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贡献者：angelazhang 浏览：386次 创建时间：2015-05-20
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混合技术硬盘
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1混合技术硬盘
2MLC与SLC的区别(闪存)
3混合硬盘技术
4混合硬盘的特点简析
5扩展微软
1混合技术硬盘
混合技术硬盘： 两种方案
微软的混合技术硬盘设计其特点是把非易失性缓存添加到硬盘上——存储经常用到的扇区，从而缩短启动和恢复时间。
英特尔的Robson缓存则采用了不同的方案，它把非易失性缓存直接放在主板上。因整个操作系统加载到了闪存上，这样就可以直接从缓存启动。
混合技术硬盘：三种产品化实施方案
有三种方法可以把非易失性内存集成到混合技术硬盘中
第一种是嵌入式闪存磁盘。这是占用内存很小且较为简单的一种解决方案，把控制器和闪存集成到一块芯片上。它只需要占用极小的主板空间，提供了NOR接口，可与现有的硬盘控制器协同工作。从设计角度来看，它比下面的其他方案要简单的多。它不需要全面重新设计现有的硬盘架构。闪存磁盘的管理软件由闪存磁盘生产商提供。
第二中是使用原始的NAND闪存（微型闪存卡和USB驱动器里面的那种闪存）和现有的硬盘控制器也是使用单一芯片的解决方案，其成本低于嵌入式闪存磁盘，不过需要额外的研发成本。由于NAND闪存种类繁多，但因为不同厂商的许多闪存芯片彼此不兼容，所以交叉兼容性没有保证。另外还需要开发管理NAND内存的软件。
第三种解决方案使用附带专用NAND控制器的原始NAND。它解决了不同闪存芯片的兼容问题。与嵌入式闪存磁盘或者使用硬盘控制器的NAND磁盘相比，这种使用两块芯片的解决方案需要更多的印刷电路板空间。它也有着类似NAND和硬盘控制器这种设计方案的缺点，包括缺少对现有软件的支持以及需要另外开发软件。
混合技术硬盘的优点：
更快速的开机和系统休眠恢复－－配备传统式硬盘的电脑，在启动时硬盘的盘片必须先行旋转，而闪存的直接启动消除了这延迟的时间。同样也由于系统在休眠前通常将数据储存在NAND闪存中，混合技术硬盘比传统式硬盘所需的休眠恢复运作时间更短。
更低的电量消耗－－因为混合技术硬盘减少了盘片旋转时间，所以降低了电量损耗。
更长的使用寿命－－通过闪存读取数据时。由于硬盘盘片不转动，进而延长硬盘使用寿命。
2MLC与SLC的区别(闪存)
在MLC闪存的每个存储单元内，可以保存2bit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。
3混合硬盘技术
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。
4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。
5扩展微软
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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