当你启动电脑或从睡眠模式中醒来时,你听到的嗡嗡声是硬盘磁盘开始旋转的声音。从概念上讲,硬盘驱动器(HDD)与唱机并无不同,它是一种机电设备,带有一个执行器臂,它将自己置于旋转的磁盘(称为磁盘)之上,以便读取或写入信息。
虽然唱机的最高转速为78转,但今天的企业级HDDs可以达到15,000转。然而,即使在这样的速度下,由于磁头在包含被请求数据的驱动器上寻找位置,也会不可避免地出现延迟。有时,一个驱动器可能需要从多个位置读取才能完成一个命令,从而增加了等待时间。
为什么固态硬盘(ssd)更好
固态硬盘(SSD),顾名思义,没有移动部件或旋转磁盘。它们使用由SSD控制器管理的互连闪存池来提供远远超过硬盘驱动器所能提供的速度。
一些粗略的例子:ssd可以将启动时间从大约35秒减少到大约10秒。HDD的写速度可能在50-120Mbit/s之间。而不是200-500Mbit/s。SSD。一个HDD可能能够每秒完成50-200个输入/输出操作,而一个类似的SDD可能能够完成多达90,000个输入/输出操作。一些企业级、机架级的固态硬盘声称能够每秒处理数百万次操作。
SSD的价格和可靠性
但是,尽管ssd具有性能优势,但由于几个原因,与hdd相比,ssd的市场份额只有10%。首先,它们很贵。目前,hdd的平均价格约为每GB 3-4美分,而ssd的平均价格为每GB 25-30美分。例如,一个1TB的内部HDD大约需要40美元,而一个类似的SSD大约需要250美元。
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第二个原因是ssd是一种古怪的小装置,当它们装满时速度会变慢。最终,flash单元到达一种状态,在这种状态下它们根本不能完成写操作。SSD制造商已经创造了聪明的解决方案,包括所谓的垃圾收集,以缓解这个问题,SSD供应商会告诉你,今天的设备具有和hdd一样的可靠性和寿命。但这种感觉挥之不去。
总的来说,ssd的趋势线无疑是向上的。在消费者方面,制造商开始在他们的高端台式机和笔记本电脑上制造ssd标准设备。这种速度优势使得ssd在性能最重要的云计算和企业场景中很受欢迎。Gartner预测,到2021年,50%的数据中心将使用固态阵列进行高性能计算和大数据2020欧洲杯预赛工作负载,而目前这一比例不足10%。
SSD是如何工作的?
一个简单的u盘(或u盘)是固态硬盘技术的一个例子。SSD是一种更大、更复杂的设备,它聚集了NAND闪存池,MP3播放器和数码相机也有这种类型的存储。与RAM不同的是,SSD闪存在关机时不会保留数据,它是非易失性的,这意味着无论设备是否通电,数据都会被保留。
使用ssd,无论位置如何,每个数据块都可以与其他块以相同的速度访问。这使得ssd天生就比硬盘快,硬盘盘在旋转,驱动器磁头移动到正确的位置。
使用hdd,大文件可以被分解,塞进驱动器中未使用的角落和缝隙,数据可以很容易地在适当的地方更新。这允许有效地使用总驱动容量。另一方面,分散的数据显然需要更长的时间来定位,这就是为什么整理硬盘驱动器已经成为设备维护的一个标准部分。
sdd有一个不同的更大的问题——ssd只能写空块。当SSD是新的并且所有的块都是空的时候,这是可以的。但是随着时间的推移,当块填满,覆盖数据成为一个问题,因为SSD可以更新现有页面的唯一方法是复制整个块的内容到内存中,擦除块然后写的内容块除了新老数据。如果没有可用的空块,SSD必须扫描标记为删除但尚未删除的块,然后擦除它们,然后将数据写入已擦除的页面。随着时间的推移,随着SSD的填满,向驱动器写入变得更加复杂和缓慢。
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ssd使用多种方法来克服这个问题,包括过度供应;磨平,一种用于闪蒸电池的负载平衡;垃圾收集是一个在后台删除过期文件并优化可用空间的过程,类似于HDDs中的碎片整理功能。
企业中的SSD和HDD
ssd与hdd相比有很多优势,可以帮助抵消标签价格上的差异。ssd是安静的。它们不会振动,这提高了可靠性。如果掉落,硬盘可能会损坏;SSD就不一样了。它们使用更少的电力,产生更少的热量,这可以在大型数据中心场景中节省大量的能源。2020欧洲杯预赛它们也比hdd更小、更强大,因此数据中心可以在更小的空间中存储更多的数据。2020欧洲杯预赛当然,还有速度优势。
由于hdd拥有大量的客户,他们基本上认为磁盘驱动器“足够好”,因此决定采用一种新的和不同的技术需要公司建立一个可靠的业务案例。
公司需要进行详细的成本/收益分析,以确定转向ssd是否有意义。一种部署方法是缓慢迁移,在新服务器和存储设备中将需要ssd。另一种方法是将ssd专门用于分层数据存储场景中的“第0层”数据。0级数据是需要高性能的事务性数据,例如在金融或电子商务应用程序中。
ssd的其他企业用例包括加固的笔记本或笔记本电脑、启动时间很重要的应用程序、视频和音频等大型媒体文件的编辑、缓存驱动器和数据库服务器。
与此同时,企业正在考虑ssd和hdd,需要注意的是,数据总量正在爆炸式增长,因此大多数公司将在很长一段时间内继续购买这两种类型的驱动器。事实上,IDC预测,即使SSD销量增加,到2025年,固态硬盘在整个企业的市场份额仍将仅占20%。