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[新聞|產業] 大型企業儲存廠商面臨市場寒冬

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2015年3月1日

[企業儲存觀察室] 固態儲存與快閃儲存(基礎篇)

從去年底的「2014 年 IT/資料儲存回顧與展望」到今年初的「2015 最熱的儲存技術」,以及國外專家 Randy Kerns 的「全快閃儲存最終會主宰市場」等文章,我們可以看到企業儲存技術在近年來一個相當明顯而重要趨勢,就是固態/快閃儲存的快速興起,以及未來它在資料中心儲存領域所扮演的角色。


讀者們經常會看到筆者使用「固態/快閃儲存」這樣的字眼,感覺上好像固態儲存與快閃儲存兩者是相同的東西,但到底它們是不是完全相同的?如果有所不同,那為什麼又把它們放在一起?本文對此將做一些觀念上的釐清。

快閃儲存 (Flash Storage) 和固態硬碟 (SSD, Solid State Disk) 儲存兩者經常會被一起或交互使用。
相對於擁有磁盤、讀寫臂與讀寫頭的傳統磁碟,固態/快閃儲存兩者都沒有任何可移動的硬體組件。因此在廣義範圍的描述上,固態/快閃儲存通常被用來與傳統磁碟儲存做一個對比。雖然固態儲存與快閃儲存在技術上是有相關的,但事實上兩者並不是完全相同的東西。
固態硬碟,顧名思義具有硬碟的外型,但不具備任何可移動的硬體組件。其概念最早可以追溯到 1950 年代,到了 1980 年代固態硬碟使用一般電腦使用的揮發性記憶體 (Volatile Memory) 模組來儲存資料,而完全以記憶體模組所組成的固態儲存此時也在市場上出現。由於是使用揮發性記憶晶片,因此在電力中斷後記憶體中的資料就會消失不見。因此這個時期的固態硬碟/儲存一定是第二份的資料拷貝,只是用來加速資料運算的過程,原始資料(第一份資料拷貝)仍然以保留在傳統磁碟儲存上為主。

快閃 (Flash) 技術是在 1980 年代出現,它使用非揮發性記憶體 (NVRAM, Non-Volatile RAM) 技術,也就是在電力中斷後資料仍然可以保留在記憶晶片中,因此理論上快閃儲存是可以做為第一份資料拷貝的儲存空間的。「快閃」這個詞是來自於記憶晶片抺除資料的過程就像閃光燈一樣,也因此快閃記憶體存在著程式抺除循環 (Program-erase Cycle, P/E Cycle) 次數的先天限制,依據使用快閃記憶體顆粒的不同,P/E cycle 從數千次到數十萬次不等。

因此早期的企業用戶對於快閃存在著相當大的疑慮,就是擔心同時間出廠的快閃記憶體會不會在接近的時間點同時故障,因而導致資料的丟失。

但隨著快閃記憶體的技術逐漸成熟與穩定,可以在資料擺放位置管理上最大限度的增加快閃記憶體的耐用度,很快的固態硬碟就放棄使用 RAM 而改用 Flash,現代的 SSD 都是使用快閃記憶體。
因此從記憶晶片等級的資料存取技術角度來說,固態儲存與快閃儲存是相同的。「固態/快閃儲存」指的就是採用以快閃記憶體而不是以磁碟為基礎的儲存。
基礎篇總結:
  • 固態硬碟 SSD 指的是沒有任何移動式硬體組件的硬碟機。
  • 快閃是一種非揮發性的記憶體,資料存取的速度很快,在沒有電力的情況下資料會繼續的保留在記憶體中。
  • 現代的固態硬碟都是以快閃記憶體為基礎的。
下文接「固態儲存與快閃儲存(進階篇)