什么是工業(yè)固態(tài)硬盤(pán)？

相信還有很多用戶(hù)不知道SSD固態(tài)硬盤(pán)是什么?

下面南京研維信息技術(shù)有限公司就給大家做一下簡(jiǎn)單的介紹: 現在我們的電腦內部的各種配件中，用來(lái)存儲數據的硬盤(pán)已經(jīng)成為了的機械部件。雖然各種安全性和穩定性等新技術(shù)不斷被開(kāi)發(fā)出來(lái)，但是其機械構造的根本原因使用其無(wú)法從根本上解決問(wèn)題。不少的廠(chǎng)商也始終在嘗試著(zhù)開(kāi)發(fā)出非機械構造硬盤(pán)，終固態(tài)硬盤(pán)被開(kāi)發(fā)出來(lái)。

固態(tài)硬盤(pán)主要有基于閃存和DRAM兩種存儲介質(zhì)。采用閃存芯片作為存儲介質(zhì)的固態(tài)硬盤(pán)，也是現在市面上常見(jiàn)的固態(tài)硬盤(pán)，也就是常說(shuō)的SSD（Solid State Disk）�；�于閃存芯片的優(yōu)勢，這種類(lèi)型的固態(tài)硬盤(pán)的體積可以做到很小的，我們常見(jiàn)的有2.5英寸移動(dòng)硬盤(pán)式的，也有名片大小的1.8英寸的。這種SSD固態(tài)硬盤(pán)大的優(yōu)點(diǎn)就是利用USB的5V供電即可工作，非常便于隨身攜帶移動(dòng)工作。外觀(guān)和傳統的硬盤(pán)一樣，里面不是機械機構，是用Flash芯片組成的。跟普通硬盤(pán)比，有抗震、防塵、高穩定性、低功耗等優(yōu)點(diǎn)，缺點(diǎn)是相同價(jià)格，SSD的容量要小很多。是使用閃存芯片的符合SATA規范的存儲器，與傳統的硬盤(pán)相比，沒(méi)有機械裝置，數據更安全，讀寫(xiě)速度，傳輸率等性能更好。筆記本常識之什么是SSD固態(tài)硬盤(pán)什么是NAND flash閃存的固態(tài)硬盤(pán)（solid state disk：SSD）過(guò)去的20年間，CPU運行頻率增加了600倍，硬盤(pán)馬達轉速也增加了20多倍。除此之外，存儲系統重要的一個(gè)參數——容量更是增長(cháng)了上萬(wàn)倍！然而，伴隨著(zhù)數據容量的爆炸性增長(cháng)，存儲系統的瓶頸效應越來(lái)越明顯。雖然人們陸續開(kāi)發(fā)了SATA、垂直紀錄等新技術(shù)，但目前為止傳統的磁記錄存儲仍沒(méi)有取得重大突破。為此，人們開(kāi)發(fā)了固態(tài)硬盤(pán)技術(shù)。

通常固態(tài)硬盤(pán)是指以NAND作為存儲介質(zhì)的SSD(固態(tài)硬盤(pán))，可以應用在臺式機、筆記本、移動(dòng)設備、游戲機等硬件上，加速啟動(dòng)、性能，同時(shí)降低功耗。固態(tài)硬盤(pán)是由控制單元和存儲單元（FLASH芯片）組成，簡(jiǎn)單的說(shuō)就是用固態(tài)電子存儲芯片陣列而制成的硬盤(pán)(目前大容量為32GB),固態(tài)硬盤(pán)的接口規范和定義、功能及使用方法上與普通硬盤(pán)的完全相同，.在產(chǎn)品外形和尺寸上也完全與普通硬盤(pán)一致,包括3.5", 2.5", 1.8"多種類(lèi)型。由于固態(tài)硬盤(pán)沒(méi)有普通硬盤(pán)的旋轉介質(zhì),因而抗震性佳，同時(shí)工作溫度很寬，擴展溫度的電子硬盤(pán)可工作在-45℃～+85℃.廣泛應用于j u n事、車(chē)載、工控、視頻監控、網(wǎng)絡(luò )監控、網(wǎng)絡(luò )終端、電力、醫療、航空等、導航設備等領(lǐng)域。

SSD相對硬盤(pán)的顯著(zhù)優(yōu)勢就是速度，例如一個(gè)每分鐘15000轉的硬盤(pán)轉一圈需要200毫秒的時(shí)間，而在SSD上由于是數據是存放在半導體內存上，能夠在低于一毫秒的時(shí)間內對任意位置的存儲單元完成I/O（輸入/輸出）操作，因此在對許多應用程序來(lái)說(shuō)為關(guān)鍵的I/O性能指標——IOPs（即每秒多少次IO動(dòng)作）上，SSD可以達到硬盤(pán)的50~1000倍。

采用FLASH內存的SSD具備相當高的數據安全性，并且在噪音、便攜性等方面都有硬盤(pán)所無(wú)法媲美的優(yōu)勢，在航空航天、j u n事、金融、電信、電子商務(wù)等部門(mén)中都有廣泛的使用。本產(chǎn)品是一款高性能，以閃存為存儲介質(zhì)的固態(tài)硬盤(pán)。產(chǎn)品相比其它類(lèi)型硬盤(pán)具有超低的功耗，設計小巧輕便，抗沖擊不怕震，廣泛適用于筆記本電腦、臺式電腦、服務(wù)器、工作站、便攜式媒體播放器、數字采集儀器等需要高可靠性存儲的計算機設備。固態(tài)硬盤(pán)二大優(yōu)勢:節省成本提高性能"少花錢(qián)多辦事"不再是企業(yè)口號。"不花錢(qián)做更多的事!"更可能成為企業(yè)的口號。在五級經(jīng)濟颶風(fēng)中，IT預算將被分散，同時(shí)，IT經(jīng)理仍希望減少數據中心的占地面積，減少耗電量，減少管理開(kāi)銷(xiāo)，削減資本預算和減少運營(yíng)開(kāi)支。令人感到痛苦的是，隨著(zhù)每一個(gè)削減成本的計劃成功地實(shí)施，IT計劃人員對于繼續滿(mǎn)足業(yè)務(wù)需求的可行的選擇越來(lái)越少。幸運的是，IT計劃人員仍有一些創(chuàng )新的方法使他們獲得很容易削減成本的成果，同時(shí)獲得顯著(zhù)提高性能的效果并且對于企業(yè)沒(méi)有任何風(fēng)險。這個(gè)答案就是固態(tài)硬盤(pán)。固態(tài)硬盤(pán)曾經(jīng)是價(jià)格很高的產(chǎn)品，不適合在企業(yè)存儲數據。但是，固態(tài)硬盤(pán)現在能夠幫助IT機構在提供性能的同時(shí)降低成本。

機械硬盤(pán)技術(shù)幾十年以來(lái)一直是主要的存儲介質(zhì)。無(wú)論企業(yè)為自己的應用而購買(mǎi)的內部硬盤(pán)、直接附加存儲或者基于網(wǎng)絡(luò )的存儲，這個(gè)基本的架構模式都是相同的：向后臺的更大的機械硬盤(pán)存儲池提供某種類(lèi)型的基于緩存/芯片的存儲前端(無(wú)論是服務(wù)器內部的、硬盤(pán)控制器線(xiàn)路板上的、還是陣列內部特殊保留的)。這個(gè)思路就是要在緩存中把實(shí)時(shí)數據盡可能保留足夠長(cháng)的時(shí)間，這樣，應用程序就不會(huì )受到等待旋轉的硬盤(pán)的輸入/輸出產(chǎn)生的延遲的影響。這里的挑戰是緩存僅占整個(gè)存儲后臺的很小一部分。因此，存儲和應用程序管理員需要連續不斷地調整和重新設置系統以保證頻繁訪(fǎng)問(wèn)的數據集保存在緩存中，或者把這些數據集放在大量的速度非�？斓暮桶嘿F的硬盤(pán)中，以便快速訪(fǎng)問(wèn)這些數據。應用程序和系統管理員一般還采用其它一些技術(shù)或者繞過(guò)的方法克服緩存的局限性。簡(jiǎn)言之，這些方法包括配置高速(每分鐘1.5萬(wàn)轉)光纖通道硬盤(pán)的大型池，并且配置多個(gè)運行多線(xiàn)程應用程序的高性能服務(wù)器。

當把后臺硬盤(pán)用于在線(xiàn)交易處理環(huán)境時(shí)，一個(gè)好的做法是把輸入/輸出限定在一個(gè)旋轉的硬盤(pán)盤(pán)片的外部部分。采用這種方式，硬盤(pán)磁臂不必在硬盤(pán)盤(pán)片里面的部分(速度慢的部分)詢(xún)盤(pán)和寫(xiě)數據。這個(gè)詞匯是指"硬盤(pán)短擊"。雖然這個(gè)技術(shù)不能提供很高的性能，但是，這要付出很高的代價(jià)。短擊硬盤(pán)在任何指定的存儲子系統中都有50%至75%的存儲空間沒(méi)有有效地利用。另一項與短擊技術(shù)一起使用的技術(shù)是在多個(gè)硬盤(pán)上的大型帶狀位置上寫(xiě)入數據。這種想法是利用多個(gè)獨立的硬盤(pán)減少輸入/輸出的時(shí)間。但是，這種做法也需要付出昂貴的代價(jià)。后，為了保持性能，需要許多高性能服務(wù)器來(lái)保留硬盤(pán)資源以便處理多個(gè)應用程序線(xiàn)程。簡(jiǎn)言之，當把短擊硬盤(pán)技術(shù)與大型帶狀存儲和高端服務(wù)器農場(chǎng)一起使用的時(shí)候，整個(gè)負擔的成本(硬件、軟件、維護等等)是非常高的，甚至由于成本太高而不能使用，特別是在高端存儲平臺上采用這些方法的時(shí)候。

一個(gè)更簡(jiǎn)單的、更漂亮的解決方案就是完全取消旋轉的硬盤(pán)，所有數據都存儲在固態(tài)硬盤(pán)上。對于大多數企業(yè)來(lái)說(shuō)，盡管固態(tài)硬盤(pán)的成本顯著(zhù)下降了，這種方法在經(jīng)濟上仍然是不可行的。然而，一個(gè)非常有效的戰略是把一個(gè)固態(tài)硬盤(pán)陣列與一個(gè)傳統的第二層存儲系統結合在一起，以可靠的中檔硬盤(pán)技術(shù)可承受的經(jīng)濟規模獲得更大的緩存存儲空間的好處。這種方法提供了巨大的性能和運行效率，特別是對于已經(jīng)投資層存儲技術(shù)的機構來(lái)說(shuō)更是如此。確實(shí)，把固態(tài)硬盤(pán)陣列與第二層存儲系統結合起來(lái)節省的成本比配置單獨的高端存儲系統的成本少好幾倍。這種方法對于IT決策者更有吸引力的方面是"固態(tài)硬盤(pán)/第二層存儲"架構提供的增強的性能超過(guò)了全載荷的高級的層存儲配置提供的性能。也許是感受到了一個(gè)向以固態(tài)硬盤(pán)為重點(diǎn)的挑戰者敞開(kāi)的市場(chǎng)，傳統的存儲廠(chǎng)商正開(kāi)始向現有的存儲產(chǎn)品中增加閃存插件，特別是為設備中的分層次的存儲增加額外的一層。對于IT機構來(lái)說(shuō)，這種做法初看起來(lái)似乎是一個(gè)合乎邏輯的方法。他們可能已經(jīng)有商業(yè)投資和與他們現有的存儲合作伙伴建立了合作關(guān)系。為什么不向他們購買(mǎi)大量的固態(tài)硬盤(pán)呢?在決策時(shí)考慮向傳統的存儲陣列中更新或者增加固態(tài)硬盤(pán)有許多挑戰和一些明顯的不利因素。對于入門(mén)者來(lái)說(shuō)，傳統的存儲陣列是專(zhuān)門(mén)為了管理有限的緩存存儲與一個(gè)更大的機械硬盤(pán)存儲池之間的輸入和輸出的。

簡(jiǎn)言之，傳統存儲平臺設計中固有的延遲是固態(tài)硬盤(pán)資源的一個(gè)速度障礙。然而，目前在固態(tài)硬盤(pán)陣列中有速度更快的存儲資源，它們真正有效的高速度是不能被"扼殺的"。把固態(tài)硬盤(pán)作為一臺設備中分層次的存儲的組件的第二個(gè)缺點(diǎn)是減少了通常為旋轉硬盤(pán)保留的可用的空間和資源。例如，一個(gè)或者兩個(gè)固態(tài)硬盤(pán)能夠消耗一般由12個(gè)傳統的硬盤(pán)共享的帶寬，從而導致可用存儲容量的下降和四分之三的空貨架的成本。而且，在一個(gè)整合的存儲結構中只有少量的固態(tài)硬盤(pán)容量，一般有80GB至160GB的固態(tài)硬盤(pán)空間。為了利用固態(tài)硬盤(pán)的性能優(yōu)勢，傳統的供應商也許要設計更新的、更小的貨架或者從頭開(kāi)始重新設計為固態(tài)硬盤(pán)優(yōu)化的存儲系統。這里的難題是固態(tài)硬盤(pán)高性能所需要的組件對于機械硬盤(pán)來(lái)說(shuō)是小題大做。

這種選擇經(jīng)常是功能全面的固態(tài)硬盤(pán)配置價(jià)格過(guò)高的機械硬盤(pán)，或者是低性能的固態(tài)硬盤(pán)配置價(jià)格適中的機械硬盤(pán)。相比之下，僅提供固態(tài)硬盤(pán)的供應商提供"*造的"存儲陣列或者設備。這些設備是從頭開(kāi)始制造的，以便優(yōu)化在固態(tài)存儲中的輸入/輸出吞吐量。阻礙傳統的存儲平臺的任何預先存在的架構局限性都不能應用純固態(tài)硬盤(pán)系統。因此，終用戶(hù)能到期待這看到這種固態(tài)平臺顯著(zhù)提高了性能。公平地說(shuō)，如果他們增加對機械硬盤(pán)的支持，固態(tài)硬盤(pán)供應商同樣會(huì )遇到上述的小題大做的問(wèn)題。專(zhuān)門(mén)的固態(tài)硬盤(pán)廠(chǎng)商把重點(diǎn)放在能夠從固態(tài)硬盤(pán)級性能中得到好處的較小的數據集，并且根據設計是要與基于傳統的機械硬盤(pán)的存儲解決方案共存。固態(tài)硬盤(pán)陣列的每個(gè)機架的容量比傳統廠(chǎng)商提供的相應的固態(tài)硬盤(pán)產(chǎn)品更充分。固態(tài)硬盤(pán)陣列提供的密度是傳統存儲供應商提供固態(tài)硬盤(pán)貨架密度的20倍。專(zhuān)門(mén)的固態(tài)硬盤(pán)系統。

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