数据恢复和PC-3000 for Windows基础与应用案例全解析
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1.7 现代数据存储技术

1.7.1 超大容量数据存储

1.7.1.1超大容量磁盘的需求

1980年,阿兰·舒加特创立不久的希捷公司成功制造出第一块5MB容量的5.25英寸磁盘,据说当时有董事怒称:“谁会需要这么大的存储空间?”在当年主流5.25 寸软盘的容量为320KB的时代,5MB的确是个庞然大物。

10年前赛扬300A超频时代,5GB左右的磁盘已经足以海纳百川了。可到现在,高端玩家的内存容量就高达8GB甚至16GB。磁盘发展也有点类似于CPU的摩尔定律,容量在不断增大,价格却在不断降低。尽管如此,存储空间似乎还是不够用,原因很简单,是由于硬件在迅速发展的同时软件也没闲着,操作系统、游戏、电影、多媒体娱乐、应用程序的体积也在成倍膨胀。因此,假如作为一个游戏、电影、电视剧、综艺节目、无损音乐的综合爱好者,磁盘容量问题一定会始终困扰着用户。好在随着垂直记录技术的出现,磁盘容量有一个较大的增长成为可能,满足大容量空间需求的磁盘已经出现,这就是今天的TB级磁盘。

1.7.1.2超大容量磁盘的发展及规格解析

关乎磁盘容量的关键因素之一就是碟片的存储密度,通常体现在磁盘的单碟容量上。如果碟片数量不变,单碟容量越高,磁盘总的存储空间就会越大。除了容量方面的因素外,在单位面积不变的情况下,存储密度的提升还能提高磁盘数据的持续传输能力(磁头扫过的相同面积区域的数据存储量更大了)。目前受制于物理极限问题,磁盘单碟容量的发展远没有计算机中其他硬件发展的速度快。

目前TB级磁盘均是多碟封装,而采用多少碟片又主要取决于不同厂家磁盘的单碟容量。就TB级磁盘来说,目前主流的单碟容量分别有单碟200GB、单碟250GB、单碟334GB,以及单碟500GB等。

影响磁盘容量的另一重要指标是转速。理论上而言,转速越快,平均潜伏时间越短,进而平均等待访问就越短,带来最直接的好处就是磁盘的随机I/O性能会不断提升。因此在需要高I/O能力的服务器端,磁盘的转速普遍在10000r/min至15000r/min,但这种高转速也带来了高发热、噪声、震动等多方面的问题,进而影响到单个磁盘的存储容量(企业级存储容量可以通过多个磁盘来解决,不同的阵列方式还有助于分别提升性能和稳定性等)。而在桌面级磁盘领域,牺牲单个磁盘的容量追求高I/O性能有时候是不值当的,因此一些磁盘厂商注意到了在转速够用的情况下,如何降低发热和噪声等问题,从而常年保持桌面级磁盘的转速一直是7200r/min。

1.7.1.3超大容量磁盘的识别问题

目前,小于3TB的磁盘大都采用的是逻辑块寻址方式(LBA),并在LBA 0中保存主引导记录(MBR),BIOS通过LBA 0来启动磁盘。这种分区机制使用的是32位寻址方式,因此支持的最大值是232,即4294967296。每个LBA负责512B,因此最大容量就是4294967296×512=21990232555552 B,按照磁盘厂商的容量计算方式,这就相当于2.199TB,这就是为什么目前的主板或Windows 7以下的32位系统无法支持3TB磁盘及3TB磁盘引导系统的原因。

既然LBA寻址方式导致单个磁盘不能超过3TB,那么对于一个超过3TB的磁盘,如果不改变寻址方式的话,就只能识别到2TB的容量,剩下的空间可以在操作系统中显示,但无法使用。

如果采用改变寻址方式的办法,即将磁盘转换为GPT模式,GPT是指全局唯一标志分区表GUID Partition Table,64位系统、Windows Vista/7或是MAC OS系统都提供支持。

要想采用GPT模式识别大容量磁盘时应当注意,首先是操作系统要支持GPT,这可以让用户的操作系统将3TB的磁盘当作一个从盘使用;如果要在3TB的磁盘上安装系统,那么主板BIOS系统必须升级为EFI系统(也是为了支持GPT),否则计算机直接提示无法安装Windows。

1.7.1.4机械磁盘的发展前景

机械磁盘未来的核心竞争力是容量,不论是现在还是两三年后,主流机械磁盘的容量都能保证是主流固态磁盘的数十倍甚至上百倍,刚刚成立的存储技术联盟要解决的主要问题也是机械磁盘的容量提升问题。要继续提升机械磁盘的容量,就得进一步提高单碟存储密度,现有的磁存储技术已经力不从心。在提高存储密度方面,日立主张使用图形介质技术,在旋转磁盘上实现精确定位;而希捷则主张使用热辅助记录技术,通过激光在极短时间内加热磁盘微小区域以提升存取效率。这两种技术都号称能够将磁盘存储密度提升到每平方英寸1Tb以上,而如果将其结合,最终有可能实现每平方英寸50Tb的超高存储密度。不过,这两项技术都仍然需要大量研发投入才能辅助实施,厂商联盟的意义就在于此。

但是仅凭“大”是远远不够的,机械磁盘还需要继续修炼“内功”,例如读取速度和可靠性等,这些指标才是目前机械磁盘厂商更需要解决的问题。虽然机械磁盘受到固态磁盘的强力冲击,但后者要想“上位”难度还很大,至少在今后数年内都是如此。两年前很多人曾认为固态磁盘的发展将大大快于机械磁盘,而事实证明拥有强劲研发实力的机械磁盘厂商的步子迈得更快,不仅主流容量从250GB~500GB迅速提升到了数TB,而且在扇区技术、混合存储等领域都有诸多建树,因此到了今天,机械磁盘依旧是市场的绝对主力。

机械磁盘的发展速度还能进一步加快,在容量、容价比等方面的优势会越来越大,固态磁盘无法在短期内实现赶超,因此未来几年应该是机械磁盘与固态磁盘共存的局面。当然,机械磁盘厂商除了在容量上保持升级的步伐,在其他指标上依旧有很多值得改进和变革的地方。

1.7.2 固态磁盘存储技术

1.7.2.1简介

目前计算机的CPU、内存、显卡等的发展,都已经超过了一般用户的使用需求,唯独磁盘一直没什么太大的发展,从IBM公司在1956年9月推出世界上第一块磁盘至今,主流磁盘的转速已在7200r/min停留了许多年,除了容量不断增加外,其他各方面性能一直无法获得更有效的提高,可以说磁盘的性能已经在一定程度上限制了计算机整体性能的提升,究其原因主要是由于传统机械磁盘在工作原理上的限制,导致在性能方面的提升很容易会遇到瓶颈。为了改变磁盘性能成为整机瓶颈的这个现状,固态磁盘应运而生。1984年,日本东芝公司发明了闪存这种全新的存储介质,而Intel公司则在1988年将闪存这种新技术包装成商品推向市场,在1989年以固态磁盘的形式出现在用户面前。

固态磁盘(Solid State Disk、IDE Flash Disk)是由控制单元和存储单元(Flash芯片)组成,简单地说,就是用固态电子存储芯片阵列制成的磁盘。固态磁盘的接口规范和定义、功能及使用方法与普通磁盘相同,在产品外形和尺寸上也与普通磁盘一致。其芯片的工作温度范围很宽(-40℃~85℃)。目前广泛应用于军事、车载、工控、视频监控、网络监控、网络终端、电力、医疗、航空、导航设备等领域。虽然成本还比较高,但也正在逐渐普及到DIY市场。

由于固态磁盘技术与传统磁盘技术不同,所以产生了不少新兴的存储器厂商。厂商只需购买NAND存储器,再配合适当的控制芯片,就可以制造固态磁盘了。新一代的固态磁盘普遍采用SATA-2接口。

1.7.2.2固态磁盘与传统机械磁盘的对比

表1-1 是对固态磁盘和传统机械磁盘特性的一个比较。可以看到,固态磁盘相比传统机械磁盘具有以下优势。

表1-1 固态与传统磁盘对比

1.存取速度方面:固态磁盘采用闪存作为存储介质,读取速度相对机械磁盘更快,而且固态磁盘寻道时间几乎为0,这样的特质在作为系统盘时,可以明显加快操作系统的启动速度和软件的启动速度。

2.抗震性能方面:固态磁盘由于完全没有机械结构,因此对震动和冲击有一定的抗击能力,不用太担心因为震动造成磁盘损坏和数据损失。

3.发热功耗方面:固态磁盘不同于传统机械磁盘,不存在盘片的高速旋转,因此发热也明显低于机械磁盘,而且Flash芯片的功耗极低,这对于笔记本电脑用户来说,会大大增加电池的续航时间。

4.使用噪声方面:固态磁盘没有盘体机构,不存在磁头臂寻道的声音和高速旋转导致的噪声,因此固态磁盘工作时完全不会产生噪声。

虽然固态磁盘性能非常诱人,优点也很多,但价格、容量以及有限的数据读/写次数限制等缺点也同样值得重视。

1.写入速度问题:写入速度是目前大多数固态磁盘产品的瓶颈,尤其是对于小文件的写入速度还远远不足,这和闪存芯片本身的特质有关。

2.使用寿命问题:闪存芯片是有寿命的,其平均工作寿命要远远低于机械磁盘,这给固态磁盘作为存储介质带来了一定的风险。

3.性价比问题:目前固态磁盘的价格还是较为昂贵的,折合到每GB单价要几十倍于传统机械磁盘,并不是普通消费者都能够承受的。

1.7.2.3固态磁盘与计算机内存的对比

以效能而言,计算机内存是唯一可以与固态磁盘相提并论的。但在高可用性及其他某些情况下,使用计算机内存来模拟磁盘,却会出现适得其反的效果。

1.数据丢失隐患:固态磁盘具有强大的电源保护装置。(N+1)电源和电池的应用,即使设备完全丢失了外部电源,固态磁盘可使用自身的电池将DRAM上所有的数据写到自带的盘阵中,而计算机内存在遇到突然掉电的情况,所有数据都将丢失。

2.服务器系统的影响:在系统运行时,计算机内存的使用影响着系统本身的性能,而其空间的变化也是随机的。如果切割部分空间作为磁盘使用,那就很有可能造成系统整体性能的下降。

3.可迁移性:固态磁盘作为一个独立的设备,可方便地在不同的系统主机上使用,这样提高了使用的方便性。这也是服务器的内存无法达到的功能。

1.7.2.4固态磁盘分类

固态磁盘按存储介质可分为两种,一种是采用闪存(Flash芯片)作为存储介质,另外一种是采用DRAM作为存储介质。

1.基于闪存的固态磁盘

基于闪存的固态磁盘(IDE Flash Disk、Serial ATA Flash Disk),采用Flash芯片作为存储介质,这也是用户通常所说的固态磁盘。它的外观可以被制作成多种模样,例如笔记本磁盘、微磁盘、存储卡、U盘等样式。这种固态磁盘的最大优点就是可以移动,而且数据保护不受电源控制,能适应各种环境,但是使用年限不高,适合个人用户使用。在基于闪存的固态磁盘中,存储单元又分为两类:SLC(Single Layer Cell,单层单元)和MLC(Multi Level Cell,多层单元)。SLC的特点是成本高、容量小,但是速度快,而MLC的特点是容量大、成本低,但是速度慢。MLC的每个单元是2b,相对于SLC来说整整多了一倍。不过,由于每个MLC存储单元中存放的资料较多,结构相对复杂,出错的概率就会增加,必须进行错误修正,这个动作会导致其性能大幅落后于结构简单的SLC存储。另外,SLC存储的优点是复写次数高达100000次,比MLC存储高10倍。此外,为了保证MLC的寿命,控制芯片采用智能磨损平衡技术算法,使得每个存储单元的写入次数可以平均分摊,达到100万小时故障间隔时间(MTBF)。

2.基于DRAM的固态磁盘

基于DRAM的固态磁盘采用DRAM作为存储介质,目前应用范围较窄。它仿效传统磁盘的设计,可被绝大部分操作系统的文件系统工具进行卷设置和管理,并提供工业标准的PCI和FC接口,用于连接主机或者服务器。它是一种高性能的存储器,而且使用寿命很长,美中不足的是需要独立电源来保护数据安全。

1.7.2.5固态磁盘内部结构

目前固态磁盘产品有3.5英寸、2.5英寸、1.8英寸等多种类型,市面上能见到的最大容量为512GB,接口规格与传统磁盘一致,如图1-14所示。

图1-14 固态磁盘

固态磁盘的内部构造十分简单,通过工具可以很轻松地拆开外壳固定螺丝,可看到固态磁盘内主体其实就是一块PCB板,而这块PCB板上最基本的配件就是控制芯片、缓存芯片和用于存储数据的闪存芯片,如图1-15所示。

图1-15 固态磁盘的PCB板

目前市面上比较常见的固态磁盘有Indilinx、SandForce、JMicron、Marvell、Samsung以及Intel等多种主控芯片。主控芯片是固态磁盘的大脑,其作用一是合理调配数据在各个闪存芯片上的负荷,二是承担了整个数据的中转,连接闪存芯片和外部SATA接口。不同主控之间能力相差非常大,在数据处理能力、算法、对闪存芯片的读取写入控制上会有很大的差异,会直接导致固态磁盘产品在性能上差距高达数十倍。

主控芯片旁边是缓存芯片,固态磁盘和传统磁盘一样需要高速的缓存芯片辅助主控芯片进行数据处理。这里需要注意的是,目前有一些廉价固态磁盘方案为了节省成本,省去了这块缓存芯片,这样对于使用性能会有一定的影响。

除了主控芯片和缓存芯片以外,PCB板上其余的大部分位置都是NAND Flash闪存芯片,如图1-16所示。NAND Flash闪存芯片又分为SLC(单层单元)和MLC(多层单元)NAND闪存。

图1-16 闪存芯片

1.SLC全称是单层式存储(Single Level Cell),因为结构简单,在写入数据时电压变化的区间小,所以寿命较长,传统的SLC NAND闪存可以经受10万次的读写。而且只要一组电压即可驱动,因此其速度表现好,目前很多高端固态磁盘都采用该类型的Flash闪存芯片。

2.MLC全称是多层式存储(Multi Level Cell),它采用较高的电压驱动,通过不同级别的电压在一个块中记录两组位信息,这样就可以将原本SLC的记录密度理论上提升一倍。作为目前在固态磁盘中应用最为广泛的MLC NAND闪存,其最大的特点就是以更高的存储密度换取更低的存储成本,从而可以获得进入更多终端领域的契机。不过,MLC的缺点也很明显,其写入寿命较短,读写方面的能力也比SLC低,官方给出的可擦写次数仅为1万次。

1.7.2.6固态磁盘的优点

固态磁盘具有诸多优点,主要包含以下几方面。

1.启动快

没有电机加速旋转的过程。

2.读取延迟小

不用磁头,快速随机读取,读取延迟极小。根据相关测试,两台同样配置计算机,搭载固态磁盘的计算机从开机到出现桌面所用的时间,比起搭载传统机械磁盘的计算机所用的时间,前者大约是后者的一半。

3.碎片不影响读取时间

相对固定的读取时间,由于寻址时间与数据存储位置无关,因此磁盘碎片不会影响读取时间。

4.写入速度快

基于DRAM的固态磁盘写入速度极快。

5.无噪声

因为没有机械马达和风扇,工作时噪声值几乎为0分贝。某些高端或大容量产品装有风扇,因此仍会产生噪声。

6.发热量较低

低容量的基于闪存的固态磁盘在工作状态下能耗和发热量较低,但高端或大容量产品能耗会较高。

7.不会发生机械故障

内部不存在任何机械活动部件,不会发生机械故障,对碰撞、冲击和震动等状况具有更强的抵抗能力,即使在高速移动甚至伴随翻转倾斜的情况下也不会影响到正常使用,例如笔记本电脑发生意外掉落或与硬物碰撞时造成数据丢失的可能性大为降低。

8.工作温度范围更大

典型的磁盘驱动器只能在5℃~55℃范围内工作。而大多数固态磁盘可在-10℃~70℃之间工作,一些工业级的固态磁盘还可在-40℃~85℃工作,甚至更大的温度范围下工作(比如,RunCore军工级产品温度范围为-55℃~135℃)。

9.体积小重量轻

低容量的固态磁盘比同容量机械磁盘体积小、重量轻。但这一优势随容量增大而逐渐减弱。

1.7.2.7固态磁盘的缺点

固态磁盘的主要缺点如下。

1.成本高

每单位容量价格是传统机械磁盘的5~10倍(基于闪存),甚至是200~300倍(基于DRAM)。

2.容量低

目前固态磁盘最大容量远低于传统机械磁盘,且传统磁盘的容量仍在迅速增长。

3.易受外界影响

由于不像传统磁盘那样屏蔽于法拉第笼中,固态磁盘更易受到某些外界因素的不良影响,比如断电(尤其是基于DRAM的固态磁盘)、磁场干扰、静电等。

4.写入寿命有限

一般闪存写入寿命为1万到10万次,特制的可达100万到500万次,然而整台计算机寿命期内文件系统的某些部分(比如文件分配表)的写入次数仍将超过这一极限。特制的文件系统或者固件可以分担写入的位置,使固态磁盘的整体寿命达到20年以上。

5.数据难以恢复

一旦硬件发生损坏,如果是传统的机械磁盘或者磁带存储方式,通过数据恢复也许还能挽救一部分数据。但是如果是固态存储,一旦芯片发生损坏,要想在碎成几片或者被电流击穿的芯片中找回数据那几乎是不可能的。当然这种不足也是可以牺牲存储空间来弥补的,主要用RAID1来实现备份,和传统的存储备份原理相同。由于目前固态磁盘的成本较高,采用这种方式备份还是价格不菲。

6.电池航程较短

根据实际测试,使用固态磁盘的笔记本电脑在空闲或低负荷运行下,电池航程短于使用5400r/min的2.5英寸的传统机械磁盘。

7.能耗较高

基于DRAM的固态磁盘在任何时候的能耗都高于传统机械磁盘,尤其是关闭时仍需供电,否则数据就会丢失。

8.Windows XP系统下运行会机率性出现假死现象

据用户反映,使用MLC的固态磁盘在Windows XP系统下运行会机率性出现假死现象。这是由于Windows XP系统的文件系统机制不适于固态磁盘。而Windows 7则为固态磁盘进行了优化,禁用了SuperFetch、ReadyBoost以及启动和程序预取等传统磁盘机制,可以更好地发挥固态磁盘的性能。

1.7.2.8固态存储的局限性

虽然固态磁盘比机械磁盘技术似乎有巨大的优越性,但是也存在着一些制约和局限。首先是它的价格昂贵,因为内存的花费差不多是磁盘存储的100倍。其次,它们有一部分是由易失型DRAM组成的,一旦断电,数据将永久丢失。为了避免数据丢失,那些固态磁盘应该采用后备电池保护。再次,因为固态磁盘并不是缓存,因此,它不是将少量的数据块刷新到非易失存储,而是将固态磁盘的整个内容进行备份。虽然对于目标磁盘驱动器或子系统,其容量及持续写的传输率不尽相同,但对这个操作的合理估计是30~40MB/s。常用的管理方法是使用磁盘驱动器来镜像固态磁盘,然而处理镜像驱动器的I/O却需要额外的开销,这就对固态磁盘的整体I/O传输率产生负面影响。但无论如何,至少在完成到镜像磁盘的镜像写操作中,它所花费的时间是极小的。

另外,由于某些原因,包括芯片密度、散热性能等,固态磁盘的容量总是小于磁盘驱动器。当考虑到磁盘子系统时,容量差别更是巨大,这意味着使用固态磁盘要受到固态磁盘的存储容量的限制。然而值得一提的是,固态磁盘可以用在磁盘子系统中以提供高性能的存储。

虽然目前固态磁盘还受着成本、容量等因素的制约,但随着Windows 7及更高级操作系统的普及,固态磁盘的规格将不断升级,发展速度将进一步加快,固态磁盘将会拥有一个更加广阔的明天。

1.7.2.9固态存储的安全性

与传统机械磁盘相比,固态磁盘可能会提供更好的数据安全性,但是专家表示,它并没有完全清除数据,而且对来自Light Sources高输出型灯如紫外线激光器的物理攻击的抵御能力较弱。

尽管相对来说,固态磁盘成本较高,但还是广受欢迎,特别是在便携式计算机上,因为它们具备电源消耗低、数据访问速度快等特点。专家表示,随着固态磁盘使用得越来越广泛,并且渗透到其他手持设备,如智能手机领域之后,在固态磁盘驱动器上保护数据的安全会成为一个更受关注的问题。

一家半导体研究和咨询公司Objective Analysis的总裁Jim Handy说,很多固态磁盘使用行业标准的、专为摄像机和MP4播放器设计的NAND闪存芯片,不会阻止数据从其存储芯片(Enclosure)中转移。黑客可以轻松地将NAND芯片从固态磁盘驱动器上分离开,然后使用闪存芯片程序读取其上的数据。一旦数据被读取,就可以使用数据恢复软件来重组文件。Handy说:“这个过程确实没有什么复杂的。”博客站点Bunnie工作室的一位专门攻击芯片的黑客Bunnie说,另一个物理攻击包括使用紫外线激光器来消除锁定位(Lockbit)或者加密锁——其位于芯片的保险丝上,用于保护固态磁盘。在锁定位消除之后,可以通过标准方法来读取固态磁盘上的数据阵列。Bunnie说:“一旦数据解除锁定,根本不需要用什么特别的设备就能够读取该数据阵列。”例如,数据阵列可以使用常规的ROM读取器来读取。

Kilopass市场总监Craig Rawlings说,为了降低黑客窃取数据的可能性,加密锁可以整合到固态磁盘的控制器设备内部,用于从硬件层上解决磁盘的加密问题。虽然加密锁也会受到攻击,但是专家认为,加密是在固态磁盘驱动器上保护数据安全的首要之事。很多公司,包括Safend和Encryptx都有这方面的产品,可以在存储设备,如固态磁盘上,对数据进行加密。Kroll Ontrack数据恢复高级工程师Sean Barry说,加密增加了又一道防线,因此黑客们必须绕过加密层和控制器,然后重组原始数据,这样才能成功地窃取数据。这需要花费一定的时间,而在这段时间内数据有可能已经无效或者失去价值了。加密也使得固态磁盘上的文件更易清除。

iFixlt的CEO Kyle Wiens说,和传统机械磁盘一样,虽然固态磁盘创建了多个文件备份,但是加密软件可以帮助用户擦除受保护的文件。Wiens说:“每一次当用户往固态磁盘上写数据时,其有可能写到了磁盘的另一个地方,然后再修改目录表。这样,它就忘记了之前数据存放的地址。”用户可能会删除一个文件,但是另一个分区上的副本可能还是安然无恙的。Wiens说,固态磁盘的损耗平衡功能(基于某一算法)可以在所有存储芯片单元上均衡地消除和写入数据,从而使各存储芯片单元的老化速度达到均衡,这样,文件就很难完全清除。针对这个问题,Intel Fellow-Knut Grimsrud表示,某些加密软件会监视损耗平衡过程来跟踪文件的痕迹,然后可以使用安全的消除命令来删除这些痕迹。安全擦除(Secure Erase)是一个用于安全删除文件的命令,需要加密软件的支持。

总之,删除固态磁盘上的数据要比删除传统机械磁盘上的数据容易,这有好有坏。Kroll Ontrack的Barry说,数据被存储在固态磁盘的电子管上,消除电子管数据就会被冲刷掉。而在机械磁盘上,为了防止数据被读取,数据不得不被覆盖或者是遭受物理损坏。Barry说,从快速的角度来看,数据冲刷有其自身的优势,但是从不好的角度来看,固态磁盘上的数据往往比较随意,很容易丢失。

另外,对于重要文件来说,是什么保证了固态磁盘的安全性呢?最优秀的固态磁盘一定会配备不间断的电源设备(UPS),保证系统电源关闭的时候可以持续给设备提供不间断的电源供应。固态磁盘甚至还应该具有周期性的自我测试功能,能够确保UPS总是正常的,能自动充电,补充消耗的电池,时刻准备着启动。同时为了更好的可靠性,一般都提供冗余的UPS设备。

这些UPS系统包括一个磁盘,能够在服务器断电的情况下,自动复制所有的数据进行保存。不管是掉电几分钟,还是在周末或者长假期间当系统没有人维护的时候掉电很长的时间,所有的数据都是安全的。当电源供应恢复的时候,原来存放在磁盘上的数据都将自动恢复到最初的DRAM存储上。

1.7.2.10固态磁盘产品

现有的固态磁盘产品有3.5英寸、2.5英寸、1.8英寸等多种类型,容量一般为160GB~1TB,比一般的闪存盘(U盘)大得多。接口规格与传统磁盘一致,有UATA、SATA、SCSI等。例如,国内品牌厂商RunCore产品线涵盖了所有标准接口固态磁盘,除此之外还包括面向上网本所适用的Mini-PCIe接口、Zif接口和专门为Mac air设计的1.8英寸Lif接口等各系列产品。

在CES 2008上,专业固态磁盘厂商BitMicro Networks展示了一款采用SCSI接口的专业级固态磁盘产品的内部结构。该产品在一块PCB上焊接了32颗TSOP封装的NAND闪存芯片。BitMicro透露,该产品每GB平均价格为10美元左右,大约是主流机械磁盘的5倍。

朗科在2008年也推出了号称“国内第一款”的固态磁盘产品,而忆正则宣称已于2007年就已推出国内第一款固态磁盘产品。紧随其后中基伟业也推出号称“全球最快”的固态磁盘产品,美光堪称推出速度为1GB/s的固态磁盘(用固态磁盘做阵列)。

虽然固态磁盘现在还有诸多缺点,但是随着固态磁盘技术研发上的不断改进,加上对固态磁盘有更强优化处理的微软视窗操作系统Windows 7的推出,固态磁盘的一些劣势也有了不错的解决方案。

Windows 7系统对固态磁盘性能和寿命方面的技术进行了更好的改善。无须用户的任何设置,系统会自动辨识存储设备是机械磁盘还是固态磁盘。若为固态磁盘,就会在计划任务中对该设备的自动磁盘整理功能进行禁用,避免固态磁盘不断执行重复读写工作,从而降低固态磁盘芯片的损耗、增加使用寿命。而Trim指令则可以有效地防止固态磁盘在长期使用后速度下滑,并延长闪存使用寿命。

1.7.2.11固态磁盘发展前景

关于固态磁盘前景的探讨已经成为老生常谈,所有人都在不断地质疑它过于昂贵的价格会引致成本的提高,但却忽视了固态磁盘在企业级应用上的巨大优势,而大部分人都只是在空谈已经装配了固态磁盘笔记本电脑所引致的固态磁盘消费级发展问题。

事实上,固态磁盘的价格与它为企业级部署所带来的高效优势相比实在太微不足道了。固态磁盘的最大优点就在于它的存储速度相当快,比普通的机械磁盘快10倍左右,而且由于它采用的是闪存芯片,并且完全没有采用任何机械马达和风扇,所以固态磁盘是完全不存在噪声问题的。另外,它还兼具着发热量小、散热快的优点,可以使企业的数据中心更加稳定。

毫无疑问,固态磁盘是下一代存储介质的先锋者。随着人们对速度和稳定性的要求越来越高,固态磁盘的上升空间还会非常大。不过,虽然固态磁盘在性能上的优势让其在未来成长的潜力不可小觑,而且目前固态磁盘走向市场的速度似乎比预计中要快了很多,但是距离全民普及,彻底取代传统机械磁盘显然还有相当长的距离。

价格是目前制约固态磁盘发展的重要因素。毕竟从普通消费者的角度看来,目前大家不仅对固态磁盘技术的稳定度与耐用度尚有疑虑,而且对于其较小的容量和过于昂贵的价格也无法接受,这使得固态磁盘的普及之路还有相当长一段距离。不过据了解,目前希捷科技、西部数据、三星、东芝、富士通、英特尔、AMD、美光科技、SanDisk和LSI Logic等各大厂商已经开始致力于固态磁盘,都在随着下一代处理器开始成型而大力开发闪存技术。一般来说,一种高新技术产品征服市场通常都会经历几个典型的阶段:试验期、发展期和成熟期。目前可以看作固态磁盘已经经历了试验期,正在处于发展期之中。

有理由相信,随着固态磁盘技术的不断完善与发展,数据写入速度很可能会提高,内存使用寿命的问题可能也不会是太大的问题,加上正在迅速下降的闪存价格,固态磁盘最终将会取代传统机械磁盘,成为市场上的重点。