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技术 2022年11月16日
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  U盘因其小巧方便,逐步取代了笨重的移动硬盘和光驱,成为最普及的存储介质。现在的主板BIOS也将支持USB启动,作为标准之一,再过几年,光驱时代可能就要终结了。从早期的16MU盘,到现在动辄几个G,U盘的容量有了数量级的飞跃,但普通U盘的读写速度却没有太大的提高。原因在于U盘多用于即插即用的场合,且受限于USB2.0接口,做多通道的意义不是很大,随着USB3.0的普及和U盘成本的下降,这个现状可能会改变。

  高速U盘采用高性能的主控芯片多片Nand flash,通过并行处理技术,将N片低速Flash芯片并联起来,使用相同的控制线、片选线和读写信号线,构成一个多位宽的Flash组,这样N片并行工作,进行相同的操作,存储量可以达到单片Flash的N倍,理论上的存储速度也是单片Flash的N倍。金士顿新出一款100MB/s读取速度的高速U盘,不过价格超过同容量的SSD,离平民阶层时日尚早。

  SSD和U盘,都采用Flash作为存储介质,可以将SSD视为强大的Flash阵列。SSD内部采用多个FLash贴片,常见的64G SSD,通常采用16片4GB Flash,读写速度较好的可以达到200MB/S,如果不计成本的话,可以做的更好。

  SSD的读写操作是可以同时进行的,而U盘在同一时间仅能读或写,这是Nand Flash的特性决定了的.。SSD带有电池,用于应急备份。

  SSD和U盘区别不仅仅在于速度,关键在于算法。Flash介质的擦除次数是有限的,反复的对一个Block擦写,可能会出现坏块。一些厂商在固件中提供了损耗平衡算法,尽可能充分利用每个Block的,延长整个SSD的寿命。同时,Flash的写入都存在一个放大效应,不同于机械硬盘的写操作,对Flash某个存储单元的写入,必须先将整个Block读入缓存,修改完数据,再擦除整个Block的数据,最后将这个Block写入,因此即使一个微小的改动,带来的影响也可能是巨大的(蝴蝶效应?)。一些SSD的固件里实现了Trim算法,对win7等支持trim的操作系统,开启trim功能,能提升SSD的读写性能,又大大减轻了SSD的损耗。还有一些SSD自身带有高速缓存,进一步提高了读写性能和IOPS。除了SATA接口的SSD,还有PCIE接口,性能更高,甚至GBps级别,当然成本也是极其昂贵。一些厂商为了降低成本,开发了SSD-HDD的混合硬盘,兼顾了性能和成本。

  由于SSD良好的随机读写性能和低功耗、无噪音、抗震动、低热量的特点,被广泛应用于平板电脑和上网本。在数据库优化方面,将SSD用作高速缓存,对密集读的应用,可能带来数量级的性能提升。

  在快速销毁领域,SSD也具有无法比拟的优势,Flash数据的擦除基于电信号的改变,只需要几秒钟,且现有技术手段难以恢复,而传统的机械硬盘,依靠盘片上的磁性介质记录信息,即使低格也不能完全销毁磁盘上的数据(不然也不会有艳照门了),只能借助专业的软件或者物理销毁,理论上来说,即使一块盘片碎片,也能从中恢复信息,但以目前的技术手段,尚有困难。有兴趣的TX,可以看看网上一位猛人利用铝热剂,物理销毁磁盘的方法。3000°C的高温,别说磁盘了,铁都化成水了。

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