代傳統的硬碟。現在由OCZ Technology發表的OCTANE 2.5吋固態硬碟容量已達到1TB。[2]
最初高階固態硬碟的性能表現與最高速的傳統硬碟互有勝負,但隨著固態硬碟的不斷發展,高階固態硬碟的性能已經完全超越了傳統硬碟。
[编辑] 缺點
目前固態硬碟普及的最大問題仍然是成本和寫入次數[3]。無論是揮發性記憶體還是非揮發性記憶體,其每百萬位元組成本都遠遠高於傳統硬碟。因此只有小容量的固態硬碟的價格能夠被大多數人所承受。而由於快閃記憶體都有一定的寫入壽命、而且壽命屆滿後資料會讀不出來,因此成為大眾接受固態硬碟的另一個障礙;但隨著2011非揮發性快閃記憶體的製程來到了25nm製程階段,在同樣大小的快閃記憶體空間內塞入倍增的容量,卻維持一樣的價錢。
固態硬碟以往由於價格高昂,通常只用於軍事及工業用途上,不過拜NAND快閃記憶體成本不斷下降所賜,如今固態硬碟已經使用在一般的筆記型電腦上,並預計於刀鋒伺服器上逐步採用,提供全新的電腦使用體驗。固態硬碟比起傳統硬碟具有速度快、耗電量低與可靠性較高的優點。由於硬碟早已是系統效能的瓶頸,因此改用固態硬碟可以帶來明顯及令人興奮的效能提升。但由於價格與儲存空間比于傳統硬碟仍有極大的差距,固態硬碟成為真正主流儲存設備而取代傳統硬碟仍需較長的時間。
固態硬碟數據損壞後是難以修復的。當負責儲存資料的快閃記憶體顆粒有毀損時,現時的數據修復技術不可能在損壞的晶片中救回資料,相反傳統機械硬碟或許還能挽回一些資料。
[编辑] 參考資料
- ^ Samsung. Samsung Launches NAND Flash-based Solid State Disk for Mobile PCs. Samsung. 2006年3月21日 [2007年] (英文).
- ^ http://www.ocztechnology.com/ocz-octane-sata-iii-2-5-ssd.html
- ^ OCZ VERTEX3 240GB固態硬碟評測 [2009-02-05].