與固態(tài)硬盤相比較HDD的市場優(yōu)勢是什么

（文章來源：科技云報道）

隨著固態(tài)硬盤（SSD）的崛起，人們似乎開始慢慢遺忘機(jī)械硬盤（HDD）這個陪伴了我們大半個世紀(jì)的存儲"伙伴"。第一塊機(jī)械硬盤誰還記得？在1956年，IBM推出了第一塊機(jī)械硬盤（HDD），當(dāng)時這個機(jī)械硬盤比家用冰箱還要大，但是只能夠存儲3.75MB的數(shù)據(jù)。不過這在當(dāng)時來說，這卻是一項(xiàng)革命性的技術(shù)。

隨著技術(shù)的發(fā)展，機(jī)械硬盤的體積越來越小，速度也更快了，能夠存儲的數(shù)據(jù)也達(dá)到了TB級以上。但是在這60年里，HDD的技術(shù)卻沒有發(fā)生革命性的變化。HDD和磁帶一直統(tǒng)治著桌面和數(shù)據(jù)中心存儲世界，直到近十年左右的時候，NAND閃存固態(tài)盤開始走向成熟，以至于在容量方面媲美甚至超越了HDD，而且速度和可靠性更好，成本也越來越低。

大多數(shù)專家認(rèn)為，固態(tài)硬盤注定會取代HDD成為主要的存儲介質(zhì)。但是從今天來看，在SSD和HDD之間做出選擇還沒有直接的答案，而且這也是個遙遙無期的話題。用戶需要根據(jù)應(yīng)用場景、延遲、帶寬以及存儲架構(gòu)等多因素去考慮這個問題，今天我們就來聊聊SSD和HDD的選擇。傳統(tǒng)的HDD將數(shù)據(jù)存儲在高速旋轉(zhuǎn)的磁盤上，當(dāng)磁盤旋轉(zhuǎn)時，一對磁頭就會在磁盤上移動來讀取或?qū)懭霐?shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)會存儲出在圓形的軌道上，我們稱為磁道。每條磁道被分為若干的小的區(qū)域，我們稱為扇區(qū)。大多數(shù)磁盤使用一對盤片，這些盤片安裝在中心主軸上，并且他們之間只有很小的間隙。與HDD不同，SSD沒有活動的部件，取而代之的是SSD將數(shù)據(jù)寫入和存儲在閃存芯片上。SSD制造商將存儲芯片堆疊在網(wǎng)格中來實(shí)現(xiàn)不同的密度，為了防止波動，SSD使用浮柵晶體管來存儲電荷，即使未連接電源，此技術(shù)也可以使SSD保留存儲的數(shù)據(jù)。

目前對于客戶來說，市場上有幾種不同類型的SSD可選：SLC：SSD在每個單元中存儲一個Bit，這種設(shè)計提高了耐久性、準(zhǔn)確性和性能。對于企業(yè)的關(guān)鍵應(yīng)用程序和存儲服務(wù)，SLC是首選的閃存技術(shù)。當(dāng)然，它的價格最高。TLC：每個單元存儲3Bit，通常用于性能和耐久性要求相對較低的消費(fèi)級電子產(chǎn)品。最適合于包含大量讀取操作的應(yīng)用程序，在讀密集型企業(yè)存儲應(yīng)用程序中占有一席之地。

MLC：每單元存儲2Bit的多層單元SSD，通常被視為消費(fèi)級技術(shù)。雖然將2Bit的數(shù)據(jù)填充到一個存儲單元中可以節(jié)省空間，但要權(quán)衡的是較短的使用壽命和降低的可靠性。 MLC SSD通常應(yīng)用在臺式機(jī)和筆記本計算機(jī)中。

eMLC：是MLC NAND 閃存的一個"增強(qiáng)型"的版本，它在一定程度上彌補(bǔ)了SLC和MLC之間的性能和耐久差距。eMLC驅(qū)動器比MLC驅(qū)動器貴，但比SLC驅(qū)動器便宜得多。盡管每個單元仍然存儲2個Bit，但eMLC驅(qū)動器的控制器管理數(shù)據(jù)放置、磨損均衡和一些其他存儲操作延長了eMLC SSD的使用壽命。

QLC：每個閃存單元內(nèi)可儲存4個比特數(shù)據(jù)，比SLC，MLC和TLC提供更多的容量，但是可靠性性可能并不好。盡管如此，QLC的成本，密度，速度和功率效率屬性仍使其成為機(jī)器學(xué)習(xí)，數(shù)據(jù)分析和媒體流等應(yīng)用程序的理想選擇。不同于HDD，所有類型的SSD都屬于"消耗品"，這意味著他們會隨著數(shù)據(jù)的反復(fù)寫入驅(qū)動器而逐漸磨損。固態(tài)硬盤的故障通常是逐漸發(fā)生。隨著單個單元的故障，整體的性能會逐漸下降。

很多SSD制造商通過過度配置產(chǎn)品來解決這種逐漸出現(xiàn)的稱之為"磨損"的故障。也就是實(shí)際的容量要比產(chǎn)品冊中聲稱的要多。但企業(yè)也不必為這種情況擔(dān)憂，只要工作負(fù)載符合DWPD額定值，固態(tài)硬盤可以輕松的在整個保修期內(nèi)使用。目前，多數(shù)企業(yè)用戶采用的是TLC技術(shù)的SSD，主要是因?yàn)橄啾扔谄渌愋偷拈W存SSD，它的成本更低，TLC SSD通常用于常規(guī)讀取任務(wù)和輕型寫入操作。

QLC SSD具有低DWPD的特點(diǎn)，并具有密度，速度和功率效率方面的優(yōu)勢，因此經(jīng)常用于高性能，讀取密集型應(yīng)用。同時，越來越多的尋求更高性能的IT組織正在轉(zhuǎn)向基于3D XPoint的SSD，這是新興的一類非易失性存儲和存儲設(shè)備，其速度和密度都比以前的NAND閃存設(shè)備高。

一般來說，SSD的性能要優(yōu)于HDD，SSD具有更高的性能、可靠性和能耗效率，除了減少數(shù)據(jù)中心的能耗成本外，SSD還可以減少數(shù)據(jù)中心的占用空間，因?yàn)榭梢圆捎酶俚腟SD產(chǎn)生與硬盤相同的IOPS。然而，SSD并非總是每個企業(yè)數(shù)據(jù)存儲的最佳選擇。主要決定因素還是與你們的應(yīng)用場景有很大關(guān)系，例如，由于成本高和使用率低，SSD很少是舊文件存儲需求的選擇。

成本始終是決定HDD或SSD在存儲任務(wù)中一項(xiàng)關(guān)鍵因素，特別是由于SSD當(dāng)前的價格是同類HDD的四到五倍。因此，在選擇的時候，需要綜合來選擇是否用HDD還是SSD。幸運(yùn)的是，像3D XPoint的這樣新技術(shù)的出現(xiàn)，提供了更好的性價比。

除了成本和長期磨損問題外，與SSD相關(guān)的最大問題可能是SSD往往在沒有警告的情況下直接發(fā)生故障。而傳統(tǒng)的機(jī)械硬盤在發(fā)生故障前，通常會出現(xiàn)性能低于正常水平的警告，這將可以讓用戶提前預(yù)警。而SSD則需要用軟件對其進(jìn)行適當(dāng)?shù)谋O(jiān)控，否則突發(fā)的故障很讓企業(yè)用戶崩潰。

開始規(guī)劃現(xiàn)代存儲系統(tǒng)部署的最佳方法是首先需要根據(jù)自己的應(yīng)用場景確定存儲介質(zhì)的選擇，如果要經(jīng)常將大量的文件交付給許多用戶，那么運(yùn)行的SSD越多越好。另一方面，如果你只需要偶爾的使用舊文件的存儲系統(tǒng)，則應(yīng)該集中精力使用傳統(tǒng)的HDD。

但是，價格仍然是客戶選擇的一個非常重要的因素，如果SSD的價格在未來幾年中大幅下降，那么許多數(shù)據(jù)中心的硬盤將很快的遷移到SSD中，HDD可能會永久性的退出數(shù)據(jù)中心。通常情況下，不從HDD遷移到SSD，唯一的原因就是成本，考慮到SSD的所有優(yōu)點(diǎn)，價格正變得越來越不成問題。
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