（文章來(lái)源：科技云報(bào)道）

隨著固態(tài)硬盤(pán)（SSD）的崛起，人們似乎開(kāi)始慢慢遺忘機(jī)械硬盤(pán)（HDD）這個(gè)陪伴了我們大半個(gè)世紀(jì)的存儲(chǔ)"伙伴"。第一塊機(jī)械硬盤(pán)誰(shuí)還記得？在1956年，IBM推出了第一塊機(jī)械硬盤(pán)（HDD），當(dāng)時(shí)這個(gè)機(jī)械硬盤(pán)比家用冰箱還要大，但是只能夠存儲(chǔ)3.75MB的數(shù)據(jù)。不過(guò)這在當(dāng)時(shí)來(lái)說(shuō)，這卻是一項(xiàng)革命性的技術(shù)。

隨著技術(shù)的發(fā)展，機(jī)械硬盤(pán)的體積越來(lái)越小，速度也更快了，能夠存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)也達(dá)到了TB級(jí)以上。但是在這60年里，HDD的技術(shù)卻沒(méi)有發(fā)生革命性的變化。HDD和磁帶一直統(tǒng)治著桌面和數(shù)據(jù)中心存儲(chǔ)世界，直到近十年左右的時(shí)候，NAND閃存固態(tài)盤(pán)開(kāi)始走向成熟，以至于在容量方面媲美甚至超越了HDD，而且速度和可靠性更好，成本也越來(lái)越低。

大多數(shù)專家認(rèn)為，固態(tài)硬盤(pán)注定會(huì)取代HDD成為主要的存儲(chǔ)介質(zhì)。但是從今天來(lái)看，在SSD和HDD之間做出選擇還沒(méi)有直接的答案，而且這也是個(gè)遙遙無(wú)期的話題。用戶需要根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景、延遲、帶寬以及存儲(chǔ)架構(gòu)等多因素去考慮這個(gè)問(wèn)題，今天我們就來(lái)聊聊SSD和HDD的選擇。傳統(tǒng)的HDD將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在高速旋轉(zhuǎn)的磁盤(pán)上，當(dāng)磁盤(pán)旋轉(zhuǎn)時(shí)，一對(duì)磁頭就會(huì)在磁盤(pán)上移動(dòng)來(lái)讀取或?qū)懭霐?shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)會(huì)存儲(chǔ)出在圓形的軌道上，我們稱為磁道。每條磁道被分為若干的小的區(qū)域，我們稱為扇區(qū)。大多數(shù)磁盤(pán)使用一對(duì)盤(pán)片，這些盤(pán)片安裝在中心主軸上，并且他們之間只有很小的間隙。與HDD不同，SSD沒(méi)有活動(dòng)的部件，取而代之的是SSD將數(shù)據(jù)寫(xiě)入和存儲(chǔ)在閃存芯片上。SSD制造商將存儲(chǔ)芯片堆疊在網(wǎng)格中來(lái)實(shí)現(xiàn)不同的密度，為了防止波動(dòng)，SSD使用浮柵晶體管來(lái)存儲(chǔ)電荷，即使未連接電源，此技術(shù)也可以使SSD保留存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。

目前對(duì)于客戶來(lái)說(shuō)，市場(chǎng)上有幾種不同類型的SSD可選：SLC：SSD在每個(gè)單元中存儲(chǔ)一個(gè)Bit，這種設(shè)計(jì)提高了耐久性、準(zhǔn)確性和性能。對(duì)于企業(yè)的關(guān)鍵應(yīng)用程序和存儲(chǔ)服務(wù)，SLC是首選的閃存技術(shù)。當(dāng)然，它的價(jià)格最高。TLC：每個(gè)單元存儲(chǔ)3Bit，通常用于性能和耐久性要求相對(duì)較低的消費(fèi)級(jí)電子產(chǎn)品。最適合于包含大量讀取操作的應(yīng)用程序，在讀密集型企業(yè)存儲(chǔ)應(yīng)用程序中占有一席之地。

MLC：每單元存儲(chǔ)2Bit的多層單元SSD，通常被視為消費(fèi)級(jí)技術(shù)。雖然將2Bit的數(shù)據(jù)填充到一個(gè)存儲(chǔ)單元中可以節(jié)省空間，但要權(quán)衡的是較短的使用壽命和降低的可靠性。 MLC SSD通常應(yīng)用在臺(tái)式機(jī)和筆記本計(jì)算機(jī)中。

eMLC：是MLC NAND 閃存的一個(gè)"增強(qiáng)型"的版本，它在一定程度上彌補(bǔ)了SLC和MLC之間的性能和耐久差距。eMLC驅(qū)動(dòng)器比MLC驅(qū)動(dòng)器貴，但比SLC驅(qū)動(dòng)器便宜得多。盡管每個(gè)單元仍然存儲(chǔ)2個(gè)Bit，但eMLC驅(qū)動(dòng)器的控制器管理數(shù)據(jù)放置、磨損均衡和一些其他存儲(chǔ)操作延長(zhǎng)了eMLC SSD的使用壽命。

QLC：每個(gè)閃存單元內(nèi)可儲(chǔ)存4個(gè)比特?cái)?shù)據(jù)，比SLC，MLC和TLC提供更多的容量，但是可靠性性可能并不好。盡管如此，QLC的成本，密度，速度和功率效率屬性仍使其成為機(jī)器學(xué)習(xí)，數(shù)據(jù)分析和媒體流等應(yīng)用程序的理想選擇。不同于HDD，所有類型的SSD都屬于"消耗品"，這意味著他們會(huì)隨著數(shù)據(jù)的反復(fù)寫(xiě)入驅(qū)動(dòng)器而逐漸磨損。固態(tài)硬盤(pán)的故障通常是逐漸發(fā)生。隨著單個(gè)單元的故障，整體的性能會(huì)逐漸下降。

很多SSD制造商通過(guò)過(guò)度配置產(chǎn)品來(lái)解決這種逐漸出現(xiàn)的稱之為"磨損"的故障。也就是實(shí)際的容量要比產(chǎn)品冊(cè)中聲稱的要多。但企業(yè)也不必為這種情況擔(dān)憂，只要工作負(fù)載符合DWPD額定值，固態(tài)硬盤(pán)可以輕松的在整個(gè)保修期內(nèi)使用。目前，多數(shù)企業(yè)用戶采用的是TLC技術(shù)的SSD，主要是因?yàn)橄啾扔谄渌愋偷拈W存SSD，它的成本更低，TLC SSD通常用于常規(guī)讀取任務(wù)和輕型寫(xiě)入操作。

QLC SSD具有低DWPD的特點(diǎn)，并具有密度，速度和功率效率方面的優(yōu)勢(shì)，因此經(jīng)常用于高性能，讀取密集型應(yīng)用。同時(shí)，越來(lái)越多的尋求更高性能的IT組織正在轉(zhuǎn)向基于3D XPoint的SSD，這是新興的一類非易失性存儲(chǔ)和存儲(chǔ)設(shè)備，其速度和密度都比以前的NAND閃存設(shè)備高。

一般來(lái)說(shuō)，SSD的性能要優(yōu)于HDD，SSD具有更高的性能、可靠性和能耗效率，除了減少數(shù)據(jù)中心的能耗成本外，SSD還可以減少數(shù)據(jù)中心的占用空間，因?yàn)榭梢圆捎酶俚腟SD產(chǎn)生與硬盤(pán)相同的IOPS。然而，SSD并非總是每個(gè)企業(yè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的最佳選擇。主要決定因素還是與你們的應(yīng)用場(chǎng)景有很大關(guān)系，例如，由于成本高和使用率低，SSD很少是舊文件存儲(chǔ)需求的選擇。

成本始終是決定HDD或SSD在存儲(chǔ)任務(wù)中一項(xiàng)關(guān)鍵因素，特別是由于SSD當(dāng)前的價(jià)格是同類HDD的四到五倍。因此，在選擇的時(shí)候，需要綜合來(lái)選擇是否用HDD還是SSD。幸運(yùn)的是，像3D XPoint的這樣新技術(shù)的出現(xiàn)，提供了更好的性價(jià)比。

除了成本和長(zhǎng)期磨損問(wèn)題外，與SSD相關(guān)的最大問(wèn)題可能是SSD往往在沒(méi)有警告的情況下直接發(fā)生故障。而傳統(tǒng)的機(jī)械硬盤(pán)在發(fā)生故障前，通常會(huì)出現(xiàn)性能低于正常水平的警告，這將可以讓用戶提前預(yù)警。而SSD則需要用軟件對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)?shù)谋O(jiān)控，否則突發(fā)的故障很讓企業(yè)用戶崩潰。

開(kāi)始規(guī)劃現(xiàn)代存儲(chǔ)系統(tǒng)部署的最佳方法是首先需要根據(jù)自己的應(yīng)用場(chǎng)景確定存儲(chǔ)介質(zhì)的選擇，如果要經(jīng)常將大量的文件交付給許多用戶，那么運(yùn)行的SSD越多越好。另一方面，如果你只需要偶爾的使用舊文件的存儲(chǔ)系統(tǒng)，則應(yīng)該集中精力使用傳統(tǒng)的HDD。

但是，價(jià)格仍然是客戶選擇的一個(gè)非常重要的因素，如果SSD的價(jià)格在未來(lái)幾年中大幅下降，那么許多數(shù)據(jù)中心的硬盤(pán)將很快的遷移到SSD中，HDD可能會(huì)永久性的退出數(shù)據(jù)中心。通常情況下，不從HDD遷移到SSD，唯一的原因就是成本，考慮到SSD的所有優(yōu)點(diǎn)，價(jià)格正變得越來(lái)越不成問(wèn)題。
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