第一款功能完整的商业化固态硬盘已经送到我们储存设备测试实验室了,就在一年前测试过三星一千美元的原型机之后,以及多数内存供货商只发表固态硬盘之际,SanDisk的SSD5000是第一款送到我们实验室的32 GB实机硬件。
何谓闪存
大家都在谈论闪存,但多数人实际上并不清楚闪存的运作方式。闪存是一种硅元素的晶体管内存技术,这种技术是将电子包入称为漂浮闸的晶体管,并以此永久储存信息。根据闪存单元的临界电压,晶体管会继续绝缘或变成可以导电。SLC(single-level cell)闪存只有一个电压位准,而MLC(multi-level cell)闪存的每个单元具备了储存多个位的能力。快闪晶体管的寿命大约是上万次到百万次的写入及使用,因此许多闪存产品都会内建平均磨损算法,以确保能平均使用所有的单元,以充分使用产品,延长产品寿命。因此飘忽不定的性能是闪存产品的缺点。
目前有两种闪存技术:NOR和NAND,其中NOR是「反或」(joint denial)的意思,这意味着:如果两个输入(控制闸和漂浮闸)都是低电压(0),就只会有高电压(1)的输出结果;如果其中一个或两者都是高电压(1),输出结果会是低电压(0)。SLC闪存所储存的数据会以侦测电流是否通过晶体管作为重建的依据。若是MLC,电流量会用来找出漂浮闸精确的电荷位准。NOR闪存能以外部总线完全的处理读取的动作,但是写入和清除的速度却相当慢,因为这两种动作必须以区块为单位执行。再者,NOR也没有任何不良的区块管理—主机系统必须小心处理区块管理。NOR是理想的非挥发性、长时间储存的闪存技术,例如韧体或BIOS皆为其应用。
与NOR不同的是,如果输入之一为高电压(1),NAND的输出结果为高电压(1)。NAND闪存无法一个接一个的处理单元里的数据,但是读取或写入的动作非常类似硬盘,而清除的动作只能以区块为单位。因此需要控制器才能正确的存取NAND闪存,而这通常也会负责不良区块管理。NAND用在记忆卡和消费性装置,而且也要感谢任何情况都需要的控制器,才能让制造商以标示现有不良区块和指明大量备用区块来最佳化其消费性产品的生产成品。因此4 GB闪存装置通常至少能有数百MB的备用内存,以应付装置因假以时日所出现的不良区块。NAND的运作也因为数据密度提高、得以在现有的容量更妥善利用生产成品而很有效率,这是因为更多的单元能当作备用内存来用,而就算装置出现了不良区块,使用者也绝对不会发现。
到处都有闪存
几乎在所有的市场区隔都能找到闪存及储存装置,最早是用来储存固件或BIOS信息的闪存,也逐渐发展成弹性的储存装置(例如U盘)、暂时的储存装置(例如能加速Windows Vista主存储器[ReadyBoost]的U盘)、甚至是永久储存装置。此外,闪存也开始与硬盘完全整合,摇身一变成为混合式硬盘,这种硬盘是内含旋转盘片的传统硬盘,但也内建128 MB到几 GB闪存,让操作系统能将混合式硬盘同时当作永久储存装置和高速缓存,这能让混合式硬盘的主轴马达停止转动。此外,闪存也攻入了传统硬盘市场。例如已经推出一阵子的1.8吋和2.5吋固态硬盘,然而低容量或高价格却只让这类产品停留在极高阶的市场(Bitmicro在这块市场大有斩获)。当单位价格比持续下降,闪存固态硬盘的未来的确展露了光明的一面。几乎所有的内存供货商都准备好提供6 GB和32 GB容量的产品,而使用者接受64 GB和128 GB容量的产品,也只是时间的问题。但是32 GB闪存固态硬盘预计大约要花费400美元。
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