固態硬盤是什么？
??? 固態硬盤（Solid State Disk、IDE FLASH DISK）用固態電子存儲芯片陣列而制成的硬盤，由控制單元和存儲單元（FLASH芯片）組成。固態硬盤的接口規范和定義、功能及使用方法上與普通硬盤的完全相同，在產品外形和尺寸上也完全與普通硬盤一致。廣泛應用于軍事、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。



固態硬盤分類：固態硬盤的存儲介質分為兩種，一種是采用閃存（FLASH芯片）作為存儲介質，另外一種是采用DRAM作為存儲介質。
??? 基于閃存的固態硬盤（IDE FLASH DISK、Serial ATA Flash Disk）：采用FLASH芯片作為存儲介質，這也是我們通常所說的SSD。它的外觀可以被制作成多種模樣，例如：筆記本硬盤、微硬盤、存儲卡、U盤等樣式。這種SSD固態硬盤最大的優點就是可以移動，而且數據保護不受電源控制，能適應于各種環境，但是使用年限不高，適合于個人用戶使用。


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基于DRAM的固態硬盤：基于DRAM的固態硬盤：采用DRAM作為存儲介質，目前應用范圍較窄。
?? 它仿效傳統硬盤的設計、可被絕大部分操作系統的文件系統工具進行卷設置和管理，并提供工業標準的PCI和FC接口用于連接主機或者服務器。應用方式可分為SSD硬盤和SSD硬盤陣列兩種。它是一種高性能的存儲器，而且使用壽命很長，美中不足的是需要獨立電源來保護數據安全。DRAM固態硬盤屬于比較非主流的設備。
　

固態硬盤漫長艱辛的發展歷程
1956年 IBM公司發明的世界上第一塊硬盤
1968年 IBM重新提出“溫徹斯特”（Winchester）技術的可行性，奠定了硬盤發展方向
上世紀七十年代 StorageTek公司(Sun StorageTek)開發了第一個固態硬盤驅動器
1989年 世界上第一款固態硬盤出現
2006年3月 三星率先發布一款32GB容量的固態硬盤筆記本電腦
2007年1月 SanDisk公司發布了1.8寸32GB固態硬盤產品，3月又繼續發布了2.5寸32GB型號
2007年6月 東芝推出了其第一款120GB固態硬盤筆記本電腦
2008年9月 憶正MemoRight SSD的正式發布，標識著中國企業加速進軍固態硬盤行業
2009年 SSD井噴式發展，各大廠商蜂擁而來，存儲虛擬化正式走入新階段
2010年2月 鎂光發布了全球首款SATA 6Gbps接口固態硬盤，終于突破了SATAII接口300MB/s的讀寫速度極限
2011年 SSD的容量完成從32G到256G跨越，讀取速度高達500MB/s
2012年 蘋果公司在筆記本電腦上應用容量為512G的固態硬盤

????結構：基于閃存的固態硬盤是固態硬盤的主要類別，其內部構造十分簡單，固態硬盤內主體其實就是一塊PCB板，而這塊PCB板上最基本的配件就是控制芯片、緩存芯片和用于存儲數據的閃存芯片。
　　目前市面上比較常見的固態硬盤有Indilinx、SandForce、JMicron、Marvell、Samsung以及Intel等多種主控芯片。主控芯片是固態硬盤的大腦，其作用一是合理調配數據在各個閃存芯片上的負荷，二則是承擔了整個數據中轉，連接閃存芯片和外部SATA接口。不同的主控之間能力相差非常大，在數據處理能力，算法，對閃存芯片的讀取寫入控制上會有非常大的不同，直接會導致固態硬盤產品在性能上差距高達數十倍。
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大固態硬盤主控芯片品牌、型號、產品一覽
品牌 型號 代表產品
Intel PC29AS21AA0、PC29AS21BA0 Intel 320 Series G3(80G)
SandForce SF-1500/SF-1200、SF-2000系列 OCZ Agility 3 SATA3 60G
JMicron JMF602、JMF612、JMF618 金士頓的SSD Now V系列
Marvell 88SS9174-BJP2、88SS9174-BKK2 Intel的510系列、鎂光C400、浦科特 PX-128M2S
Indilinx IDX110M00-LC、IDX110M01-LC SOLIDATA K5-64Me
三星 S3C49RBX01-YH80、S3C29RBB01-YK40 三星 SLC 3.5 100GB
東芝 TC58NCF602GAT、TC58NCF618GBT、T6UG1XBG 金士頓 SSDNow V+100系列
主控芯片旁邊是緩存芯片，固態硬盤和傳統硬盤一樣需要高速的緩存芯片輔助主控芯片進行數據處理。這里需要注意的是，目前有一些廉價固態硬盤方案為了節省成本，省去了這塊緩存芯片，這樣對于使用時的性能會有一定的影響。
　　除了主控芯片和緩存芯片以外，PCB板上其余的大部分位置都是NAND Flash閃存芯片了。NAND Flash閃存芯片又分為SLC（單層單元）和MLC（多層單元）NAND閃存：
　　1.SLC全稱是單層式儲存 (Single Level Cell），因為結構簡單，在寫入數據時電壓變化的區間小，所以壽命較長，傳統的SLC NAND閃存可以經受10萬次的讀寫。而且因為一組電壓即可驅動，所以其速度表現更好，目前很多高端固態硬盤都是都采用該類型的Flash閃存芯片。
2.MLC全稱是多層式儲存（Multi Leveled Cell），它采用較高的電壓驅動，通過不同級別的電壓在一個塊中記錄兩組位信息，這樣就可以將原本SLC的記錄密度理論提升一倍。作為目前在固態硬盤中應用最為廣泛的MLC NAND閃存，其最大的特點就是以更高的存儲密度換取更低的存儲成本，從而可以獲得進入更多終端領域的契機。不過，MLC的缺點也很明顯，其寫入壽命較短，讀寫方面的能力也比SLC低，官方給出的可擦寫次數僅為1萬次。

SSD固態硬盤優點和缺點
一、固態硬盤與普通硬盤比較，擁有以下優點：

1 啟動快：沒有電機加速旋轉的過程。

2 讀取延遲小不用磁頭，快速隨機讀取，讀延遲極小。根據相關測試：兩臺電腦在同樣配置的電腦下，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，兩者幾乎有將近一半的差距。
碎片不影響讀取時間相對固定的讀取時間。由于尋址時間與數據存儲位置無關，因此磁盤碎片不會影響讀取時間。

3 寫入速度快：基于DRAM的固態硬盤寫入速度極快
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4 無噪音：因為沒有機械馬達和風扇，工作時噪音值為0分貝。某些高端或大容量產品裝有風扇，因此仍會產生噪音。

5 發熱量較低：低容量的基于閃存的固態硬盤在工作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。

6 不會發生機械故障：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、沖擊、振
動。這樣即使在高速移動甚至伴隨翻轉傾斜的情況下也不會影響到正常使用，而且在筆記本電腦發生意外掉落或與硬物碰撞時能夠將數據丟失的可能性降到最小。

7 工作溫度范圍更大：型的硬盤驅動器只能在5到55℃范圍內工作。而大多數固態硬盤可在-10~70℃工作，一些工業級的固態硬盤還可在-40~85℃，甚至更大的溫度范圍下工作（e.g: RunCore軍工級產品溫度為-55~135℃）。

8 體積小重量輕：低容量的固態硬盤比同容量硬盤體積小、重量輕。但這一優勢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。

9 抗震動：比起傳統硬盤，固態硬盤抗震能力要強很多，使得數據能更加安全地保存。
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二、固態硬盤與傳統硬盤比較，擁有以下缺點：

1 成本高：每單位容量價格是傳統硬盤的5~10倍（基于閃存），甚至200~300倍（基于DRAM）。

2 容量低：目前固態硬盤最大容量遠低于傳統硬盤。（美國公司Foremay推出了EC188M系列固態硬盤2TB。）傳統硬盤的容量仍在迅速增長，據稱IBM已測試過4TB的傳統硬盤。

3 易受外界影響：由于不像傳統硬盤那樣屏蔽于法拉第籠中，固態硬盤更易受到某些外界因素的不良影響。如斷電（基于DRAM的固態硬盤尤甚）、磁場干擾、靜電等。

4 寫入壽命有限：寫入壽命有限（基于閃存）。一般閃存寫入壽命為1萬到10萬次，特制的可達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。特制的文件系統或者固件可以分擔寫入的位置，使固態硬盤的整體壽命達到20年以上。

5 數據難以恢復：數據損壞后難以恢復。一旦在硬件上發生損壞，如果是傳統的磁盤或者磁帶存儲方式，通過數據恢復也許還能挽救一部分數據。但是如果是固態存儲，一但芯片發生損壞，要想在碎成幾瓣或者被電流擊穿的芯片中找回數據那幾乎就是不可能的。當然這種不足也是可以犧牲存儲空間來彌補的，主要用RAID 1來實現的備份，和傳統的存儲的備份原理相同。由于目前SSD的成本較高，采用這種方式備份還是價格不菲。

6 電池航程較短：根據實際測試，使用固態硬盤的筆記本電腦在空閑或低負荷運行下，電池航程短于使用5400RPM的2.5英寸傳統硬盤。

7 能耗較高：基于DRAM的固態硬盤在任何時候的能耗都高于傳統硬盤，尤其是關閉時仍需供電，否則數據丟失。


固態硬盤常見的問題：
?? 外部使用環境會如何影響固態硬盤？
?? 由于沒有活動部件，固態硬盤比傳統硬盤更加抗沖擊和震動。另外，由于不使用磁性存儲介質，也不會有被磁化導致數據丟失的危險。因此，筆記本制造商如果使用 固態硬盤，可以省去很多的硬盤防震保護配件，進一步節約機身內空間和重量。對于桌面PC來說，使用固態硬盤更是不需要擔心任何使用環境問題。
有人問到機場安檢透視掃描儀是否會影響固態硬盤，這是一個相當有趣的問題，我并不能給出一個權威答案。但要知道，固態硬盤從物理特性來看和U盤、存儲卡、手機中的閃存沒有什么區別，因此應當不需要擔心X射線會對其產生影響。

如何保證固態硬盤的可靠性？
?? 首先，閃存是一項成熟技術，經過了長期的實際測試。雖然閃存顆粒有一定的讀寫壽命，但以目前的技術來說，其壽命已經遠遠高于實際使用年限。比 如，Intel固態硬盤的官方數據顯示，無論使用頻度高低，它最少也有5年的有效使用期。如果應用頻率不高的話還可以再延長5年。另外，Intel固態硬 盤內置了ATA SMART監控功能，隨時可以查看其健康狀況。用戶可以放心，數據安全絕對是固態硬盤制造商的第一考量。

為什么沒有3.5寸的固態硬盤？

? 最主要的原因是，“合理容量”的閃存從物理規格上來看占不了太大空間，做成2.5寸或1.8寸規格更合適。這里我說的“合理容量”是指能夠提供實際應用中足夠的存儲空間，同時價格較為合理。如果將閃存裝滿一個3.5寸硬盤位，其價格肯定相當驚人。很多人可能會對此有誤解，認為SSD沒有3.5寸型號是因為它只針對筆記本市場。實際上，固態硬盤從未排斥過桌面PC，在臺式機的3.5寸硬盤位中安裝2.5寸固態硬盤沒有任何難度。而且，3.5寸和2.5寸硬盤的SATA接口也沒有任何區別。

固態硬盤需要整理磁盤碎片么？
?? 這個問題的答案比較復雜。固態硬盤的數據存儲方式和傳統硬盤有明顯的區別，比如為了防止頻繁讀取某存儲單元而導致快速老化，固態硬盤往往使用“損耗平衡”機制，將讀寫各個區塊的次數平均化。目前的操作系統對此也沒有準備。磁盤碎片整理程序的主要原理是，將那些需要頻繁讀取的數據放在可以高速訪問的地方，很少訪問的數據就堆在邊邊角角。而固態硬盤的原理決定，它能夠非 常快速的找到任何一塊數據。目前的磁盤整理工具對優化固態硬盤的文件系統就顯得無能為力了。因此，我的建議是，固態硬盤用戶應當禁用自動磁盤碎片整理，也 不要手動進行整理。
當然，對于固態硬盤來說也同樣存在存儲分布的優化問題，只是這個問題在SSD上遠不如傳統硬盤那么重要。目前，各固態硬盤廠商都在用固件優化的形式解決這一問題。未來也可能會出現專門針對固態硬盤的“碎片整理”工具，不過它需要首先了解各廠商固態硬盤的具體工作方式。

固態硬盤會越用越慢么？
? 這是一個復雜的問題。在SSD的壽命周期中，很多因素都會影響它的性能表現。其中最重要的就是數據碎片問題。很不幸，目前尚無任何方法從外部衡量固態硬盤 的數據破碎程度的影響。就像上面說的一樣，測試程序也許能夠檢測出固態硬盤內部存儲條理與否的性能差別，但這并不會明顯影響用戶體驗。對固態硬盤文件系統 的優化未來還將進一步解決這一問題。

Intel固態硬盤支持熱插拔么？
? 沒問題，完全支持SATA規范定義的熱插拔功能。

當固態硬盤被裝滿的時候，性能會下降么？
?? 很好的問題。對于固態硬盤來說，性能和存儲數據的多少沒有什么關系。無論空空如也還是接近爆滿，閃存的損耗均衡管理算法都會照常工作。一些常見文件系統如 NTFS、FAT32在空間不足時可能會出現性能下降，但這是軟件的問題，和是否使用固態存儲沒有關聯。未來當專門針對固態硬盤的文件系統問世時，可能也 會出現硬盤存儲數據量多少對性能的影響的例子。

哪種文件系統最適合固態硬盤？
? 目前的的各種文件系統都沒有對固態硬盤進行什么優化。計算機行業花了幾十年的時間，針對旋轉磁介質存儲進行優化，但固態硬盤的出現讓這些優化徹底作廢。幸 運的是，以目前固態硬盤的速度，遵循舊文件系統的要求像傳統硬盤那樣工作，并不會有太大的損失。不過在不遠的將來，我們肯定將看到專為固態硬盤優化的文件 系統。微軟在Windows 7中就將對SSD進行優化，比如系統會在使用固態硬盤時禁用自動磁盤碎片整理功能。其中我最關注的是ATA trim命令，它能夠通知固態硬盤，某區塊已經不再使用，SSD可以將其空間收回，納入下一步的“損耗平衡”運算中。
在Linux系統中，你可非常簡單的通過禁用內核disk IO scheduler模塊來對固態硬盤進行優化。由于不存在磁頭讀寫的移位問題，該模塊在磁盤讀寫時進行重新排序對固態硬盤沒有任何意義，甚至會降低性能。 Windows 7估計也會進行同樣的改進，只是目前還未公布。

固態硬盤RAID 0的性能怎樣？可以在SSD內部實現RAID 0么？
? 先來回答第二個問題。固態硬盤的讀寫本身就是并行進行的，目前Intel固態硬盤使用10條并行通道來訪問閃存，一定意義上就相當于內置10路RAID 0。使用多塊固態硬盤組建RAID 0陣列的性能相當可觀，但需要注意的是，一定要保證RAID控制器能夠滿足其要求。固態硬盤在陣列模式下工作的數據量相當龐大，很多RAID控制器在設計時可能完全沒有考慮過這樣的速度。

固態硬盤速度的決定因素是什么？目前的瓶頸在哪里？
? 任何固態硬盤的性能，都是由原始的閃存帶寬，損耗平衡算法的效率（固件）以及接口（SATA、PCI-E 等）共同決定的。有SATA接口速度卡在那里，閃存性能再強也沒有意義。和業界其他廠商一樣，我們也將逐步提升固態硬盤性能。雖然不能說固態硬盤在“趕著 ”SATA-III標準上馬，但一旦第三代SATA標準推出，固態硬盤肯定會從中受益。

? SSD和HDD相比有何優劣？
?? HDD，Hard Disk Drive的縮寫，即硬盤驅動器的英文名。最基本的電腦存儲器，我們電腦中常說的電腦硬盤C盤、D盤為磁盤分區都屬于硬盤驅動器。和其他任何事情的兩面一樣，SSD和HDD各有優劣。目前固態硬盤最大的劣勢就是成本和容量，而最大的優勢 就是性能。另外，固態硬盤完成相同的操作所需的電能更少，這意味著筆記本可以延長電池續航時間，數據中心能夠大大節約電費。由于更加耐震動沖擊，固態硬盤 也比HDD更適合移動設備。如果容量需求不高的話，固態硬盤甚至可以比傳統硬盤更便宜。比如目前售價最低的上網本基本上都是使用小容量固態硬盤。

下面我們來具體看固態硬盤的性能優勢，簡單比較數據會讓你忽略掉很多東西。
? 比如，Intel X25-M硬盤的持續讀取速度為250MB/s，一塊常見SATA硬盤則為100MB/s，從字面上來看SSD速度是HDD的2.5倍。這時你就忽略隨機 訪問時間的問題。X25-M的平均“尋道時間”僅為85微妙，而傳統硬盤大多在4到15毫秒，差距達到50甚至150倍。因此，兩者的性能區別要視應用而定。操作系統啟動主要依賴隨機讀取小塊數據，因此固態硬盤可比傳統硬盤快100倍。而在應用程序連續讀取大尺寸文件時，固態硬盤的優勢就只有2.5倍左右了。同時，仍有一些應用并不適合固態硬盤，比如大規模數據存檔。那些極少訪問的數據用閃存來存儲顯然是一種浪費。另外，在視頻播放時使用固態硬盤也不會有任何優勢，只要達到視頻不卡殼的速度需求就可以了。只不過，HTPC用戶可能會青睞固態硬盤的靜音和尺寸。

為什么大家都用MLC顆粒，SLC不是更快么？
?? 沒錯，SLC NAND閃存更快，但只有在面對面比較的時候才能看到明顯區別。而且，只要大規模使用并行讀寫機制，MLC同樣可以實現高速度。在這樣的情況下，SSD廠 商肯定會更加關注成本和容量問題，MLC的低價大容量就成了優勢。我想大家都看到了，Intel的M系列固態硬盤使用的就是MLC顆粒，不是照樣很快么？

固態硬盤的功耗相比傳統硬盤孰高孰低？
? 我曾看過一些報告宣稱固態硬盤比傳統硬盤更費電，但也有一些調查顯示SSD更省電。通常來看，SSD和 HDD在同樣高負載工作，或同樣處在休眠狀態下時，功耗是類似的。但固態硬盤仍然在功耗表現上有一些優勢，比如SSD內部沒有旋轉馬達，因此在閑置狀態時 的功耗明顯更低。第二，由于不存在轉速提升或下降的啟動時間，SSD進入休眠狀態或從休眠狀態喚醒的時間更短，也更頻繁。最后，固態硬盤能夠在更短時間內 完成同樣的工作，因此更早進入休眠狀態。以上這些優勢讓固態硬盤在實際使用中確實比傳統硬盤省電。

是否存在不同等級的閃存？為什么U盤比同樣容量的固態硬盤便宜的多？
? 確實，閃存有不同的質量，對應不同的成本，就像CPU一樣。U盤一般使用較低檔次的閃存，如果你把U盤當作 硬盤來使用，我想你馬上就能感受到性能差別。另外在可靠性上，優劣閃存的區別也是明顯的，高質量的閃存芯片在整個壽命周期內的出錯幾率要低得多。雖然我們 完全可以用廉價閃存造出便宜的移動硬盤，但便宜沒好貨的道理我想大家都是明白的。

SSD固態硬盤壽命問題
?? SSD和機械硬盤的原理不一樣，機械硬盤比如你系統裝在C盤，C盤在磁盤的最外圈，所有它會一直在最外圈讀和寫。SSD的主控會讓SSD平均寫入，就是永遠優先寫在使用次數少的存儲空間上，就是說就算你拿一個文件反復在SSD上復制刪除，其實他每次寫入的空間是不一樣的，所以SSD的理論上更確切的應該說SSD可以寫入容量X1萬。拿主流64G的算，理論上就是60GX10000=60萬G，實際應用算它打對折30萬G。每天寫入200G的話可以用4年多，但是能用200G嗎？所有不用擔心壽命問題，SSD的換掉肯定是被淘汰或壞掉的，絕對不會是寫完的。
SSD好壞很難說，基本取決于價格和品牌，現在價格64G的在800以上的為好，再低就有問題了。因特爾，美光，海盜船，芝奇，金士頓什么的都可以。