SSD固態(tài)硬盤有何缺點(diǎn)

每秒4200轉(zhuǎn)?5400轉(zhuǎn)?還是7200轉(zhuǎn)?當(dāng)CPU的計(jì)算速度一天比一天快的時(shí)候，它是否也會(huì)在費(fèi)盡心思考慮跟自己同處在一臺(tái)機(jī)器里的硬盤的轉(zhuǎn)速到底有多快?至少，人們從使用今天的標(biāo)準(zhǔn)硬盤開始，就一直在考慮著這個(gè)問題，并一直努力讓硬盤的轉(zhuǎn)速更快，進(jìn)而讓硬盤的讀寫速度更高。然而，硬盤轉(zhuǎn)速的提高，帶給計(jì)算機(jī)使用者的并不僅僅是讀寫速度的提升，還有負(fù)作用。飛轉(zhuǎn)的硬盤就像高速行駛的汽車，稍有磕碰，后果就會(huì)非常嚴(yán)重。偏偏終端設(shè)備要朝著移動(dòng)的方向發(fā)展，筆記本、移動(dòng)PC等設(shè)備的使用，讓硬盤遭受創(chuàng)傷的機(jī)會(huì)變得更多。究其原因，我們發(fā)現(xiàn)這主要還是由于現(xiàn)有硬盤的結(jié)構(gòu)和特性決定的，在老式硬盤中，采用的都是比較古老的CHS Cylinder/Head/Sector結(jié)構(gòu)體系，而隨著磁盤密度的增加、機(jī)構(gòu)的進(jìn)一步復(fù)雜、功能和速度上的提高，如今的硬盤都會(huì)在磁盤里面劃分出一個(gè)容量比較大的，稱為"系統(tǒng)保留區(qū)"的區(qū)域。這樣雖然可以進(jìn)一步簡(jiǎn)化生產(chǎn)的流程，加快生產(chǎn)速度和降低生產(chǎn)成本，但是從另一方面，卻又大大增加了硬盤出現(xiàn)致命性損壞的幾率，且縮短了硬盤的使用壽命。一般來說，硬盤的損壞按大類可以分為硬損壞和軟損壞。硬損壞包括磁頭組件損壞、控制電路損壞、綜合性損壞和扇區(qū)物理性損壞一般人稱之為物理壞道四種。磁頭組件損壞主要指硬盤中磁頭組件的某部分被損壞，造成部分或全部磁頭無法正常讀寫的情況。磁頭組件損壞的方式和可能性非常多，主要包括磁頭臟、磁頭磨損、磁頭懸臂變形、磁線圈受損、移位等?？刂齐娐窊p壞是指硬盤的電子線路板中的某一部分線路斷路或短路，或者某些電氣元件或IC芯片損壞等等，導(dǎo)致硬盤在通電后盤片不能正常起轉(zhuǎn)，或者起轉(zhuǎn)后磁頭不能正確尋道等。綜合性損壞主要是指因?yàn)橐恍┪⑿〉淖兓褂脖P產(chǎn)生的種種問題。有些是硬盤在使用過程中因?yàn)榘l(fā)熱或者其他關(guān)系導(dǎo)致部分芯片老化，有些是硬盤在受到震動(dòng)后，外殼、盤面或馬達(dá)主軸產(chǎn)生了微小的變化或位移，有些是硬盤本身在設(shè)計(jì)方面就存在散熱、摩擦或結(jié)構(gòu)上的缺陷。種種的原因?qū)е掠脖P不穩(wěn)定，經(jīng)常丟數(shù)據(jù)或者出現(xiàn)邏輯錯(cuò)誤，工作噪音大，讀寫速度慢，有時(shí)能正常工作但有時(shí)又不能正常工作等。扇區(qū)物理性損壞則是指因?yàn)榕鲎?、磁頭摩擦或其他原因?qū)е麓疟P盤面出現(xiàn)的物理性損壞，譬如劃傷、掉磁等。讓硬盤不再容易很受傷以上種種損壞模式都可能是由于傳統(tǒng)硬盤的磁頭讀取信道數(shù)據(jù)時(shí)造成了損傷。如果硬盤不是采用這種在“旋轉(zhuǎn)”中讀取數(shù)據(jù)的方式的話，這些問題發(fā)生的幾率將會(huì)大大減小，甚至根本不會(huì)發(fā)生。為了解決這些問題，人們研制出了"固態(tài)硬盤"，一種不需要再旋轉(zhuǎn)的、現(xiàn)有硬盤的替代品。2005年6月17日，三星電子就發(fā)布了一款基于NAND一種閃存類型，類似于數(shù)碼相機(jī)上使用的閃存卡，能夠進(jìn)行讀和寫操作，是一種常駐存儲(chǔ)方案的產(chǎn)品。它被稱作"世界上第一款固態(tài)硬盤"Solid State Disk，SSD。沒有機(jī)械裝置，完全的半導(dǎo)體化，使SSD形成了自己的特點(diǎn):不怕震動(dòng)，溫度范圍寬形變小，運(yùn)轉(zhuǎn)安靜沒有噪音。從字面上理解，"固態(tài)"和"硬盤"兩個(gè)詞的組合就蘊(yùn)涵了深刻的含義，"固態(tài)"是它區(qū)分與傳統(tǒng)硬盤概念的關(guān)鍵字，而"硬盤"兩個(gè)字也不僅僅是一種沿用，這要求新產(chǎn)品不折不扣地保留老式硬盤的功能與特性——大量地且相對(duì)快速的存儲(chǔ)和讀寫能力。目前，傳統(tǒng)硬盤的存儲(chǔ)容量已經(jīng)非常巨大，與早期的相對(duì)低下的容量形成了鮮明的對(duì)比。因?yàn)樵鴰缀螘r(shí)，硬盤的容量還大多以MB兆為單位，1956年9月IBM公司制造的世界上第一臺(tái)磁盤存儲(chǔ)系統(tǒng)只有區(qū)區(qū)的5MB，而現(xiàn)今硬盤技術(shù)飛速的發(fā)展，數(shù)百GB容量的硬盤也已普及開來。40GB、60GB、80GB、100GB、120GB、160GB、200GB，都不在話下。與之相比，固態(tài)硬盤的存儲(chǔ)容量還不夠大，就拿三星這款產(chǎn)品來說，它本身還不是十分成熟，最大的問題也正是在于其最大容量只有16GB。但是就像IT產(chǎn)業(yè)所有新生事物一樣，它的發(fā)展和進(jìn)步只是一個(gè)時(shí)間的問題。在讀寫速度方面，目前主流的家用級(jí)硬盤，內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸率基本還停留在70-90 MB/s左右，而且在連續(xù)工作時(shí)，這個(gè)數(shù)據(jù)會(huì)降到更低。而就外部數(shù)據(jù)傳輸率External Transfer Rate來說，目前ATA硬盤最大傳輸率可達(dá)每秒150M字節(jié)。這些只是硬盤理論上最大的外部數(shù)據(jù)傳輸率，在實(shí)際的日常工作中可能無法達(dá)到這個(gè)數(shù)值。同樣與之相比，還是以三星的新產(chǎn)品為例，其讀速率為每秒57M字節(jié)，寫速率為32M字節(jié)。與傳統(tǒng)硬盤還有不小的差距。除此之外，由于FLASH存在寫入次數(shù)限制，壽命為10萬次左右，所以SSD不適合于頻繁讀寫數(shù)據(jù)的場(chǎng)合。如果是 NVRAM構(gòu)成的FLASH，長(zhǎng)時(shí)間不加電，系統(tǒng)就會(huì)在電池失效的情況下，數(shù)據(jù)將會(huì)全部丟失，不能保證可靠性。這些都是SSD目前存在的問題?？礃幼?，新的固態(tài)硬盤在這兩個(gè)對(duì)存儲(chǔ)設(shè)備至關(guān)重要的參數(shù)的比拼中狠狠地摔下了馬。那么"固態(tài)硬盤"到底能不能成功替代傳統(tǒng)硬盤呢?人們對(duì)固態(tài)存儲(chǔ)寄與的希望難道都是一廂情愿?"路遙知馬力"，新技術(shù)常常是不完善的，但正是這種不完善和作為新事物所擁有的更大發(fā)展空間，成為了其擊敗老牌競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手最重要的王牌。面對(duì)前面提到的傳統(tǒng)硬盤的那些硬傷，固態(tài)硬盤的優(yōu)勢(shì)很明顯。但固態(tài)硬盤之所以能夠橫空出世，也決不僅僅依靠一張王牌。我們知道，傳統(tǒng)硬盤是要依靠盤片的高速旋轉(zhuǎn)來讀取數(shù)據(jù)的，每塊硬盤的份量都不輕，拿在手里就是一個(gè)鐵塊子。讓他里面的盤面旋轉(zhuǎn)所需要的耗能大小可想而知。而固態(tài)硬盤完全沒有這個(gè)問題，加之采用了更多新的節(jié)能設(shè)計(jì)，固態(tài)硬盤在耗電量的對(duì)決中打了一個(gè)絕對(duì)漂亮的翻身仗。據(jù)悉，固態(tài)硬盤的耗電量甚至不超過常規(guī)硬盤耗電量的5%。而更加令人興奮的是固態(tài)硬盤在性能方面的表現(xiàn)，因?yàn)椴捎昧碎W存技術(shù)，新型硬盤在性能測(cè)試中得到的分?jǐn)?shù)是一般標(biāo)準(zhǔn)硬盤的1.5倍。也就是說，它的性能比一般硬盤提高了一半以上。隨著FLASH的主要供應(yīng)廠商如 Intel、AMD/FUJITSU、SST、SAMSUNG、TOSHIBA等采用新工藝新技術(shù)，F(xiàn)LASH的密度變得更大，壽命更長(zhǎng)，價(jià)格更低，SSD產(chǎn)品定會(huì)有新的進(jìn)步，它的應(yīng)用也會(huì)越來越廣泛。因此，僅就這些優(yōu)勢(shì)來看，固態(tài)硬盤還是很有可能取代傳統(tǒng)硬盤的，而且在短期內(nèi)，在移動(dòng)終端設(shè)備和筆記本電腦中，實(shí)現(xiàn)這種替代的機(jī)會(huì)相對(duì)更大。SSD是否前途無量?目前SSD一般還是用在特殊場(chǎng)合，主要是工業(yè)控制和嵌入式產(chǎn)品，前者如電信設(shè)備里單板處理器上的程序或高檔儀器的程序存儲(chǔ)，后者的應(yīng)用如PDA、數(shù)碼相機(jī)、MP3播放器等。當(dāng)然也有單一為了高可靠性而不惜成本選用大容量固態(tài)硬盤的特殊環(huán)境，如飛機(jī)的黑匣子等。未來的SSD會(huì)朝著什么方向發(fā)展?更大容量，更小體積?都有可能，但似乎SSD的發(fā)展前途更多地要取決于它應(yīng)用范圍的擴(kuò)展。隨著移動(dòng)終端設(shè)備計(jì)算能力的提高和企業(yè)、個(gè)人對(duì)移動(dòng)終端設(shè)備需求的增多，移動(dòng)設(shè)備的存儲(chǔ)也會(huì)隨之越來越引起人們的關(guān)注。留給固態(tài)硬盤展示自己的舞臺(tái)空間是很大的。說到這有必要奏一個(gè)插曲，對(duì)于移動(dòng)設(shè)備的存儲(chǔ)，固態(tài)硬盤并不是唯一的方案，也不是最早的方案。20世紀(jì)60年代發(fā)明硬盤和相應(yīng)技術(shù)的IBM一直就是磁存儲(chǔ)領(lǐng)域的佼佼者。而對(duì)于存儲(chǔ)市場(chǎng)近年來的新趨勢(shì)，IBM憑借多年來在存儲(chǔ)市場(chǎng)里摸爬滾打得出經(jīng)驗(yàn)，認(rèn)定移動(dòng)存儲(chǔ)介質(zhì)將是未來存儲(chǔ)市場(chǎng)發(fā)展的一種趨勢(shì)，擁有巨大的市場(chǎng)潛力。在經(jīng)過慎重的考慮之后，IBM決定以CF標(biāo)準(zhǔn)為平臺(tái)，研制以磁記錄為原理的移動(dòng)存儲(chǔ)介質(zhì)產(chǎn)品，也就是現(xiàn)在的微硬盤Microdrive。顧名思義，是指一種體積非常微小的硬盤式數(shù)據(jù)儲(chǔ)存裝置，這個(gè)名詞除了作為一種硬件產(chǎn)品種類外，也是最早由IBM注冊(cè)、但目前專利權(quán)屬于日立全球儲(chǔ)存技術(shù)公司日立GST，Hitachi Global Storage Technologies的此類商品所用的名稱。微硬盤與SSD最大的區(qū)別就是它還是保留了傳統(tǒng)硬盤依靠探針在磁盤上尋道的數(shù)據(jù)讀寫方法，自然也就繼承了傳統(tǒng)硬盤那些由于這一特性所導(dǎo)致的缺點(diǎn)。IBM對(duì)市場(chǎng)的洞察力是敏銳的，但是它看對(duì)了方向，卻少算了一步，它看到了移動(dòng)設(shè)備的存儲(chǔ)擁有的巨大市場(chǎng)潛力，但I(xiàn)BM的微硬盤技術(shù)卻還是在圍著傳統(tǒng)硬盤的中軸轉(zhuǎn)圈，如果能夠跳出這個(gè)圈子從固態(tài)硬盤的方面考慮移動(dòng)存儲(chǔ)的前途，今天的市場(chǎng)又會(huì)是什么樣子呢?不論如何，如果將來固態(tài)硬盤技術(shù)能夠不斷進(jìn)步，那么不僅僅是在移動(dòng)終端上，企業(yè)級(jí)的存儲(chǔ)應(yīng)用也會(huì)更加青睞固態(tài)存儲(chǔ)更低的能耗和更高的穩(wěn)定性，特別是拋開傳統(tǒng)硬盤轉(zhuǎn)速以及由磁盤旋轉(zhuǎn)帶來諸多問題的困擾，向新的存儲(chǔ)時(shí)代邁出一步。