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作者: ACER2 (因為你沒有愛) 看板: hardware
標題: Re: [News] 創見跨入固態硬碟市場 首推16GB
時間: Sun Apr 8 18:27:16 2007
http://www.edntaiwan.com/article.asp?id=147
參考一下 耗電量似乎不到一成，這不代表溫度低，但NB待機可以變長
快閃SSD是低階技術還是超級明星？
最近，記憶體界流傳著許多關於固態磁碟(SSD)的說法，說它們能夠極大地加快計算環境
的速度。但有一件事很少被人提到，那就是不同固態技術之間的差別。SSD 中使用兩種基
本的記憶體種類：DRAM 和快閃記憶體（flash memory）。電腦界的一般看法是，只有
DRAM才具備企業應用的強大性能。這種意見對快閃記憶體持不太信賴的態度。其實兩種不
同的技術各有優勢。本文將討論兩者間的差異，希望有助於判斷哪種 IT 環境下較適合採
用哪一種 SSD。
速度
眾所周知，快閃記憶體的寫入速度比 DRAM 慢得多。速度是否是使用 SSD 的主要目的呢
？答案是肯定的。然而，籠統地說快閃記憶體“慢於 DRAM”則過於輕率。首先，從快閃
記憶體讀取資料的速度與 DRAM 的速度相當。其次，較好的快閃記憶體 SSD 製造商都在
固態磁碟中整合了一個 DRAM 緩衝記憶體，以提高寫入速度。更好的固態磁碟製造商還有
各種演算法，可以將從緩衝記憶體中刷新資料的工作放在後臺完成，而不會影響效性。我
們把兩種 SSD 和傳統旋轉硬碟的性能用圖形來表示，如下頁下方的圖所示。
各種技術的典型存取時間分別為：DRAM SSD：10-50μs，快閃記憶體 SSD：35-100μs，
旋轉式硬碟：5000-10000μs（5-10ms）。從圖中我們可以看到：DRAM 的 SSD 確實要比
快閃記憶體 SSD 快，大約要快 3 倍。但是，我們要問一個問題：“這種差異很明顯嗎？
”考慮到每種 SSD 技術都比旋轉式硬碟快很多，答案或許是否定的。也許對多數IT環境
來說，下面這些差異更為重要。
壽命/使用期限
與 DRAM 不同的是，快閃記憶體晶片的使用壽命是有限的。此外，不同的快閃記憶體晶片
在開始出現錯誤前的寫入次數也是不同的。一般快閃記憶體晶片的寫入次數為30萬次，現
在最好的快閃記憶體晶片寫入次數為每一區塊1百萬次（每個晶片有8千個區塊）。雖然快
閃記憶體晶片有固定的寫入次數，但並不意味著一旦寫入次數達到這個閾值，晶片就會自
毀。實際上，當一個快閃記憶體晶片達到 1 百萬次擦除/寫入次數的閾值時，只有0.02%
會成為壞的區塊。較好的 SSD 廠家採用兩種方式來提高驅動器的壽命。
首先，使用一種“均衡“演算法。這一演算法監控每一個區塊的寫入次數。它可以極大地
提高驅動器的壽命。更好的廠家還有“磨損等級”(wear-leveling)演算法，可以對資料
寫入進行智慧平衡，既防止區塊磨損的惡化，也防止對磁碟的過度使用。當某個特定區塊
的寫入次數超過某個百分比閾值時，SSD 將此區塊中的資料與另一個呈現“唯讀”特性的
區塊進行交換（這種操作在後臺進行，不會造成性能下降）。其次，如果出現壞區塊，它
們會像旋轉式硬碟一樣被映射到其他位置。在每天寫入千兆位元組資料的應用下，每個快
閃記憶體 SSD 應該能維持幾百年的壽命。如果它帶有 DRAM 緩衝記憶體，則壽命會更長
。
資料完整性
多數快閃記憶體 SSD 製造商採用錯誤檢驗演算法，能夠在一個 512 位元組區塊中糾正幾
個位元組的錯誤。一些功能不太強的糾錯演算法會有 20% 的機率會誤糾正（miscorrect
）三位元組的錯誤。最好的 SSD 供應商可以糾正一個512位元組區塊中的6個隨機位元組
錯誤（檢測到9個），而且永遠不會出現誤糾正三位元組錯誤的情況。這種糾錯標準保證
了資料的安全性，使資料完整性的保持時間超出所有 IT 專家擔憂的期限。
揮發性
與 DRAM 不同，快閃記憶體天生是非揮發性的。過去有句俗話說“電腦的注意力超不出電
源線。”這句話也適用於 DRAM。快閃記憶體無需電源就可以將資料保存十年，而哪怕小
於10毫秒的斷電也會失去 DRAM 中的資料。為防止斷電期間丟失資料，採用 DRAM 的
SSD 廠商必須在其中內建電池和硬碟。雖然這些電池是可充電的，但仍必須定期維護（
即更換，維護週期各不相同，需要諮詢 SSD 的製造商），這樣才能保證它們有足夠的電
源來保持 SSD 中的資料。電池要能維持對記憶體和硬碟的供電，以確保從DRAM向非揮發
性儲存設備的資料傳送。這裡要考慮兩件事：首先，有些斷電事故是快速連續發生的，使
得SSD備份操作不斷起動，造成電池電量過早耗盡。這意味著電池電量無法維持一個完整
的備份週期。第二，資料的備份和恢復都需要時間。這個時間大約在30至60分鐘之間或更
高。備份時間通常不太重要，但恢復時間則會延長停機週期。如果斷電後資料成功地備份
到硬碟上，而電源恢復時，伺服器要等待很長一段時間，資料才能從備份硬碟上回存到
SSD 中。這就意味著伺服器在相當長的時間內無法使用。在不同應用情況下，這種影響的
結果可大可小，小到只招致一些不滿，大到可能會對公司營運造成嚴重威脅。
外形尺寸
大多數採用 DRAM 的 SSD 都比較大，是機架安裝型設備。它們需要較大的內部電源、風
扇、電池和硬碟驅動器以保證非揮發性。與之相比，快閃記憶體 SSD 就小得多，一般與
普通硬碟的大小相當。
彈性
由於快閃記憶體 SSD 的外形尺寸小得多，它們在應用方面也更靈活。快閃記憶體 SSD 經
常可以替換存儲陣列或伺服器內建硬碟槽中的傳統硬碟。嵌入式應用或行動系統則需要更
小尺寸的快閃SSD。
可靠性
兩種 SSD 都相當可靠，因為它們幾乎不包括會移動的部件（moving part）。即使是內建
備份硬碟的DRAM SSD，在正常工作狀況下，硬碟是不運轉的。這說明兩種類型 SSD 的可
靠性都強過傳統的硬碟。然而，對外形更小、更堅固的快閃SSD 的需求通常會更強烈。因
為一般來說，它們比 DRAM SSD 能承受更大的振動以及溫度變化。有些快閃SSD 被美國太
空總署和軍隊考慮用來當作“加固”碟。這些驅動器可以承受極端的環境。
功耗／散熱
快閃記憶體的另一個好處是它的功耗比 DRAM 晶片小得多。因此，快閃SSD的熱也比
DRAM SSD 低得多。這也意味著它們不需要風扇，而DRAM的SSD 則需要風扇。而且，由於
風扇佔用空間，自身也需要電源，從而會產生更多的熱量和雜訊。
成本
沒有哪個 IT 部門會不看價格標籤就購買一個解決方案。DRAM 晶片和快閃記憶體晶片的
價格基本上是相當的，但一般快閃 SSD 的每百萬位元組總成本較低。這是因為它的設計
比較簡單，不需要備份電池和備份硬碟，以及安裝它們的外殼。DRAM SSD 的成本還包括
安裝電池和硬碟的附加金屬板，以及把它們裝配起來的人力成本。
結論
現在我們已經深入探討了各種固態磁碟不同的功能與性能，顯然，對消費設備來說，快閃
記憶體型固態磁碟更加適用，同時它也能充分地適應企業應用。當然，一種類型的 SSD
會比其他種類 SSD 更加適合你的應用需求與 IT 環境。但顯然，快閃記憶體有能力成為
適合許多 IT 組織的“超級明星”技術。
靠分散演算法一天寫入10G，好歹也可以撐十年？
※ 引述《Nafusica (朴子太子會！)》之銘言：
: 這個可以分幾個部份來講。
: 第一，SSD各家都有在做，只是巧妙各有不同，
: 我去CeBIT回來，看到的大概有幾種：
: 1) 3.5吋 SATAI/II介面 SSD
: 2) 2.5吋 SATAI/II介面 SSD
: 3) IDE DOM介面 SSD
: 4) ExpressCard54/34介面 SSD
: 因為我跟本土廠商比較熟...所以只有注意本土廠的。
: （三星、SanDisk都會趕人，不給拍。）
: 威剛、PQI、創見都有類似產品，
: PQI就是多了DOM的部份，威剛則是ExpressCard首見，
: 創見的話...他的產品是放在booth小房間裡面...
: 第二，文章裡面有人問到，ExpressCard34規格的SSD有什麼優勢，
: 玩家大概都已經看出來了，創見的這個產品走的是USB介面，
: ExpressCard的通道有兩種走法，一種是走PCI-E x1，
: 另外一種是走預留的USB2.0介面，雖然slot規格一樣，
: 但是裡面的走的通道是不一樣的。
: （這也是為什麼文章內有提到，廠商說可作「ReadyBoost」。）
: 第三，SSD產品一直都很有搞頭，因為：
: a) 好處：物理限制低、省電、耐震、傳輸速度高、seek time超短，
: b) 壞處；目前價格高（這很快就會平價了）、讀寫問題（沒一家敢保證存取次數）
: 溫度：注意，市場上目前所有報章雜誌都沒人跟你說溫度的問題，
: 因為玩過實品的人真的很少，都靠一張照片說嘴。
: thg也只敢講速度，不敢講溫度，
: 我有摸過運轉中的，溫度實在不比高速隨身碟低...
: `而言之，對於NB這塊市場來說，SSD解決了不少已知的問題，
: 價格很快就會下來（廢話，需求決定一切，需求打開之後，便宜只是時間問題）
: 但是能不能大量普及，主要還是取決於穩定性跟價格。
: 題外話，Intel已經下單了大筆的SSD給某家廠商，
: 預計四月底消息會出來，想買股票的人自己看著辦。
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推 milen:現在看10g很大...十年後很難說...m$會幫我們創造出來的XD 04/08 18:41
→ milen:不過十年後的技術應該又是另外一個等級了......... 04/08 18:42