眾所周知，硬盤有固態(tài)硬盤（SSD盤）、機械硬盤（HDD）、混合硬盤（HHD）之分，其中固態(tài)硬盤應(yīng)用范圍最為廣泛。固態(tài)硬盤讀寫速度快、不卡頓，因此一般家用電腦裝機或者筆記本電腦都會選擇固態(tài)硬盤，如今固態(tài)硬盤已經(jīng)成為電腦的主要存儲媒介之一。
客戶經(jīng)常詢問我們是否以及何時計劃將云備份和數(shù)據(jù)存儲遷移到SSD（固態(tài)硬盤）。考慮到SSD相對于磁盤式驅(qū)動器（也稱為HDD（硬盤驅(qū)動器））的許多優(yōu)點，這并不是一個令人驚訝的問題。
我們的數(shù)據(jù)中心是HDD的大用戶（目前擁有超過500 PB數(shù)據(jù)的100,000個硬盤）。我們希望為云備份和云存儲服務(wù)提供最佳性能，可靠性和經(jīng)濟性，因此我們不斷評估用于運營和數(shù)據(jù)中心的驅(qū)動器。雖然我們將SSD用于某些應(yīng)用程序（我們將在下面介紹），但有理由認為在可預(yù)見的未來，HDD將繼續(xù)成為我們和其他云提供商的首選驅(qū)動器。
HDDs vs SSDs
我寫的筆記本電腦有一個512GB的SSD，這已成為高端筆記本電腦的常見功能。SSD對于筆記本電腦的優(yōu)勢很容易理解：它們比HDD小，更快，更安靜，使用壽命更長，功耗更低，并且不易受振動和磁場的影響。它們還具有更低的延遲和訪問時間。
今天2.5“512GB SSD的典型在線價格是140到170美元。3.5“512 GB硬盤的典型在線價格為44至65美元。這在價格上是一個非常顯著的差異，但由于SSD有助于使筆記本電腦更輕，使其能夠更好地抵抗日常使用中不可避免的沖擊和顛簸，并增加了更快啟動，更快從睡眠中醒來的好處，更低功耗，更快啟動應(yīng)用程序和處理大文件，在這種情況下SSD的額外成本是值得的。
其中一些SSD優(yōu)勢（主要是速度）也將適用于臺式計算機，因此臺式機越來越多地配備了SSD，特別是用于保存經(jīng)常訪問的操作系統(tǒng)，應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)。用SSD替換啟動驅(qū)動器已經(jīng)成為一種流行的升級選擇，可以為計算機注入新的活力，特別是那些似乎需要永久啟動或用于臭名昭著的緩慢加載應(yīng)用程序（如Photoshop）的計算機。
數(shù)據(jù)中心是一個完全不同的魚群。數(shù)據(jù)中心存儲的主要問題是可靠性，存儲密度和成本。雖然SSD在前兩個領(lǐng)域表現(xiàn)強勁，但它是第三個尚未具備競爭力的領(lǐng)域。在Backblaze，我們采用更高密度的硬盤驅(qū)動器-我們目前在數(shù)據(jù)中心使用10TB和12TB驅(qū)動器（以及其他容量）。更高密度的驅(qū)動器可為每個Storage Pod和Vault提供更高的存儲密度，并通過減少所需維護和降低總功耗來降低我們的間接成本。這些尺寸的可比較SSD每TB的成本約為1,000美元，遠高于相應(yīng)的HDD。簡單地說，固態(tài)硬盤還沒有在價格范圍內(nèi)使用它們所帶來的好處，這就是我們期望在可預(yù)見的未來使用硬盤驅(qū)動器作為主要存儲介質(zhì)的原因。
什么是硬盤驅(qū)動器(HDD)？
自IBM于1956年推出硬盤驅(qū)動器以來，硬盤驅(qū)動器已經(jīng)存在了60多年。第一個磁盤驅(qū)動器的大小與汽車相當，僅存儲3.75兆字節(jié)，今天的成本為30萬美元。
350磁盤存儲系統(tǒng)是IBM 305 RAMAC（會計和控制隨機訪問方法）系統(tǒng)的主要組件，該系統(tǒng)于1956年9月推出。它由40個盤片和一個單臂上的雙讀/寫頭組成。上下堆疊的磁盤盤片。
從那時起，硬盤驅(qū)動器的基本機制保持不變，盡管它經(jīng)歷了不斷的改進。HDD使用磁力將數(shù)據(jù)存儲在旋轉(zhuǎn)盤片上。讀/寫頭固定在一個臂上，該臂漂浮在旋轉(zhuǎn)盤片上方讀取和寫入數(shù)據(jù)。盤片旋轉(zhuǎn)得越快，HDD就越快。今天典型的筆記本電腦驅(qū)動器以5400 RPM（每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)）或7200 RPM旋轉(zhuǎn)，盡管一些基于服務(wù)器的盤片以更高的速度旋轉(zhuǎn)。
驅(qū)動器內(nèi)部的盤片涂有磁性敏感薄膜，磁性薄膜由微小的磁性顆粒組成。當磁寫頭在旋轉(zhuǎn)盤正上方飛行時，記錄數(shù)據(jù);寫入頭快速翻轉(zhuǎn)晶粒的一個磁性區(qū)域的磁化，使其磁極向上或向下指向，以二進制編碼編碼1或0。如果所有這些聽起來像硬盤容易受到?jīng)_擊和振動，那么你就是對的。它們也容易受到磁鐵的攻擊，如果你擺脫它，這是破壞硬盤上數(shù)據(jù)的一種方法。
HDD的主要優(yōu)點是它可以廉價地存儲大量數(shù)據(jù)。如今，一臺和兩臺TB（1,024和2,048千兆字節(jié)）的硬盤驅(qū)動器對于筆記本電腦來說并不罕見，10TB和12TB硬盤現(xiàn)在可用于臺式機和服務(wù)器。密度和旋轉(zhuǎn)速度繼續(xù)增長。但是，如果將在線銷售的普通HDD與SSD的成本進行比較，SSD的成本大約是每千兆字節(jié)成本的3-5倍。因此，如果您想要便宜的存儲空間和大量存儲空間，使用標準硬盤驅(qū)動器肯定是更經(jīng)濟的方式。
HDD的最佳用途是什么？
需要高容量的磁盤陣列（NAS，RAID等）
低成本的桌面是優(yōu)先??考慮的
媒體存儲（照片，視頻，當前未處理的音頻）
驅(qū)動器具有極高的讀寫次數(shù)
什么是SSD？
固態(tài)硬盤幾乎與硬盤驅(qū)動器一樣，第一個半導(dǎo)體存儲設(shè)備與1978年推出的硬盤驅(qū)動器接口兼容，即StorageTek 4305。
StorageTek是一款針對IBM大型機兼容市場的SSD。STC 4305的速度比IBM流行的2305硬盤系統(tǒng)快七倍（也是價格的一半左右）。它由一個裝滿電荷耦合器件的機柜組成，45MB容量的成本為400,000美元，吞吐速度高達1.5 MB/秒。
SSD基于一種稱為NAND的非易失性存儲器（以布爾運算符“NOT AND”命名，并且是兩種主要類型的閃存之一）。閃存將數(shù)據(jù)存儲在由浮柵晶體管組成的各個存儲單元中。雖然它們是基于半導(dǎo)體的存儲器，但是當它們沒有通電時它們會保留信息-這一功能顯然是與基于磁盤的數(shù)據(jù)存儲競爭的必要條件。
與HDD相比，SSD具有更高的數(shù)據(jù)傳輸速率，更高的區(qū)域存儲密度，更高的可靠性以及更低的延遲和訪問時間。對于大多數(shù)用戶來說，SSD的速度主要是吸引他們。在討論驅(qū)動器的速度時，我們所指的是它們可以讀取和寫入數(shù)據(jù)的速度。
對于HDD，盤片旋轉(zhuǎn)的速度強烈決定了讀/寫時間。當訪問HDD上的數(shù)據(jù)時，讀/寫頭必須物理地移動到盤上磁性部分上編碼數(shù)據(jù)的位置。如果正在讀取的文件按順序?qū)懭氪疟P，則會快速讀取。但是，隨著更多數(shù)據(jù)寫入磁盤，文件可能會跨多個部分寫入，從而導(dǎo)致數(shù)據(jù)碎片化。使用HDD讀取碎片數(shù)據(jù)需要更長時間，因為讀取頭必須移動到盤片的不同區(qū)域以完全讀取所請求的所有數(shù)據(jù)。
由于SSD沒有移動部件，因此它們的運行速度遠遠高于典型HDD。碎片不是SSD的問題。文件可以在任何地方寫入，對讀/寫時間影響很小，導(dǎo)致讀取時間遠遠快于任何HDD，無論碎片如何。
但是，由于數(shù)據(jù)寫入和讀取到驅(qū)動器的方式，SSD單元可能會隨著時間的推移而磨損。SSD單元通過柵極推動電子以設(shè)置其狀態(tài)。這個過程在單元上磨損，隨著時間的推移會降低其性能，直到SSD磨損。此效果需要很長時間，并且SSD具有最小化此效果的機制，例如TRIM命令。無論塊中的頁面有多少更新，閃存都會寫入整個存儲塊。這需要讀取和緩存現(xiàn)有數(shù)據(jù)，擦除塊并重寫塊。如果空塊可用，則寫操作要快得多。TRIM命令必須在OS和SSD中都受支持，使操作系統(tǒng)能夠通知驅(qū)動器不再需要哪些塊。它允許驅(qū)動器提前擦除塊，以使空塊可用于后續(xù)寫入。
在SSD上重復(fù)讀取和擦除的影響是累積的，并且SSD可以減慢甚至隨著年齡顯示錯誤。但是，更有可能的是，在SSD開始顯示讀/寫錯誤之前，使用SSD的系統(tǒng)將被廢棄以進行淘汰。硬盤驅(qū)動器最終也會因持續(xù)使用而磨損，因為它們使用物理記錄方法，因此大多數(shù)用戶不會根據(jù)預(yù)期的壽命來選擇HDD或SSD驅(qū)動器。
總體而言，由于缺少機械部件，SSD被認為比HDD更耐用。HDD內(nèi)的移動機構(gòu)不僅容易隨著時間的推移而磨損，而且容易因移動或強力接觸而損壞。如果要丟棄帶有硬盤的筆記本電腦，那么所有這些移動部件很可能會發(fā)生碰撞，從而導(dǎo)致潛在的數(shù)據(jù)丟失甚至破壞性的物理損壞，可能直接殺死硬盤。固態(tài)硬盤沒有可移動部件，但由于使用率高，它們可能會縮短使用壽命，因此它們可以承受我們對便攜式設(shè)備和筆記本電腦的嚴格限制。
SSD的最佳用途是什么？
筆記本電腦，筆記本電腦，性能，重量輕，面積存儲密度，抗沖擊性和一般堅固性是理想的
引導(dǎo)驅(qū)動器保存操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序，這將加速啟動和應(yīng)用程序啟動
工作文件（正在編輯的媒體：照片，視頻，音頻等）
交換驅(qū)動器，SSD將加速磁盤分頁
緩存驅(qū)動器
數(shù)據(jù)庫服務(wù)器
振興舊電腦。如果您的計算機啟動速度慢，加載應(yīng)用程序和文件的速度很慢，那么使用SSD更新啟動驅(qū)動器可能會讓它看起來（如果不是新的話），至少就好像它剛剛花了一些時間才重新刷新在沙灘上。
（原標題：「存儲」硬盤與SSD：存儲的未來是什么？）
