1.2 SSD與HDD

傳統(tǒng)HDD采用的是“磁頭+馬達(dá)+磁盤”的機(jī)械結(jié)構(gòu)，SSD則變成了“閃存介質(zhì)+主控”的半導(dǎo)體存儲(chǔ)芯片結(jié)構(gòu)，兩者有完全不同的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)和讀寫方式，如表1-1所示。它們的物理結(jié)構(gòu)也大不相同，如圖1-5所示。

從技術(shù)參數(shù)上來看，與HDD相比，SSD具有如下優(yōu)點(diǎn)。

1.性能好

毫無疑問，在速度上，無論是用戶感觀體驗(yàn)還是測(cè)試數(shù)據(jù)，SSD都遠(yuǎn)超HDD。

表1-2所示是一款SSD和一款HDD的對(duì)比，從中可以看出，二者的讀寫速度有幾倍到幾百倍的差異，其中隨機(jī)讀寫性能（速度和時(shí)延）差異最大。

性能測(cè)試工具分連續(xù)讀寫吞吐量工具和隨機(jī)讀寫IOPS工具兩種，包括但不限于IoMeter和FIO。也有針對(duì)用戶體驗(yàn)的性能測(cè)試工具——PCMark Vantage，它以應(yīng)用運(yùn)行和加載時(shí)間作為考察對(duì)象。性能測(cè)試項(xiàng)一般都是影響用戶體驗(yàn)的項(xiàng)，影響用戶體驗(yàn)的項(xiàng)有系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)間、文件加載時(shí)間、文件編輯方式等。從圖1-6可以看出，HDD的得分在SSD面前顯得太低了。

2.功耗低

HDD的工作功耗為6～8W，而SATA SSD為5W，SSD的待機(jī)功耗可降低到毫瓦（mW）級(jí)別。

關(guān)于功耗，業(yè)界定義有幾類：峰值功耗（Peak Power）、讀寫功耗（Active Power）、空閑功耗（Idle Power）、省電功耗（啟動(dòng)睡眠模式，盡可能多地關(guān)掉不工作的硬件模塊，專業(yè)上定義為Standby/Sleep Power和DevSleep Power）。特別是DevSleep Power，功耗可降到10mW以下，可應(yīng)用于對(duì)能耗要求苛刻的場(chǎng)景，如消費(fèi)級(jí)筆記本電腦的休眠狀態(tài)（此種場(chǎng)景下SSD足夠省電是非常重要的）。HDD與SSD的功耗對(duì)比如表1-3所示。

通過分解SSD功耗可以看出，讀寫功耗主要消耗在閃存上。數(shù)據(jù)讀取和寫入操作并發(fā)在后端的閃存中，因此閃存的單位讀寫功耗是最重要的，如16KB閃存頁（Page）的讀寫功耗決定了主機(jī)端滿負(fù)荷下SSD的平均讀寫功耗。

另外，影響讀寫功耗的還有主控，其功耗約占總功耗的20%，而ASIC主控CPU的頻率和個(gè)數(shù)、后端通道的個(gè)數(shù)、數(shù)據(jù)ECC的編碼器/解碼器的個(gè)數(shù)和設(shè)計(jì)等因素影響了主控整體的功耗。

科學(xué)比較功耗的方法應(yīng)該是功耗/IOPS，也就是比較單位IOPS的功耗輸出，該值越低越好。由于SSD的性能極高，單位功耗產(chǎn)生的性能是HDD的上百倍，所以SSD被稱為高性能、低功耗的節(jié)能產(chǎn)品，符合數(shù)據(jù)中心（Data Center）的使用定位。

3.抗震防摔

SSD內(nèi)部不存在任何機(jī)械部件，相比HDD更加抗震。

HDD是機(jī)械式結(jié)構(gòu)，磁頭和磁片會(huì)在發(fā)生跌落時(shí)因接觸與碰撞而產(chǎn)生物理損壞，且無法復(fù)原。SSD是電子和PCB結(jié)構(gòu)，跌落時(shí)不存在機(jī)械損傷問題，因此更加抗震和可靠。

另外，SSD對(duì)環(huán)境的要求沒有HDD那么苛刻，更適合作為便攜式筆記本電腦、平板電腦的存儲(chǔ)設(shè)備。從可靠性角度來看，出現(xiàn)物理層面的損傷并因此帶來數(shù)據(jù)損壞的概率，SSD比HDD更低。

4.無噪聲

由于結(jié)構(gòu)上沒有馬達(dá)的高速運(yùn)轉(zhuǎn)，所以SSD是靜音的。

5.身形小巧百變

HDD一般只有3.5英寸和2.5英寸兩種形式，SSD除了這兩種，還有更小的可以貼放在主板上的M.2形式，甚至可以小到芯片級(jí)，例如BGA SSD的大小只有16mm×30mm。

最后再綜合對(duì)比一下SSD和HDD，如表1-4所示。

由上表可以看出，SSD各項(xiàng)指標(biāo)全面優(yōu)于HDD，同時(shí)近些年來SSD的價(jià)格不斷下降，作為主流存儲(chǔ)部件的SSD，取代HDD已成為現(xiàn)實(shí)。