混合固态硬碟


混合固态硬碟

文章插图
混合固态硬碟【混合固态硬碟】混合固态硬碟(Hybrid drive),简称SSHD或混合碟,是在计算机中的一种逻辑或者物理存储设备,它通常包含一个快速存储中介以及一个较慢且可替换的硬碟 。
基本介绍中文名:混合固态硬碟
分类:硬碟
优点:低功耗,读写速度提升
特点:传统硬碟与固态硬碟的结合
外观:与传统硬碟一样
出现缘由混合固态硬碟由于SSD磁碟控制器的设计缺陷问题,早期的SSD在经过长期存取使用的时候,很容易产生磁碟碎片,由此造成磁碟存取性能急剧下降 。不过此后很多固态硬碟控制器设计厂商意识到要改善这样的情况 。由此当今许多固态硬碟解决方案中加入了大容量SDRAM高速快取机制 。但价格还未平民化,所以固态硬碟需要取代传统硬碟还是要一定时间 。在此传统硬碟商家想出了混合硬碟的想法 。即是SSD(快闪记忆体)+传统硬碟 。快闪记忆体区别在MLC快闪记忆体的每个存储单元内,可以保存2bit,而SLC快闪记忆体每个存储单元内,只可以保存1bit资料 。因此在相同的面积上,MLC比SLC快闪记忆体提供多一倍的容量,存储成本较低,因此用MLC製造高容量固态硬碟产品更为划算 。不过,由于每个MLC存储单元中存放的资料较多,结构相对複杂,出错的几率会增加,必须进行错误修正,这个动作导致其性能大幅落后于结构简单的SLC快闪记忆体 。此外,SLC快闪记忆体的优点是複写次数高达100000次,比MLC快闪记忆体高10倍 。在固态硬碟尚未平民化之前,SLC快闪记忆体已经率先套用在传统硬碟上,并打造出新一代的磁性硬碟 。混合硬碟的原理和微软全新一代Windows Vista (Windows 7)作业系统上的“Ready Boost”功能相似,两者都是通过增加高速快闪记忆体来进行资料预读取(Prefetch),以减少从硬碟读取资料的次数,从而提高性能 。不同的是,混合硬碟将快闪记忆体模组直接整合到硬碟上,理论上新一代的混合硬碟不仅能提供更佳的性能,还可减少硬碟的读写次数,从而使硬碟耗电量降低,特别是使笔记本电脑的电池续航能力提高 。由于一般混合硬碟仅内置256MB的SLC快闪记忆体,因此成本不会大幅提高 。同时混合硬碟亦採用传统磁性硬碟的设计,因此没有固态硬碟容量小的不足 。不过,有些朋友可能还有一个疑问,现在快闪记忆体的售价如此低,为何混合硬碟整合的快闪记忆体容量只有256MB?其实,原因与固态硬碟相似,现在採用的快闪记忆体都属于NAND类型,可再细分为SLC和MLC 。它们的差异在于SLC的读写次数及速度均比MLC高,不过成本则以SLC较贵 。由于混合硬碟需作频繁的读写操作,同时也需要使用高性能的快闪记忆体,所以厂商一般选用价格较高但速度更快的SLC快闪记忆体,故混合硬碟内置的快闪记忆体容量相对较小 。
混合固态硬碟

文章插图
混合硬碟技术:提升系统启动时间、省电、延长平均故障间隔时间现在结合低成本、高容量存储的複合产品来大幅提高硬碟的价值,尤其是在笔记本电脑等移动设备的套用上 。而随着快闪记忆体成本的下降,在硬碟上加入非易失性的快闪记忆体,通过在快闪记忆体上而不是盘上存储些系统功能,将硬碟的大容量和高性价比与快闪记忆体的快速回响、省电和持久等优点集合起来,这就是我们要说的混合硬碟 。特点简析低功耗省电:根据微软的估计,使用混合硬碟最高可节省80%的耗电 。原因在于,混合硬碟能让传统机械式硬碟在使用时进入睡眠状态,数据的读写和存取则在非挥发性Flash快闪记忆体进行 。当然,这并不是说你的笔记本电力一定能节省这幺多 。毕竟,存储并非这类系统耗电的唯一变数 。目前的估计是,採用混合式硬碟约可让电池使用时间增加30分钟 。开机较快:传统硬碟开机,是给PC加电后的头3至5秒用来转动硬碟碟片、实现磁头同步,然后才开始启动过程 。而混合硬碟能不需等待硬碟转动以寻找正确的数据,非挥发性Flash快闪记忆体上的数据存取非常快 。因此,使用混合式硬碟的系统,其开机速度较传统PC迅速快许多 。延长平均故障间隔时间(MTBF):较少的移动零件(或同样数量的移动零件但较少使用到),等于系统寿命延长和可靠度增加 。这项益处在较容易因硬碟机盘震动而遗失数据的笔记本上更明显 。混合式硬碟可特别发挥的一个地方是微软的新一代作业系统Windows Vista 。Vista “Ready Drive”功能即是针对混合式硬碟技术所设计 。微软希望能将前述的益处充分发挥在笔记本系统上,最终扩到所有移动与非移动的Vista使用者 。Windows Vista支持的快速缓冲存储区大小从50MB到2GB以上,一般建议至少要有128MB至256MB 。缓冲区的内容不会因电力中断而不见,可降低数据遗失的风险 。但是也不是没有缺点的,非挥发性Flash快闪记忆体,类似典型的拇指碟(thumbdrive,拇指般大小的外部存储器),都有使用寿命不长的特性 。Flash快闪记忆体会在重複写入多次后完全失效 。要解决这项缺点,製造商必须採用複杂的数据写入机制,不能一再使用记忆体的同一个部位,而是将工作平均分散到整个设备 。或者可以自行更换、厂商更换Flash快闪记忆体 。硬碟发展存储产业现在所面临的最大挑战之一,就是客户的数据量的不断增加,对于企业来说,如果无法有效控制数据量的成长,另一个方法就是寻求单位存储成本降低的方法 。不过,除非某些科技出现超大幅度的跃进,单位存储成本的下降是不会独厚某一种技术的;当磁碟的单位存储成本在下降的同时,磁带的单位存储成本也同样在下降,而且降幅甚至比磁碟还大 。这使得有大量数据归档需求的企业,还是会选择磁带做为数据归档或离线存储之用 。同样的状况也出会现在固态硬碟与磁碟硬碟之上;基于价格/性能比的因素,企业用户很自然的会把固态硬碟当成“零级存储”来使用,没有一家企业会把所有的数据都放在固态硬碟之上,除非整个企业的数据量少到只需要几颗固态硬碟就可以搞定;更何况以现有的技术水準,固态硬碟还存在着写入次数的限制,除了对效能极度要求的套用外,一般的线上数据与备份数据,多半还是会存放在传统硬碟上 。