NAND不限于SSD硬盤介質：存儲器單元架構駐留在電路板上，電路板可以容納在SSD硬盤中或直接嵌入到服務器或其他設備中。盡管如此，大部分NAND閃存都是通過存儲陣列中的固態硬盤提供的，存儲陣列是企業非易失性閃存存儲的核心。
閃存和SSD硬盤也不可互換。NAND閃存是一種非易失性存儲器，其中存儲器芯片可以持久地存儲數據。SSD硬盤并不僅限于NAND閃存。他們還擁有像易失性DRAM這樣的內存技術。
在數據中心，SSD硬盤是企業工作負載的答案，其性能受到基于機械硬盤(HDD)的存儲陣列和服務器存儲子系統的影響。隨著混合和全閃存陣列的增長，SSD存儲為具有極高I/O性能的密集型工作負載提供服務。SSD硬盤具有低能耗的額外優勢，這有助于數據中心控制能源預算項目。
什么是SSD硬盤?
SSD硬盤是一種存儲設備，它沒有移動的機械部件來容納閃存和控制器。SSD硬盤使用與HDD硬盤相同的形狀和大小，因為它們可以作為HDD硬盤替代品。使用相同的外形尺寸不需要在工廠或數據中心級別對存儲陣列進行大規模的重新設計。
由于SSD硬盤沒有移動部件，因此運行起來更加安靜，訪問時間更快，硬盤能耗更低。更高的可靠性開發使SSD硬盤像HDD硬盤一樣耐用。
NAND閃存SSD硬盤的工作原理
SSD硬盤將信息存儲在嵌入在電路板上的存儲器單元陣列中。存儲器單元基本上是具有浮動柵極的晶體管。每一個晶體管都有兩個柵極：一個是可容納電流的源極，另一個是將電流排出的漏極。存儲單元充當開關來控制源極和漏極之間的能量流。
被稱為浮柵(FG)晶體管的半導體產生電荷到存儲器單元，無論是否連接到外部電源(隨著時間的推移，斷電之后的SSD硬盤將會逐漸損失電荷)。而只要浮柵(FG)有足夠的電荷，數據就會保持完整性。
存儲器單元可以容納每個單元一個位或多個位。在單級單元(SLC)中，控制柵極(CG)將檢測浮柵是否帶電。作為響應，控制門將記錄0或1個字節。多級單元(MLC)以類似的方式工作。
SSD硬盤不僅容納互連的存儲器單元和電路板，還為閃存控制器增加了一些智能功能。
SSD硬盤的優點：為什么比HDD硬盤更好?
在比較SSD硬盤與HDD硬盤時，SSD硬盤確實更加出色。
•更高的性能。即使是速度最快的15K RPM硬盤也無法與NAND閃存SSD硬盤的性能競爭。NAND I/O通常達到1GB/s，而3d NAND達到1.4GB/s。最新的發展將3D NAND提高到3.0 GB/s。這是其物理原因：具有機械部件的HDD硬盤如果持續使用，其故障將比沒有機械部件的SSD硬盤更多。由于沒有機械臂和讀取頭，SSD硬盤使用電力來產生數據存儲響應。更快的性能意味著更快的啟動時間、更快的數據移動和更高的帶寬。
•低能耗。移動機械部件的HDD硬盤需要比通過SSD硬盤存儲器單元穿梭的微小電流更多的能量。SSD硬盤還可以避免數百個機械磁盤在數據中心產生的高熱量。
•相稱的耐用性。SSD硬盤和HDD硬盤的耐用性比較復雜。HDD硬盤的機械部件和磁盤表面比SSD硬盤更容易受到環境破壞，盡管采用了針對物理跌落的防震硬盤新技術，HDD硬盤可以在可控的環境中持續使用數十年。然而，由于添加到控制器的存儲智能等功能，SSD硬盤的耐用性正在增長。這些技術可保護SSD硬盤免受數據泄露或損壞，并包括糾錯碼(ECC)、垃圾收集以及讀寫緩存。
SSD硬盤的缺點：面臨速度的挑戰
在數據存儲領域，沒有完美的產品，SSD硬盤也不例外。其缺點包括比HDD硬盤更高的費用、有限的存儲容量，以及更短的刪除生命周期。
•成本更高。在過去的幾年里，SSD硬盤單位存儲的價格已大幅下降，HDD硬盤定價也是如此。盡管如此，閃存的成本已經降低到足以使其更高性能變得更具成本效益。性能確實是關鍵：如果HDD硬盤正在減慢事務數據庫和其他密集型應用程序的速度，那么為了節省成本而購買HDD硬盤是一種錯誤。
•降低數據存儲容量。由于NAND的存儲單元寫入限制，NAND SSD容量落后于HDD硬盤。電路上的存儲單元越多，SSD硬盤的密度就越大。然而，平面(2D)NAND在單元開始失效之前只能容納有限數量的存儲單元。為了應對這種情況，研究人員通過垂直和水平堆疊存儲單元來開發3D NAND。這使3D NAND技術能夠以更低存儲成本實現更高的密度、更低的功耗、更好的耐用性和更快的讀/寫速度。
•壽命比HDD硬盤更短。在發生故障之前，SSD硬盤的寫周期比HDD硬盤要少得多。主要原因是，SSD硬盤不能覆蓋現有塊，但必須先擦除塊，然后再寫入新數據。這個過程最終會影響內存單元的完整性。NAND寫入根據每個單元的位數不同而不同：單級單元NAND閃存支持50000到100000個寫入周期，多級單元通常需要3000個寫入周期，EMLC(Enterprise MLC)支持10000個寫入周期，三級單元在300到1000個寫入周期時較低，3D NAND可實現1500到3000個寫入周期。
•檔案存儲介質質量差。企業希望能夠訪問和分析數據檔案并從中獲利。由于寫入周期有限，SSD硬盤不適用于活動歸檔和對相同數據集的重復分析。由于活動歸檔的概念是隨意訪問數據的能力，這超過了存儲器單元可以承受的寫入周期的數量。
SSD硬盤有哪些好處?
鑒于這些優點和缺點，SSD硬盤是密集型企業工作負載(如高事務性數據庫、Web流)和密集型環境(如VDI)的最佳選擇。
此外，SSD硬盤的快速讀寫速度使他們能夠以當今現代業務所需的極快速度處理數據。實際上，企業很難回到速度較慢的HDD硬盤來獲取其利潤數據。
采用SSD硬盤是否值得?
雖然企業采用SSD硬盤有更多的好處，但這會提高存儲介質的購買價格，并且需要比HDD硬盤介質更多的SSD硬盤。那么SSD硬盤是否值得花費額外的時間和成本?
在高性能環境中，由于SSD硬盤尺寸與HDD硬盤相同，因此用SSD硬盤替換HDD硬盤并不是一項主要的技術更新。由于其更高的性能和更低的價格，SSD硬盤仍然是數據中心中極具競爭力的存儲介質。
SSD硬盤的優勢之一是故障率低得多，訪問時間也快得多。
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