
人們?cè)谟懻摴虘B(tài)硬盤(SSD)時(shí),很多人甚至有些專家將“閃存”和“SSD 硬盤”的術(shù)語(yǔ)互換使用。而這是一種可以理解的選擇,因?yàn)檫@兩種技術(shù)密切相關(guān)。但是,這兩個(gè)術(shù)語(yǔ)實(shí)際并不完全相同。
兩者之間差異的類比可能很容易理解。在存儲(chǔ)行業(yè)中使用的最簡(jiǎn)單的類比之一是閃存就像雞蛋,而 SSD 硬盤就像煎蛋卷一樣。煎蛋卷主要是由雞蛋制作的,而 SSD 硬盤主要由閃存制成的。如果有人問你吃什么早餐,如果你回答“雞蛋”,即使你實(shí)際上吃的是煎蛋卷,而這也是可以理解的。
而雞蛋除了制作煎蛋卷外,還可以用雞蛋做很多食品。同樣的道理,除了制作 SSD 硬盤之外,人們還可以使用閃存做很多事情。
什么是閃存?
閃存是一種基于硅芯片的存儲(chǔ)介質(zhì),可以用電寫入或擦除。存儲(chǔ)介質(zhì)的其他示例包括機(jī)械硬盤、磁帶、CD 光盤、DVD 光盤、藍(lán)光光盤,甚至是軟盤和穿孔卡。
·速度:閃存具有一些獨(dú)特的特性,使其特別適用于存儲(chǔ)企業(yè)數(shù)據(jù)。首先,顧名思義,它比機(jī)械硬盤(HDD)的存取速度快得多。
·沒有活動(dòng)部件:與機(jī)械硬盤或磁帶不同,閃存可用于制造沒有移動(dòng)部件的硬盤驅(qū)動(dòng)器。一般來(lái)說(shuō),這使得它不太可能中斷或失敗,特別是在存儲(chǔ)設(shè)施被移動(dòng)的情況下(盡管有些專家并不認(rèn)同閃存這種特性的真實(shí)可靠性)。
閃存 vs SSD 硬盤兩者有什么差異
·非易失性:閃存是非易失性的,這意味著即使電源關(guān)閉,它也會(huì)保留存儲(chǔ)的信息。這使它與內(nèi)存(RAM)區(qū)別開來(lái),后者的存取也非???,但每次系統(tǒng)斷電時(shí)都會(huì)被擦除。
·易于重寫:閃存很容易重寫,因此它對(duì)于存儲(chǔ)頻繁更改的數(shù)據(jù)非常有用(例如,不像 CD 或 DVD 光盤)。
除 SSD 硬盤之外,閃存還可用于生產(chǎn)其他產(chǎn)品。例如,手機(jī)、筆記本電腦、數(shù)碼相機(jī)、攝像機(jī)、存儲(chǔ)卡、USB 記憶棒、計(jì)算器、醫(yī)療設(shè)備甚至一些數(shù)字玩具都使用閃存。
同樣值得注意的是閃存有幾種不同的類型。最常見的兩種是 NOR 閃存和 NAND 閃存。NOR 是兩者中第一個(gè)被開發(fā)出來(lái)的。其讀取速度非??欤珜懭胨俣葏s不快,因此最常用于代碼編寫一次并且讀取很多數(shù)據(jù)的地方。NAND 閃存寫入速度更快,占用的空間明顯少于 NOR 閃存,這也使其成本更低。SSD 硬盤中使用的大多數(shù)閃存都是 NAND 閃存。
閃存的最大缺點(diǎn)是,目前的價(jià)格還相當(dāng)昂貴。但是,隨著技術(shù)的進(jìn)步,成本會(huì)逐漸降低,使閃存在企業(yè)環(huán)境中更具成本效益。有些組織的數(shù)據(jù)中心甚至選擇完全舍棄機(jī)械硬盤而所有都采用 SSD 硬盤。
什么是 SSD 存儲(chǔ)?
SSD 硬盤是存儲(chǔ)設(shè)備。目前市場(chǎng)上的大多數(shù) SSD 硬盤都使用閃存作為其存儲(chǔ)介質(zhì)。閃存和 SSD 硬盤之間的關(guān)系類似于 CD 光盤和 CD 光盤驅(qū)動(dòng)器之間的關(guān)系。CD 光盤是介質(zhì),CD 光盤驅(qū)動(dòng)器是存儲(chǔ)設(shè)備,因此,可以認(rèn)為閃存是介質(zhì),而 SSD 硬盤是存儲(chǔ)設(shè)備。
然而,SSD 硬盤不一定必須使用閃存作為其存儲(chǔ)介質(zhì)。其名稱為“固態(tài)驅(qū)動(dòng)器”,因此任何不運(yùn)動(dòng)的存儲(chǔ)類型都可以算作 SSD 硬盤。事實(shí)上,從歷史上看,最早的 SSD 硬盤并沒有使用閃存介質(zhì)。未來(lái)的 SSD 硬盤也可能使用閃存以外的介質(zhì)。
大多數(shù) SSD 硬盤使用與 HDD 硬盤相同的外形。這使用戶可以更輕松地從基于磁盤的存儲(chǔ)遷移到固態(tài)存儲(chǔ)。企業(yè)可以購(gòu)買已安裝 HDD 硬盤的單個(gè)驅(qū)動(dòng)器或 SSD 硬盤陣列。混合陣列使用 HDD 硬盤和 SSD 硬盤的組合是另一種流行的選擇。
SSD 硬盤和閃存的發(fā)展歷史
SSD 硬盤的歷史比閃存長(zhǎng)得多。雖然有些追溯到 20 世紀(jì) 50 年代固態(tài)硬盤的起源,但是第一批真正的固態(tài)硬盤在 20 世紀(jì) 70 年代推出。
最初的 SSD 硬盤依賴于一種名為可擦除只讀存儲(chǔ)器(EAROM)的計(jì)算機(jī)芯片。EAROM 也出現(xiàn)在一些早期的視頻游戲中,但這項(xiàng)技術(shù)從未真正廣泛應(yīng)用過。
在 20 世紀(jì) 70 年代中后期,一些制造商開始銷售基于內(nèi)存(RAM)的 SSD 硬盤。像閃存一樣,RAM 存取速度很快。但與閃存不同,RAM 是易失性的,這意味著當(dāng)電源關(guān)閉時(shí),存儲(chǔ)在 RAM 中的所有內(nèi)容都將被刪除。這在停電的情況下會(huì)出現(xiàn)一些非常明顯的問題,因此很多早期的 SSD 硬盤都有備用電池系統(tǒng)。
存儲(chǔ)制造商繼續(xù)改進(jìn)和銷售基于 RAM 的固態(tài)硬盤直到 2000 年代。在此期間,他們還嘗試了可用于創(chuàng)建 SSD 硬盤的其他技術(shù)。在 20 世紀(jì) 80 年代早期,英特爾公司推出了一款名為 Bubble Memory 的產(chǎn)品,它得到了人們的關(guān)注,并被整合到一些早期的個(gè)人電腦中,包括 Apple II 電腦。但是,當(dāng)設(shè)計(jì)人員試圖擴(kuò)大 Bubble Memory 的容量時(shí),遇到了技術(shù)問題,因此英特爾公司很快放棄了這種產(chǎn)品和技術(shù)。
大約在同一時(shí)期,泡沫記憶似乎成為最熱門的新東西,一位名叫 Fujio Masuoka 的東芝公司員工提出了閃存的想法。他在 1987 年的存儲(chǔ)行業(yè)大會(huì)上展示了他的發(fā)明,并在 20 世紀(jì) 80 年代后期,第一批閃存產(chǎn)品進(jìn)入市場(chǎng)。
基于閃存的固態(tài)硬盤在 20 世紀(jì) 90 年代初開始上市,但價(jià)格很高。SunDisk 公司(后來(lái)改名為 SanDisk)在 1991 年以 1000 美元的價(jià)格售出了一個(gè) 20MB 的基于閃存的 SSD 硬盤。其價(jià)格相當(dāng)于目前的 1900 美元,或每 GB 約 95,000 美元。
對(duì)于大多數(shù)應(yīng)用程序而言,過高的價(jià)格使閃存無(wú)法廣泛應(yīng)用,而且其存取速度也沒有內(nèi)存那么快,兩者都是針對(duì)存儲(chǔ)技術(shù)。然而,閃存的非易失性使其足夠吸引人,研究人員即使在銷售 RAM 固態(tài)硬盤時(shí)仍繼續(xù)開發(fā)它。
在 2000 年代,SSD 硬盤真正開始得到應(yīng)用,閃存逐漸變得比 RAM 更受歡迎。然后在 2010 年代,閃存的價(jià)格開始下降到企業(yè)可以用基于閃存的 SSD 硬盤替換舊的存儲(chǔ)技術(shù)(例如機(jī)械硬盤和磁帶)。
SSD 硬盤的未來(lái)
如上所述,目前市場(chǎng)上幾乎所有的 SSD 硬盤都基于閃存技術(shù),這是人們有時(shí)認(rèn)為“閃存”和“SSD 硬盤”是同一個(gè)詞的重要原因。但是,它可能并不總是這樣。
存儲(chǔ)制造商正在繼續(xù)開發(fā)閃存的新替代品。其中一個(gè)更有前途的是 3D Xpoint,它由 Intel 公司和 Micron 公司提供技術(shù)支持,并以 Optane 和 QuantX 品牌銷售。與閃存一樣,3D XPoint 是非易失性的,據(jù)說(shuō)它提供的延遲比 NAND 閃存低 1000 倍,并且指數(shù)更高。
然而,就像早期的閃存一樣,3D XPoint 的價(jià)格仍然非常昂貴,目前市場(chǎng)上很少有用戶使用它。
其他潛在的閃存替代品包括自旋轉(zhuǎn)移扭矩隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(STT-RAM)、電阻式 RAM(ReRAM)和相變存儲(chǔ)器(PCM 或 PRAM)。到目前為止,包括 3D XPoint 在內(nèi)的其他存儲(chǔ)產(chǎn)品都沒有成為存儲(chǔ)市場(chǎng)的主流。只有隨著時(shí)間的推移,才能知道哪種產(chǎn)品會(huì)成為下一個(gè)閃存,或者它們是否符合泡沫記憶的方式。
在可預(yù)見的未來(lái),大多數(shù) SSD 硬盤將繼續(xù)基于閃存技術(shù)。這可能意味著許多存儲(chǔ)行業(yè)將繼續(xù)使用 “閃存”和“SSD”術(shù)語(yǔ)進(jìn)行互換。
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