用不起别说盘不好 SSD坊间六大问题详解.doc

每次到了一个改朝换代的时候，总会有一些保守派逆潮流而动，发出与时代脱节的声音，他们没有长远的眼光，没有体验过的事情他们不敢做，他们惧怕改变。譬如液晶取代CRT显示器，当时有许多“专业”人士跳出来，说液晶是不可能取代CRT的，因为液晶有视角小、色域窄等等缺点……但是，液晶就是以轻薄和低辐射占领了市场。譬如数码相机取代传统相机，虽然数字感光至今在色彩和层次感方面仍不如传统胶片机，但它的其他优点足以令你乖乖掏钱。说了这么多，其实就是一个道理，一个新东西出来，我们不必看它比旧东西好多少，因为只要有一个足以“致命”的优点，就能改变整个“朝代”。 SSD普及是大势所趋 SSD（左）终将取代传统硬盘（右） 　　就拿SSD来说吧，记得去年希捷的某位高管曾说，SSD普及至少还需5年的时间，言犹在耳，希捷自己就迫不及待的推出了SSD产品。就在大家都认为SSD价高难企的时候，现在就已经有产品(金士顿V系列，源科箭鱼IV系列)拉到千元以下的价位了。 希捷首款固态硬盘Pulsar 　　但是，SSD在国内依然销售不畅，特别是一些关于SSD产品的不良传言，也如同迷雾一样在消费者心头经久不消。那么，SSD是否真如传言中那么失败呢?比之传统HDD硬盘又有哪些差距呢?接下来，笔者整理了关于SSD的几个主要传言，给出SSD业内人士的解释，看看能不能解开你们心头的困惑。 　　首先，我们有必要了解一下SSD的工作原理： 　　MLC架构的SSD由多颗MLC NAND闪存颗粒构成。大部分MLC NAND闪存的每一Page是4KB。一个block是由许多Page组成的，在STEC的MLC SSD中一个block包含128 Pages(128 Pages x 4KB/Page = 512KB/block = 0.5MB)。Block是可以擦除的最小结构。因此，当你写入SSD时，你一次可写入4KB数据;但是当你从SSD擦除数据时，一次却不得不删除512KB。 　　无论何时，只要你将数据写入闪存，SSD都会反复经历同样的过程：创建一个电场，电子穿过氧化物并储存电荷(用寄存器单元记录一个电位值)。擦除数据会导致同样的事情发生，但却向着相反的方向。问题是电子穿过氧化物的次数越多，就会变的越弱，最终电压也不能再阻止电子的自由活动了。这时候，我们理解为：SSD的这个单元就发生故障了。 　一、只能1万次读写，寿命比传统硬盘短多了? 　　MLC结构的SSD，确实只有1万次的读写寿命/block，但请注意，这里的“一万次”指的是单一的block单元读写寿命。 　　正确来说，这个一万次指的是“写入次数”，读取数据则是无上限。 　　再精细一点的说法，不是每储存一笔数据，就代表损失一次寿命。SSD的最小存取单位为“Page”，一个Page约4KB，每写入一个Page都要先清除上面的数据，即是erase/write cycle，因为每次都需要清除page，SSD的最大性能瓶颈由此而来，如果能解决这个问题，SSD的速度将会更快。而SSD的写入清除128KB为一个block，一万次的意思是每个block可以分别独立写入一万次。 　　ok，我们来做个计算，假设我买了一块64GB MLC SSD，假设每天会写入约8GB的数据(实际上除非你是疯狂的下载狂人，否则通常不会有超过2GB的写入量) 　　1Cycle=64/8=8 　　8x10000(次)=80000 　　80000/365(天)=219(年) 　　换句话说，就算你用这块64GB MLC SSD每天下载一部6GB的高清影片，也大概可以使用219年。假定每个block使用约一万次后就损坏，一个一个的使用完毕后，容量就会越来越小，年限也会越来越少。假设空间损失10%你就无法使用它，那219/10=21.9年，也有约22年的时间可以挥霍。 　　同样的，在相同的条件下，64GB SLC SSD，同样每天存入2GB资料 　　1Cycle=64/2=32 　　32x100000(次)=3200000 　　3200000/365(天)=8767(年) 　　惊人吧! 　　前面说到每一个block一万次的次数限制(MLC)，那如果一直都是同样一个block在写入，那是不是很快就将这个block用完了呢? 　　其实大可不必担心，因为SSD在设计时就会用到平衡计算的技术，称为wear-leveling(平均损耗技术)。该技术会平衡计算block的写入次数，那也就不会出现容量越用越小的情形，因为使用了平均损耗算法的NAND颗粒几乎不会出现单一block被写爆的情况。 平均损耗令SSD寿命大幅延长 　　除了wear-leveling以外，SSD还会尽量减少写入操作来保证寿命，譬如与传统HDD不同的删除机制。 　　现在回到编程和擦除SSD数据之间方式的差异上来。假设你保存