固态硬盘 叩开主流大门
2009-11-02
更大的容量、更高的性能、更低的价格,这些优点帮助固态硬盘(SSD,可能称闪存硬盘更形象)适合于日常应用。几乎人人都听到过围绕固态硬盘的炒作,但现在才看到固态硬盘作为适合日常使用的一种存储方案站稳了脚跟。固态硬盘市场充斥着大量的选择。我们从测试的几款最新固态硬盘中领略到了卓越性能,这证实了固态硬盘支持者认为这项技术颇具优势的说法。
高昂的每GB价格
PC World评测实验室在测试了8款固态硬盘后发现,彼此性能差异很大,并且与传统磁碟硬盘作了比较。想看一看前5款固态硬盘的测试结果,可以翻到这篇文章最后一页。
固态硬盘问世之前,标准的电脑存储介质依赖磁碟硬盘技术,而磁碟硬盘有诸多活动部件(包括旋转马达、驱动器组件以及悬浮在旋转盘片表面上方仅10纳米处的读写头)口
相比之下,固态硬盘存储介质由NAND闪存芯片组成。固态硬盘没有活动部件,因而较之普通硬盘具有诸多优势。首先,固态硬盘的抗震性能胜于磁碟硬盘,固态硬盘可能存在的机械故障比较少,能经受得住挤压和突然撞击。其次,固态硬盘没有噪音,因而适合用于摆放在起居室的个人电脑。它们的发热量和功耗也比较小,所以不需要风扇,因而与高速旋转硬盘相比,工作时很安静。最后,由于固态硬盘结构紧凑,很适合放在密集空间,可以应用于数据中心等的服务器中。
尽管如此,如今的固态硬盘主要还是采用1.8英寸和2.5英寸这2种传统尺寸,而且通常使用与普通硬盘一样的连接器(最初是并行ATA,现在是串行SATA)。固态硬盘很容易装入到目前使用行业标准的台式机或笔记本电脑里。因而,顾客应当把固态硬盘视作普通硬盘的替代品,而不是普通硬盘的互补品。
价格方面。固态硬盘目前还无法与标准硬盘相比拼,这种情况也不会很快有所改变。预计固态硬盘每GB的价格超过2.75美元,而普通硬盘每GB的价格只有约0.25美元。存储容量也仍然比较有限:256GB在目前的主流固态硬盘中处于高端(像OCZColossus等少数几款例外,容量可达到500GB甚至1TB,但它们的成本高得惊人,而且使用3.5英寸架构。)由于这个局限,同态硬盘生产商们没有把目光瞄向需要庞大容量的用户。如果你需要大容量,目前还是应当选择标准硬盘。标准硬盘可提供3倍于固态硬盘的容量,价格却只有后者的一小部分(希望两者兼得的台式机用户面临的另一个可能是,使用固态硬盘作为应用程序和操作系统的主引导卷,使用容量较大的普通硬盘来存储数据)。
尽管固态硬盘存在一些缺点,但由于过去一年因竞争加剧、生产工艺改进而导致数量激增、价格降低,固态硬盘还是渐渐进人了主流。尤其是,英特尔公司最近推出了尺寸更小、价格更低的34纳米NAND多层单元闪存。
固态硬盘的优缺点
性能也得到了提升,但使用固态硬盘的好处并非对所有应用领域都很明显。眼下,固态硬盘迫使你接受一个缺点:虽然它们提供更快的读取速度,但写入速度不如7200rpm的磁碟硬盘(甚至不如5400rpm的硬盘)。
与标准硬盘相比,固态硬盘能够缩短延迟,这相当于提高了读取数据的速度。比方说,英特尔称普通硬盘的延迟通常是4000微秒。而该公司的X-25M产品额定延迟却仅为65微秒。固态硬盘的寻道时间也要比普通硬盘更短,X-25M等较新的固态硬盘提升了随机写入性能,这给系统和应用程序的响应速度带来了积极影响。
但不是说生产出来的所有固态硬盘都一样,从NAND闪存来源,到芯片组和控制器,再到所用的损耗均衡算法(稍后会有介绍),它们都会影响性能。比方说,单层单元(SLC)闪存的成本高于多层单元(MLC)闪存,不过其耐用性更胜一筹。如今的消费级固态硬盘大多采用MLC闪存,要是硬盘价格高出一大截或者销售时被冠以“企业级”硬盘。原因很可能是采用了SLC闪存。
虽然固态硬盘市场挤满了竞争厂商,但只有少数几家公司能够生产闪存,比如英特尔和三星。它们为其他厂商供应闪存(还常常供应硬盘本身),其他厂商拿来硬盘后“重新打上”自己的品牌。比方说,我为本文测评的Corsair固态硬盘里面其实采用了三星硬盘(尽管我们在固态硬盘评比表中列出了一款三星固态硬盘,但三星公司不直接向消费者销售这款固态硬盘,而是销售给笔记本电脑生产商或其他硬盘厂商)。由于固态硬盘力求吸引更广泛的消费群,预计明年这个市场会变得稀落,不像现在这么拥挤,少数几家厂商会脱颖而出。
固态硬盘一个基本上没有被公诸于众,却很关键的方面稍稍削弱了这项技术的吸引力。与硬盘盘片相比,NAND闪存单元会因使用而迅速损耗。因而,固态硬盘生产商采用了损耗均衡算法,让硬盘在闪存单元上均匀地写入数据。不过,这种算法从长远来看是不是有效仍须拭目以待。对于生产商声称其算法对保护数据有多好,消费者只好相信,毕竟用户无法检验硬盘的实际损耗均衡效果如何。
另一个不常讨论的问题是:固态硬盘刚开始使用时提供非常快的速度,但一段时间过后,性能可能会出现减弱,这取决于你怎样使用固态硬盘。与标准硬盘不同,若使用固态硬盘,按顺序写入还是随机写入会影响将来的性能。按顺序写入一般会留下几大块闲置空间,这样数据回收(废料收集)起来比较快。不过。每个操作系统都会执行用户无法控制的随机写入。若是随机写入,剩余的硬盘空间非常小,这会导致数据加收起来很费时间。
一些厂商(包括英特尔)在产品规格中估计了固态硬盘的使用寿命(英特尔称可达5年)。与其他固态硬盘生产商一样,英特尔同样使用了与标准硬盘生产商一样的衡量方法,即用平均故障间隔时间(MTBF)指代固态硬盘的预期寿命。在生产商列出这个规格参数的固态硬盘当一扣,MTBF通常介于100万小时到120万小时,不过至少有一款(二星)长达200万小时,从而使固态硬盘的可靠性与企业级硬盘相比并不逊色,而且远远高于消费级硬盘,生产商甚至没有为消费级硬盘列出这个规格参数。
关键在取舍
在我们测试的8款固态硬盘中,3款脱颖而出。一路领先的是英特尔的X25-M160GB。英特尔的这款最新固态硬盘击败了去年的那一款,在我们的测试中一路过关斩将,结果名列前茅。只有第二名的三星MLC SSD256GB能与之抗衡,比它们慢几秒的是Corsair P256——考虑到里面实际上使用三星固态硬盘,这个结果也就不足为奇了。
处于中流的是Patriot公司的Torqxl28GB和SuperTalent公司的Ultra SATASSD(也是128GB),价格分别是405美元和355美元。
排名靠后的是Ritek公司的2款产品(RiData U1tra-SSATA 64GB和128GB SSD)以及Imzfinn公司128GBM-Class S0lid State。这3款固态硬盘在复制3GB文件和文件夹以及复制单个大文件时显得很费劲,它们可能一直没有致力于并行写入:固态硬盘要解决闪存的擦除写入周期本身缓慢这个问题,并行写人更必不可少。
尽管Imation固态硬盘速度缓慢,我还是喜欢它的2项特色:一是采用了外罩,以便在个人电脑内外使用;二是含有USB适配器,以便在电脑外面使用。而这次测评的其他固态硬盘缺少这种灵活性。