當(dāng)硬盤崩壞，資料丟失，除了抓狂還是抓狂

固態(tài)硬盤雖說沒有傳統(tǒng)硬盤那樣的機(jī)械結(jié)構(gòu)，不存在磁頭老化、磁盤壞道等問題，但由于采用了閃存(NAND Flash)作為存儲(chǔ)介質(zhì)，其有限的擦寫次數(shù)(P/E)是一大硬傷。以32nm工藝的閃存芯片為例，固態(tài)硬盤常見的MLC閃存顆粒理論擦寫壽命約為 5000-10000次。

現(xiàn)在大多數(shù)固態(tài)硬盤使用MLC閃存芯片

罪狀二：“壽命”短

什么是P/E?

閃存完全擦寫一次叫做1次P/E，因此閃存的壽命就以P/E作單位,像常見的32nm MLC閃存芯片的壽命就為5000-10000P/E。需要注意的是這里的P/E與我們常說的讀取寫入的概念不同，閃存完全寫滿再清除才算一個(gè)P/E。

現(xiàn)階段固態(tài)硬盤均采用MLC作為主力閃存芯片，平均擦寫次數(shù)為5000-10000次，價(jià)格嘛，你看現(xiàn)在的固態(tài)硬盤賣多少錢就知道了。而且，別看 MLC的理論壽命有5000-10000 P/E，實(shí)際上不同批次芯片之間的體質(zhì)差異可以很大，壽命遠(yuǎn)低于5000P/E，這一點(diǎn)我們后面會(huì)講到。

其實(shí)我們早就接觸過MLC芯片了

相機(jī)的高速CF卡、早期的高性能U盤……作為臨時(shí)的便攜式存儲(chǔ)設(shè)備，MLC足以勝任，但如果要當(dāng)硬盤使用，MLC相比機(jī)械硬盤還是“脆弱”了些：傳統(tǒng)硬盤的將數(shù)據(jù)記錄在磁層上，理論上可以經(jīng)受無數(shù)次的讀寫操作而不會(huì)有磁失效的危險(xiǎn)，顯然閃存做不到這種程度。

有人說固態(tài)硬盤想要真正降價(jià)除非使用TLC作為儲(chǔ)存介質(zhì)，TLC是什么?大街上隨便撿一個(gè)山寨U盤、拿出你手機(jī)里的TF卡，里面的閃存顆粒就是TLC，平均擦寫次數(shù)在500次左右。這種芯片目前僅適用于對讀寫速度要求不高，只保存臨時(shí)數(shù)據(jù)甚至只讀不寫的領(lǐng)域。

TLC滿地都是，但想應(yīng)用在固態(tài)硬盤還需努力

那么，怎樣緩解閃存的損耗問題呢?這就要看主控芯片的能力了，隨著技術(shù)的發(fā)展和固件算法的進(jìn)步，一定程度上延長了閃存芯片的使用壽命?，F(xiàn)階段 TRIM指令、磨損平衡(WL)已經(jīng)被普遍應(yīng)用，相信到時(shí)候TLC正式入駐SSD也不是什么難事(價(jià)錢會(huì)下降30%以上)。但究竟能“延壽”到什么時(shí)候，誰也說不準(zhǔn)，就像身邊帶上了一個(gè)定時(shí)炸彈，隨時(shí)可能被引爆。安全起見，各位還是記得及時(shí)備份重要文件吧。

罪狀三：數(shù)據(jù)丟失不可恢復(fù)

“老大，我的硬盤崩潰了!開機(jī)無法識別，里面有很重要的資料，求救啊~~”“沒問題，我?guī)闳ル娔X城做數(shù)據(jù)恢復(fù)……等等，你用的是SSD吧?”

如果說機(jī)械硬盤壞了還可以做數(shù)據(jù)恢復(fù)的話，固態(tài)硬盤就連這個(gè)“后悔藥”都沒得吃了，為什么呢?因?yàn)楣虘B(tài)硬盤的工作原理與機(jī)械硬盤不同。

機(jī)械硬盤的工作原理

傳統(tǒng)硬盤的將數(shù)據(jù)記錄在磁層上，理論上可以經(jīng)受無數(shù)次的讀寫操作而不會(huì)有磁失效的危險(xiǎn)，因此即便是硬盤已經(jīng)損壞，仍可以通過專業(yè)工具讀取磁層柱面信息來恢復(fù)。(各種門事件的罪魁禍?zhǔn)?

機(jī)械硬盤的修復(fù)技術(shù)已經(jīng)很成熟

但是固態(tài)硬盤不同，其內(nèi)部沒有任何機(jī)械結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)被零散地分散在各個(gè)閃存之中，要從損壞后的閃存芯片中數(shù)據(jù)恢復(fù)，從目前來講幾乎是不可能的。因?yàn)閮烧叽鎯?chǔ)原理不同，固態(tài)硬盤刪除文件時(shí)不是像機(jī)械硬盤那樣僅僅刪除文件的索引，而是全部刪除。

固態(tài)硬盤一旦損壞幾乎不能修復(fù)

即便沒有損壞，刪除后數(shù)據(jù)恢復(fù)也很困難

這樣一來，擦寫次數(shù)限制+芯片品質(zhì)不一+數(shù)據(jù)不可恢復(fù)，許多人買完固態(tài)硬盤回家后都是小心翼翼護(hù)著的，設(shè)置內(nèi)存當(dāng)緩存盤，制作Ramdisk存放臨時(shí)文件，想盡辦法減少SSD的讀寫……當(dāng)然也有人不管三七二十一買了固態(tài)硬盤之后照樣掛迅雷通宵下載，還說“再也不用忍受機(jī)械硬盤的吵鬧”，我只能說，你贏了。

至于解決方法，就又回到前兩頁講到的內(nèi)容上，理性選購+及時(shí)備份，因?yàn)樵谛酒瑢用娴倪@種數(shù)據(jù)恢復(fù)我們一般人折騰不起。固態(tài)硬盤生來就比較嬌貴，至于這種擔(dān)任“下載盤”的重任，還是留給老當(dāng)益壯的機(jī)械硬盤吧。

罪狀四：固態(tài)硬盤越用越慢

做個(gè)調(diào)查，有多少人興高采烈買回固態(tài)硬盤之后，過多兩三個(gè)月發(fā)現(xiàn)讀寫速度嚴(yán)重下降的?請對號入座。固態(tài)硬盤會(huì)越用越慢，這和固態(tài)硬盤的工作原理有很大的關(guān)系。固態(tài)硬盤使用閃存作為儲(chǔ)存介質(zhì)(怎么又是閃存)，而閃存有個(gè)特性：必須先擦除之后才能再次寫入數(shù)據(jù)，這一點(diǎn)和機(jī)械硬盤不同，機(jī)械硬盤可以直接在數(shù)據(jù)上面覆蓋寫入。

許多人抱怨SSD“越用越慢”

我們新買固態(tài)硬盤的時(shí)候，其中的NAND閃存已經(jīng)預(yù)先擦除干凈，因此數(shù)據(jù)可以直接寫入，無需完成數(shù)據(jù)清除這一步，這時(shí)數(shù)據(jù)的寫入速度非常快;隨著時(shí)間的推移，SSD中從未使用的存儲(chǔ)空間越來越少，很多時(shí)候必須先擦除閃存中的數(shù)據(jù)然后再寫入，因此其性能就會(huì)明顯下降。

這是因?yàn)楣虘B(tài)硬盤的寫入機(jī)制不同

首先，固態(tài)硬盤必須有一個(gè)機(jī)制來告訴主控哪些地址是“無效的”，主控才能進(jìn)行下一步操作，在固態(tài)硬盤上面，這種機(jī)制叫做“TRIM“，然后再通過“垃圾回收機(jī)制”這些“無效”數(shù)據(jù)進(jìn)行清理。

垃圾回收機(jī)制非?？简?yàn)主控的數(shù)據(jù)處理能力

為什么要這樣做?因?yàn)镾SD中的擦除只能是“將無效數(shù)據(jù)所在的整個(gè)區(qū)域摧毀”，不能像機(jī)械硬盤那樣實(shí)現(xiàn)“點(diǎn)對點(diǎn)精確定位打擊”，因此必須先把區(qū)域內(nèi)的有效數(shù)據(jù)集中起來，轉(zhuǎn)移到空閑的位置，然后把“問題區(qū)域”整個(gè)清除，清除出來的地方可以作為下次垃圾回收時(shí)的轉(zhuǎn)移地點(diǎn)。

固態(tài)硬盤的“垃圾回收機(jī)制”

所以問題就來了，剛開始的時(shí)候還好，數(shù)據(jù)量比較少，可用空間比較多，固態(tài)硬盤能輕松解決這些“小垃圾”，速度自然就上去了;可是隨著時(shí)間的推移，數(shù)據(jù)量越來越多，可用空間越來越少，主控時(shí)時(shí)刻刻在進(jìn)行“大掃除”，速度自然就降了下來。

那么該怎么做?看著速度一直下降束手無策么?未必，只要養(yǎng)成良好的操作習(xí)慣，固態(tài)硬盤也能一直“保持青春”。

罪狀五：速度高，不穩(wěn)定

200MB/s，400MB/s，500MB/s……固態(tài)硬盤的讀寫速度是越來越快了，快到連號稱6Gbps的SATA3.0接口都“倍感壓力”，只是，這么快的速度有用嗎?

速度越來越快，事故越來越多

我們知道，機(jī)械硬盤的讀寫速度來源于內(nèi)部轉(zhuǎn)盤的高速旋轉(zhuǎn)，7200轉(zhuǎn)技術(shù)發(fā)展到現(xiàn)在也就100MB/s左右，萬轉(zhuǎn)硬盤在桌面市場仍難普及。繼續(xù)往上的話估計(jì)要么馬達(dá)會(huì)冒煙，要么廠商會(huì)冒煙了，而且高度旋轉(zhuǎn)的磁盤存在太多的不穩(wěn)定性，怕震。

受機(jī)械結(jié)構(gòu)限制，傳統(tǒng)機(jī)械硬盤讀寫很難再有突破

固態(tài)硬盤一經(jīng)推出，直接顛覆了消費(fèi)者對硬盤的傳統(tǒng)概念：不怕震了，開機(jī)吊著SSD蕩秋千(當(dāng)然你的數(shù)據(jù)線要夠結(jié)實(shí));速度快了，拷貝一部動(dòng)作大片僅需幾分鐘(喂!);開機(jī)猛了，“您的開機(jī)速度擊敗了全國99%的電腦”。

固態(tài)硬盤給人留下的第一印象就是“快”

“快”不一定是好事，遇到藍(lán)屏就悲催了

但我想說，別只看表面的讀寫速度，誰整天沒事看著文件復(fù)制速度發(fā)呆?固態(tài)硬盤作為一款儲(chǔ)存介質(zhì)，首要要求是穩(wěn)定。速度再快的SSD，買回家卻每天只能對著隨時(shí)可能藍(lán)屏的電腦，有什么用呢?如果我只要持續(xù)讀寫速度，拿幾個(gè)機(jī)械硬盤組RAID0足夠秒SSD幾條街，又何必用SSD擔(dān)心受怕?所以說，選購固態(tài)硬盤，持續(xù)讀寫速度只是參考，對比4K隨機(jī)讀寫和IOPS才有價(jià)值。

罪狀六：速度虛標(biāo)嚴(yán)重

“虛標(biāo)”這個(gè)詞估計(jì)大家都司空見慣了，電源——功率虛標(biāo)，150W說成300W;家電——能效虛標(biāo)，“一天只耗一度電”……各種各樣的虛標(biāo)似乎成了“潛規(guī)則”。同樣的，固態(tài)硬盤也存在“速度虛標(biāo)”現(xiàn)象。但是，這個(gè)虛標(biāo)比較高端——人家是用“專業(yè)軟件”測出來的虛標(biāo)。

細(xì)心的網(wǎng)友可能會(huì)發(fā)現(xiàn)，在固態(tài)硬盤包裝盒或者官方網(wǎng)站標(biāo)稱讀寫速度時(shí)，總有這么一行小字(記得拿放大鏡)——“以上數(shù)據(jù)為ATTO Disk Benchmark實(shí)測分?jǐn)?shù)，不同軟件測得速度可能存在差異”，為什么廠家都這么喜歡ATTO呢?

廠商最喜歡用ATTO來測試出廠態(tài)極限速度，其實(shí)一點(diǎn)實(shí)用意義都沒有

在某些場景ATTO測得的分?jǐn)?shù)會(huì)異常的高，這是由于ATTO的測試數(shù)據(jù)保留在緩存，并沒有經(jīng)過閃存芯片所致，這時(shí)候所測得的數(shù)據(jù)實(shí)際上是接口速度， 與閃存芯片的讀寫速度無關(guān)。舉個(gè)例子，某公路的設(shè)計(jì)方案最高可以飚70碼，但路上的汽車最高時(shí)速只能開到50碼(這是拖拉機(jī)嗎?)，70碼就是接口速度，50碼就是實(shí)際讀寫速度。

接口速度≠實(shí)際速度

那有什么方法可以比較準(zhǔn)確的地測試固態(tài)硬盤的實(shí)際速度?當(dāng)然是換軟件測試了，比較靠譜的軟件是Crystal DiskMark和AS SSD Benchmark，這兩款軟件都是專為SSD設(shè)計(jì)，操作也比較簡單，鼠標(biāo)點(diǎn)幾下就OK了，靜待片刻就可以得出測試分?jǐn)?shù)。

Crystal DiskMark軟件截圖

AS SSD Benchmark軟件截圖

最后還是要啰嗦一下，別迷信持續(xù)讀寫速度，真正影響到用戶體驗(yàn)的，是4K隨機(jī)讀寫速度和IOPS!

罪狀七：“貴”

其實(shí)這一項(xiàng)都不用怎么說明，大家都知道，現(xiàn)階段阻礙固態(tài)硬盤最主要的因素就是價(jià)格問題了。雖說談錢傷感情，但是關(guān)系到辛辛苦苦掙來的血汗錢，傷感情總比傷不起的好，好歹要給自己要留幾個(gè)白菜錢吧。(白菜這陣子真心貴)。

固態(tài)硬盤的價(jià)格還是偏貴

事實(shí)上，這兩年來固態(tài)硬盤的價(jià)格一直在降，想當(dāng)初首款支持TRIM的固態(tài)硬盤上市的時(shí)候，64GB SSD折合人名幣1200元，那時(shí)是何等的天價(jià)!現(xiàn)在呢?不支持TRIM的固態(tài)硬盤都不好意思出來混，那應(yīng)該叫U盤;64GB固態(tài)硬盤也已經(jīng)跌到400多元，才兩年多的時(shí)間價(jià)格相差三倍!

64GB/128GB折合人民幣1200/2400元

2011年SSD價(jià)格降了一半

當(dāng)然，在IT行業(yè)里，兩年多的時(shí)間足以讓一代霸王變成墊桌腳的老古董，即便如此，現(xiàn)階段SSD的每G平均價(jià)格也是傳統(tǒng)機(jī)械硬盤的10倍左右。以前我們分析過固態(tài)硬盤“貴”的原因,既然主控芯片授權(quán)費(fèi)用無法節(jié)省，固態(tài)硬盤降價(jià)的方法似乎就只剩下更換閃存芯片這一條路了。

難道真的要用上開篇所說的TLC閃存芯片嗎?真的要把固態(tài)硬盤當(dāng)成大容量消耗品?不必過于擔(dān)心，即便真的要用到TLC，那也是等到固件算法成熟之后的事，到那時(shí)候，說不定TLC的壽命已經(jīng)大大延長了，用個(gè)幾年扔掉再換一個(gè)(TLC確實(shí)便宜)。

總結(jié)：SSD+HDD，一個(gè)都不能少

說到這里也許大家已經(jīng)清楚了，寫這篇文章的目的并不是為了雞蛋里挑骨頭，而是要讓大家清楚固態(tài)硬盤存在的不足，更好地選擇、使用它，同時(shí)這些不足也是各大固態(tài)硬盤廠商正在極力去解決、去優(yōu)化的方向。

固態(tài)硬盤是未來的發(fā)展方向，但至少在未來三年內(nèi)，它仍不能取代機(jī)械硬盤，尤其是對于臺(tái)式機(jī)。不過，現(xiàn)在64G固態(tài)硬盤已降價(jià)到400元左右，組建 SSD+HDD是個(gè)不錯(cuò)的解決辦法，用固態(tài)硬盤裝系統(tǒng)，用機(jī)械硬盤當(dāng)倉庫，充分利用各自的優(yōu)勢。入門用戶，推薦使用64G固態(tài)硬盤搭配傳統(tǒng)機(jī)械硬盤;主流用戶，可以考慮將固態(tài)硬盤升級到128GB，除了裝系統(tǒng)之外，仍有余量可以安裝常用工具軟件。

wangzhen