SSD基础及加速.docx

SSD基础由于固态硬盘（SSD）摒弃了传统机械结构，采用全芯片存储，所以在恶劣的环境下工作，要比传统的机械存储具备更高的防碰撞性，以及更高稳定性和可靠性。在读写方面也要比传统的机械式存储快很多，因为固态硬盘（SSD）完全是半导体化，不存在数据的查找、寻道时间、读取延时等问题，所以数据读取速度快、反映时间短。，使用SSD硬盘，win7启动相比传统机械式硬盘快45%，PS应用快24%，游戏读取快20%。固态硬盘（SSD）采用的是全芯片存储，所以固态硬盘（SSD）在工作运行时，不会产生任何的噪音，而且功耗也很低，体积与重量也相对小巧。由于传统的机械式硬盘大都采用全金属外壳，体积较大，重量上一般也比较重，不便于携带，但是固态硬盘（SSD）却没有这些缺点。由于采用芯片式存储使得存储设备整体上要比传统机械式存储设备轻了很多，体积也小了很多，无结构限制，可以根据实际情况设计成各种接口、形状的特殊电子磁盘，也更便于携带。工作范围更大。传统的机械式存储，由于设计与制造工艺上以及存储方式和工作原理等方面的原因，对运行环境要求比较苛刻，工作温度环境、不稳定环境、移动工作环境等都受到很大限制。如工作温度，一般的机械式磁盘驱动器工作温度基本保持在5摄氏度到55摄氏度之间。但是大多的固态硬盘（SSD）却可以在-10 摄氏度到＋70摄氏度的范围工作，一些工业级的固态硬盘（SSD）还可以在-45摄氏度到＋85摄氏度工作，甚至军工级产品可以在-55摄氏度到135摄氏度的极限温度下工作。不过固态硬盘（SSD）也不是万能的，不是一点缺点都没有的，比如制造成本高、容量低、抗磁场、抗静电差、写入寿命有限（基于闪存）、数据损坏后无法恢复等诸多问题。下面我们就一起来了解一下。　　固态硬盘（SSD）成本高。由于半导体产品等制造成本以及制造工艺等问题，固态硬盘（SSD）的每GB价格与传统的机械硬盘相比依然有着一定的差距。不过在2012年固态硬盘（SSD）每GB有望低于一美元，未来几年会逐步普及。----------------什么是缓存，缓存在SSD固态盘中应用----随着SSD固态硬盘的普及，如今带有缓存的SSD价格也逐渐被用户接受，虽然我们知道没有缓存的SSD在价格上会比有缓存的略贵一些，但是缓存究竟在SSD固态硬盘中发挥了怎样的作用并不是每个用户都了解。? ? 什么是缓存：? ? 其实“缓存”一词单纯从字面上理解可解释为延缓存放，简单的说“缓存”是为了平衡高速设备和低速设备之间的速度差异而存在的。作用是让低速设备尽量的不拖 高速设备的后退。这里之所以用“尽量”一词，主要是各类产品中的缓存容量有限，算法也不可能100%的准确命中，所以低速设备多多少少还是会拖高速设备的 后腿，缓存的作用只能是“尽量”减少这种现象。? ? 例如CPU缓存;每当CPU从内存里读数据时，会向内存控制器发出一个读指令，要求内存控制器返回其要求的数据，可是因为内存响应速度相对于CPU是很慢 的，所以在数据返回之前CPU只有无所事事的“等待”，如果经常出现这样的情况，再快的CPU也会被内存拖后腿，效率也不会提高。? ? 在主内存(RAM)和CPU之间，放一块小容量的SRAM。当CPU申请RAM数据的时候，先在SRAM里面寻找，如果找到了数据，就不用花费很多时间到 RAM里去读了(同步读取)。如果SRAM里没有数据，再到RAM去读，当RAM返回数据的时候，不仅仅返回原来所需要的数据，同时“捎带”返回所需数据 “前后”的一些看似无关的数据，并将这些数据放入SRAM中。? ? 下次CPU再次到SRAM里读数据的时候，如果所需数据正好在SRAM里，就可以“命中”了。从原理上可以看出，命中率越高，CPU的效率就越高。而命中 率又是被“捎带”返回的数据所决定的，哪些数据被捎带返回，这个就要依CPU内部的缓存算法而定了。由此可见，由于缓存容量远远小于主内存容量，而缓存算 法也不可能100%的准确命中。? ? 缓存在机械硬盘中的作用：? ? 以上是以CPU缓存做例子。但是在电脑系统里，缓存并不仅仅是CPU独有，因为高速设备与低速设备的矛盾并不仅仅体现在CPU和内存之间。现在假如说，我 要把数据从内存写入硬盘，由于硬盘相当缓慢，需要等待很长的时间才能完成此任务。那么用户体验就是电脑非常慢。实际上，这里CPU不慢，内存不慢，只是硬 盘太慢了。? ? 解决机械硬盘速度过慢的问题，就在其内部安置了一个小容量的内存，也就是硬盘的缓存，数据首先写入到缓存里。那么在操作系统层面，就会认为数据已经写入了，用户的感觉就是快速。随后硬盘自己再从缓存写入到盘片，这个过程无需用户干预了。? ? 不过需要注意的是，其实硬盘的缓存并不全都用于缓存数据，还有其他用途，所以不见得缓存越大，性能就越好。而且还有个缓存算法问题。如果算法不优秀，命中率就