【固態(tai)硬(ying)盤(pan)(pan)】固態(tai)硬(ying)盤(pan)(pan)是什么 固態(tai)硬(ying)盤(pan)(pan)和普通硬(ying)盤(pan)(pan)的(de)區別

固(gu)態硬盤是什么

固態硬盤的存儲(chu)介(jie)質(zhi)分為兩種，一種是采用閃存（FLASH芯片）作(zuo)為存儲(chu)介(jie)質(zhi)，另(ling)外(wai)一種是采用DRAM作(zuo)為存儲(chu)介(jie)質(zhi)。

基于閃存的固態硬盤

基(ji)于閃(shan)(shan)存(cun)的(de)(de)固態(tai)硬(ying)(ying)盤(pan)（IDEFLASHDISK、SerialATAFlashDisk）：采用(yong)FLASH芯片(pian)作為存(cun)儲(chu)介質，這也是(shi)(shi)(shi)我們通常所說的(de)(de)SSD。它(ta)的(de)(de)外觀(guan)可(ke)以(yi)被制(zhi)作成(cheng)多種模樣(yang)(yang)，例如(ru)：筆記本硬(ying)(ying)盤(pan)、微硬(ying)(ying)盤(pan)、存(cun)儲(chu)卡、優(you)(you)(you)盤(pan)等樣(yang)(yang)式。這種SSD固態(tai)硬(ying)(ying)盤(pan)最大(da)的(de)(de)優(you)(you)(you)點就是(shi)(shi)(shi)可(ke)以(yi)移動(dong)，而且數(shu)據保護不受電(dian)源(yuan)控制(zhi)，能適(shi)應于各種環境(jing)，但(dan)是(shi)(shi)(shi)使用(yong)年限(xian)不高，適(shi)合于個人用(yong)戶使用(yong)。在基(ji)于閃(shan)(shan)存(cun)的(de)(de)固態(tai)硬(ying)(ying)盤(pan)中，存(cun)儲(chu)單(dan)(dan)元(yuan)(yuan)又分為兩類：SLC（SingleLayerCell單(dan)(dan)層單(dan)(dan)元(yuan)(yuan)）和(he)MLC（Multi-LevelCell多層單(dan)(dan)元(yuan)(yuan)）SLC的(de)(de)特點是(shi)(shi)(shi)成(cheng)本高、容量小、但(dan)是(shi)(shi)(shi)速(su)度快(kuai)，而MLC的(de)(de)特點是(shi)(shi)(shi)容量大(da)成(cheng)本低，但(dan)是(shi)(shi)(shi)速(su)度慢。MLC的(de)(de)每個單(dan)(dan)元(yuan)(yuan)是(shi)(shi)(shi)2bit的(de)(de)，相對SLC來說整整多了(le)一倍。不過(guo)，由(you)于每個MLC存(cun)儲(chu)單(dan)(dan)元(yuan)(yuan)中存(cun)放(fang)的(de)(de)資料(liao)較(jiao)多，結構相對復雜，出(chu)錯的(de)(de)幾(ji)率會增加，必須進行(xing)錯誤修正，這個動(dong)作導致其性能大(da)幅落后(hou)于結構簡單(dan)(dan)的(de)(de)SLC閃(shan)(shan)存(cun)。此外，SLC閃(shan)(shan)存(cun)的(de)(de)優(you)(you)(you)點是(shi)(shi)(shi)復寫次數(shu)高達100000次，比MLC閃(shan)(shan)存(cun)高10倍。此外，為了(le)保證MLC的(de)(de)壽(shou)命，控制(zhi)芯片(pian)都校(xiao)驗和(he)智能磨損平衡(heng)技術算法(fa)，使得每個存(cun)儲(chu)單(dan)(dan)元(yuan)(yuan)的(de)(de)寫入次數(shu)可(ke)以(yi)平均分攤，達到100萬小時故障間隔時間(MTBF)。

基于DRAM的固態硬盤

基于DRAM的(de)(de)固態硬(ying)(ying)盤(pan)：采用(yong)DRAM作(zuo)為存(cun)儲(chu)介質(zhi)，目(mu)前應(ying)用(yong)范圍(wei)較窄(zhai)。它仿效(xiao)傳統(tong)硬(ying)(ying)盤(pan)的(de)(de)設計(ji)、可被絕大(da)部分操作(zuo)系統(tong)的(de)(de)文件系統(tong)工具(ju)進行卷設置和(he)管理，并(bing)提(ti)供工業標準(zhun)的(de)(de)PCI和(he)FC接(jie)口(kou)用(yong)于連接(jie)主機(ji)或者服務(wu)器。應(ying)用(yong)方式可分為SSD硬(ying)(ying)盤(pan)和(he)SSD硬(ying)(ying)盤(pan)陣列兩種。它是一種高性能的(de)(de)存(cun)儲(chu)器，而且使用(yong)壽命很(hen)長(chang)，美中不足的(de)(de)是需要獨(du)立電源來(lai)保護數據安全。

固態硬盤的優點：

1、啟動快，沒(mei)有電機加(jia)速旋轉(zhuan)的(de)過程；

2、不用磁頭，快(kuai)速隨機(ji)讀(du)取，讀(du)延遲(chi)極小(xiao)；

3、相對固(gu)定的(de)讀(du)取速度(du)，由于尋(xun)址(zhi)時(shi)間(jian)(jian)與數(shu)據存儲位置無關，因(yin)此(ci)磁(ci)盤碎片(pian)不會影響讀(du)取時(shi)間(jian)(jian)；

4、寫入速(su)度快（基于DRAM），硬盤的(de)I/O操作性(xing)能(neng)佳，能(neng)夠明顯提高需要頻(pin)繁讀(du)寫的(de)系統的(de)性(xing)能(neng)；

5、無噪音；

6、低容量的基于(yu)閃存的固態硬盤(pan)在工作狀態下能(neng)耗與發熱量較小(xiao)，但高端或(huo)大(da)容量產(chan)品能(neng)耗較高；

7、出(chu)現機械(xie)錯誤的可(ke)能(neng)性很(hen)低，不(bu)怕碰撞、沖擊和震動(dong)；

8、工(gong)作(zuo)溫度范圍大；

9、體積小。

固態硬盤與傳統硬盤比較的缺點：

1、成本高、最大容量低(di)；

2、由于不像傳統(tong)硬盤那樣疲(pi)敝于法拉第(di)籠中，固態硬盤更容易(yi)收到某(mou)些外界因素的不良影響。如斷電(dian)（基于DRAM的固態硬盤尤甚）、磁(ci)場(chang)干(gan)擾(rao)、靜電(dian)等。

3、寫(xie)(xie)入壽命(ming)有(you)限(xian)（基于閃存）。一(yi)般閃存寫(xie)(xie)入壽命(ming)為1萬(wan)到10萬(wan)次(ci)(ci)，特(te)制的(de)可大100萬(wan)到500萬(wan)次(ci)(ci)，然而整臺計算(suan)機壽命(ming)期內文(wen)件(jian)系統的(de)某(mou)些部分的(de)寫(xie)(xie)入次(ci)(ci)數仍將(jiang)超過(guo)這(zhe)一(yi)極(ji)限(xian)；

4、數(shu)據(ju)(ju)損(sun)壞(huai)后(hou)難以恢復。一旦在硬件上發生(sheng)損(sun)壞(huai)，如(ru)果是傳統的磁盤或者(zhe)磁帶存(cun)儲方(fang)式(shi)，通過數(shu)據(ju)(ju)恢復也許還能(neng)挽救一部分數(shu)據(ju)(ju)。但(dan)是如(ru)果是固態存(cun)儲，一但(dan)芯片發生(sheng)損(sun)壞(huai)，要想在碎成幾瓣或者(zhe)被電(dian)流擊穿(chuan)的芯片中找回數(shu)據(ju)(ju)那幾乎(hu)就是不可能(neng)的；

5、能耗較(jiao)高(gao)，基(ji)于(yu)(yu)DRAM的固態硬(ying)盤在任何時候的能耗都(dou)高(gao)于(yu)(yu)傳統硬(ying)盤，尤其(qi)是關閉時仍(reng)需供電，否則(ze)數據丟失。

固態硬盤與傳統硬盤優劣勢對比

固態硬盤壽命測試：（網上摘抄(chao)的(de)的(de)測試固態硬盤使用壽命(ming)）

測(ce)試軟件：BurnIntest

BurnIntest軟件(jian)是款可以(yi)對腦各(ge)種硬(ying)件(jian)進(jin)行可靠性和穩(wen)定性進(jin)行測試的軟件(jian)，可以(yi)同時測試包括CPU、顯卡、聲卡、硬(ying)盤、打印機、usb接口等15項內容。

我們(men)此(ci)次測試的目的是假設這款SSD用于普通用戶日常辦公，我們(men)想知道(dao)它究竟能在多大(da)程度上能保證我們(men)數據(ju)的安全(quan)性，SSD的可靠(kao)性是否是我們(men)所(suo)懷(huai)疑的那么脆弱。

那么首(shou)先我們得(de)知道(dao)對于日常辦(ban)公而言，用戶每天需要(yao)寫入硬(ying)盤的數據(ju)量(liang)大(da)概(gai)是多少。

小編(bian)收集到韓國主(zhu)控廠(chang)商(shang)Eastwho所(suo)提供的(de)他們花費(fei)4個(ge)月時間用于(yu)監測關于(yu)不同用戶日常使用硬盤的(de)寫入狀(zhuang)況：

從(cong)上圖(tu)可以看(kan)出，普(pu)通辦公者(zhe)（Typicaluser）每天(tian)的(de)平(ping)(ping)均寫入數據約為1.4GB，而程序(xu)員之類（Heavyuser）的(de)用(yong)戶每天(tian)平(ping)(ping)均寫入數據量高達5.2GB。

基(ji)于上(shang)述的(de)假設，我(wo)們(men)這(zhe)次測試設置如下寫(xie)入(ru)(ru)1000個循環，每次寫(xie)入(ru)(ru)磁(ci)盤總容(rong)量的(de)15%，這(zhe)款32GB的(de)SSD格式化后(hou)的(de)實(shi)際(ji)容(rong)量只有29.81GB，即，每次寫(xie)入(ru)(ru)4.4715GB（29.81GBX15%=4.4715GB）：

設定寫入/驗證(zheng)1000個循環(huan)，一個循環(huan)的(de)意思是指軟件自動在磁(ci)盤根目錄下寫入一個大(da)小為(wei)4.4715GB的(de)文(wen)件包(bao)，然后(hou)再對這個文(wen)件包(bao)進行讀(du)取驗證(zheng)，驗證(zheng)結(jie)束即為(wei)一個循環(huan)：

設定每次寫入(ru)磁(ci)盤總容量的15%；

設定完畢(bi)，點擊OK按鈕，開(kai)始進(jin)行測試(shi)

軟件(jian)先(xian)按照設定文件(jian)包的大小在SSD的根目錄寫(xie)入一個指(zhi)定大小的文件(jian)包;

寫入(ru)完(wan)成后，開始對寫入(ru)的數據(ju)進(jin)行(xing)驗(yan)(yan)(yan)證(zheng)，驗(yan)(yan)(yan)證(zheng)的目的是(shi)為了驗(yan)(yan)(yan)證(zheng)數據(ju)包是(shi)否完(wan)整(zheng)，是(shi)否存在(zai)數據(ju)的丟(diu)失，如果數據(ju)驗(yan)(yan)(yan)證(zheng)數據(ju)包不完(wan)整(zheng)，就會出(chu)現(xian)錯誤提(ti)示，在(zai)錯誤信息欄(lan)記錄一(yi)次(ci)錯誤，這樣(yang)的驗(yan)(yan)(yan)證(zheng)是(shi)為了保證(zheng)SSD的可靠性，無論進(jin)行(xing)多(duo)少個循環的測試(shi)，一(yi)定(ding)不允許有(you)任何一(yi)次(ci)錯誤的發生，否則就有(you)可能在(zai)使(shi)用過程中出(chu)現(xian)數據(ju)丟(diu)失或者系統崩潰，有(you)任何一(yi)次(ci)錯誤提(ti)示的SSD一(yi)定(ding)是(shi)不合格的SSD。

數據(ju)驗(yan)證(zheng)(zheng)是每寫(xie)一(yi)個(ge)文(wen)件(jian)包，就進行一(yi)次驗(yan)證(zheng)(zheng)，驗(yan)證(zheng)(zheng)完(wan)畢(bi)后(hou)，繼續寫(xie)入，然后(hou)驗(yan)證(zheng)(zheng)，以此類(lei)推；當文(wen)件(jian)寫(xie)入量(liang)達到SSD總容量(liang)的(de)94%時，軟件(jian)會全部刪除已寫(xie)入的(de)數據(ju)，重新(xin)寫(xie)入。

通過61小時7分43秒的連續4.4715GB文件的寫(xie)入(ru)/驗證(zheng)操(cao)作，總寫(xie)入(ru)量為4471.5GB，沒有出現任何錯(cuo)誤(wu)信息：

這樣的測試意味著什(shen)么(me)？

普通用(yong)戶(hu)平均每天的寫(xie)(xie)入操(cao)作(zuo)是1.4GB，那么4471.5GB的寫(xie)(xie)入操(cao)作(zuo)就(jiu)相當(dang)于用(yong)戶(hu)使用(yong)3193.9天的寫(xie)(xie)入量，折(zhe)合8.75年。

對于(yu)程序員用戶(hu)而(er)言，每天的(de)寫(xie)入操作是(shi)5.2GB，那么，4471.5GB的(de)寫(xie)入操作就相當于(yu)用戶(hu)使用859.9天寫(xie)入量，折合2.35年。

然后，我們再來看看這款硬盤的健康狀況吧。

小編(bian)吃(chi)驚(jing)的發現，經過近4471.5GB文件的寫入(ru)操(cao)作竟然沒有產生一個壞(huai)塊！主控(kong)的強大功能令人震驚(jing)。

換句話說，即使我們使用5年，這款SSD的壽(shou)命依然是(shi)值得信賴的，相比較機(ji)械硬盤而言，考(kao)慮(lv)到(dao)其抗震動(dong)(dong)等(deng)特點，在(zai)開機(ji)情況下移動(dong)(dong)電腦過程中SSD不會導致(zhi)物理損傷，其可靠性(xing)不是(shi)降低了，而是(shi)增強了。

當我(wo)們對所選擇的(de)(de)(de)SSD進行測試(shi)時，軟件(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)會自(zi)動在磁(ci)(ci)盤(pan)的(de)(de)(de)根目(mu)錄下用具(ju)有(you)一定(ding)規則的(de)(de)(de)順序代碼創(chuang)建文(wen)(wen)件(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)，并對所寫(xie)入的(de)(de)(de)文(wen)(wen)件(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)進行讀(du)取驗證，文(wen)(wen)件(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)的(de)(de)(de)大小(xiao)(xiao)是(shi)我(wo)們所設定(ding)的(de)(de)(de)磁(ci)(ci)盤(pan)容量大小(xiao)(xiao)的(de)(de)(de)百分比（如我(wo)們設置(zhi)的(de)(de)(de)29.81GB的(de)(de)(de)15%，數據文(wen)(wen)件(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)大小(xiao)(xiao)是(shi)4.4715GB），文(wen)(wen)件(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)會自(zi)動填充磁(ci)(ci)盤(pan)的(de)(de)(de)空白區域，直到SSD空間使(shi)用94%時，軟件(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)會自(zi)動刪除所有(you)文(wen)(wen)件(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)，然后重(zhong)新開始填充。

那(nei)么，我們(men)(men)很容易的(de)(de)(de)計(ji)算出(chu)，29.81GB的(de)(de)(de)SSD，填(tian)充(chong)數據(ju)達到(dao)SSD容量94%，填(tian)充(chong)的(de)(de)(de)數據(ju)總量為(wei)28.0214GB時才(cai)會(hui)進行一次(ci)(ci)刪除(chu)操(cao)作(zuo)，每次(ci)(ci)填(tian)充(chong)4.4715GB的(de)(de)(de)文件，軟件需要進行6.266次(ci)(ci)的(de)(de)(de)寫入才(cai)會(hui)有(you)一次(ci)(ci)的(de)(de)(de)刪除(chu)操(cao)作(zuo)，那(nei)么，我們(men)(men)進行4471.5GB的(de)(de)(de)寫入，實(shi)際(ji)上(shang)只進行了(le)159.59次(ci)(ci)擦除(chu)操(cao)作(zuo)，小編認為(wei)，這(zhe)才(cai)是(shi)這(zhe)款(kuan)SSD雖然經過這(zhe)么多數據(ju)的(de)(de)(de)寫入后依然毫發無損(sun)的(de)(de)(de)真正(zheng)原因。

既然MLC的壽命是擦除1萬(wan)(wan)次，究竟這(zhe)款SSD需要經過多(duo)少(shao)次的寫入(ru)以及(ji)總的寫入(ru)量是多(duo)少(shao)時(shi)才會產(chan)生1萬(wan)(wan)次的擦除呢？

我(wo)們很容易可以倒(dao)推出(chu)，當進(jin)行1萬(wan)次擦除操作時，我(wo)們需(xu)要(yao)進(jin)行62660次寫入(ru)(ru)操作，那(nei)么(me)我(wo)們寫入(ru)(ru)的數(shu)據總量(liang)是280184.19GB，即使對于每天(tian)寫入(ru)(ru)數(shu)據量(liang)很大的程序員(yuan)而(er)言，這個數(shu)據量(liang)也需(xu)要(yao)他們使用147.62年(nian)才能(neng)完(wan)成(cheng)，而(er)普通辦公用戶需(xu)要(yao)548.3年(nian)。

至此，一些(xie)讀者可(ke)能會有(you)疑問，事實上，我們每天在(zai)辦公過程中是不(bu)停的進(jin)行創建文件、下載文件然后刪除文件等操作，而不(bu)是當數據(ju)達到磁盤容量的94%時才會進(jin)行刪除，這樣(yang)的測試有(you)意(yi)義嗎(ma)？

事(shi)實上，SSD的寫入(ru)方式(shi)與傳統硬盤(pan)不同(tong)，當(dang)我(wo)們寫入(ru)數據時(shi)，SSD首先會安排在空白區(qu)域進行寫入(ru)，日常操作所刪除內(nei)容的區(qu)塊并沒有馬上被重(zhong)新使用，只有當(dang)SSD的空間被使用完(wan)畢時(shi)，才會在已經刪除內(nei)容的區(qu)塊上重(zhong)新寫入(ru)。