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固態(tài)硬盤SSD使用技巧

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固態(tài)硬盤SSD使用技巧

  固態(tài)硬盤非常好用,但是固態(tài)硬盤的使用壽命相比機械鍵盤會短很多,那么如何延長SSD使用壽命?本次學習啦小編為大家?guī)鞸SD使用技巧,一起來看看。

  固態(tài)硬盤SSD使用技巧

  如何延長SSD使用壽命

  顯然,減少固態(tài)硬盤的讀取次數(shù)和時間就可以延長固態(tài)硬盤的壽命,有的機械硬盤與固態(tài)硬盤一起使用,把系統(tǒng)緩存和應(yīng)用軟件放在機械硬盤,則電腦系統(tǒng)就放在固態(tài)硬盤。這是一種方法,但是兩個硬盤交換數(shù)據(jù)肯定沒有單個固態(tài)硬盤強,有一定的局限性。

  還有一種方法就是讓內(nèi)存來做緩存處理,跟上面的方法一樣,但是內(nèi)存的運行速度遠遠比固態(tài)硬盤和機械硬盤都快,所以這個方法比較好。這種方法的前提是你必須要有一個大的內(nèi)存條,最少8G內(nèi)存,不然哪來多余的內(nèi)存空間分出來做緩存處理呢。

  SSD

  這種緩存的處理需要一個軟件來把內(nèi)存分出做虛擬盤符,相當于一個真實的盤,可以存取文件。

  接著就是設(shè)置系統(tǒng)的緩存,瀏覽器緩存文件都放在虛擬盤里,只要是有需要緩存的應(yīng)用軟件都可以放進去,這樣減少了固態(tài)硬盤的存取了。

  如果不會設(shè)置緩存文件,那可以看看每個軟件的設(shè)置里面有更改緩存地址。

  關(guān)于固態(tài)硬盤

  固態(tài)硬盤(Solid State Drives),簡稱固盤,固態(tài)硬盤(Solid State Drive)用固態(tài)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、DRAM芯片)組成。固態(tài)硬盤在接口的規(guī)范和定義、功能及使用方法上與普通硬盤的完全相同,在產(chǎn)品外形和尺寸上也完全與普通硬盤一致。被廣泛應(yīng)用于軍事、車載、工控、視頻監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)終端、電力、醫(yī)療、航空、導航設(shè)備等領(lǐng)域。

  其芯片的工作溫度范圍很寬,商規(guī)產(chǎn)品(0~70℃)工規(guī)產(chǎn)品(-40~85℃)。雖然成本較高,但也正在逐漸普及到DIY市場。由于固態(tài)硬盤技術(shù)與傳統(tǒng)硬盤技術(shù)不同,所以產(chǎn)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?shù)目刂菩酒?,就可以制造固態(tài)硬盤了。新一代的固態(tài)硬盤普遍采用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。

  分類

  分類方式:

  固態(tài)硬盤的存儲介質(zhì)分為兩種,一種是采用閃存(FLASH芯片)作為存儲介質(zhì),另外一種是采用DRAM作為存儲介質(zhì)。

  基于閃存類:基于閃存的固態(tài)硬盤(IDEFLASH DISK、Serial ATA Flash Disk):采用FLASH芯片作為存儲介質(zhì),這也是通常所說的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(tài)硬盤最大的優(yōu)點就是可以移動,而且數(shù)據(jù)保護不受電源控制,能適應(yīng)于各種環(huán)境,適合于個人用戶使用。[1] 一般它擦寫次數(shù)普遍為3000次左右,以常用的64G為例,在SSD的平衡寫入機理下,可擦寫的總數(shù)據(jù)量為64G X 3000 = 192000G,假如你是個變態(tài)視頻王每天喜歡下載視頻看完就刪每天下載100G的話,可用天數(shù)為192000 / 100 = 1920,也就是 1920 / 366 = 5.25 年。如果你只是普通用戶每天寫入的數(shù)據(jù)遠低于10G,就拿10G來算,可以不間斷用52.5年,再如果你用的是128G的SSD的話,可以不間斷用104年!這什么概念?它像普通硬盤HDD一樣,理論上可以無限讀寫,

  基于DRAM類:

  基于DRAM的固態(tài)硬盤:采用DRAM作為存儲介質(zhì),應(yīng)用范圍較窄。它仿效傳統(tǒng)硬盤的設(shè)計,可被絕大部分操作系統(tǒng)的文件系統(tǒng)工具進行卷設(shè)置和管理,并提供工業(yè)標準的PCI和FC接口用于連接主機或者服務(wù)器。應(yīng)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(shù)據(jù)安全。DRAM固態(tài)硬盤屬于比較非主流的設(shè)備。[1]

  發(fā)展歷程

  1956年,IBM公司發(fā)明了世界上第一塊硬盤。

  1968年,IBM重新提出“溫徹斯特”(Winchester)技術(shù)的可行性,奠定了硬盤發(fā)展方向。

  1970年,StorageTek公司(Sun StorageTek)開發(fā)了第一個固態(tài)硬盤驅(qū)動器。

  1989年,世界上第一款固態(tài)硬盤出現(xiàn)。

  2006年3月,三星率先發(fā)布一款32GB容量的固態(tài)硬盤筆記本電腦,

  2007年1月,SanDisk公司發(fā)布了1.8寸32GB固態(tài)硬盤產(chǎn)品,3月又發(fā)布了2.5寸32GB型號。

  2007年6月,東芝推出了其第一款120GB固態(tài)硬盤筆記本電腦。

  合并圖冊

  合并圖冊(2張)

  2008年9月,憶正MemoRight SSD的正式發(fā)布,標志著中國企業(yè)加速進軍固態(tài)硬盤行業(yè)。

  2009年,SSD井噴式發(fā)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(fā)布了全球首款SATA 6Gbps接口固態(tài)硬盤,突破了SATAII接口300MB/s的讀寫速度。

  2010年底,瑞耐斯Renice推出全球第一款高性能mSATA固態(tài)硬盤并獲取專利權(quán)。

  2012年,蘋果公司在筆記本電腦上應(yīng)用容量為512G的固態(tài)硬盤。[1]

  2015年8月1日,特科芯推出了首款Type-C接口的移動固態(tài)硬盤。[2] 該款SSD提供了最新的Type-C接口,支持USB接口雙面插入。[2]

  2016年1月1日,中國存儲廠商特科芯發(fā)布了全球首款Type-C指紋加密SSD。[2]

  基本結(jié)構(gòu)

  基于閃存的固態(tài)硬盤是固態(tài)硬盤的主要類別,其內(nèi)部構(gòu)造十分簡單,固態(tài)硬盤內(nèi)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(部分低端硬盤無緩存芯片)和用于存儲數(shù)據(jù)的閃存芯片。

  市面上比較常見的固態(tài)硬盤有LSISandForce、Indilinx、JMicron、Marvell、Phison、Goldendisk、Samsung以及Intel等多種主控芯片。主控芯片是固態(tài)硬盤的大腦,其作用一是合理調(diào)配數(shù)據(jù)在各個閃存芯片上的負荷,二則是承擔了整個數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn),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(shù)據(jù)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(tài)硬盤產(chǎn)品在性能上差距高達數(shù)十倍。

  主控芯片

  大固態(tài)硬盤主控芯片品牌、型號、產(chǎn)品一覽

  品牌[3]

  型號[3]

  代表產(chǎn)品[3]

  是否擁有自主優(yōu)化軟件[3]

  Intel

  PC29AS21AA0、PC29AS21BA0

  Intel 320 Series G3(80G)

  是

  SandForce

  SF-1500/SF-1200、SF-2000系列

  OCZ Agility3、威剛 S511/S510、ShineDisk

  否

  LSISandForce

  SF-2141、SF-2241和SF-2281

  SF-2200/2100系列

  威剛SP900、金士頓HyperX 系列、ShineDisk

  否

  JMicron

  JMF602、JMF612、JMF618、JMF667H、Heracles

  威剛 SP600、ShineDisk、金士頓的SSD Now V系列、影馳系列

  否

  Marvell

  88SS9174-BJP2、88SS9174-BKK2

  Intel的510系列、鎂光C400、浦科特 PX-128M2S、威剛 SP920/SP910

  否

  Indilinx

  IDX110M00-LC、IDX110M01-LC

  SOLIDATA K5-64Me

  否

  三星

  S3C49RBX01-YH80、S3C29RBB01-YK40

  三星 SLC 3.5 100GB

  是

  東芝

  TC58NCF602GAT、TC58NCF618GBT、T6UG1XBG

  東芝(TOSHIBA) Q系列

  是

  Goldendisk GDSA25、GDMSA、GDCFA,GDSAI 云存科技 SLC 2.5 60GB 否

  慧榮 SM2242,SM2244,SM2246 SM2235 金固德KINGOOD 8G 16G 32G 64G 128G系列

  Novel Data Solution NDS334F NDS334 系列

  是

  特科芯[2] PER820系列 、PER860系列

  特科芯per820 、特科芯PER860 [2]

  否

  緩存芯片

  主控芯片旁邊是緩存芯片,固態(tài)硬盤和傳統(tǒng)硬盤一樣需要高速的緩存芯片輔助主控芯片進行數(shù)據(jù)處理。這里需要注意的是,有一些廉價固態(tài)硬盤方案為了節(jié)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。[4]

  閃存芯片

  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)MLC(多層單元)以及TLC(三層單元)NAND閃存。[4]

  對比傳統(tǒng)硬盤

  固態(tài)硬盤的接口規(guī)范和定義、功能及使用方法上與普通硬盤幾近相同,外形和尺寸也基本與普通的 2.5英寸硬盤一致。

  固態(tài)硬盤具有傳統(tǒng)機械硬盤不具備的快速讀寫、質(zhì)量輕、能耗低以及體積小等特點,同時其劣勢也較為明顯。盡管IDC認為SSD已經(jīng)進入存儲市場的主流行列,但其價格仍較為昂貴,容量較低,一旦硬件損壞,數(shù)據(jù)較難恢復(fù)等;并且亦有人認為固態(tài)硬盤的耐用性(壽命)相對較短。

  影響固態(tài)硬盤性能的幾個因素主要是:主控芯片、NAND閃存介質(zhì)和固件。在上述條件相同的情況下,采用何種接口也可能會影響SSD的性能。

  主流的接口是SATA(包括3Gb/s和6Gb/s兩種)接口,亦有PCIe 3.0接口的SSD問世。

  由于SSD與普通磁盤的設(shè)計及數(shù)據(jù)讀寫原理的不同,使得其內(nèi)部的構(gòu)造亦有很大的不同。一般而言,固態(tài)硬盤(SSD)的構(gòu)造較為簡單,并且也可拆開;所以我們通??吹降挠嘘P(guān)SSD性能評測的文章之中大多附有SSD的內(nèi)部拆卸圖。

  而反觀普通的機械磁盤,其數(shù)據(jù)讀寫是靠盤片的高速旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的氣流來托起磁頭,使得磁頭無限接近盤片,而又不接觸,并由步進電機來推動磁頭進行換道數(shù)據(jù)讀取。所以其內(nèi)部構(gòu)造相對較為復(fù)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,磁盤無法正常工作。這也是為何在對磁盤進行評測時,我們基本看不到關(guān)于磁盤拆卸圖的原因。[5]

  優(yōu)點

  讀寫速度快:采用閃存作為存儲介質(zhì),讀取速度相對機械硬盤更快。固態(tài)硬盤不用磁頭,尋道時間幾乎為0。持續(xù)寫入的速度非常驚人,固態(tài)硬盤廠商大多會宣稱自家的固態(tài)硬盤持續(xù)讀寫速度超過了500MB/s!固態(tài)硬盤的快絕不僅僅體現(xiàn)在持續(xù)讀寫上,隨機讀寫速度快才是固態(tài)硬盤的終極奧義,這最直接體現(xiàn)在絕大部分的日常操作中。與之相關(guān)的還有極低的存取時間,最常見的7200轉(zhuǎn)機械硬盤的尋道時間一般為12-14毫秒,而固態(tài)硬盤可以輕易達到0.1毫秒甚至更低。[6]

  防震抗摔性:傳統(tǒng)硬盤都是磁碟型的,數(shù)據(jù)儲存在磁碟扇區(qū)里。而固態(tài)硬盤是使用閃存顆粒(即mp3、U盤等存儲介質(zhì))制作而成,所以SSD固態(tài)硬盤內(nèi)部不存在任何機械部件,這樣即使在高速移動甚至伴隨翻轉(zhuǎn)傾斜的情況下也不會影響到正常使用,而且在發(fā)生碰撞和震蕩時能夠?qū)?shù)據(jù)丟失的可能性降到最小。相較傳統(tǒng)硬盤,固態(tài)硬盤占有絕對優(yōu)勢。[6]

  低功耗:固態(tài)硬盤的功耗上要低于傳統(tǒng)硬盤。

  無噪音:固態(tài)硬盤沒有機械馬達和風扇,工作時噪音值為0分貝?;陂W存的固態(tài)硬盤在工作狀態(tài)下能耗和發(fā)熱量較低(但高端或大容量產(chǎn)品能耗會較高)。內(nèi)部不存在任何機械活動部件,不會發(fā)生機械故障,也不怕碰撞、沖擊、振動。由于固態(tài)硬盤采用無機械部件的閃存芯片,所以具有了發(fā)熱量小、散熱快等特點。[6]

  工作溫度范圍大:典型的硬盤驅(qū)動器只能在5到55攝氏度范圍內(nèi)工作。而大多數(shù)固態(tài)硬盤可在-10~70攝氏度工作。固態(tài)硬盤比同容量機械硬盤體積小、重量輕。固態(tài)硬盤的接口規(guī)范和定義、功能及使用方法上與普通硬盤的相同,在產(chǎn)品外形和尺寸上也與普通硬盤一致。其芯片的工作溫度范圍很寬(-40~85攝氏度)。

  輕便:固態(tài)硬盤在重量方面更輕,與常規(guī)1.8英寸硬盤相比,重量輕20-30克。

  缺點

  容量:固態(tài)硬盤最大容量僅為4TB,由閃迪(SanDisk)發(fā)布的Optimus MAX(擎天柱)[7]

  壽命限制:固態(tài)硬盤閃存具有擦寫次數(shù)限制的問題,這也是許多人詬病其壽命短的所在。閃存完全擦寫一次叫做1次P/E,因此閃存的壽命就以P/E作單位。34nm的閃存芯片壽命約是5000次P/E,而25nm的壽命約是3000次P/E。隨著SSD固件算法的提升,新款SSD都能提供更少的不必要寫入量。一款120G的固態(tài)硬盤,要寫入120G的文件才算做一次P/E。普通用戶正常使用,即使每天寫入50G,平均2天完成一次P/E,3000個P/E能用20年,到那時候,固態(tài)硬盤早就被替換成更先進的設(shè)備了(在實際使用中,用戶更多的操作是隨機寫,而不是連續(xù)寫,所以在使用壽命內(nèi),出現(xiàn)壞道的機率會更高)。另外,雖然固態(tài)硬盤的每個扇區(qū)可以重復(fù)擦寫100000次(SLC),但某些應(yīng)用,如操作系統(tǒng)的LOG記錄等,可能會對某一扇區(qū)進行多次反復(fù)讀寫,而這種情況下,固態(tài)硬盤的實際壽命還未經(jīng)考驗。不過通過均衡算法對存儲單元的管理,其預(yù)期壽命會延長。SLC有10萬次的寫入壽命,成本較低的MLC,寫入壽命僅有1萬次,而廉價的TLC閃存則更是只有可憐的500-1000次。

  售價高:市場上的128GB 固態(tài)硬盤產(chǎn)品的價格大約在在550元人民幣左右,而256GB的產(chǎn)品價格大約在950元人民幣(2014年價格)左右。計算下來,每GB價格在4.2元人民幣(2014年價格)左右,依然比傳統(tǒng)機械硬盤每 GB 0.3元人民幣(2014年價格)的價格高出了十幾倍。市場上128GB MLC(多層單元)固態(tài)硬盤,一般價格為550元(2014年)左右,部分較型號甚至達到750元左右。而這個價錢足夠買一個容量3TB的傳統(tǒng)硬盤了。128GB SLC(單層單元)固態(tài)硬盤價格則高達2000元以上。

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