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有關SSD固態硬碟

之前介紹的都是傳統的機械硬碟,下面來介紹一下固態硬碟。

1、概述

固態硬碟(Solid State Drives),簡稱固盤,用固態電子存儲晶元陣列而製成的硬碟,由控制單元和存儲單元(FLASH晶元、DRAM晶元)組成。由於固態硬碟技術與傳統機械磁碟技術不同,所以產生了不少新興的存儲器廠商。廠商只需購買NAND存儲器,再配合適當的控制晶元,就可以製造固態硬碟了。

2、分類

(1)基於快閃記憶體的固態硬碟(IDEFLASH DISK、Serial ATA Flash Disk):採用FLASH晶元作為存儲介質,這也是通常所說的SSD。它的外觀可以被製作成多種模樣,例如:筆記本硬碟、微硬碟、存儲卡、U盤等樣式。這種SSD固態硬碟最大的優點就是可以移動,而且數據保護不受電源控制,能適應於各種環境,適合於個人用戶使用。

(2)基於DRAM的固態硬碟:採用DRAM作為存儲介質,它仿效傳統硬碟的設計,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,並提供工業標準的PCI和FC介面用於連接主機或者伺服器。應用方式可分為SSD硬碟和SSD硬碟陣列兩種。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。

3、對比傳統機械硬碟

固態硬碟的介面規範和定義、功能及使用方法上與普通機械硬碟幾近相同,外形和尺寸也基本與普通的 2.5英寸硬碟一致。固態硬碟具有傳統機械硬碟不具備的快速讀寫、質量輕、能耗低以及體積小等特點,同時其劣勢也較為明顯。儘管IDC認為SSD已經進入存儲市場的主流行列,但其價格偏貴,容量偏低,一旦硬體損壞,數據較難恢復等;並且亦有人認為固態硬碟的耐用性(壽命)相對較短。

影響固態硬碟性能的幾個因素主要是:主控晶元、NAND快閃記憶體介質和固件。在上述條件相同的情況下,採用何種介面也可能會影響SSD的性能。

主流的介面是SATA(包括3Gb/s和6Gb/s兩種)介面,亦有PCIe 3.0介面的SSD問世。

由於SSD與普通磁碟的設計及數據讀寫原理的不同,使得其內部的構造亦有很大的不同。一般而言,固態硬碟(SSD)的構造較為簡單,並且也可拆開;所以我們通常看到的有關SSD性能評測的文章之中大多附有SSD的內部拆卸圖。

而反觀普通的機械磁碟,其數據讀寫是靠碟片的高速旋轉所產生的氣流來托起磁頭,使得磁頭無限接近碟片,而又不接觸,並由步進電機來推動磁頭進行換道數據讀取。所以其內部構造相對較為複雜,也較為精密,一般情況下不允許拆卸。一旦人為拆卸,極有可能造成損害,磁碟無法正常工作。

4、優點總結

讀寫速度快;

防震抗摔性;

低功耗;

無噪音;

工作溫度範圍大;

輕便,比機械硬碟輕。

5、正確的使用與保養

(1)不要使用碎片整理

消費級固態硬碟的擦寫次數是有限制,碎片整理會大大減少固態硬碟的使用壽命。除此之外,使用固態硬碟最好禁用win7的預讀(Superfetch)和快速搜索(Windows Search)功能。這兩個功能的實用意義不大,而禁用可以降低硬碟讀寫頻率。

(2)小分區 ,少分區。

還是由於固態硬碟的「垃圾回收機制」。在固態硬碟上徹底刪除文件,是將無效數據所在的整個區域摧毀,過程是這樣的:先把區域內有效數據集中起來,轉移到空閑的位置,然後把「問題區域」整個清除。這一機制意味著,分區時不要把SSD的容量都分滿。例如一塊128G的固態硬碟,廠商一般會標稱120G,預留了一部分空間。但如果在分區的時候只分100G,留出更多空間,固態硬碟的性能表現會更好。這些保留空間會被自動用於固態硬碟內部的優化操作,如磨損平衡、垃圾回收和壞塊映射。這種做法被稱之為「小分區」。

「少分區」則是另外一種概念。一方面主流SSD容量都不是很大,分區越多意味著浪費的空間越多,另一方面分區太多容易導致分區錯位,在分區邊界的磁碟區域性能可能受到影響。

(3)保留足夠剩餘空間

固態硬碟存儲越多性能越慢。而如果某個分區長期處於使用量超過90%的狀態,固態硬碟崩潰的可能性將大大增加。所以及時清理無用的文件,設置合適的虛擬內存大小,將電影音樂等大文件存放到機械硬碟非常重要,必須讓固態硬碟分區保留足夠的剩餘空間。

(4)及時刷新固件

「固件」好比主板上的BIOS,控制固態硬碟一切內部操作,不僅直接影響固態硬碟的性能、穩定性,也會影響到壽命。優秀的固件包含先進的演算法能減少固態硬碟不必要的寫入,從而減少快閃記憶體晶元的磨損,維持性能的同時也延長了固態硬碟的壽命。因此及時更新官方發布的最新固件顯得十分重要。不僅能提升性能和穩定性,還可以修復之前出現的bug。

(5)學會使用恢復指令

固態硬碟的Trim重置指令可以把性能完全恢復到出廠狀態。但不建議過多使用,因為對固態硬碟來說,每做一次Trim重置就相當於完成了一次完整的擦寫操作,對磁碟壽命會有影響。

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