[浅析SSD存储技术.docx

计算机组成原理论文论文名称： 浅析SSD存储技术 _ 专业班级： 信息安全1201班 学 号： U201214706姓 名： 王臣亮 指导教师： 秦磊华老师 报告日期： 2014年6月 计算机科学与技术学院内容摘要: 固态硬盘(Solid State Disk)是目前广受人们关注的一种革命性的存储技术,本文主要从SSD的优缺点和与各类热门技术的结合上介绍了SSD,包括SSD和RAID,云存储,重复数据删除,自动分级存储这些热门存储方向相结合,描述了其广阔的发展前景和巨大的市场空间.1.SSD初步认知我想应该很多人都对SSD或多或少有所关注和了解,作为一款不论是随机读写还是持续读写速度上都完全超越传统机械硬盘的产品,SSD可以说是近几年来可以推动存储器产业发展的一个关键. SSD即固态硬盘(Solid State Disk),是一种是用固态电子存储芯片阵列而制成的硬盘．其最早被应用于商业是 06年三星发布的一款32GB容量的固态硬盘笔记本,而在09年使用SSD的产品开始呈井喷式发展．SSD构造上完全与传统的机械硬盘不同,它完全是一种电子器件而非物理机械装置,其构造由存储芯片和主控芯片两部分构成,不同厂商生产的SSD因其主控芯片使用的算法,数据处理能力和内部构造的不同,在性能也上会有很大差距.最高速的SSD现在在连续读写上甚至可以达到500M/s,而顶级的机械硬盘也不过150M/s左右,随机读写更是远远甩了机械硬盘几条街.而在计算机内部,各个部分之间,现在看来内存和外存之间的读写速度差异最大,磁盘I/O常常成为系统性能的瓶颈,而SSD极短的寻址时间和极快的IOPS大大缩短了内存外存之间的这种速度差异,通过简单的用SSD替换机械磁盘,就可以轻松达到超越原本计算机性能的效果.那么SSD又有哪些具体的优缺点和用处呢?2.SSD有什么优缺点优点:质量轻能耗小作为使用电子器件制造的SSD,和传统机械硬盘比起来会轻便一些,可以用来制造非常轻薄的超极本.而SSD的功耗通常来说是比机械硬盘低的.无噪音启动快SSD由于没有电机旋转启动的过程,其响应速度非常迅速,而且因为没有机械马达和风扇,工作时的噪音也很小(不过某些大容量的SSD也会配有风扇).抗干扰能力强内部没有机械装置的SSD也因此获得了很强的抗碰撞/冲击/震动的能力,即使是笔记本发生掉落和与硬物碰撞时也可以将数据丢失的可能性降低到最小寻址时间极小,IOPS高这是SSD的最大优势之一, 固态硬盘不用磁头，寻道时间几乎为0,持续写入的速度完全超越机械硬盘,而随机读写的速度更是远超机械硬盘上百倍,可以加快绝大多数日常操作的响应速度,比如SLC类型的SSD通常可以提供超过35000的IOPS，传统15k的SAS磁盘，最多也只能达到160个IOPS，这对于传统机械硬盘来说几乎就是个天文数字。缺点和解决方法:售价高 市场上128GB MLC（多层单元）固态硬盘，一般价格为550元（2014年）左右,部分较型号甚至达到750元左右。而这个价钱足够买一个容量3TB的传统硬盘了。128GB SLC（单层单元）固态硬盘价格则高达2000元以上。[1]?但将来技术的成熟和遵循摩尔定律的SSD价格的降低将是大势所趋.寿命短固态硬盘闪存具有擦写次数限制的问题。SLC有10万次的写入寿命，成本较低的MLC，写入寿命仅有1万次,而廉价的TLC闪存则更是只有可怜的500-1000次。不过随着技术的发展和成本的降低,这一问题也将解决.IO响应延迟不对等 读和写的IO响应延迟不对等（读要大大好于写）,因此一些存在大量随机写入的读写混合型应用会同时影响读的性能,产生大量IO延迟。这一缺点可以通过减少写增加读来得到改善.3.SSD与现代热门技术结合SSD+RAIDRAID（Redundant Array of Inexpensive Disks）即独立冗余磁盘阵列。是一种把多块独立的硬盘按不同的方式组合起来形成一个硬盘组，从而提供比单个硬盘更高的存储性能的技术。使用机械硬盘组RAID0阵列已经司空见惯,其带来的性能的提升也是明显的,那么SSD是否可以组RAID0阵列呢?答案是可行的,但是既有优点也有缺点.优点自然就是读写速度和IOPS的提升,可是缺点也很严重:比如4k随机读写基本没有变化;要使之能顺利使用还需要RST技术的支持,而RST技术应用的范围很有限;成本方面比机械硬盘组RAID阵列高的多,不具性价比;再有就是会损耗SSD寿命,导致数据不安全;不难发现,近年来用SSD组RAID阵列的技术已经在快速发展了,而现今的几个难题中,一大部分是技术还尚未成熟导致的,可以想象的是,未来这个领域可以有更大的发展空间.SSD+云存储说起存储技术中最热门的技术,云存储则不得不提,现代生活中云存储已经无处不在,更有观点