在05年之前,如果我们要转移或随身携带大量数据,首先想到的肯定是移动硬盘,没有人会建议你用闪盘,因为那时候闪盘的容量很小,256MB的主流容量一部高清的周星驰《功夫》都放不下,也有上GB的,但价格非一般人所能承担。随着全球闪存价格的雪崩式下降,用硬盘还是闪存这个争议好像又重新回到了我们的思考范围内。
闪存的优势是明摆着的——体积小,这个移动硬盘显然是无法匹敌的,即使你用目前最小的1英寸微硬盘,其体积和重量也比闪存大得多。而且闪存产品的表现形式丰富,就目前来说我们常用的有MP3、MP4、U盘、记忆卡+读卡器的形式也受到不少DC(数码相机)和手机用户的追捧……闪存的“平民化”,是否意味着移动硬盘的时代已经过去?单从某方面的性能去衡量都是很片面的,所以下面我们将综合各种客观的因素来看待这个问题。
――――――――――― 安全可靠性篇 ―――――――――――
商务用户最重视数据的安全,但一般人在日常使用移动存储时却往往忽略了这点。由于移动存储经常握在手中或携带于各种复杂的环境中,所以较其它消费设备更易出现意外摔落、碰撞、侵蚀等情况。只有当问题来临的时候,或许我们才会意识到后果的严重性,可惜那时候往往已经太迟了。
移动存储的安全性包括物理安全和权限安全两个方面。前者是指移动存储对于外力例如碰撞、冲击、侵蚀等威胁的抵御能力;后者则指移动存储对数据的加密能力,防止数据泄密所做的安全防范,这方面与移动存储使用的存储介质(硬盘或闪存)无关,因此不在本文讨论的范围之内。而在第一个问题上,我们以往都认为闪存占有绝对优势。的确,作为固态盘的一种,闪存内部由于没有任何机械结构,因此无惧任何碰撞、跌落等振动考验。而硬盘在传统的观念中向来都是比较脆弱的,如果在读写的时候与地面来个亲密的接触,通常就一命呜呼了!
但别忘了我们这里要讨论的是移动硬盘而非硬盘本身。品牌移动硬盘一般会通过加强外壳材质、增加缓冲等措施来提高其抵御振动的能力。高端移动硬盘一般要求使用复合材料制造,并需添加特殊的冲力吸收材料,有些甚至设计有特殊的浮式结构,使得内部的硬盘及其机械部件得到最大程度的保护。无论冲击、摔落或是振动等,高端移动硬盘都可以将这些通常最容易损毁硬盘的“硬盘杀手”的杀伤力降到最低,使移动硬盘的使用寿命得到了充分的保证。每一款高端移动硬盘都必须经过业界最为严格的碰撞测试和品质检定:包括让移动硬盘在静止状态下从1米高处,以8角/12边/6面不同角度下落在2cm厚的铁板上,共计30次,然后水平下落100次以后,读写完全正常才算过关。另外,目前各大品牌的硬盘体在抗震能力方面已经取得了很大的技术突破,例如大多采用了液压滚轴平衡技术来减轻外力对硬盘盘体的震荡。而最新推出的一系列硬盘中更加入了摔落感应技术,有效避免产品于意外摔落时流失数据。例如日立的ESP技术,又称加倍感应保护技术,其设计尤如人类的第六感,当侦测到任何摔落的危险时便马上将读写磁头移离磁盘表面,避免因磁头与磁盘接触而导致数据损失,可提供相等于2000Gs的避震性能。ESP技术能像汽车的安全气囊一样,为各项硬盘式产品提供可靠的保护。
“移动之星”硬盘均采用复合金属外壳,坚固耐磨,并配有厚实的保护外套,拥有不错的抗震能力。
有了上文提到的一些制作工艺和新技术的应用,移动硬盘抵御物理安全性方面已经可以让我们放心。
然后我们再来看闪存式移动存储。闪存虽然在抗震性能方面无敌,但却有另外一个致命的硬伤——读写寿命。说到这里,笔者就不得不引入SLC与MLC这两个闪存特有的概念。
为了便于理解,我们可以简单地把SLC和MLC看成是目前闪存的两种类型。MLC是英特尔(Intel)在1997年9月最先开发成功的,其作用是将两个位的信息存入一个浮动栅(Floating Gate,闪存存储单元中存放电荷的部分),然后利用不同电位(Level)的电荷,透过内存储存格的电压控制精准读写,假设以4种电压控制、1个晶体管可存取2 bits 的数据,若是控制8种电压就可以存取3 bits 的数据,使Flash 的容量大幅提升,类似Rambus的QRSL技术,通过精确控制浮动栅上的电荷数量,使其呈现出4种不同的存储状态,每种状态代表两个二进制数值(从00到11)。同理可知,所谓SLC就是每一个存储单元只存储1bit的信息。即浮动中,只区分“有”或“无”电子两种状态。
SLC(左)和MLC(右)
从上面可以看出,MLC并非单纯的在浮动栅中储存电荷,而是要精确控制储存电荷的多少,这就不可避免的造成了误码率高于SLC,相应的读写机构也更复杂,于是限制了读写速度。增加了耗电量(相同生产工艺下)同样的,买一个存储单元都会经历老化失效的过程,MLC的每一个单元要储存更为精细的电荷量并且在读取的时候分辨出来,这就造成了在同样的老化程度下,SLC的单元可以“坚持”工作,而MLC的存储单元则会出现错误。
从大量的技术资料中我们可以总结出SLC和MLC的特性对比:
1.擦写寿命问题。SLC每个单元承受擦写次数是MLC单元的10倍
2.传输速度问题。未采用优化技术的MLC读写速度仅为SLC的1/2-1/3
3.耗电量问题。相同生产工艺下MLC读写机构更为复杂,耗电量更大

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