固态硬盘的数据存储原理-技佳数据恢复公司
合作伙伴
当前位置:首页 > 业内新闻
业内新闻
固态硬盘的数据存储原理
发布时间:2015-10-24 09:35:20     浏览次数:     [打印]
      Flash的较小存储单元是晶浮栅晶体管,对应于磁盘中的一个bit的存储单元。SSD中,在存储单元晶体管的栅(Gate)中,注入不同数量的电子,通过改变栅的导电性能,来改变晶体管的导通效果,从而实现对不同状态的记录和识别。在SLC架构中,栅中的电子数目多与少,带来的只有两种导通状态,对应读出的数据就只有0/1;MLC架构中,栅中电子数目不同时,可以读出多种状态,能够对应出00/01/10/11等不同数据。

      因此,SSD数据处理都要进行加电处理,加电的过程等同于HDD硬盘的数据写入操作,断电的过程电位恢复,相当于HDD硬盘的擦除。数据完整的一次P/E循环就是NAND的写入循环。因为P/E循环次数是有限的,这也就直接影响到SSD的寿命。但是根据存储架构的不同,SDD的寿命也是有差别的。

      由于SLC结构简单,在写入数据时电压变化的区间小,所以寿命较长,传统的SLC NAND闪存可以经受10万次的读写。而且因为一组电压即可驱动,所以其速度更好;而 MLC采用较高的电压驱动,通过不同级别的电压在一个块中记录两组位信息,这样就可以将原本SLC的记录密度理论提升一倍。不过,MLC的缺点也很明显,其写入寿命较短,读写方面的能力也比SLC低;.TLC采用三层存储单元,因此可以以较低的成本实现更大的容量。但是,由于TLC拥有多达8个电平状态,因此在电位控制上更加复杂,特别是写入速度会大受影响,延迟增加。加之众多的电平状态,其使用寿命更短。

      还有一种基于DRAM的固态硬盘,它采用DRAM作为存储介质,应用范围较窄。它仿效传统硬盘的设计,可被绝大部分操作系统的文件系统工具进行卷设置和管理,并提供工业标准的PCI和FC接口用于连接主机或者服务器。应用方式可分为SSD硬盘和SSD硬盘阵列两种。它是一种高性能的存储器,而且使用寿命很长。但是基于DRAM的固态硬盘的费用也是非常昂贵,因为基于DRAM的固态硬盘内部必须持续供电,而且还得为其做备份。

固态硬盘对比传统机械硬盘

优点:
1、 固态硬盘没有风扇和机械马达,所以没有噪音。
2、 快速随机读取,读取速度快。
3、 启动快,没有电机加速旋转的过程。
4、 固态硬盘比传统的硬盘工作温度范围大。普通的硬盘驱动器只能在5到55摄氏度范围内工作。而固态硬盘可在-10~70摄氏度工作,一些工业级的固态硬盘还可在-40~85摄氏度,甚至更大的温度范围下工作。
5、 内部不存在机械活动因此不怕碰撞、冲击、振动。
6、 相对固定的读取时间。由于寻址时间与数据存储位置无关,因此磁盘碎片不会影响读取时间。

缺点:
1、 价格贵,当然随着现在技术的发展,SSD价格逐渐偏向亲民化,但是对比同等容量的HDD来说还是依然显贵。
2、 容量小,这是相对HDD主流为TB级而言。当然不久前三星就发布了目前世界上容量较大的硬盘——16TB,且为SSD。虽然三星未公布它的价格,但不难想象对于我们普通用户来说,只有仰望的份了。
3、 数据损坏难以恢复。一般的机械式硬盘如果发生损坏,通过数据恢复也许还能挽回一部分数据,但是如果是固态存储,一但芯片发生损坏,数据恢复的可能性几乎为0。目前市面上的数据恢复公司对于固态硬盘的恢复技术水平均不高。
4、 存在写入寿命极限。一般闪存写入寿命为1万到10万次,特制的可达100万到500万次,然而整台计算机寿命期内,文件系统的某些部分(如文件分配表)的写入次数仍将超过这一极限。但即便如此,固态硬盘的故障率还是远远小于机械硬盘。
北京技佳 |  上海技佳 |  关于我们 |  友情链接 |  网站地图
北京技佳瑞康科技发展有限公司  版权所有  Copyright @ 2012-2016
Beijing Databack Technology Development Co.,Ltd. All rights reserved.

公网安备:11010802013182号 工信部备案:
京ICP备13032780号