網(wǎng)友博文：使用固態(tài)硬盤一年半

Win7之家（ afsion.com.cn）：網(wǎng)友博文：使用固態(tài)硬盤一年半

博客@英特爾中國 作者：趙軍 (Jun Zhao)

正如當(dāng)年U盤(USB Stick)取代傳統(tǒng)軟盤一樣，固態(tài)硬盤(SSD)正在逐漸取代傳統(tǒng)的磁片硬盤，這種趨勢正在從后端的服務(wù)器中拓展到前端的臺(tái)式機(jī)和筆記本電腦中。

其主要原因是傳統(tǒng)的磁片硬盤有如下的不足：

1.數(shù)據(jù)存取速度慢，其速度跟不上電腦其他核心部件的發(fā)展，雖然容量不斷增大，但是在過去十多年(以1996年為基數(shù))，速度才提高的30%多，而在其期間以太網(wǎng)從10Mbps發(fā)展到1000Mbps，提高了100倍，處理器速度提高了175倍。
2.功耗大，噪音大。
3.尺寸受限制，重量大，
4.抗震和防摔性差。
第2到4點(diǎn)的不足尤其不適合移動(dòng)計(jì)算平臺(tái)。筆記本和各種移動(dòng)設(shè)備大行其道的今天，傳統(tǒng)的硬盤就變成制約這些設(shè)備創(chuàng)新使用模式的短板。

固態(tài)硬盤和磁片硬盤在數(shù)據(jù)讀寫上的本質(zhì)差別造成了功能特性上的差別

首先：用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的介質(zhì)不相同。

傳統(tǒng)的磁片硬盤（溫氏硬盤）是將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在磁性介質(zhì)上，這些磁介質(zhì)都附著在圓形的磁片上，這也是它被稱為磁盤的原因。而固態(tài)硬盤是將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在被稱為靜態(tài)存儲(chǔ)器(SRAM)的集成電路中，也就是具有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)能力的芯片中，所以固態(tài)硬盤也叫電子硬盤。和U盤中Flash Memory(閃存)數(shù)據(jù)存取原理基本相同。

其次：數(shù)據(jù)讀寫的原理不同。

傳統(tǒng)的磁片硬盤也稱為機(jī)械硬盤，因?yàn)楦街�磁介質(zhì)的圓形磁片都固定在穿過它們 同心圓的旋轉(zhuǎn)軸上，旋轉(zhuǎn)軸和圓形磁片相垂直。在每個(gè)圓磁片的上方都有用于讀寫的磁頭，它們固定于可以在磁片平面水平方向運(yùn)動(dòng)的機(jī)械臂上。當(dāng)圓磁片高速旋轉(zhuǎn)式，橫向運(yùn)動(dòng)的磁頭就可以在磁片的磁道上進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀寫——磁場極性的變化。因?yàn)樾枰�依賴磁頭機(jī)械臂的運(yùn)動(dòng)，所以這樣的讀寫速度只能限定在毫秒(ms，千分之一秒)的數(shù)量級(jí)，而且讀寫速度提升的空間基本上挖掘盡了——讀寫的速度受制于”機(jī)械運(yùn)動(dòng)”。

固態(tài)硬盤則是另外一種情形，數(shù)據(jù)讀寫都是電子的無需機(jī)械運(yùn)動(dòng)，速度是電路開關(guān)級(jí)的，所以讀寫速度目前是微秒級(jí)的(µs，千分之一毫秒)，隨著晶體管技術(shù)的進(jìn)步速度提升的空間還非常大。

上述兩個(gè)主要的不同點(diǎn)除了造成數(shù)據(jù)讀寫速度上的差異，還帶來以下的顯著差異。

機(jī)械運(yùn)動(dòng)需要的能耗也遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于晶體管的開關(guān)能耗，同時(shí)噪音也無法消除，而固態(tài)硬盤幾乎是零噪音。

震動(dòng)和跌落也是傳統(tǒng)磁片硬盤的致命傷，抗震抗跌落的級(jí)別遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于固態(tài)硬盤。帶機(jī)械部件的磁片硬盤和磁頭是特別怕摔的，如機(jī)械臂受損，磁道被磁頭劃傷或者毀壞。固態(tài)硬盤沒有機(jī)械系統(tǒng)部分，只要沒有傷及芯片和電路，它們 的工作則”一如既往”。

體積/尺寸：磁片硬盤受制于磁盤面和機(jī)械臂/磁頭，所以在體積/尺寸上靈活性受到限制，所以要做到iPad這樣的設(shè)備中就是癡人說夢。固態(tài)硬盤并不一定要采用傳統(tǒng)硬盤的尺寸規(guī)格，而可以做成各種形態(tài)。

英特爾的固態(tài)硬盤產(chǎn)品和方向

經(jīng)過幾年研發(fā)和投資，英特爾已經(jīng)推出了完整系列的固態(tài)硬盤產(chǎn)品。用于服務(wù)器/工作站和存儲(chǔ)設(shè)備的SLC(單層式存儲(chǔ)單元)的高速固態(tài)硬盤；用于筆記本/臺(tái)式機(jī)以及以讀取為主的服務(wù)器的MLC(多層式存儲(chǔ)單元)的固態(tài)硬盤。

目前英特爾和美光公司合作，以摩爾定律的速度來發(fā)展固態(tài)硬盤，大約每18個(gè)月將基本存儲(chǔ)單元的密度提升一倍，從而每次新一代的固態(tài)硬盤比前一代的固態(tài)硬盤的尺寸更小、成本效益更高、容量更大。從2006年采用50納米制程技術(shù)開始，在2008年推出34納米制程技術(shù)，到今年的25納米制程技術(shù)，英特爾和美光合作推出了業(yè)內(nèi)最小的半導(dǎo)體光刻技術(shù)，并將它用于固態(tài)硬盤，目前已歷經(jīng)了三代。

在25納米技術(shù)用于固態(tài)硬盤之后，256GB，512GB甚至1TB的固態(tài)硬盤成為基本型號(hào)就只是時(shí)間的問題，當(dāng)大容量的固態(tài)硬盤成為主流之后，傳統(tǒng)的磁片硬盤退居四線最后從電腦系統(tǒng)內(nèi)部中”退出”就不可逆轉(zhuǎn)了——成為外部存儲(chǔ)或者備份存儲(chǔ)可能是最好的歸宿。目前阻礙這種趨勢唯一的障礙就是成本，英特爾加入固態(tài)硬盤的競爭會(huì)使這種趨勢更加明朗，因?yàn)楣虘B(tài)硬盤的發(fā)展現(xiàn)在遵循摩爾定律了，因?yàn)樗�的核心技術(shù)已經(jīng)從磁盤/磁頭讀寫技術(shù)轉(zhuǎn)向晶體管存儲(chǔ)技術(shù)了。按照這種趨勢，固態(tài)硬盤成為電腦中的標(biāo)配就不遙遠(yuǎn)了。

因?yàn)?rdquo;近水樓臺(tái)先得月”，我的筆記本電腦早在2009年初就更換了80GB的英特爾固態(tài)硬盤，用了將近一年半。開始用還不習(xí)慣聽不到硬盤的”嘎嘎”聲——老以為文件沒有拷貝成功。其他的優(yōu)勢都體會(huì)到了，筆記本輕了，電池的續(xù)航時(shí)間長了，系統(tǒng)啟動(dòng)和關(guān)閉的速度快了，文件的打開/存取都快了。最重要的是，筆記本電腦是到什么地方出差都帶著的，磕磕碰碰是難免的，再也不用擔(dān)心”顛簸流離”的硬盤罷工了。