DIY硬件菜鳥(niǎo)學(xué)堂：固態(tài)硬盤(pán)的前世今生

    前言：多少年以來(lái)，我們裝在電腦機(jī)箱里面的硬盤(pán)都是磚塊形狀的機(jī)械硬盤(pán)。然而時(shí)至今日，硬盤(pán)的發(fā)展卻明顯落后于其它硬件，逐漸成為電腦性能的瓶頸之一。直到SSD固態(tài)硬盤(pán)的出現(xiàn)，才讓硬盤(pán)真正進(jìn)入到高速發(fā)展的時(shí)代。

    不過(guò)身邊很多人對(duì)SSD固態(tài)硬盤(pán)的認(rèn)識(shí)還停留在不穩(wěn)定、不安全、用久了會(huì)慢、超級(jí)貴等負(fù)面認(rèn)知上。事實(shí)是否就是如此呢？在SSD固態(tài)硬盤(pán)蓬勃發(fā)展的當(dāng)下，我們也有必要更新下對(duì)其的認(rèn)識(shí)了吧。

    二十三載：固態(tài)硬盤(pán)的前世

    話說(shuō)當(dāng)年IBM公司1956年發(fā)明的世界上第一塊硬盤(pán)，僅有5MB的存儲(chǔ)空間，卻由50多塊24英寸的碟片組成，所占體積在現(xiàn)今人對(duì)電腦的理解來(lái)看就是不可想象的。但傳統(tǒng)硬盤(pán)，也就是機(jī)械硬盤(pán)的主要物理結(jié)構(gòu)就是從那時(shí)確定，并一直沿用至今。

世界上第一塊硬盤(pán)，由于年代久遠(yuǎn)，僅有黑白照片

    機(jī)械硬盤(pán)必須有類似老式黑膠留聲機(jī)一般的機(jī)械結(jié)構(gòu)，磁頭，懸架，轉(zhuǎn)軸和盤(pán)片。因此遺憾的是，由于機(jī)械架構(gòu)的存在，硬盤(pán)不能像CPU那樣通過(guò)改進(jìn)制造工藝，在一定的空間內(nèi)放置更多的晶體管提高性能。經(jīng)過(guò)50多年的風(fēng)風(fēng)雨雨，目前硬盤(pán)的主軸轉(zhuǎn)速基本沒(méi)有太大的提高空間了，主流的7200RPM也不知道多久沒(méi)有提高了。

后來(lái)SSD出現(xiàn)了

    在上世紀(jì)七十年代，StorageTek公司(現(xiàn)在的Sun StorageTek)開(kāi)發(fā)了第一個(gè)固態(tài)硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器。早期固態(tài)硬盤(pán)的缺陷如價(jià)格昂貴、性能不穩(wěn)定，以及當(dāng)時(shí)高性能市場(chǎng)需求尚未崛起，致使它來(lái)去匆匆無(wú)聲無(wú)息。世界上第一款固態(tài)硬盤(pán)出現(xiàn)于1989年，不過(guò)由于其價(jià)格過(guò)于高昂因此在當(dāng)時(shí)只限應(yīng)用于非常特別的市場(chǎng)比如醫(yī)療、工作以及軍用市場(chǎng)。實(shí)際上雖然當(dāng)時(shí)其1M大小的閃存換算下來(lái)的價(jià)格已經(jīng)達(dá)到了3500美元，但是其性能卻要遠(yuǎn)低于當(dāng)時(shí)的普通硬盤(pán)產(chǎn)品，不過(guò)憑借其獨(dú)有的特性卻使得閃存硬盤(pán)在軍用、航空以及醫(yī)療領(lǐng)域獲得了長(zhǎng)足的發(fā)展。自從07年七月IBM在其刀片式服務(wù)器上部署 SanDisk SSD，固態(tài)硬盤(pán)再一次走進(jìn)人們的視線。

    所以SSD固態(tài)硬盤(pán)早已不是個(gè)新生事物，算起來(lái)也有23歲了。如果以人類年齡來(lái)估算，固態(tài)硬盤(pán)應(yīng)該也到了風(fēng)華正茂的年華了吧，而事實(shí)上也正是這樣。

    風(fēng)華正茂：固態(tài)硬盤(pán)的今生

    關(guān)于固態(tài)硬盤(pán)的概念大家想必都已經(jīng)不在陌生了。SSD (Solid State Drive)中文就是：固態(tài)硬盤(pán)，SSD由控制單元和存儲(chǔ)單元（FLASH芯片）組成，簡(jiǎn)單的說(shuō)就是用固態(tài)電子存儲(chǔ)芯片陣列而制成的硬盤(pán)。目前的硬盤(pán)（ATA 或 SATA）都是磁碟型的，數(shù)據(jù)就儲(chǔ)存在磁碟扇區(qū)里，而固態(tài)硬盤(pán)數(shù)據(jù)則儲(chǔ)存在芯片里。

    固態(tài)硬盤(pán)目前目前主要有兩類：

基于閃存的固態(tài)硬盤(pán)

    1.基于閃存的固態(tài)硬盤(pán)：采用FLASH芯片作為存儲(chǔ)介質(zhì)，這也是我們通常所說(shuō)的固態(tài)硬盤(pán)。它的外觀可以被制作成多種模樣，例如：筆記本硬盤(pán)、微硬盤(pán)、存儲(chǔ)卡、優(yōu)盤(pán)等樣式。這種固態(tài)硬盤(pán)最大的優(yōu)點(diǎn)就是可以移動(dòng)，而且數(shù)據(jù)保護(hù)不受電源控制，能適應(yīng)于各種環(huán)境，但是使用壽命不高，適合于個(gè)人用戶使用。

基于DRAM的固態(tài)硬盤(pán)

    2.基于DRAM的固態(tài)硬盤(pán)：采用DRAM作為存儲(chǔ)介質(zhì)，目前應(yīng)用范圍比較窄。它仿效傳統(tǒng)硬盤(pán)的設(shè)計(jì)、可被絕大部分操作系統(tǒng)的文件系統(tǒng)工具進(jìn)行卷設(shè)置和管理，并提供工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的PCI和FC接口用于連接主機(jī)或者服務(wù)器。它是一種高性能的存儲(chǔ)器，而且使用壽命很長(zhǎng)，美中不足的是需要獨(dú)立電源來(lái)保護(hù)數(shù)據(jù)安全。

    由于DRAM固態(tài)硬盤(pán)屬于比較非主流的設(shè)備，所以接下來(lái)我們談到的固態(tài)硬盤(pán)還是以基于閃存的固態(tài)硬盤(pán)，也就是大家比較容易購(gòu)買、使用的產(chǎn)品為主。