固態硬盤

固態硬盤（Solid State Disk或Solid State Drive），也稱做電子硬盤或者固態電子盤，是由控制單元和固態存儲單元（DRAM或FLASH芯片）組成的硬盤。固態硬盤的接口規範和定義、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。因爲固態硬盤沒有普通硬盤的旋轉介質，於是抗震性極佳。其芯片的工做溫度範圍很寬 （-40~85攝氏度）。目前普遍應用於軍事、車載、工控、視頻監控、網絡監控、網絡終端、電力、醫療、航空等、導航設備等領域。目前因爲成本較高，正在 逐漸普及到DIY市場。
  因爲固態硬盤技術與傳統硬盤技術不一樣，因此產生了很多新興的存儲器廠商。廠商只需購買NAND存儲器，再配合適當的控制芯片，就能夠製造固態硬盤了。新一代的固態硬盤廣泛採用SATA-2接口。
分類
  固態硬盤的存儲介質分爲兩種，一種是採用閃存（FLASH芯片）做爲存儲介質，另一種是採用DRAM做爲存儲介質。
  基於閃存的固態硬盤（IDE FLASH DISK、Serial ATA Flash Disk）：採用FLASH芯片做爲存儲介質，這也是咱們一般所說的SSD。它的外觀能夠被製做成多種模樣，例如：筆記本硬盤、微硬盤、存儲卡、優盤等樣 式。這種SSD固態硬盤最大的優勢就是能夠移動，並且數據保護不受電源控制，能適應於各類環境，可是使用年限不高，適合於我的用戶使用。在基於閃存的固態 硬盤中，存儲單元又分爲兩類：SLC（Single Layer Cell 單層單元）和MLC（Multi-Level Cell多層單元）。SLC的特色是成本高、容量小、可是速度快，而MLC的特色是容量大成本低，可是速度慢。MLC的每一個單元是2bit的，相對SLC 來講整整多了一倍。不過，因爲每一個MLC存儲單元中存放的資料較多，結構相對複雜，出錯的概率會增長，必須進行錯誤修正，這個動做致使其性能大幅落後於結 構簡單的SLC閃存。此外，SLC閃存的優勢是複寫次數高達100000次，比MLC閃存高10倍。此外，爲了保證MLC的壽命，控制芯片都校驗和智能磨 損平衡技術算法，使得每一個存儲單元的寫入次數能夠平均分攤，達到100萬小時故障間隔時間(MTBF)。
  基於DRAM的固態硬盤：採用DRAM做爲存儲介質，目前應用範圍較窄。它仿效傳統硬盤的設計、可被絕大部分操做系統的文件系統工具進行卷設置和管理，並 提供工業標準的PCI和FC接口用於鏈接主機或者服務器。應用方式可分爲SSD硬盤和SSD硬盤陣列兩種。它是一種高性能的存儲器，並且使用壽命很長，美 中不足的是須要獨立電源來保護數據安全。
固態硬盤的優勢
  固態硬盤與普通硬盤比較，擁有如下優勢：
  1. 啓動快，沒有電機加速旋轉的過程。
  2. 不用磁頭，快速隨機讀取，讀延遲極小。根據相關測試：兩臺電腦在一樣配置的電腦下，搭載固態硬盤的筆記本從開機到出現桌面一共只用了18秒，而搭載傳統硬盤的筆記本總共用了31秒，二者幾乎有將近一半的差距。
  3. 相對固定的讀取時間。因爲尋址時間與數據存儲位置無關，所以磁盤碎片不會影響讀取時間。
  4. 基於DRAM的固態硬盤寫入速度極快。
  5. 無噪音。由於沒有機械馬達和風扇，工做時噪音值爲0分貝。某些高端或大容量產品裝有風扇，所以仍會產生噪音。
  6. 低容量的基於閃存的固態硬盤在工做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。
  7. 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、衝擊、振動。這樣即便在高速移動甚至伴隨翻轉傾斜的狀況下也不會影響到正常使用，並且在筆記本電腦發生意外掉落或與硬物碰撞時可以將數據丟失的可能性降到最小。
  8. 工做溫度範圍更大。典型的硬盤驅動器只能在5到55攝氏度範圍內工做。而大多數固態硬盤可在-10~70攝氏度工做，一些工業級的固態硬盤還可在-40~85攝氏度，甚至更大的溫度範圍下工做。
  9. 低容量的固態硬盤比同容量硬盤體積小、重量輕。但這一優點隨容量增大而逐漸減弱。直至256GB，固態硬盤仍比相同容量的普通硬盤輕。
固態硬盤的缺點
  固態硬盤與傳統硬盤比較，擁有如下缺點：
  1. 成本高。每單位容量價格是傳統硬盤的5~10倍（基於閃存），甚至200~300倍（基於DRAM）。
  2. 容量低。目前固態硬盤最大容量遠低於傳統硬盤。固態硬盤的容量仍在迅速增加，據稱IBM已測試過4TB的固態硬盤。
  3. 因爲不像傳統硬盤那樣屏蔽於法拉第籠中，固態硬盤更易受到某些外界因素的不良影響。如斷電（基於DRAM的固態硬盤尤甚）、磁場干擾、靜電等。
  4. 寫入壽命有限（基於閃存）。通常閃存寫入壽命爲1萬到10萬次，特製的可達100萬到500萬次，然而整臺計算機壽命期內文件系統的某些部分（如文件分配 表）的寫入次數仍將超過這一極限。特製的文件系統或者固件能夠分擔寫入的位置，使固態硬盤的總體壽命達到20年以上。
  5. 基於閃存的固態硬盤在寫入時比傳統硬盤慢不少，也更易受到寫入碎片的影響。
  6. 數據損壞後難以的恢復。傳統的磁盤或者磁帶存儲方式，若是硬件發生損壞，經過目前的數據恢復技術也許還能挽救一部分數據。但若是固態硬盤發生損壞，幾乎不可能經過目前的數據恢復技術在失效（尤爲是基於DRAM的）、破碎或者被擊穿的芯片中找回數據。
  7. 根據實際測試，使用固態硬盤的筆記本電腦在空閒或低負荷運行下，電池航程短於使用5400RPM的2.5英寸傳統硬盤。
  8. 基於DRAM的固態硬盤在任什麼時候候的能耗都高於傳統硬盤，尤爲是關閉時仍需供電，不然數據丟失。
  9. 據用戶反映，使用低廉的MLC的固態硬盤在Windows操做系統下運行比傳統硬盤慢。這是因爲Windows操做系統的文件系統機制不適於固態硬盤。在Linux下無此問題。