SSD非常好用,但是SSD的使用寿命比机械键盘短很多。那么如何延长SSD的使用寿命呢?这一次,边肖带给你固态硬盘的技能。让我们来看看。
固态硬盘SSD的使用技巧
如何延长固态硬盘的使用寿命
显然,减少SSD的读取次数和时间可以延长SSD的寿命。有的机械硬盘一起用,系统缓存和应用软件放在机械硬盘上,所以电脑系统放在SSD上。这是一种方法,但是两个硬盘之间的数据交换肯定没有单个固态硬盘那么强,有一定的局限性。
还有一种方法就是让内存来做缓存,就像上面的方法一样,但是内存的运行速度要比固态硬盘和机械硬盘快很多,所以这种方法更好。这种方法的前提是你必须有一个至少8G内存的大内存条,否则不会有多余的内存空间分配给缓存。
(同solid-statedisk)固态(磁)盘
这种缓存处理需要一个软件把内存分成一个虚拟的盘符,相当于一个真实的磁盘,可以访问文件。
然后,设置系统的缓存。浏览器缓存文件放在虚拟盘里,任何需要缓存的应用软件都可以放在里面,减少了对固态盘的访问。
如果无法设置缓存文件,可以查看各个软件的设置来更改缓存地址。
关于固态硬盘
固态硬盘(简称固态硬盘)固态硬盘(solid State drive)是由固态电子存储芯片阵列构成的硬盘,由控制单元和存储单元(FLASH芯片和DRAM芯片)组成。固态硬盘在接口规格和定义、功能和用法上与普通硬盘完全相同,产品外观和尺寸也与普通硬盘完全相同。广泛应用于军事、车辆、工业控制、视频监控、网络监控、网络终端、电力、医疗、航空、导航设备等领域。
芯片的工作温度范围很宽,有商用产品(0~70)和工业产品(-40~85)。虽然成本高,但正逐渐向DIY市场蔓延。由于固态硬盘技术和传统硬盘技术的不同,涌现出了很多新的内存厂商。厂商只需要购买NAND内存,再配合合适的控制芯片,就可以制造固态硬盘。新一代固态硬盘广泛采用SATA-2接口、SATA-3接口、SAS接口、MSATA接口、PCI-E接口、NGFF接口、CFast接口和SFF-8639接口。
分类
分类方法:
SSD的存储介质有两种,一种是闪存(闪存芯片),一种是DRAM。
基于闪存的类:基于闪存的固态硬盘(IDEFLASH DISK,Serial ATA闪存盘):使用闪存芯片作为存储介质,也就是通常所说的SSD。其外观可以做成各种形状,如笔记本硬盘、微硬盘、存储卡、u盘等。这款SSD最大的优点是可以移动,数据保护不受电源控制,可以适应各种环境,适合个人用户。[1]一般擦除3000次左右。以常用的64G为例,在SSD的均衡写入机制下,总可擦除数据为64G X 3000=192000G g,如果你是一个喜欢每天下载视频,然后每天看完就删100G的变态视频王,可用天数为192000/100=1920,即1920。如果你只是一个每天写远低于10G数据的普通用户,以10G为例,你可以不间断使用52.5年。如果用128G的SSD,可以不间断使用104年!这是什么概念?和普通硬盘HDD一样,理论上可以无限读写。
基于DRAM类别:
基于DRAM的固态硬盘:DRAM作为存储介质,应用范围较窄。它模仿传统硬盘的设计,可以通过大多数操作系统的文件系统工具进行设置和管理,并提供工业标准的PCI和FC接口,用于连接主机或服务器。应用模式可分为SSD硬盘和SSD硬盘阵列。它是一种高性能内存,使用寿命长。美中不足的是,它需要一个独立的电源来保护数据安全。DRAM SSD是比较非主流的设备。[1]
发展历史
1956年,IBM发明了世界上第一个硬盘。
1968年,IBM再次提出“温彻斯特”技术的可行性,奠定了硬盘的发展方向。
1970年,sun StorageTek开发了第一个固态硬盘驱动器。
1989年,世界上第一个固态硬盘出现。
2006年3月,三星率先发布了32GB固态硬盘笔记本电脑。
2007年1月,SanDisk公司发布了1.8英寸32GB固态硬盘,3月又发布了2.5英寸32GB型号。
2007年6月,东芝推出了首款120GB固态硬盘笔记本电脑。
合并地图集
综合地图集(2张)
2008年9月,MemoRight SSD正式发布,标志着中国企业进入固态硬盘行业的步伐加快。
2009年SSD发展迅猛,各大厂商蜂拥而入,存储虚拟化正式进入新阶段。
2010年2月,梦龙发布了全球首款SATA 6Gbps接口SSD,突破了300mb/s的SATAII接口读写速度。
2010年底,Renes Renice推出全球首款高性能mSATA固态硬盘,并获得专利权。
2012年,苹果在其笔记本电脑上应用了512G的固态硬盘。[1]
2015年8月1日,泰克推出首款带Type-C接口的移动固态硬盘。【2】这款SSD提供了最新的Type-C接口,支持双面插入USB接口。[2]
2016年1月1日,中国存储厂商泰克发布全球首款Type-C指纹加密SSD。[2]
基本结构
基于闪存的固态硬盘是固态硬盘的主要品类,内部结构非常简单。固态硬盘中的主体其实是一块PCB板,而这块PCB板上最基本的配件就是控制芯片、缓存芯片(有些低端硬盘没有缓存芯片)和存储数据的闪存芯片。
主控芯片种类繁多,有LSISandForce、Indilinx、JMicron、Marvell、群联、Goldendisk、三星、Intel等。主控芯片是固态硬盘的大脑。它的作用一是合理分配数据在各个闪存芯片上的负载,二是承担整个数据的传输,连接闪存芯片与外部SATA接口。不同主控的能力差别很大,比如数据处理能力、算法、闪存芯片的读写控制等,都会直接导致固态硬盘产品的性能差距高达几十倍。
主控芯片
大型固态硬盘主控芯片品牌、型号及产品清单
品牌[3]
类型[3]
代表性产品[3]
你有独立的优化软件吗
美国英特尔公司(财富500强公司之一以生产CPU芯片著称)
PC29AS21AA0、PC29AS21BA0
英特尔320系列G3(80克)
是
桑德福斯
SF-1500/SF-1200和SF-2000系列
Xability 3,weigang S511/S510,ShineDisk
不
LSISandForce
SF-2141、SF-2241和SF-2281
SF-2200/2100系列
威刚SP900,金士顿HyperX系列,ShineDisk
不
JMicron
JMF602、JMF612、JMF618、JMF667H、赫拉克剌斯
威刚SP600,ShineDisk,金士顿的SSD Now V系列,还有Galaxy系列
不
马韦尔
88SS9174-BJP2、88SS9174-BKK2
英特尔510系列、Magnum C400、Puckett PX-128M2S、伟哥SP920/SP910
不
Indilinx
IDX110M00-LC、IDX110M01-LC
SOLIDATA K5-64Me
不
猎户座腰带
S3C49RBX01-YH80、S3C29RBB01-YK40
三星SLC 3.5 100GB
是
东芝
TC58NCF602GAT、TC58NCF618GBT、T6UG1XBG
东芝)Q系列
是
Goldendisk GDSA25、GDMSA、GDCFA、GDSAI云存储技术SLC 2.5 60GB否
容晖SM2242、SM2244、SM2246、SM2235金古德金古德8G 16G 32G 64G 128G系列
新型数据解决方案NDS334F NDS334系列
是
Texin [2] PER820系列和PER860系列
特科欣per820,特科欣PER860 [2]
不
高速缓存芯片
主控芯片旁边是缓存芯片。和传统硬盘一样,SSD需要一个高速缓存芯片来辅助主控芯片进行数据处理。这里需要注意的是,一些廉价的SSD方案为了节约成本,省略了这块缓存芯片,在使用中会对性能产生一定的影响。[4]
闪存芯片
PCB除了主控芯片和缓存芯片,其余大部分都是NAND Flash芯片。NAND闪存芯片分为SLC(单层单元)、MLC(多层单元)和TLC(三层单元)NAND闪存。[4]
与传统硬盘相比
SSD的接口规格和定义、功能和用法与普通HDD几乎相同,外形和尺寸与普通2.5寸HDD基本相同。
固态硬盘具有传统机械硬盘不具备的读写速度快、重量轻、能耗低、体积小等特点,缺点也很明显。虽然IDC认为SSD已经进入了存储市场的主流,但是它的价格还是比较高,容量低,而且一旦硬件损坏,数据很难恢复。而且有人认为SSD的耐用性(寿命)比较短。
影响SSD性能的几个因素是主控芯片、NAND闪存介质和固件。在相同条件下,使用的接口也可能影响SSD的性能。
主流接口是SATA(包括3Gb/s和6Gb/s)接口,也有PCIe 3.0接口的SSD。
由于SSD和普通磁盘在设计和数据读写原理上的不同,其内部结构也有很大的不同。一般来说,固态硬盘(SSD)结构简单,可以拆卸。所以我们平时看到的关于SSD性能评测的文章,大部分都附有SSD的内部拆解图。
另一方面,普通机械磁盘的数据读写是依靠磁盘高速旋转产生的气流托起磁头,使磁头无限靠近磁盘而不接触,步进电机推动磁头读取通道变化数据。所以它的内部结构比较复杂精密,一般不允许拆卸。一旦人为拆卸,很可能造成损坏,磁盘无法正常工作。这就是为什么我们在评测磁盘的时候基本上看不到磁盘的拆解图。[5]
优势
读写速度快:采用闪存作为存储介质,读取速度比机械硬盘快。固态硬盘不使用磁头,寻道时间几乎为零。连续写入速度惊人,大部分SSD厂商都会宣称自己的SSD连续读写速度超过500MB/s!SSD的速度不仅体现在连续读写上,更体现在SSD的终极意义上,最直接的体现在大部分日常操作中。与此相关,访问时间极低。最常见的7200转机械硬盘的寻道时间一般为12-14毫秒,而固态硬盘的寻道时间可以轻松达到0.1毫秒甚至更低。[6]
防震抗摔:传统硬盘是磁盘式的,数据存储在磁盘扇区。SSD采用的是闪存颗粒(即mp3、u盘等存储介质),所以SSD内部没有任何机械部件,即使高速移动甚至翻转倾斜也不会影响正常使用,在碰撞和震动的情况下也能最大限度地降低数据丢失的可能性。相比传统硬盘,固态硬盘有着绝对的优势。[6]
低功耗:SSD的功耗低于传统HDD。
噪音:SSD没有机械电机和风扇,工作时噪音值为0 dB。基于闪存的固态硬盘在工作状态下能耗低,发热量低(但高端或大容量产品能耗较高)。内部没有机械运动部件,没有机械故障,不怕碰撞、冲击、震动。固态硬盘使用的是闪存芯片,没有机械部件,所以具有发热量低,散热快的特点。[6]
工作温度范围宽:典型的硬盘驱动器只能在5到55摄氏度的温度范围内工作。大多数固态硬盘可以在-10~70摄氏度的环境下工作。固态硬盘比同等容量的机械硬盘更小更轻。SSD的接口规格和定义、功能和用法与普通HDD相同,产品外观和尺寸也与普通HDD相同。它的工作温度范围很宽(-40~85)。
轻巧:固态硬盘的重量更轻,比传统的1.8英寸硬盘轻20-30克。
劣势
容量:SSD最大容量只有4TB,SanDisk公布的Optimus MAX(擎天柱)[7]
寿命限制:SSD的闪存存在擦除次数有限的问题,这也是很多人诟病其寿命短的原因。完整的闪存擦除一次称为一次市盈率,所以闪存的寿命是以市盈率为单位的。34nm闪存芯片的寿命约为5000 P/E,而25nm闪存芯片的寿命约为3000 p/e,随着SSD固件算法的改进,新的SSD可以提供更少的不必要的写入。一个120G的固态硬盘需要写一个120G的文件才能算作P/E,普通用户正常使用,即使每天写50G,平均每2天就能写完P/E,3000 P/E可以用20年。到那时,固态硬盘早就被更先进的设备取代了(在实际使用中,用户是随机写入而不是连续写入,所以在使用寿命期间坏轨的概率会更高)。此外,虽然固态硬盘的每个扇区可以重复擦除100,000次(SLC),但一些应用程序,如操作系统的日志记录,可能会重复读写一个扇区,在这种情况下,固态硬盘的实际寿命尚未经过测试。然而,通过均衡算法对存储单元的管理,其预期寿命将会延长。SLC的写寿命是10万次,而成本更低的MLC写寿命只有1万次,廉价的TLC闪存只有可怜的500-1000次。
售价高:市场上128GB SSD产品价格在550元人民币左右,256GB产品价格在950元人民币左右(2014年价格)。算下来,每GB价格在4.2元(2014年价格)左右,仍然比传统机械硬盘每GB 0.3元(2014年价格)的价格高出十倍。市面上128GB MLC(多层单元)固态硬盘一般售价在550元左右(2014年),部分较小型号甚至达到750元左右。而这个价格足够买一个3TB容量的传统硬盘了。128GB SLC(单层单元)固态硬盘价格高达2000多元。