SSD固态硬盘有何缺点

每秒4200转?5400转?还是7200转?当CPU的计算速度一天比一天快的时候，它是否也会在费尽心思考虑跟自己同处在一台机器里的硬盘的转速到底有多快?至少，人们从使用今天的标准硬盘开始，就一直在考虑着这个问题，并一直努力让硬盘的转速更快，进而让硬盘的读写速度更高。然而，硬盘转速的提高，带给计算机使用者的并不仅仅是读写速度的提升，还有负作用。飞转的硬盘就像高速行驶的汽车，稍有磕碰，后果就会非常严重。偏偏终端设备要朝着移动的方向发展，笔记本、移动PC等设备的使用，让硬盘遭受创伤的机会变得更多。究其原因，我们发现这主要还是由于现有硬盘的结构和特性决定的，在老式硬盘中，采用的都是比较古老的CHS Cylinder/Head/Sector结构体系，而随着磁盘密度的增加、机构的进一步复杂、功能和速度上的提高，如今的硬盘都会在磁盘里面划分出一个容量比较大的，称为"系统保留区"的区域。这样虽然可以进一步简化生产的流程，加快生产速度和降低生产成本，但是从另一方面，却又大大增加了硬盘出现致命性损坏的几率，且缩短了硬盘的使用寿命。一般来说，硬盘的损坏按大类可以分为硬损坏和软损坏。硬损坏包括磁头组件损坏、控制电路损坏、综合性损坏和扇区物理性损坏一般人称之为物理坏道四种。磁头组件损坏主要指硬盘中磁头组件的某部分被损坏，造成部分或全部磁头无法正常读写的情况。磁头组件损坏的方式和可能性非常多，主要包括磁头脏、磁头磨损、磁头悬臂变形、磁线圈受损、移位等。控制电路损坏是指硬盘的电子线路板中的某一部分线路断路或短路，或者某些电气元件或IC芯片损坏等等，导致硬盘在通电后盘片不能正常起转，或者起转后磁头不能正确寻道等。综合性损坏主要是指因为一些微小的变化使硬盘产生的种种问题。有些是硬盘在使用过程中因为发热或者其他关系导致部分芯片老化，有些是硬盘在受到震动后，外壳、盘面或马达主轴产生了微小的变化或位移，有些是硬盘本身在设计方面就存在散热、摩擦或结构上的缺陷。种种的原因导致硬盘不稳定，经常丢数据或者出现逻辑错误，工作噪音大，读写速度慢，有时能正常工作但有时又不能正常工作等。扇区物理性损坏则是指因为碰撞、磁头摩擦或其他原因导致磁盘盘面出现的物理性损坏，譬如划伤、掉磁等。让硬盘不再容易很受伤以上种种损坏模式都可能是由于传统硬盘的磁头读取信道数据时造成了损伤。如果硬盘不是采用这种在“旋转”中读取数据的方式的话，这些问题发生的几率将会大大减小，甚至根本不会发生。为了解决这些问题，人们研制出了"固态硬盘"，一种不需要再旋转的、现有硬盘的替代品。2005年6月17日，三星电子就发布了一款基于NAND一种闪存类型，类似于数码相机上使用的闪存卡，能够进行读和写操作，是一种常驻存储方案的产品。它被称作"世界上第一款固态硬盘"Solid State Disk，SSD。没有机械装置，完全的半导体化，使SSD形成了自己的特点:不怕震动，温度范围宽形变小，运转安静没有噪音。从字面上理解，"固态"和"硬盘"两个词的组合就蕴涵了深刻的含义，"固态"是它区分与传统硬盘概念的关键字，而"硬盘"两个字也不仅仅是一种沿用，这要求新产品不折不扣地保留老式硬盘的功能与特性——大量地且相对快速的存储和读写能力。目前，传统硬盘的存储容量已经非常巨大，与早期的相对低下的容量形成了鲜明的对比。因为曾几何时，硬盘的容量还大多以MB兆为单位，1956年9月IBM公司制造的世界上第一台磁盘存储系统只有区区的5MB，而现今硬盘技术飞速的发展，数百GB容量的硬盘也已普及开来。40GB、60GB、80GB、100GB、120GB、160GB、200GB，都不在话下。与之相比，固态硬盘的存储容量还不够大，就拿三星这款产品来说，它本身还不是十分成熟，最大的问题也正是在于其最大容量只有16GB。但是就像IT产业所有新生事物一样，它的发展和进步只是一个时间的问题。在读写速度方面，目前主流的家用级硬盘，内部数据传输率基本还停留在70-90 MB/s左右，而且在连续工作时，这个数据会降到更低。而就外部数据传输率External Transfer Rate来说，目前ATA硬盘最大传输率可达每秒150M字节。这些只是硬盘理论上最大的外部数据传输率，在实际的日常工作中可能无法达到这个数值。同样与之相比，还是以三星的新产品为例，其读速率为每秒57M字节，写速率为32M字节。与传统硬盘还有不小的差距。除此之外，由于FLASH存在写入次数限制，寿命为10万次左右，所以SSD不适合于频繁读写数据的场合。如果是 NVRAM构成的FLASH，长时间不加电，系统就会在电池失效的情况下，数据将会全部丢失，不能保证可靠性。这些都是SSD目前存在的问题。看样子，新的固态硬盘在这两个对存储设备至关重要的参数的比拼中狠狠地摔下了马。那么"固态硬盘"到底能不能成功替代传统硬盘呢?人们对固态存储寄与的希望难道都是一厢情愿?"路遥知马力"，新技术常常是不完善的，但正是这种不完善和作为新事物所拥有的更大发展空间，成为了其击败老牌竞争对手最重要的王牌。面对前面提到的传统硬盘的那些硬伤，固态硬盘的优势很明显。但固态硬盘之所以能够横空出世，也决不仅仅依靠一张王牌。我们知道，传统硬盘是要依靠盘片的高速旋转来读取数据的，每块硬盘的份量都不轻，拿在手里就是一个铁块子。让他里面的盘面旋转所需要的耗能大小可想而知。而固态硬盘完全没有这个问题，加之采用了更多新的节能设计，固态硬盘在耗电量的对决中打了一个绝对漂亮的翻身仗。据悉，固态硬盘的耗电量甚至不超过常规硬盘耗电量的5%。而更加令人兴奋的是固态硬盘在性能方面的表现，因为采用了闪存技术，新型硬盘在性能测试中得到的分数是一般标准硬盘的1.5倍。也就是说，它的性能比一般硬盘提高了一半以上。随着FLASH的主要供应厂商如 Intel、AMD/FUJITSU、SST、SAMSUNG、TOSHIBA等采用新工艺新技术，FLASH的密度变得更大，寿命更长，价格更低，SSD产品定会有新的进步，它的应用也会越来越广泛。因此，仅就这些优势来看，固态硬盘还是很有可能取代传统硬盘的，而且在短期内，在移动终端设备和笔记本电脑中，实现这种替代的机会相对更大。SSD是否前途无量?目前SSD一般还是用在特殊场合，主要是工业控制和嵌入式产品，前者如电信设备里单板处理器上的程序或高档仪器的程序存储，后者的应用如PDA、数码相机、MP3播放器等。当然也有单一为了高可靠性而不惜成本选用大容量固态硬盘的特殊环境，如飞机的黑匣子等。未来的SSD会朝着什么方向发展?更大容量，更小体积?都有可能，但似乎SSD的发展前途更多地要取决于它应用范围的扩展。随着移动终端设备计算能力的提高和企业、个人对移动终端设备需求的增多，移动设备的存储也会随之越来越引起人们的关注。留给固态硬盘展示自己的舞台空间是很大的。说到这有必要奏一个插曲，对于移动设备的存储，固态硬盘并不是唯一的方案，也不是最早的方案。20世纪60年代发明硬盘和相应技术的IBM一直就是磁存储领域的佼佼者。而对于存储市场近年来的新趋势，IBM凭借多年来在存储市场里摸爬滚打得出经验，认定移动存储介质将是未来存储市场发展的一种趋势，拥有巨大的市场潜力。在经过慎重的考虑之后，IBM决定以CF标准为平台，研制以磁记录为原理的移动存储介质产品，也就是现在的微硬盘Microdrive。顾名思义，是指一种体积非常微小的硬盘式数据储存装置，这个名词除了作为一种硬件产品种类外，也是最早由IBM注册、但目前专利权属于日立全球储存技术公司日立GST，Hitachi Global Storage Technologies的此类商品所用的名称。微硬盘与SSD最大的区别就是它还是保留了传统硬盘依靠探针在磁盘上寻道的数据读写方法，自然也就继承了传统硬盘那些由于这一特性所导致的缺点。IBM对市场的洞察力是敏锐的，但是它看对了方向，却少算了一步，它看到了移动设备的存储拥有的巨大市场潜力，但IBM的微硬盘技术却还是在围着传统硬盘的中轴转圈，如果能够跳出这个圈子从固态硬盘的方面考虑移动存储的前途，今天的市场又会是什么样子呢?不论如何，如果将来固态硬盘技术能够不断进步，那么不仅仅是在移动终端上，企业级的存储应用也会更加青睐固态存储更低的能耗和更高的稳定性，特别是抛开传统硬盘转速以及由磁盘旋转带来诸多问题的困扰，向新的存储时代迈出一步。