固态硬盘与混合硬盘的技术差异

固态硬盘与混合硬盘的技术差异
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固态硬盘

固态硬盘是一种全新的硬盘应用技术，它最初使用高速的SLC（Single Layer Cell，单层单元）快闪存储器（以下简称“闪存”）来制造。由于读写闪存不需要传统硬盘磁头的机械式移动，因此利用闪存打造的固态硬盘，有着低功耗、零工作噪声和高速反应时间的优点。不过，固态硬盘受SLC闪存容量小的限制，造价比普通硬盘高出很多，导致固态硬盘的售价远不如传统硬盘般大众化。目前32GB SLC固态硬盘价格在5000元人民币左右，因此暂时还不可能取代传统硬盘。当然，随着今后制造工艺的日益成熟，SLC闪存的容量将不断提升，售价也会不断降低，届时传统硬盘会不会被淘汰，暂时还是未知数。

而且现在也有厂商采用一种折中的方案，即用售价较低的MLC（Multi-Level Cell，多层单元）闪存制造固态硬盘。目前32GB MLC固态硬盘的价格低于3000元，但性能亦因此比传统硬盘逊色一大截。

缺点:

由于SSD磁盘控制器的设计缺陷问题，早期的SSD在经过长期存取使用的时候，很容易产生磁盘碎片，由此造成磁盘存取性能极具下降。不过此后很多固态硬盘控制器设计厂商意识到要改善这样的情况。由此许多当今许多固态硬盘解决方案中加入了大容量SDRAM高速缓存机制。价格高未合适当今社会平民化，所以固态硬盘需要取代传统硬盘从技术角度，还是在市场上都还要一定时间。在此传统硬盘商家想出了混合硬盘的想法。即是SSD(闪存)+传统硬盘。

混合硬盘

小知识：MLC与SLC的区别(闪存)

在MLC闪存的每个存储单元内，可以保存2bit资料。因此在相同的面积上，MLC比SLC闪存提供多一倍的容量，存储成本较低，因此用MLC制造高容量固态硬盘产品更为划算。不过，由于每个MLC存储单元中存放的资料较多，结构相对复杂，出错的几率会增加，必须进行错误修正，这个动作导致其性能大幅落后于结构简单的SLC闪存。此外，SLC闪存的优点是复写次数高达100000次，比MLC闪存高10倍。

在固态硬盘尚未平民化之前，SLC闪存已经率先应用在传统硬盘上，并打造出新一代的磁性硬盘。混合硬盘的原理和微软全新一代Windows Vista (Windows 7)操作系统上的“Ready Boost”功能相似，两者都是通过增加高速闪存来进行资料预读取（Prefetch），以减少从硬盘读取资料的次数，从而提高性能。不同的是，混合硬盘将闪存模块直接整合到硬盘上，理论上新一代的混合硬盘不仅能提供更佳的性能，还可减少硬盘的读写次数，从而使硬盘耗电量降低，特别是使笔记本电脑的电池续航能力提高。

由于一般混合硬盘仅内置256MB的SLC闪存，因此成本不会大幅提高。同时混合硬盘亦采用传统磁性硬盘的设计，因此没有固态硬盘容量小的不足。

不过，有些朋友可能还有一个疑问，现在闪存的售价如此低，为何混合硬盘整合的闪存容量只有256MB？其实，原因与固态硬盘相似，现在采用的闪存都属于NAND类型，可再细分为SLC和MLC。它们的差异在于SLC的读写次数及速度均比MLC高，不过成本则以MLC较贵。由于混合硬盘需作频繁的读写操作，同时也需要使用高性能的闪存，所以厂商一般选用价格较高但速度更快的SLC闪存，故混合硬盘内置的闪存容量相对较小。

希捷将要推出的混合硬盘(图上来看，内和传统的一样)

混合硬盘技术：提升系统启动时间、省电、延长平均故障间隔时间

现在结合低成本、高容量存储的复合产品来大幅提高硬盘的价值，尤其是在笔记本电脑等移动设备的应用上。而随着闪存成本的下降，在硬盘上加入非易失性的闪存，通过在闪存上而不是盘上存储些系统功能，将硬盘的大容量和高性价比与闪存的快速响应、省电和持久等优点集合起来，这就是我们要说的混合硬盘。

混合硬盘的特点简析

低功耗省电：根据微软的估计，使用混合硬盘最高可节省80%的耗电。原因在于，混合硬盘能让传统机械式硬盘在使用时进入睡眠状态，数据的读写和存取则在非挥发性Flash闪存进行。当然，这并不是说你的笔记本电力一定能节省这么多。毕竟，存储并非这类系统耗电的唯一变量。目前的估计是，采用混合式硬盘约可让电池使用时间增加30分钟。

开机较快：传统硬盘开机，是给PC加电后的头3至5秒用来转动硬盘盘片、实现磁头同步，然后才开始启动过程。而混合硬盘能不需等待硬盘转动以寻找正确的数据，非挥发性Flash闪存上的数据存取非常快。因此，使用混合式硬盘的系统，其开机速度较传统PC迅速快许多。

延长平均故障间隔时间（MTBF）：较少的移动零件（或同样数量的移动零件但较少使用到），等于系统寿命延长和可靠度增加。这项益处在较容易因硬盘机盘震动而遗失数据的笔记本上更明显。

混合式硬盘可特别发挥的一个地方是微软的新一代操作系统Windows Vista。Vista “Ready Drive”功能即是针对混合式硬盘技术所设计。

混合硬盘技术图解

微软希望能将前述的益处充分发挥在笔记本系统上，最终扩到所有移动与非移动的Vista使用者。Windows Vista支持的快速缓冲存储区大小从50MB到2GB以上，一般建议至少要有128MB至256MB。缓冲区的内容不会因电力中断而不见，可降低数据遗失的风险。

但是也不是没有缺点的，非挥发性Flash闪存，类似典型的拇指碟（thumbdrive，拇指般大小的外部存储器），都有使用寿命不长的特性。Flash闪存会在重复写入多次后完全失效。要解决这项缺点，制造商必须采用复杂的数据写入机制，不能一再使用内存的同一个部位，而是将工作平均分散到整个设备。或者可以自行更换、厂商更换Flash闪存。