深度解析固態(tài)存儲SSD的發(fā)展及應用
在過去的20多年間,CPU發(fā)展迅速,主頻不斷提升,從單核、雙核、再到多核;內(nèi)存也相繼得到發(fā)展,從SDRAM到DDR、從DDR到DDR2再到DDR3;硬盤的容量和速度也得到了相應的提高。接口從PATA變成了SATA,SCSI變成了SAC,垂直記錄技術在容量上的突破,但仍未能改變硬盤彩磁記錄的方式。
隨著人們對數(shù)據(jù)需求增多,存儲系統(tǒng)的瓶頸越來越明顯。而在嵌入式領域移動設備和工業(yè)自動化控制等惡劣環(huán)境下,傳統(tǒng)硬盤機械結構已經(jīng)無法滿足要求,而所有這一切隨著固態(tài)存儲(SSD)的到來改變。
固態(tài)存儲并不是一個新鮮和前沿的技術,早在存儲技術發(fā)展之初,固態(tài)存儲就作為存儲領域的一個分支技術方向,默默無聞的向前發(fā)展延伸。經(jīng)過多年的研究和進步,在傳統(tǒng)磁盤存儲性能停滯不前的今天,固態(tài)存儲卻猶如一朵奇葩,在越來越多的應用領域靜悄悄的盛開。
據(jù)了解,SSD最早在1990年年中登場,當時相對于硬盤更為出色的性能以及高昂得多的成本,使其長期被限制在軍事、航天等特殊領域里應用。隨著SSD固態(tài)移動硬盤技術的發(fā)展和閃存價格的持續(xù)走低,SSD固態(tài)移動硬盤的普及已是大勢所趨,其更新?lián)Q代所帶來的市場機會和利潤空間十分巨大。
IDC調(diào)查研究表明,2010年固態(tài)盤采用率將繼續(xù)呈明顯增長趨勢,出貨量有望實現(xiàn)54%的年復合增長率,超出2008~2013年的預測期。到2012年固態(tài)盤的年復合增長率將達到70%,其中企業(yè)級存儲應用將在I/O密集型應用中扮演關鍵角色,在2013年達到每年165%的增長。SSD的主要市場將從筆記本電腦向外擴展(如消費電子存儲、臺式機存儲、企業(yè)級存儲等),SSD的市場規(guī)格預計到2013年會突破1億臺大關,2016年達到2.8億臺。
SSD的優(yōu)勢
SSD是摒棄傳統(tǒng)磁介質(zhì),采用電子存儲介質(zhì)進行數(shù)據(jù)存儲和讀取的一種技術,突破了傳統(tǒng)機械硬盤的性能瓶頸,擁有極高的存儲性能,被認為是存儲技術發(fā)展的未來新星。
固態(tài)硬盤的全集成電路化、無任何機械運動部件的革命性設計,從根本上解決了在移動辦公環(huán)境下,對于數(shù)據(jù)讀寫穩(wěn)定性的需求。全集成電路化設計可以讓固態(tài)硬盤做成任何形狀。與傳統(tǒng)硬盤相比,SSD固態(tài)電子盤具有以下優(yōu)點:
第一,SSD不需要機械結構,完全的半導體化,不存在數(shù)據(jù)查找時間、延遲時間和磁盤尋道時間,數(shù)據(jù)存取速度快,讀取數(shù)據(jù)的能力在100M/s以上,最高的目前可達300M/s。第二,SSD全部采用閃存芯片,經(jīng)久耐用,防震搞摔,即使發(fā)生與硬物碰撞,數(shù)據(jù)丟失的可能性也能夠降到最小。
第三,得益于無機械部件及FLASH閃存芯片,SSD沒有任何噪音,功耗低。第四,質(zhì)量輕,比常規(guī)1.8英寸硬盤重量輕20-30克,使得便攜設備搭載多塊SSD成為可能。同時因其完全半導體化,結構限制,可根據(jù)實際情況設計成各種不同接口、形狀的特殊電子硬盤。
SSD的應用
固態(tài)存儲的性能與節(jié)能表現(xiàn)如此優(yōu)秀,許多行業(yè)應用已經(jīng)開始呼喚這項存儲領域的嶄新革命,一些廠商也在該領域做出了不懈的努力與嘗試。隨著人類進入云計算、物聯(lián)網(wǎng)時代,給SSD帶來了巨大的商機。未來,SSD除了在傳統(tǒng)的工業(yè)、軍事、航天、行業(yè)應用外,在消費電子、云服務器、嵌入式設備、安防、節(jié)能減排、企業(yè)存儲等領域也將有著廣泛的市場需求。
如倍受關注的物聯(lián)網(wǎng),將各種信息傳感設備,如RFID裝置、紅外傳感器、GPS系統(tǒng)、激光掃描其等裝置與互聯(lián)網(wǎng)結合起來,形成一個巨大的傳感網(wǎng)絡。2015年將會有150億臺接入互聯(lián)網(wǎng)的嵌入式設備,而每臺設備都具有智能化的功能??蛻艋谧约旱捻椖啃枨髮﹄娮颖P要求也是多種多樣的,為了滿足嵌入式設備行業(yè)多樣化需求,各大SSD廠家要根據(jù)客戶實際情況,為客戶訂制特殊結構尺寸的IDE、USB、SATA、PCI-E等接口的固態(tài)存儲設備。
同樣,在近來火熱的云計算應用中,服務器端必須同時肩負應用程序的處理與客戶端的存取需求,如何在合理的成本之下,利用SSD來改善服務器的存取效率,滿足客戶端的存取需求,就成為包含云計算服務供貨商與服務器制造商,必須要了解的課題。尤其針對云計算應用的精簡終端,未來仍需要如固態(tài)硬盤(SSD)之類,可進行快速反應、節(jié)省功耗的儲存設備。
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