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混合固态硬盘


贡献者:angelazhang    浏览:402次    创建时间:2015-05-20

  混合固态硬盘
  顾名思义混合固态硬盘就是将传统硬盘与固态硬盘的结合,但混合固态硬盘的优点主要有低功耗,读写速度提升,减少传统硬盘部分的读写次数,从而使硬盘寿命延长,特别是使笔记本电脑的电池续航能力提高和容量大而价格较固态硬盘低等。
  目录
  1混合硬盘出现缘由
  2MLC闪存与SLC闪存的区别
  3混合硬盘的特点简析
  1混合硬盘出现缘由
  混合固态硬盘
  由于SSD磁盘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,很容易产生磁盘碎片,由此造成磁盘存取性能极具下降。不过此后很多固态硬盘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盘解决方案中加入了大容量SDRAM高速缓存机制。但价格还未平民化,所以固态硬盘需要取代传统硬盘还是要一定时间。在此传统硬盘商家想出了混合硬盘的想法。即是SSD(闪存)+传统硬盘。
  2MLC闪存与SLC闪存的区别
  在MLC闪存的每个存储单元内,可以保存2bit,而SLC闪存每个存储单元内,只可以保存1bit资料。因此在相同的面积上,MLC比SLC闪存提供多一倍的容量,存储成本较低,因此用MLC制造高容量固态硬盘产品更为划算。不过,由于每个MLC存储单元中存放的资料较多,结构相对复杂,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闪存。此外,SLC闪存的优点是复写次数高达100000次,比MLC闪存高10倍。
  在固态硬盘尚未平民化之前,SLC闪存已经率先应用在传统硬盘上,并打造出新一代的磁性硬盘。混合硬盘的原理和微软全新一代Windows Vista (Windows 7)操作系统上的“Ready Boost”功能相似,两者都是通过增加高速闪存来进行资料预读取(Prefetch),以减少从硬盘读取资料的次数,从而提高性能。不同的是,混合硬盘将闪存模块直接整合到硬盘上,理论上新一代的混合硬盘不仅能提供更佳的性能,还可减少硬盘的读写次数,从而使硬盘耗电量降低,特别是使笔记本电脑的电池续航能力提高。
  由于一般混合硬盘仅内置256MB的SLC闪存,因此成本不会大幅提高。同时混合硬盘亦采用传统磁性硬盘的设计,因此没有固态硬盘容量小的不足。
  不过,有些朋友可能还有一个疑问,现在闪存的售价如此低,为何混合硬盘整合的闪存容量只有256MB?其实,原因与固态硬盘相似,现在采用的闪存都属于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。由于混合硬盘需作频繁的读写操作,同时也需要使用高性能的闪存,所以厂商一般选用价格较高但速度更快的SLC闪存,故混合硬盘内置的闪存容量相对较小。
  混合硬盘技术: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、高容量存储的复合产品来大幅提高硬盘的价值,尤其是在笔记本电脑等移动设备的应用上。而随着闪存成本的下降,在硬盘上加入非易失性的闪存,通过在闪存上而不是盘上存储些系统功能,将硬盘的大容量和高性价比与闪存的快速响应、省电和持久等优点集合起来,这就是我们要说的混合硬盘。
  3混合硬盘的特点简析
  低功耗省电:根据微软的估计,使用混合硬盘最高可节省80%的耗电。原因在于,混合硬盘能让传统机械式硬盘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闪存进行。当然,这并不是说你的笔记本电力一定能节省这么多。毕竟,存储并非这类系统耗电的唯一变量。目前的估计是,采用混合式硬盘约可让电池使用时间增加30分钟。
  开机较快:传统硬盘开机,是给PC加电后的头3至5秒用来转动硬盘盘片、实现磁头同步,然后才开始启动过程。而混合硬盘能不需等待硬盘转动以寻找正确的数据,非挥发性Flash闪存上的数据存取非常快。因此,使用混合式硬盘的系统,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盘机盘震动而遗失数据的笔记本上更明显。
  混合式硬盘可特别发挥的一个地方是微软的新一代操作系统Windows Vista。Vista “Ready Drive”功能即是针对混合式硬盘技术所设计。
  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闪存,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闪存会在重复写入多次后完全失效。要解决这项缺点,制造商必须采用复杂的数据写入机制,不能一再使用内存的同一个部位,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闪存。


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