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关于固态硬盘你所不知道的那些事
发布时间:2016-04-25 08:48:57     发布者:技佳数据恢复中心     --转载请注明出处--
固态硬盘
       随着固态硬盘的价格降低,这种新型存储已经不再是“王谢堂前燕”,很多人在选购电脑时,都将固态硬盘作为首选的存储载体,不但系统运行速度大大提升,也不像机械硬盘那么娇滴滴的怕震、怕摔。但是,对于这种新型的存储,我们有多少了解呢?

一、影响固态硬盘寿命的是NAND控制芯片而非存储芯片
技佳数据恢复_固态硬盘

      固态硬盘中有两个主要的芯片,NAND控制芯片和存储芯片。买过固态硬盘的用户都在存储芯片的选择上纠结过SLC、MLC、TLC,尤其纠结过TLC区区500次左右的写入寿命,但是,从实际发生的固态硬盘故障来看,90%以上的固态硬盘都是由于主控芯片发生故障而无法使用,而鲜有闪存达到写入寿命而损坏的案例。其实,以目前固态硬盘的设计寿命来说,即使写入寿命最短的TLC,也远超大多人的使用周期。由于固态硬盘主控芯片对于闪存的写入方式为平衡写入模式,数据并不会在某一闪存块不断写入,而会均匀分布到所有闪存中,当所有闪存均被写入一遍后,再开始第二轮写入。以120GB的固态硬盘来说,均以500次写入为标准,这块硬盘最多可以写入的数据总量为60TB,这种小容量硬盘我们通常只用来安装操作系统和应用程序,即使一年写入量在10TB(实际远小于此值),这块硬盘由于闪存造成的理论寿命也在6年以上,以目前电脑和硬盘的更新换代周期来说,这个使用周期已可以满足绝大多数人的需求。

      另一方面,固态硬盘自身也有一定的容灾机制,它可以将使用过程中产生的闪存坏块屏蔽并重映射至自己的保留扇区中,即使使用中产生了少量坏块,也不会影响其正常运行。

      大多数情况下,固态硬盘发生故障都是因为控制芯片工作异常造成,其表现为硬盘突然无法识别,此时,闪存颗粒往往还处于青壮年时期。即使寿命最佳的SLC颗粒,遇上不佳的主控芯片,寿命也一样短的可怜。

二、固态硬盘的性能优势来自“4K随机传输率”而非“连续传输率”


      选购固态硬盘时,很多人都会关注一个参数,就是它的读写速度,以目前性能领先的三星950 PRO来说,它的读写速度可达2.5GB/s和1.5GB/s,这个数值是指硬盘的连续传输速度,就是说当我们拷贝一个体积很大的文件时,硬盘所能达到的最大传输速度,目前性能最好的PC级机械硬盘,这个速度为200MB/s上下,这是10倍的性能差距。但是,由于我们平时很少在硬盘中做大量的大体积数据搬运,另一方面,如果我们将数据从固态硬盘拷贝至机械硬盘或移动硬盘时,由于木桶效应,固态硬盘优异的连续传输速率也无用武之地。因此,在当前这个阶段,连续传输速率只是一个看上去很美好,但实际用途却不大的参数。同时,SATA协议和USB3.0协议的传输带宽也早已限制了固态硬盘连续传输率的进一步提升,因此,高端固态硬盘硬盘已转用M.2或PCI-E接口,以获取更高的传输带宽。

机械硬盘与固态硬盘对比

      让我们真切感受到固态硬盘和机械硬盘如飞机与自行车般巨大性能差距的,其实源自另一个参数--“4K随机读写速度”。从上图的测试数据比较可以看出,SATA接口固态硬盘和机械硬盘的连续读写速度其实只有两倍左右的差距,这肯定不足以带来巨大性能差异的体现,而4K随机读写速度上,固态硬盘与机械硬盘之间有着近百倍的差距,这才是固态硬盘性能优异的关键所在。

三、放置两年没用的"新硬盘"并不比频繁使用一年的"旧硬盘"更可靠

      我们购置了一款电子设备放置两年没用,需用时,它依然是全新的状态,但是这在固态硬盘上并不适用。Google与加拿大多伦多大学联合发表了一篇论文《闪存的实际可靠性:意料之中与意料之外》(Flash Reliability in Production: The Expected and the Unexpected),论文中一个有趣的发现是:影响固态硬盘可靠性的,并非其使用程度,而是其年龄,简单来说就是一块闲置了两年的固态硬盘还不如一块已经使用了一年的硬盘更可靠。

四、固态硬盘中删除的数据是不可恢复的

      删除、格式化,在机械硬盘时代已经不是什么严重的故障,我们通过互联网上的共享软件可以很容易地将数据恢复。但是,在固态硬盘时代,这类数据恢复软件很可能永久的销声匿迹,原因在于固态硬盘所支持的TRIM指令,这个指令的作用是在数据清除后,固态硬盘将及时回收其占用的存储空间,以确保其随时处于“全新的工作状态”,但这样一来,也就无法进行数据恢复了。很多人在固态硬盘中删除数据后自己尝试恢复,发现所有数据都在但都无法使用,这就是因为TRIM已将数据的存储空间全部回收置零了。

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