固态硬盘的优缺点及其选购指南
固态硬盘由主控芯片和闪存芯片组成。简单来说就是固态电子存储芯片阵列做成的硬盘。其接口规范和定义、功能和用法与普通硬盘完全相同(WwW。PC841。CoM),其产品外观和尺寸也与普通硬盘完全相同。存储单元负责存储数据,控制单元负责读写数据。它具有高速、耐用、抗震、无噪音、重量轻等优点。广泛应用于军事、车载、工业控制、视频监控、网络监控、网络终端、电力、医疗、航空、导航设备等领域。
(1)固态硬盘的优势:
第一,SSD不需要机械结构,完全是半导体,没有数据搜索时间、延迟时间和磁盘寻道时间,数据访问速度快,具有400M/s以上的数据读取能力,目前最高可以达到500M/s以上。
第二,SSD采用闪存芯片,经久耐用,防震抗摔。即使与硬物碰撞,也能把数据丢失的可能性降到最低。
再次,由于没有机械零件和闪存芯片,SSD没有噪音,功耗低。
第四,重量轻,比常规的1.8英寸硬盘轻20-30克,使便携设备携带多个固态硬盘成为可能。同时,由于它完全是半导体,没有结构上的限制,可以根据实际情况设计成不同接口和形状的专用电子硬盘。
(2)固态硬盘的缺点:
第一,SSD成本高。目前SSD的成本已经大幅下降。128G SSD已经是1000元的水平了。但是相对于机械硬盘来说,价格还是很高的~作为笔记本厂商,在将固态硬盘作为可选配件使用后,升级成本远远高于实际成本,导致搭载传统硬盘的笔记本与搭载固态硬盘的笔记本之间存在千元的价格差异。
二是存储能力有待提高。如今,传统的机械硬盘已经随着最新的垂直记录技术走向了2TB级别,而固态硬盘的最高记录仍然停留在几百GB(PQI推出的2.5英寸SSD产品)。由于闪存的高成本,很少有厂商参与这种大容量SSD产品的研发。即使有相关产品,距离量产还有很长的路要走。现阶段可用的固态硬盘最实用的存储容量只有几百GB。但是价格高。
固态硬盘寿命的计算公式
第二,澄清误解!
1.为什么SSD的速度不是一直在最高速度?
答:现在大部分SSD厂商都会宣称自己的SSD连续读写速度超过500MB/s,相比机械硬盘100MB/s的速度还是相当可观的。事实上,几乎没有一个程序是连续启动和执行的。在实际使用中,只有从不同磁盘复制粘贴时,数据的源磁盘才会继续读取。也就是说,当一个文件从D盘复制粘贴到E盘时,D盘是在不断的读写。
2.如果我的硬盘频繁读写,固态硬盘的使用寿命会不会不足,会不会很快报废?
答:在某些固态硬盘上,你会看到“芯片只标注了65,438+00-65,438+0万次读写”。所以如果我把它应用到数据库之类的东西上,可能我经常读写的数据不会很快就坏掉,那我们买个固态硬盘就不太划算了。“当然,使用寿命不是这样的。如果不安全,就不会应用到现在航空航天车载等特殊领域和恶劣环境中!
固态硬盘在原理和结构上与普通机械硬盘基本相似,比如模拟扇区、模拟磁道等。SSD内部,最核心的部分是控制器,控制器是整个SSD的核心,包括很多架构,比如读写算法,接口定义等。对生活的主要影响是读写次数。在固态硬盘的算法定义中,只有一次修改才算真正的读写。
固态硬盘闪存存在擦除次数有限的问题,这也是很多人诟病其寿命短的原因。闪存完全擦除称为1市盈率,所以闪存的寿命是以市盈率为单位的。34nm闪存芯片寿命约5000 P/E,25nm闪存芯片寿命约3000 p/e,是不是看起来更短?理论上是这样,但是随着SSD固件算法的改进,新的SSD可以提供更少的不必要的写入。再举一个具体的例子。一个120G固态硬盘需要写入120G文件才算P/E,普通用户赞正常使用。即使每天写50G,平均两天完成一次市盈率,一年也有180倍市盈率。你可以自己算算3000市盈率能用多少年。我相信到那个时候,固态硬盘早就被别的东西取代了。
目前BladeCenter HS21 XM刀片服务器中提供了基于闪存技术的固态硬盘(SSD)。与传统的机械硬盘相比,SSD具有更快、更可靠、更好的能效、更少的发热和更安静的优势,它可以在刀片服务器上运行操作系统和任何其他应用程序。同时也说明使用寿命已经不是我们关心的问题了。
随着Flash芯片数量的增加,使用寿命也在提高。根据目前的一些应用,一个磁盘的使用寿命可以达到6年以上,控制器的算法也在不断改进,从另一个方面也变相提高了使用寿命。相信以后使用寿命会有很大的提升。第三,SSD固态硬盘优化
1,刷最新官方固件。
固件不仅直接影响SSD的性能和稳定性,还会影响SSD的寿命。优秀的固件包括先进的算法可以减少SSD不必要的写入,从而减少闪存芯片的磨损,维持性能,延长SSD的寿命。因此,及时更新政府发布的最新固件非常重要。
SSD固态硬盘的优化
SSD的固件更新一般有两种方法:在Windows环境下使用软件更新和建立启动盘(u盘,CD)更新。OCZ等厂商采用的软件更新方式,而Crucial英锐达m4采用的是后者。更新过程大致就是把主板BIOS的启动顺序改为光驱优先或者u盘优先,然后进入引导界面,按照提示操作,非常简单。
2、打开修剪命令
SSD会越用越慢,这和SSD的工作原理有很大关系。SSD是新的,里面的NAND闪存已经提前擦除,所以数据可以直接写入闪存,不需要完成数据清零步骤,数据写入速度非常快。随着时间的推移,SSD中未使用的存储空间越来越少,而且很多情况下,闪存中的数据必须先擦除后才能写入,因此其性能会明显降低。
在Windows 7系统上,在支持Trim命令的SSD上启动Trim命令后,操作系统可以告诉SSD master在删除文件或格式化文件后不再需要该数据块。当部分文件被删除或整个分区被格式化时,操作系统将Trim指令和操作过程中更新的Logincal块地址发送给SSD master(包括无效数据地址),以便在后续的垃圾收集操作中清除无效数据,减少写放大,提高性能。
在Windows 7中,Trim命令是默认打开的。如果想查询当前的Trim命令状态,我们可以在管理员权限下进入命令提示界面,输入“fsutil行为查询禁用删除”,然后我们会得到相关查询状态的反馈。这里的提示是“DisableDeleteNotify = 0”,即Trim指令使能;提示为“DisableDeleteNotify = 1”,表示Trim命令未启用。此外,在主板BIOS中打开AHCI模式也很重要。因为AHCI的原生命令排队特性(NCQ)可以优化用户发送指令的顺序,从而减轻机械负荷,提高性能。
检查设备管理器-IDE ATA ATAPI控制器。如果AHCI开启,控制器后面会有提示。如果没有,则不会打开。
3.安全擦除
ATA安全擦除命令可用于擦除磁盘上的所有用户数据。此命令会将SSD恢复到出厂性能(最佳性能,最小写入放大)。但效果只是暂时的,因为使用后写放大会逐渐增加回来,最后会回到稳定状态。但是SSD使用一段时间后,里面的文件比较乱,性能下降。这时候就要做安全擦除了(反正系统要重装)。
目前有很多软件可以提供ATA安全擦除指令来复位磁盘WwW。PC841。而最著名的就是HDDErase。但是对于SSD来说,复位一次就相当于完成了一次P/E,不建议频繁做擦除优化。操作过程大致是把主板BIOS的启动顺序改为光驱优先或者u盘优先,然后插入好软件的启动设备,进入引导界面,按照提示操作。
此外,英特尔SSD工具箱是英特尔官方推出的英特尔SSD最新管理工具,其中也包含优化功能。原理差不多,但是因为是软件所以操作起来更方便。
第四,SSD购买
1,看主控芯片
目前市场占有率最高的SandForce第二代主控提供了成熟的主控方案。硬盘厂商只需要购买一个解决方案,加上自己的PCB设计、闪存匹配和固件算法,就可以制造固态硬盘。有点类似于Google的Android开源模式,但缺点是一样的,就是同一个主控制器要兼容各种芯片和固件,所以SandForce控制的硬盘产品性能也参差不齐。另外还有Marvell主控和Intel主控,只是产品少一些,但是性能相当强大。
2.看看闪存颗粒
以前固态硬盘用的闪存颗粒和WwW不一样。PC841。CoM,比如25/34nm工艺,MLC/SLC,同步/异步,ONFI/Toggle模式等等。不同闪存颗粒的数据传输速率差异很大。异步ONFI粒子只有50MT/s(Intel或Micron早期粒子),同步ONFI 2.x粒子可以达到133MT/s ~ 200MT/s (Intel或Micron粒子),异步切换DDR 1.0粒子也可以达到133MT/s
液晶背光(LCD、CCFL、LED)的种类和优缺点(1)
液晶背光显示的原理液晶和等离子最大的区别是液晶必须依靠被动光源,等离子电视属于主动发光显示设备。目前市场上主流的LCD背光技术有LED(发光二极管)和CCFL(冷阴极荧光)
灯)两类。
冷阴极荧光灯(冷阴极荧光灯;CCFL)
传统的液晶显示器都是由CCFL(冷阴极荧光管)背光。CCFL有两种主要的背光设计:“侧入式”和“直下式”。但是侧入因为导光设计使得光损率更高,进一步限制了背光亮度。面板尺寸越大,亮度越低。只适用于8 ~ 15寸的TFTLCD面板,也就是个人观看用的,比如笔记本电脑和台式机。然而,当用于家庭观看的LCDTV较大时,它是侧入式的。
但是,尺寸越大的液晶显示器,其背光模组的比例越高,这是指直下式CCFL背光模组。据统计,还使用了直下式CCFL背光模组,在15英寸时只占总成本的23%,但在30英寸时增加到37%,预计57英寸时背光模组将占50%。因此,直下式CCFL背光只适用于30英寸左右的中型液晶电视,不适合更大面积的设计。同时,CCFL利用水银气体放电来产生照明。虽然欧盟制定的RoHS标准,只要“汞”的剂量低于标准,还是可以接受的,但不能保证将来可能会把标准提高到零(完全禁止使用),届时不会使用CCFL,或者必须改用无汞的CCFL。
即使无汞CCFL在技术上是可行的,CCFL仍然是一种气体放电电子照明,带有封闭的灯管,灯管对外力的抵抗力有限。较大的撞击会使灯管破裂,使照明失效,这与其他固体电子照明(如LED)相比并不是一个问题。另外,因为直下式不需要导光板,没有光损耗问题,所以不需要增亮膜,尤其增亮膜是少数厂家的专利技术,价格昂贵。直下式可以省去导光板和增亮膜,有助于降低成本。
然而,直接下降CCFL也有其缺点。为了提高画面的亮度,必须增加灯管的数量。但是,光管排列过密的结果将不利于散热。由于左右相之间的距离减小,散热空间必须从厚度水平增加。不过厚度的增加也相当于部分抵消了液晶电视的优势:轻薄。
顺便说一下,当CCFL光导管用于大英寸液晶电视时,光导管的长度也必须随着英寸数的增加而增加。然而,在长CCFL光管的中间位置和两端容易出现亮度MURA和彩色MURA的问题,这将进一步影响背光的光均匀性。为了持续保持光的均匀性,需要使用扩散膜来增强光的均匀性,但扩散膜也会带来透光率的损失,降低亮度。亮度的降低只能通过增加灯管的数量来加强,但如前所述,设计散热、增加背光模组厚度,甚至增加功耗都会更加困难。据我们了解,CCFL背光模组的功耗已经占到液晶电视总功耗的90%。所以改变背光技术是目前改变LCD画质的方向之一。
发光二极管;(LED);发光二极管)
由于CCFL背光有很多副作用,业界也在寻找各种新的背光技术,LED是可行的解决方案之一,比如索尼的Qualia系列电视,这是一款高端大尺寸(40英寸、46英寸)液晶电视,其背光部分采用了WLED,称为WLED背光技术。目前采用LED背光技术的液晶显示器的研发已经到了实质性的阶段,我们已经可以看到2007年CES展会上展示的相关产品。
LED背光有很多优点。第一,固态电子照明比CCFL耐冲击性高,不用担心汞气和UV紫外线泄漏的环保规定。同时在色彩饱和度和使用寿命上超越CCFL。此外,LED
只要直流电压就能驱动,不像CCFL需要正负电压交替,即使只考虑正向驱动电压,LED的需求水平也比CCFL低。再者,LED的亮度只需要脉宽调制;(PWM);PWM)模式,并且可以以相同的方式抑制TFTLCD显示器上的余像问题。但CCFL的亮度层次更复杂,余像无法抑制,必须用另一种方式抑制。
虽然LED背光有很多优点,但也有缺点。第一,发光效率。就同样的耗电量而言,LED不如CCFL,所以散热问题会比CCFL更严重。此外,LED是点光源,与CCFL线光源相比,更难控制光的均匀性。为了尽可能地实现光的均匀性,有必要仔细选择所生产的发光二极管的类型,并且为了相同的目的使用大量具有相同特性(波长和亮度)的发光二极管。好在LED的发光效率还在不断提高,目前可以达到100ml/W以上,这样色彩饱和度可以更好,背光的WLED排列可以更宽松,这样功耗和散热的问题就可以得到缓解。在制造良率持续改善并成熟后,在发酵中具有一致亮度特性的LED的成本也会降低。
仅仅改变背光技术可能不足以引发LCD革命,所以我们来看看其他LCD技术的发展。有机发光二极管(有机发光二极管)是指有机发光二极管。有机发光二极管显示技术不同于传统的液晶显示模式。它不需要背光,使用非常薄的有机材料涂层和玻璃基板。当电流通过时,这些有机材料会发光。此外,有机发光二极管显示屏可以做得更轻更薄,具有更大的视角,并可以显著省电。但目前来看,其寿命和价格是限制其在LCD发展的瓶颈。
有机发光二极管是另一项引人注目的面板应用技术,小尺寸面板的实现周期更早。根据客户的规划,2008 ~ 2009年将会有更多的机型问世,但仍以子面板为主,即使机型和出货量较现在有明显增长,市场份额也不会超过10%。本来有机发光二极管就比TFT- LCD好,因为它的轻薄、对比度、可视角度、省电等方面。被业界关注,认为会取代TFT-LCD,早些年也投入研发。但是,一方面,有机发光二极管本身的技术遇到了瓶颈,生活问题需要克服;另一方面,TFT-LCD技术不断进步,现在也能提供出色的对比度和透视,导致有机发光二极管的需求从未得到大幅度提升,市场小而供大于求,受限于价格竞争;原来的投资经营者也难逃解散和减员的命运。过去,台湾省盛华科技投资成立盛元投资有机发光二极管研发。看到有机发光二极管和TFT-LCD没法比,特别是成本差距大。规格方面,TFT-LCD可以轻松达到170度的可视角度,500: 1的对比度,还可以增加亮度。也可以做得很薄,响应速度稍逊,但能达到人眼可接受的范围。因此,盛源也被关闭,只留下少数R&D人员返回盛华开发材料。如果未来有机发光二极管的生活和物价能有很大提升,还是有机会的;目前仅限于有特殊性、强调标新立异的产品;大量的时间还没有看到。
而AMOLED(有源矩阵/有机发光二极管)有源矩阵有机发光二极管面板(amoled)被称为下一代显示技术,包括三星电子、三星SDI和LG飞利浦。目前,除了三星电子和LG飞利浦主要专注于开发大尺寸AMOLED产品外,三星SDI和AUO都专注于开发中小尺寸产品。从目前成品的性能来看,如果AMOLED的成本能够得到有效控制,那么传统的液晶面板技术将会受到极大的挑战。