SSD遭遇性能危机 业界呼唤标准出台

据媒体报道，微电子业界标准组织JEDEC旗下的固态技术协会日前公布了业界第一份固态硬盘(SSD，也叫固态盘)规范“MO-297”，主要面向1.8寸规格，定义了1.8寸SATA接口固态硬盘(54×39毫米)的物理尺寸、布局和接口。这也让更多的业内人士和用户呼唤更细致的SSD标准和规范出台，特别是固态硬盘SSD的生命周期和使用时间。

最近，一些国外专家和用户指出，固态硬盘长时间使用后碎片会导致性能下降问题，因此引发了这样的思考：是否所有固态硬盘在使用一段时间后性能都会下降?

专家指出，驱动器的性能和寿命之间有着必然联系，硬盘制造商需要在速度和耐用性之间找到平衡点。固态硬盘是相当新的产品，固态硬盘比传统硬盘速度快，固态硬盘每秒输入/输出操作(I/O数)是传统硬盘驱动器的二至五倍。可问题是，这个速度能维持多久?

可以肯定的说，固态硬盘不可能一直保持它最初的速度。希捷的高级工程师表示，质量比较好的SSD应可用五至十年。虽然SSD在市场中激增并且制造商声称SSD速度更快、更省电、更可靠-尤其是在笔记本电脑中。当然，固态硬盘的价格也仍然高于传统磁盘驱动器。

JEDEC电子元件工业联合会JC-64.8固态硬盘委员会副主席Alvin Cox 表示：“我们都知道，一个空的(固态)驱动器的写性能会更好。”JEDEC 预计将于今年公布衡量硬盘耐力的标准。

据固态存储倡议协会消费级SSD市场发展小组主席Eden Kim表示：经过了最初的性能下降阶段之后，固态硬盘性能往往趋于平稳。

性能缘何下降?

据用过SSD的用户透露，固态硬盘最开始是在制造商们宣传的峰值I/O运行，但不久后速度就开始下降。这是因为，SSD进行写操作比传统硬盘驱动器多了一步——先擦除然后再写入。

使用新固态硬盘时，NAND快闪记忆体里面已经预先擦除。但是，随着数据写入硬盘，控制器的数据管理算法开始将数据在快闪记忆体周围移动，被称为“磨损水准”。尽管“磨损水准”的本来目的是延长驱动器的生命，但它最终可能还是会导致性能问题。

固态硬盘的性能和寿命是存在一定联系的。一般而言，性能越差寿命越短。这是因为SSD的寿命跟擦写除次数有关，写入/擦除次数越多，SSD的寿命越短。家用多级单元( MLC )存储可承受2000到10,000个写入擦除循环;企业级单级单元(SLC)存储可承受的写入擦除循环是MLC存储的10倍 。

制造商也采取了一些措施来延长固态硬盘的使用，总结起来不外乎就是这两种方式：一是增加内存缓存以减少擦写次数;二是驱动器的处理器或控制器采用特殊的固件，以结合写操作从而提高效率。

据研究机构Convergent Semiconductors的分析师Bob Merritt称，影响SSD寿命的另一个要素是其是否具有额外存储单元，如果有那么有多少?一些制造商会提供额外的存储，当区块快闪记忆体磨损时，额外的区块就可以派上用场了。例如，标明120GB的存储实际上可能包含140GB的容量，那额外的20GB平时不会被用到。

SSD标准和规范即将推出

去年5月，由希捷、Micron担任联合主席的JEDEC小组委员会举行了第一次会议，研究新兴SSD技术的行业标准。

JEDEC正在与相关组织共同努力，希望今年年底可以公布SSD标准或详细规范，这些组织包括IDEMA (国际磁盘驱动器设备和材料协会)，总部设在台北的SSD联盟(SSD Alliance)等，SNIA固态存储倡议协会计划今年第三季度之前公布SSD性能规范，届时SSD供应商将有标准可依，并最终将之运用到他们的SSD产品之中。

JEDEC计划在今年年底前发布两项标准，涉及到两种测定SSD耐力的方法。一项标准是针对原始设备制造商的，规定SSD每个块支持的最大擦写次数。该标准将包括基于不同工作负载级别预测SSD生命周期，从而肯定或驳斥制造商宣传的SSD预期寿命。

第二个标准针对固态硬盘供应商。这将是一个基于非新固态硬盘平均性能的耐力等级，会考虑到磨损水准和写放大算法。该标准将不会按照新的预先擦除驱动器来制定。

Cox指出：“(驱动器制造商)了解他们自己产品及其组件的特点”，“根据这些数字，他们就可以判断有多少TB的数据可写入某驱动器或驱动器能够维持多长时间。这将是一个标准化的数字，今后你会在SSD包装盒子上看到它。 ”

SNIA固态存储倡议小组将设立SSD标准，根据不同应用领域规定新SSD随着时间的推移可接受的性能退化范围。

SNIA固态存储倡议小组主席Phil Mills指出，目前大多数制造商在宣传中提到的性能值都是SSD的“突发速率”，而不是其稳定状态值或平均读取速率。他认为这其中存在着巨大的差异。此外，各个厂家的产品在同一状态下表现也有较大差别。

由于固态硬盘没有移动的零件，当它出现故障时用户也许会看到，问题就出在控制器或芯片上，而此类故障会影响到操作系统的I/O。对于这种相对较新的技术来说，出状况是很有可能的。

只有到那时，固态硬盘用户才可能得到下面问题的答案：固态硬盘在其生命周期内表现将会如何?它可以使用多久?

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