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SSD固态硬盘的好处和七大缺点解析

时间:2024-03-06 16:05:23 禧雯 计算机硬件 我要投稿
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SSD固态硬盘的好处和七大缺点解析

  解析,是一个汉语词语。即剖析;深入分析;拆解分析。下面是小编为大家收集的SSD固态硬盘的好处和七大缺点解析,欢迎阅读,希望大家能够喜欢。

  SSD固态硬盘的好处:

  SSD固态硬盘的好处一:启动快,没有电机加速旋转的过程。

  SSD固态硬盘的好处二:不用磁头,快速随机读取,读延迟极小。

  根据相关测试,两台电脑在同样配置的电脑下,搭载固态硬盘的笔记本从开机到出现桌面一共只用了18秒,而搭载传统硬盘的笔记本总共用了31秒,两者几乎有将近一半的差距。

  SSD固态硬盘的好处三:相对固定的读取时间。

  由于寻址时间与数据存储位置无关,因此磁盘碎片不会影响读取时间。

  SSD固态硬盘的好处四:基于DRAM的固态硬盘写入速度极快。

  SSD固态硬盘的好处五:无噪音。

  因为没有机械马达和风扇,工作时噪音值为0分贝。某些高端或大容量产品装有风扇,因此仍会产生噪音。

  SSD固态硬盘的好处六:低容量的基于闪存的固态硬盘在工作状态下能耗和发热量较低,但高端或大容量产品能耗会较高。

  SSD固态硬盘的好处七: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。

  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。

  SSD固态硬盘的好处八:工作温度范围更大。

  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,一些工业级的固态硬盘还可在-40~85摄氏度,甚至更大的温度范围下工作。

  SSD固态硬盘的好处九:低容量的固态硬盘比同容量硬盘体积小、重量轻。

  但这一优势随容量增大而逐渐减弱。直至256GB,固态硬盘仍比相同容量的普通硬盘轻。

  细数固态硬盘的七大缺点:

  缺点一:固态硬盘寿命有限

  固态硬盘虽说没有传统硬盘那样的机械结构,不存在磁头老化、磁盘坏道等问题,但由于采用了闪存作为存储介质,其有限的擦写次数是一大硬伤。以32nm工艺的闪存芯片为例,固态硬盘常见的闪存颗粒理论擦写寿命约为5000-10000次。固态硬盘相比机械硬盘还是“脆弱”了些,传统硬盘的将数据记录在磁层上,理论上可以经受无数次的读写操作而不会有磁失效的危险,显然闪存做不到这种程度。

  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”。既然SSD使用闪存芯片作为储存介质,就同样存在这种芯片品质参差不齐的情况。同一款SSD产品,视容量大小里面会有4~16个闪存芯片。这样带来的坏处显而易见,一块硬盘崩溃将造成所有数据不可逆性的损失。虽然一个固态硬盘芯片的损坏不至于全盘皆灭,但如果恰好这个位置储存了重要资料,那就无法可施了。

  缺点三:数据丢失不可恢复

  如果说机械硬盘坏了还可以做数据恢复的话,固态硬盘就连这个“后悔药”都没得吃了,为什么呢?因为固态硬盘的工作原理与机械硬盘不同。传统硬盘的将数据记录在磁层上,理论上可以经受无数次的读写操作而不会有磁失效的危险,因此即便是硬盘已经损坏,仍可以通过专业工具读取磁层柱面信息来恢复。但是固态硬盘不同,其内部没有任何机械结构,数据被零散地分散在各个闪存之中,要从损坏后的闪存芯片中数据恢复,从目前来讲几乎是不可能的。因为两者存储原理不同,固态硬盘删除文件时不是像机械硬盘那样仅仅删除文件的索引,而是全部删除。

  缺点四:固态硬盘越用越慢

  固态硬盘会越用越慢,这和固态硬盘的工作原理有很大的关系。固态硬盘使用闪存作为储存介质,而闪存有个特性,必须先擦除之后才能再次写入数据,这一点和机械硬盘不同,机械硬盘可以直接在数据上面覆盖写入。随着时间的推移,SSD中从未使用的存储空间越来越少,很多时候必须先擦除闪存中的数据然后再写入,因此其性能就会明显下降。

  缺点五:速度高,不稳定

  固态硬盘一经推出,直接颠覆了消费者对硬盘的传统概念,不怕震了,开机吊着SSD荡秋千(当然你的数据线要够结实);速度快了,拷贝一部动作大片仅需几分钟;开机猛了,“您的开机速度击败了全国99%的电脑”。但是“快”不一定是好事,遇到蓝屏就悲催了。别只看表面的读写速度,谁整天没事看着文件复制速度发呆?固态硬盘作为一款储存介质,首要要求是稳定。速度再快的SSD,买回家却每天只能对着随时可能蓝屏的电脑,有什么用呢!

  缺点六:速度虚标严重

  某些软件测得固态硬盘的分数会异常的高,这是由于固态硬盘的测试数据保留在缓存,并没有经过闪存芯片所致,这时候所测得的数据实际上是接口速度,与闪存芯片的读写速度无关。举个例子,某公路的设计方案最高可以飚70码,但路上的汽车最高时速只能开到50码,70码就是接口速度,50码就是实际读写速度。

  缺点七:“贵”

  现阶段阻碍固态硬盘最主要的因素就是价格问题了。现阶段SSD的每G平均价格是传统机械硬盘的10倍左右。

  拓展:

  SSD的基本原理

  SSD的存储原理与U盘类似,采用闪存作为介质。而闪存内部由数百万个电容存储芯片所组成,每个芯片又被分为多个块。每个块内的数据可以随时被修改,但整个块要么是写入,要么是删除。这意味着,删除操作会让整个块变为空闲状态,而新的数据写入时,必须将整个块全部写入。这就会导致写入速度变慢,又会使闪存内存储的次数增多。因此,SSD的内存只能写入一定的次数,在写入次数用尽之后,闪存芯片就会变得无法使用。

  由于SSD存储介质的不同,它的性能比传统硬盘更好,而且也更能承受机械震动和温度等方面的影响。另外,SSD还有更快的读取速度、更佳的响应时间和更小的尺寸等优点,所以它越来越被广泛应用于计算机、手机等设备,以及各种工业和商业应用中。

  扫清误区

  1、固态硬盘速度为什么不是一直在最高速度?

  答: 现在的固态硬盘厂商大多会宣称自家的固态硬盘持续读写速度超过了500MB/s云云,这相对机械硬盘的100MB/s的速度着实是相当可观的。事实上几乎没有任何程序的启动和执行过程是连续读取的,实际使用中只有进行非同盘的复制粘贴操作时,数据的源盘会进行持续读的工作。也就是说把一个文件从D盘复制粘贴到E盘时,D盘就在进行持续读写的工作。

  2、 要是我的硬盘频繁读写,那么固态硬盘的使用寿命是不是会不够用,很快报废?

  答:在一些固态硬盘上大家会见到“芯片标明读写只有10—100万次的读写”。那么如果我应用到数据库之类的,或许读写比较频繁的数据、不是很快就坏了吗,那我们买一块固态硬盘不是很不划算”?寿命当然不是像那样,如果不安全的话现在不会应用到航空航天、车载等特殊领域了及恶劣的环境下了!

  固态硬盘在原理构造上基本上和我们应用普通机械硬盘有很多相似的地方,比如模拟扇区、模拟磁道等。在固态硬盘内部,最核心的部分就算控制器了,它是整个固态硬盘的核心,里面包括很多构架,比如读写算法、接口定义等。主要影响寿命的就是读写次数,在固态硬盘的算法定义中,修改一次才算一次真正读写。

  固态硬盘闪存具有擦写次数限制的问题,这也是许多人诟病其寿命短的所在。闪存完全擦写一次叫做1次P/E,因此闪存的寿命就以P/E作单位。34nm的闪存芯片寿命约是5000次P/E,而25nm的寿命约是3000次P/E。是不是看上去寿命更短了?理论上是这样没错,但随着SSD固件算法的提升,新款SSD都能提供更少的不必要写入量。再来一个具体的例子,一款120G的固态硬盘,要写入120G的文件才算做一次P/E。普通用户夸正常使用,即使每天写入50G,平均2天完成一次P/E,那么一年就有180次P/E。大家可以自行计算3000个P/E能用几年,相信到那时候,固态硬盘早就被你换成别的什么新奇玩意了。

  目前BladeCenter HS21 XM刀片服务器当中提供基于闪存技术的的固态硬盘(Solid State drives,SSD),与传统的机械硬盘相比,固态硬盘更快、更可靠、有更好的能源效率、发热更少并且更安静等优点,而且可以在刀片服务器上的固态硬盘可以运行操作系统以及其他任何应用,同时也说明了寿命已经已经不在是我们关注的问题。

  随着Flash芯片的擦写次数不断提高,寿命也不断的在提高,根据目前一些应用情况来看,一般一块盘的寿命可以达到6年以上,而且控制器的算法也在不断的完善,寿命也从另一个方面变相提高,相信未来寿命还会有很大的提升。

  SSD固态硬盘优化

  1、刷官方最新固件

  固件不单直接影响SSD的性能、稳定性,也会影响到SSD的寿命。优秀的固件包含先进的算法能减少固态硬盘不必要的写入,从而减少闪存芯片的磨损,维持性能的同时也延长了固态硬盘的寿命。因此及时更新官方发布的最新固件显得十分重要。

  固态硬盘固件更新办法一般分两种:Windows环境下使用软件更新、建立启动盘(u盘、光盘)更新。OCZ等厂商采用的软件更新方式,Crucial 英睿达 m4则是采用了后者。更新过程大致是将主板BIOS的启动顺序改为光驱优先或者U盘优先,然后进入引导界面,根据提示来操作,很简单。

  2、开启TRIM指令

  固态硬盘会越用越慢,这和固态硬盘的工作原理有很大的关系。固态硬盘是新的,其中的NAND闪存已经预先擦除干净,因此数据可以直接写入闪存,而无需完成数据清除这一步,这时数据的写入非常快。随着时间的推移,SSD中从未使用的存储空间越来越少,很多时候必须先擦除闪存中的数据然后再写入,因此其性能就会明显下降。

  Windows 7系统上,对支持Trim指令的SSD启动Trim命令后,能让操作系统在删除某个文件或者格式化后告诉SSD主控这个数据块不再需要了。当某些文件被删除或者格式化了整个分区,操作系统把Trim指令和在操作中更新的逻辑地址(Logincal Block Address)一起发给SSD主控(其中包含了无效数据地址),这样在之后的垃圾回收(Garbage collection)操作中,无效数据就能被清空了,减少了写入放大同时也提升了性能。

  Windows 7默认状态下Trim指令是开启的,如果想查询目前的Trim指令状态,我们可以在管理员权限下,进入命令提示符界面,输入“fsutil behavior QUERY DisableDeleteNotify”,之后会得到相关查询状态的反馈。在这里,提示为“DisableDeleteNotify = 0”即Trim指令已启用;提示为“DisableDeleteNotify = 1”即为Trim指令未启用。另外开启主板BIOS内的AHCI模式也很重要。因为AHCI中的原生命令队列特性(NCQ)可以优化完用户发送指令的顺序,从而降低机械负荷达到提升性能的目的。

  查看设备管理器-IDE ATA ATAPI控制器,如果开启了AHCI,控制器后面会有提示,如果没有就是没开。

  3、安全擦除

  ATA安全擦除命令可以用来清除在磁盘上的所有用户数据,这个指令会让SSD回到出厂性能(最优性能,最少写入放大)。但效果只是暂时的,因为之后的使用,写入放大又会慢慢增加回来,最后还是会回到稳定态。不过固态硬盘使用一段时间,里面文件杂乱无章,性能下降,这时做一次安全擦除还很有必要的(反正也要重装系统)。

  现在有许多软件都能提供ATA安全擦除指令来重置磁盘,最著名的是HDDErase。不过对SSD来说,重置一次也相当于完成了一次P/E,所以这里不建议大家频繁的做擦除优化。操作过程大致也是将主板BIOS的启动顺序改为光驱优先或者U盘优先,然后插入存好软件的启动设备,进入引导界面,根据提示来操作。

  另外英特尔固态硬盘工具箱(Intel SSD Toolbox)是英特尔官方推出的Intel SSD固态硬盘最新的管理工具,也包含的优化功能,原理类似,但因为是软件所以操作起来比较方便。

  SSD选购

  1 、看主控芯片

  目前市面上占有率最高的SandForce二代主控,由于它提供了一套成熟的主控方案。硬盘厂商只需买来方案,在加入自己的PCB设计、闪存搭配、固件算法就能制造出固态硬盘。有点类似于谷歌的Android开源模式,不过其弊病也是相同的,那就是同样的主控要兼容各种不同的芯片、固件,所以各大SandForce主控的硬盘产品性能也是参差不齐的。另外还有Marvell主控和Intel主控,只是产品较少,但性能都相当给力。

  2 、看闪存颗粒

  前 固态硬盘 采用的闪存颗粒有着25/34nm制程、MLC/SLC、同步/异步、ONFI/Toggle Mode等等不同。不同闪存颗粒数据传输率有着很大的差异,异步ONFI颗粒只有50MT/s(Intel或者Micron早期颗粒),同步ONFI 2.x颗粒则可以达到133MT/s ~ 200MT/s (Intel或者Micron颗粒),异步Toggly DDR 1.0颗粒也可以达到133MT/s ~ 200MT/s (TOSHIBA或者Samsung颗粒)。

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