⑴ 固态硬盘有很么好处和传统普通硬盘区别,性能差别
固态硬盘性能是目前用户最希望获得最新消息。因为SSD的性能直接关系到用户的购买欲望。固态硬盘是近年来的热门话题,但有关这种和传统硬盘完 全不同的存储介质,恐怕很多人心中都还存有不少疑问。HardOCP网站日前请到了Intel固态硬盘工程师Jonathan Schmidt,解答了普通用户提出的许多有关固态硬盘性能使用中的问题。虽然其中很多都属于入门级问题,但相信大多数人看完仍会有所收获。
一、外部使用环境会如何影响固态硬盘?
答:由于没有活动部件,固态硬盘性能比传统硬盘更加抗冲击和震动。另外,由于不使用磁性存储介质,也不会有被磁化导致数据丢失的危险。因此,笔 记本制造商如果使用固态硬盘,可以省去很多的硬盘防震保护配件,进一步节约机身内空间和重量。对于桌面PC来说,使用固态硬盘更是不需要担心任何使用环境 问题。
有人问到机场安检透视扫描仪是否会影响固态硬盘,这是一个相当有趣的问题,我并不能给出一个权威答案。但要知道,固态硬盘从物理特性来看和U盘、存储卡、手机中的闪存没有什么区别,因此应当不需要担心X射线会对其产生影响。
二、如何保证固态硬盘的可靠性?
答:首先,闪存是一项成熟技术,经过了长期的实际测试。虽然闪存颗粒有一定的读写寿命,但以目前的技术来说,其寿命已经远远高于实际使用年限。 比如,Intel固态硬盘的官方数据显示,无论使用频度高低,它最少也有5年的有效使用期。如果应用频率不高的话还可以再延长5年。另外,Intel固态 硬盘性能内置了ATA SMART监控功能,随时可以查看其健康状况。用户可以放心,数据安全绝对是固态硬盘制造商的第一考量。
三、为什么没有3.5寸的固态硬盘?
答:最主要的原因是,“合理容量”的闪存从物理规格上来看占不了太大空间,做成2.5寸或1.8寸规格更合适。这里我说的“合理容量”是指能够提供实际应用中足够的存储空间,同时价格较为合理。如果将闪存装满一个3.5寸硬盘位,其价格肯定相当惊人。
很多人可能会对此有误解,认为SSD没有3.5寸型号是因为它只针对笔记本市场。实际上,固态硬盘从未排斥过桌面PC,在台式机的3.5寸硬盘位中安装2.5寸固态硬盘没有任何难度。而且,3.5寸和2.5寸硬盘的SATA接口也没有任何区别。
四、固态硬盘需要整理磁盘碎片么?
答:这个问题的答案比较复杂。固态硬盘性能的数据存储方式和传统硬盘有明显的区别,比如为了防止频繁读取某存储单元而导致快速老化,固态硬盘往往使用“损耗平衡”机制,将读写各个区块的次数平均化。目前的操作系统对此也没有准备。
磁盘碎片整理程序的主要原理是,将那些需要频繁读取的数据放在可以高速访问的地方,很少访问的数据就堆在边边角角。而固态硬盘的原理决定,它能 够非常快速的找到任何一块数据。目前的磁盘整理工具对优化固态硬盘的文件系统就显得无能为力了。因此,我的建议是,固态硬盘用户应当禁用自动磁盘碎片整 理,也不要手动进行整理。
当然,对于固态硬盘来说也同样存在存储分布的优化问题,只是这个问题在SSD上远不如传统硬盘那么重要。目前,各固态硬盘厂商都在用固件优化的 形式解决这一问题。未来也可能会出现专门针对固态硬盘性能的“碎片整理”工具,不过它需要首先了解各厂商固态硬盘的具体工作方式。
五、固态硬盘会越用越慢么?
答:这是一个复杂的问题。在SSD的寿命周期中,很多因素都会影响它的性能表现。其中最重要的就是数据碎片问题。很不幸,目前尚无任何方法从外 部衡量固态硬盘的数据破碎程度的影响。就像上面说的一样,测试程序也许能够检测出固态硬盘内部存储条理与否的性能差别,但这并不会明显影响用户体验。对固 态硬盘文件系统的优化未来还将进一步解决这一问题。
六、Intel固态硬盘支持热插拔么?
答:没问题,完全支持SATA规范定义的热插拔功能。
七、Intel固态硬盘性能使用怎样的制程工艺?
答:X18-M和X25-M使用的是Intel 50nm MLC闪存,而X25-E使用的是50nm SLC闪存。
八、当固态硬盘被装满的时候,性能会下降么?
答:很好的问题。对于固态硬盘来说,性能和存储数据的多少没有什么关系。无论空空如也还是接近爆满,闪存的损耗均衡管理算法都会照常工作。一些 常见文件系统如NTFS、FAT32在空间不足时可能会出现性能下降,但这是软件的问题,和是否使用固态存储没有关联。未来当专门针对固态硬盘的文件系统 问世时,可能也会出现硬盘存储数据量多少对性能的影响的例子。
九、哪种文件系统最适合固态硬盘?
答:目前的的各种文件系统都没有对固态硬盘进行什么优化。计算机行业花了几十年的时间,针对旋转磁介质存储进行优化,但固态硬盘的出现让这些优 化彻底作废。幸运的是,以目前固态硬盘的速度,遵循旧文件系统的要求像传统硬盘那样工作,并不会有太大的损失。不过在不远的将来,我们肯定将看到专为固态 硬盘性能优化的文件系统。
微软在Windows 7中就将对SSD进行优化,比如系统会在使用固态硬盘时禁用自动磁盘碎片整理功能。其中我最关注的是ATA trim命令,它能够通知固态硬盘性能,某区块已经不再使用,SSD可以将其空间收回,纳入下一步的“损耗平衡”运算中。
在Linux系统中,你可非常简单的通过禁用内核disk IO scheler模块来对固态硬盘进行优化。由于不存在磁头读写的移位问题,该模块在磁盘读写时进行重新排序对固态硬盘没有任何意义,甚至会降低性能。 Windows 7估计也会进行同样的改进,只是目前还未公布。
十、固态硬盘RAID 0的性能怎样?可以在SSD内部实现RAID 0么?
答:先来回答第二个问题。固态硬盘的读写本身就是并行进行的,目前Intel固态硬盘使用10条并行通道来访问闪存,一定意义上就相当于内置10路RAID 0。
使用多块固态硬盘组建RAID 0阵列的性能相当可观,但需要注意的是,一定要保证RAID控制器能够满足其要求。固态硬盘在阵列模式下工作的数据量相当庞大,很多RAID控制器在设计时可能完全没有考虑过这样的速度。
十一、固态硬盘速度的决定因素是什么?目前的瓶颈在哪里?
答:任何固态硬盘性能,都是由原始的闪存带宽,损耗平衡算法的效率(固件)以及接口(SATA、PCI-E等)共同决定的。有SATA接口速度 卡在那里,闪存性能再强也没有意义。和业界其他厂商一样,我们也将逐步提升固态硬盘性能。虽然不能说固态硬盘在“赶着”SATA-III标准上马,但一旦 第三代SATA标准推出,固态硬盘肯定会从中受益。
十二、SSD和HDD相比有何优劣?
答:和其他任何事情的两面一样,SSD和HDD各有优劣。目前固态硬盘最大的劣势就是成本和容量,而最大的优势就是性能。另外,固态硬盘完成相 同的操作所需的电能更少,这意味着笔记本可以延长电池续航时间,数据中心能够大大节约电费。由于更加耐震动冲击,固态硬盘也比HDD更适合移动设备。如果 容量需求不高的话,固态硬盘甚至可以比传统硬盘更便宜。比如目前售价最低的上网本基本上都是使用小容量固态硬盘。
下面我们来具体看固态硬盘性能优势,简单比较数据会让你忽略掉很多东西。比如,Intel X25-M硬盘的持续读取速度为250MB/s,一块常见SATA硬盘则为100MB/s,从字面上来看SSD速度是HDD的2.5倍。这时你就忽略随机 访问时间的问题。X25-M的平均“寻道时间”仅为85微妙,而传统硬盘大多在4到15毫秒,差距达到50甚至150倍。
因此,两者的性能区别要视应用而定。操作系统启动主要依赖随机读取小块数据,因此固态硬盘可比传统硬盘快100倍。而在应用程序连续读取大尺寸文件时,固态硬盘的优势就只有2.5倍左右了。
同时,仍有一些应用并不适合固态硬盘,比如大规模数据存档。那些极少访问的数据用闪存来存储显然是一种浪费。另外,在视频播放时使用固态硬盘也不会有任何优势,只要达到视频不卡壳的速度需求就可以了。只不过,HTPC用户可能会青睐固态硬盘的静音和尺寸。
十三、为什么大家都用MLC颗粒,SLC不是更快么?
答:没错,SLC NAND闪存更快,但只有在面对面比较的时候才能看到明显区别。而且,只要大规模使用并行读写机制,MLC同样可以实现高速度。在这样的情况下,SSD厂 商肯定会更加关注成本和容量问题,MLC的低价大容量就成了优势。我想大家都看到了,Intel的M系列固态硬盘性能使用的就是MLC颗粒,不是照样很快 么?
十四、固态硬盘的功耗相比传统硬盘孰高孰低?
答:我曾看过一些报告宣称固态硬盘性能比传统硬盘更费电,但也有一些调查显示SSD更省电。通常来看,SSD和HDD在同样高负载工作,或同样 处在休眠状态下时,功耗是类似的。但固态硬盘性能仍然在功耗表现上有一些优势,比如SSD内部没有旋转马达,因此在闲置状态时的功耗明显更低。第二,由于 不存在转速提升或下降的启动时间,SSD进入休眠状态或从休眠状态唤醒的时间更短,也更频繁。最后,固态硬盘性能能够在更短时间内完成同样的工作,因此更 早进入休眠状态。以上这些优势让固态硬盘在实际使用中确实比传统硬盘省电。
十五、是否存在不同等级的闪存?为什么U盘比同样容量的固态硬盘便宜的多?
答:确实,闪存有不同的质量,对应不同的成本,就像CPU一样。U盘一般使用较低档次的闪存,如果你把U盘当作硬盘来使用,我想你马上就能感受 到固态硬盘性能差别。另外在可靠性上,优劣闪存的区别也是明显的,高质量的闪存芯片在整个寿命周期内的出错几率要低得多。虽然我们完全可以用廉价闪存造出 便宜的固态硬盘性能,但便宜没好货的道理我想大家都是明白的。
⑵ SSD固态硬盘有何缺点
1:固态硬盘的使用寿命有限
SSD虽然没有传统硬盘的机械结构,也没有磁头老化、盘面磁道不良等问题,但由于使用闪存作为存储介质,其有限的摩擦次数是一个主要的伤害。
以32nm闪存芯片为例,SSD中常用的闪存粒子理论刷寿命约为5000-10000倍。与机械硬盘相比,固态硬盘仍然“脆弱”:传统硬盘在磁层上记录数据,在理论上可以承受大量读写操作,而不存在磁故障的风险,闪存肯定不行
2:芯片质量参差不齐
闪存芯片从晶圆上切割下来,然后封装。产品的产量并不总是理想的。有的产品容量不足,有的产品不能满足使用要求,有的产品不能通过检测。
由于ssd使用闪存芯片作为存储介质,芯片的质量也有变化。根据相同SSD产品的容量,将会有4到16个闪存芯片。缺点是显而易见的:一个单一的硬盘崩溃将导致所有的数据不可逆性的损失。虽然对SSD芯片的损坏不会杀死所有东西,但如果它碰巧将重要数据存储在哪个位置,请哀悼。
3:数据丢失是不可恢复的
如果机械硬盘坏了还能做数据恢复,SSD连这个“后悔药”都不吃了,为什么?因为固态硬盘与机械硬盘的工作方式不同。
传统硬盘在磁气圈上记录数据,理论上可以承受大量读写操作,而不会有磁故障的风险,所以即使硬盘损坏,也可以通过专业工具读取磁气圈柱面信息来恢复。但与ssd不同的是,ssd没有内部机械结构,数据分散在单个闪存驱动器中,这使得从损坏的存储芯片中恢复数据目前几乎是不可能的。
由于存储原理的不同,ssd不像机械驱动器那样只是删除文件索引,而是将它们全部删除。
4:SSD使用得越多,它就变得越慢
固态硬盘变得越来越慢,这与它们的工作方式有很大关系。固态硬盘使用闪存作为存储介质,而闪存的特性是,在重新写入数据之前必须先清除数据,而机械硬盘则可以直接写入数据。
随着时间的推移,ssd中未使用的存储空间越来越少,而且闪存中的数据在写入之前必须多次擦除,因此性能显着下降。
5:高速,不稳定
固态硬盘(SSD)一经推出,就直接颠覆了传统消费者对硬盘的概念:不怕晃动,开机就挂SSD摇摆(当然,你的数据线要足够牢固);这是太快了。拷贝一部动作片只需要几分钟。开机猛,“你的开机速度打败了全国99%的电脑”。
但“快”不一定是好事,遇到蓝屏就难过。不要只看表面的读写速度,整天无所事事的谁又会对文件的复制速度发呆呢?SSD作为一种存储介质,首要的要求是稳定性。不管SSD有多快,每天都买一台蓝屏电脑是没有用的。
6:速度不达标严重
有些软件测得的SSD分数会异常高,这是由于SSD的测试数据保存在缓存中,而不是通过闪存芯片。此时,测量的数据实际上是接口速度,与闪存芯片的读写速度无关。
例如,某条道路的设计方案可以达到70码,但是道路上的汽车每小时只能行驶50码。界面速度为70码,实际读写速度为50码。
(2)固态硬盘工艺扩展阅读:
固态硬盘优点:
1、读写速度快
固态硬盘不含活动部件,因而不会拖慢计算机的速度;不止速度更快,还能即时访问数据。Crucial英睿达固态硬盘提供即时加载性能,这就意味着:启动速度更快、应用程序加载速度更快、响应能力和无缝多任务同时处理能力更强。
2、方便携带
因为固态硬盘比硬盘驱动器的质量更轻,因此,它们具有更大的灵活性,笔记本电脑更方便携带。固态硬盘含有轻质组件和坚实的构造,更能满足经常出行的严格条件。
3、无噪音
固态硬盘没有机械马达和风扇,工作时噪音值为0分贝。基于闪存的固态硬盘在工作状态下能耗和发热量较低。内部不存在任何机械活动部件,不会发生机械故障,也不怕碰撞、冲击、振动。由于固态硬盘采用无机械部件的闪存芯片,所以具有了发热量小、散热快等特点。
4、工作温度范围大
典型的硬盘驱动器只能在5到55摄氏度范围内工作。而大多数固态硬盘可在-10~70摄氏度工作。固态硬盘比同容量机械硬盘体积小、重量轻。固态硬盘的接口规范和定义、功能及使用方法上与普通硬盘的相同,在产品外形和尺寸上也与普通硬盘一致。其芯片的工作温度范围很宽。
⑶ 固态硬盘工艺
目前新出的基本都是25nm。 其实工艺高了寿命短,不一定是好事。 欢迎追问。还有不要在京东买太坑人。
⑷ 为什么英特尔固态硬盘反面都是花的,说是什么工艺,那正面整么不花。
为了环保,制作过程中旧省去了铝制外壳背面抛光工序。
因特尔就是这个德性。
另外,还有CPU芯片里用到的黄金,承诺不使用剥削苦工而来的货源渠道。
因特尔一直都是这么有良知~~
我们一般调侃这个叫做 因特尔独家防伪。
⑸ 固态硬盘MLC 是什么意思
要解释MLC的话,必然要提到SLC。MLC和SLC属于两种不同类型的NAND FLASH存储器,可以用来作为MP3播放器、移动存储盘等产品的存储介质。
SLC全称是Single-Level Cell,即单层单元闪存,而MLC全称则是Multi-Level Cell,即为多层单元闪存。它们之间的区别,在于SLC每一个单元,只能存储一位数据,MLC每一个单元可以存储两位数据,MLC的数据密度要比SLC 大一倍。
(5)固态硬盘工艺扩展阅读
SLC,MLC和TLC三者的区别:
1、硬件情况不同:
大多数U盘都是采用TCL芯片颗粒,其优点是价格便宜,不过速度一般,寿命相对较短。而SSD固态硬盘中,MLC颗粒固态硬盘是主流,其价格适中,速度与寿命相对较好,而低价SSD固态硬盘普遍采用的是TLC芯片颗粒。
2、价格定位不同:
闪存颗粒的每一个cell最初只能写入1个二进制位,这种技术颗粒就叫SLC,因为结构简单,所以SLC颗粒读写速度超快,寿命也最长,但单位容量需要更多的存储颗粒,所以SLC颗粒最贵。
随着技术发展,闪存厂商为了进一步降低闪存成本,发明了TLC技术,即每一个cell可以写入3个二进制位。因为结构复杂,所以TLC颗粒速度较慢,寿命较短,相对SLC颗粒,TLC可以少用三分之二的颗粒写入同样的数据。
⑹ 请高人指点SSD固态硬盘的详细工作原理,谢谢!
SSD硬盘与传统的温彻斯特硬盘在工作机制上有着本质的不同
首先 传统的温彻斯特是采用金属盘片+磁性材料进行数据记录的 内部主要由马达 磁头 金属盘片 主控电路构成
而SSD固态硬盘是采用NAND型Flash颗粒作为存储介质 由控制IC(主控芯片)进行数据的读/写过程协调 内部构造与传统硬盘相比 没有马达 磁片 因此是真正的“无噪音”的静音硬盘
因此 得益于SSD硬盘天生的“无机械构件”数据读取/写入模式 SSD硬盘在数据的读取/写入 突发读取速率等方面均大幅度超过传统硬盘 并且在省电(一般SSD硬盘功耗在2.5W-5W之间) 抗震性方面也优于传统硬盘 其中Intel的 X-25M MLC SSD硬盘 的读取/写入速度达到了惊人的250MB/s 70MB/s
而SSD硬盘根据存储介质的不同分为
SLC(single layer cell)单层单元
MLC(multi-level cell) 多层单元
在性能上 由于SLC得天独厚的优势 在读写和寿命上均大幅度超过MLC 但是容量上MLC占优 SLC局限于工艺技术 无法在有限的体积内更多的集成存储芯片 导致容量一直受限
但是 随着IC主控芯片和新算法的研究 现在MLC SSD在寿命和速度上已经渐渐缩小的与SLC SSD的差距 市面上比较常见的SSD产品现在多为MLC构造的
但是与温彻斯特硬盘相比 SSD产品在性价比上处于绝对劣势 其每GB数十元的成本与现在每GB不足一元成本的传统硬盘相比 高的离谱 并且在大容量上 SSD硬盘还无法做到与普通硬盘相提并论的程度 因此并不十分普及
⑺ 什么是SSD固态硬盘
SSD是固态驱动器(Solid State Drive)的缩写,俗称SSD固态硬盘,固态硬盘是用固态电子存储芯片阵列而制成的硬盘,由控制单元和存储单元组成。固态硬盘广泛应用于军事、车载、工控、视频监控、网络监控、网络终端、电力、医疗、航空、导航设备等诸多领域。
(7)固态硬盘工艺扩展阅读:
固态硬盘的存储介质分为两种,一种是采用闪存作为存储介质,另外一种是采用DRAM作为存储介质。
1、基于闪存类:采用FLASH芯片作为存储介质。它的外观可以被制作成多种模样,例如:笔记本硬盘、微硬盘、存储卡、U盘等样式。最大的优点就是可以移动,而且数据保护不受电源控制,能适应于各种环境,适合于个人用户使用。
2、基于DRAM的固态硬盘:采用DRAM作为存储介质,应用范围较窄。它仿效传统硬盘的设计,可被绝大部分操作系统的文件系统工具进行卷设置和管理,并提供工业标准的PCI和FC接口用于连接主机或者服务器。它是一种高性能的存储器,而且使用寿命很长,但缺点是需要独立电源来保护数据安全。
⑻ 电脑固态硬盘好处和坏处
优点一:数据存取速度快。在同样配置的笔记本电脑下,运行大型图像处理软件时能明显感觉到SSD固态硬盘无论在保存还是在打开文件都更快。
优点二:经久耐用、防震抗摔。因为全部采用了闪存芯片,所以SSD固态硬盘内部不存在任何机械部件,这样即使在高速移动甚至伴随翻转倾斜的情况下也不会影响到正常使用,而且在笔记本电脑发生意外掉落或与硬物碰撞时能够将数据丢失的可能性降到最小。
缺点二:芯片品质参差不齐。闪存芯片都是从晶圆上切割下来再进行封装,产品良率并不一定理想,有些是容量不足,有些是寿命不能达到要求,有些是测试不能通过,这些不能达到出厂要求的产品经过各种渠道流入市场,俗称“黑片”“白片”。
⑼ 固态硬盘和机械硬盘有什么区别 固态硬盘容量这么小这么存储文件 不如机械的容量大
01 本质区别:存储介质存在差异
固态硬盘和机械硬盘本质上都是用于数据存储的DIY硬件,其本质上的区别在于存储介质。所谓存储介质,就是指硬盘内部存储数据的材质。
传统的机械硬盘,是以机械磁盘为存储介质,通过磁臂和磁头、磁盘之间的机械构造进行数据存储。
NAND闪存
固态硬盘则是以NAND闪存,即一种非易失性的存储器,作为存储介质,通过存储器内部的电荷数即cell的通断电进行数据的读取和写入,进而实现数据存储。
02 架构区别:机械结构和半导体工艺
在内部核心组成,或者说组成架构上,二者也有着相当的区别。机械硬盘的核心其实是以次面、磁头、磁臂等机械结构为主,通过三者之间高速的机械配合实现数据存储,其本质依旧是机械核心。这就使得机械硬盘,有着怕碰、怕摔、不防水等一切机械产品拥有的共同弊端。
PCB板集成
至于固态硬盘,则是以半导体技术支撑,在单位面积PCB板上,集成了包括主控芯片、闪存颗粒(即存储介质)以及缓存芯片,外加大大小小的控制芯片和核心单元等核心组件,通过通电和放电的形式,将数据存储到闪存介质之中,实现数据的存储。半导体工艺制程,让固态硬盘的内部结构更加稳定,同时拥有着防磕碰、防摔、防水(部分)等突出优势,更能适应负责的工作环境。
03 性能区别:百兆和千兆的时代差异
基于机械硬盘和固态硬盘,在存储介质、核心架构上的原理性差异,二者在实际应用中的性能差异也是相当明显的。
机械硬盘的机械结构存在的性能瓶颈,使得现阶段的机械硬盘的读取性能大多徘徊在100MB/S-200MB/S之间,某些应用了全新技术的高端机械硬盘能够到达300MB/S;
至于采用了NAND闪存架构的固态硬盘,则是在性能方面有着明显的优势,普通SATA接口的固态硬盘基础性能能够达到500MB/S以上,至于采用NVMe协议的M.2固态硬盘,最大读取性能则能够达到3000MB/S以上的性能,同时随着接口的升级和协议的扩容,在更先进的PCIE4.0标准下,固态硬盘的最大读取性能已经能够达到5000MB/S。
至于固态硬盘,则是以半导体技术支撑,在单位面积PCB板上,集成了包括主控芯片、闪存颗粒(即存储介质)以及缓存芯片,外加大大小小的控制芯片和核心单元等核心组件,通过通电和放电的形式,将数据存储到闪存介质之中,实现数据的存储。半导体工艺制程,让固态硬盘的内部结构更加稳定,同时拥有着防磕碰、防摔、防水(部分)等突出优势,更能适应负责的工作环境。
性能差异
所以,回想到此前的话题,即机械硬盘和固态硬盘之间的区别,其实是基于二者之间完全不同的内部架构、存储介质以及工作核心,而产生了巨大的性能差异;随着技术的进步,机械结构的弊端会被进一步放大,而固态硬盘半导体结构带来的全面优势,迟早将老旧的机械硬盘淘汰出局,这也是二者的宿命。