如今，越來越多的IT團隊實現從機械硬盤(HDD)到固態硬盤(SSD)的過渡。這是目前的選擇和優秀實踐。

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而在以往，人們認為HDD硬盤是一種久負盛名的IT技術。IBM公司在1956年推出的350型RAMAC(比家用冰箱大)可以存儲多達3.75MB的數據。盡管現代硬盤器體積更小，速度更快，并且能夠存儲數TB的數據，但在過去60多年的時間中，存儲基礎技術幾乎沒有什么變化。

HDD硬盤和磁帶存儲多年來在數據中心存儲和IT領域幾乎沒有競爭對手，直到過去十年來，SSD硬盤技術開始發展成熟，不僅在容量、速度和可靠性方面可以匹敵或超越HDD硬盤，而且還可以基于某些應用降低使用成本。

大多數專家認為，SSD硬盤終將成為主流存儲技術。然而，目前在HDD硬盤和SSD硬盤之間做出選擇仍然并未明確。美國東北大學電氣與計算機工程助理教授Devesh Tiwari說，“這并沒有直接的答案。”

Tiwari建議，IT主管在決定采用特定存儲應用程序存儲技術之前，應該考慮各方面因素，其中包括工作負載大小和需求、延遲和帶寬需求，以及存儲體系結構，以及基礎設施連接性要求。此外，評估諸如彈性、可靠性、可用性之類的基本存儲因素也很有幫助，同時了解隨著SSD硬盤技術和價格的不斷發展，現在得出的結論在不久的將來可能不成立。他說：“沒有什么是永恒的，因為技術正在迅速發展。”

不同類型的SSD硬盤

傳統的HDD硬盤將數據存儲在高速旋轉的磁盤上。當磁盤旋轉時，配備一對磁頭(磁盤每一側各有一個磁頭)的機械臂在磁盤表面上移動以讀取或寫入數據。數據位組織成同心的圓形軌道。每條磁道分為較小的區域，稱為扇區。大多數硬盤驅動器使用多個盤片，這些盤片安裝在中心主軸上，并且它們之間有很小的間隙。HDD硬盤創建的扇區圖記錄了已使用的扇區以及未使用的扇區。

與HDD硬盤不同，SSD硬盤并沒有活動部件。取而代之的是將數據寫入和讀取互連閃存芯片的基板。SSD硬盤制造商將存儲芯片堆疊在網格中以實現不同的密度。為了防止波動，SSD硬盤使用浮柵晶體管(FGR)來保存電荷。即使未連接電源，此技術也可使SSD硬盤保留存儲的數據。

IT組織可以使用幾種不同類型的SSD硬盤，其中包括：

• SLC：單級單元固態硬盤(SLC SSD)在每個單元中存儲一個位，旨在提高性能、耐用性和準確性。與大多數其他閃存設備相比，SLC SSD硬盤的價格更高，它廣泛用于各種關鍵任務的企業應用程序和存儲服務。
• TLC：三級單元(TLC SSD)硬盤比SLC SSD硬盤便宜。每個單元存儲3位，TLC SSD硬盤通常用于對性能和耐用性要求較低的應用。該技術最適合于讀取密集型應用程序。
• MLC：多級單元固態硬盤(MLC SSD)每個單元存儲兩位，通常被視為消費級技術。雖然在內存單元中填充多個位可以節省空間，但要權衡的是其較短的使用壽命和降低可靠性。MLC SSD硬盤通常用在臺式電腦和筆記本電腦中。
• eMLC：企業多層單元(eMLC)技術旨在超越SLC SSD硬盤和MLC SSD硬盤之間的性能、可靠性和價格差距。雖然eMLC仍然每個單元存儲兩位，但卻利用了一個控制器，該控制器通過優化數據放置、損耗均衡和其他關鍵存儲操作，提高了可靠性和性能。
• QLC：四級單元存儲技術提供了比SLC、MLC和TLC SSD硬盤更大的容量，但沒有提供預期的額外空間。雖然MLCSSD硬盤與SLC SSD硬盤相比容量增加了一倍，并且TLC SSD硬盤的存儲容量比MLC SSD硬盤提升了33%，但QLC SSD硬盤的增長僅比TLC SSD硬盤提高了25%。盡管如此，QLC SSD硬盤的成本、密度、速度和功率效率屬性仍使其成為機器學習、數據分析和媒體流等應用程序的理想選擇。

所有類型的固態硬盤都屬于“可消費介質”的范疇，這意味著隨著數據不斷寫入SSD硬盤，它們會逐漸磨損。SSD硬盤故障通常是漸進的，因為單個單元發生故障，整體性能下降，盡管也可能發生突發性故障。許多SSD硬盤制造商通過過度配置產品來解決逐漸出現故障的問題，并稱之為“磨損”，其中包括的內存比產品手冊實際聲稱的要多。

富士通公司解決方案實驗室的高級存儲架構師Paul von-Stamwitz說：“所有SSD硬盤制造商都提供了稱為硬盤每日寫入量 (DWPD)的耐用性等級，該等級與他們的預期用例相一致。例如，讀密集型驅動器可用于寫入工作量較小的應用程序，因此其硬盤每日寫入量 (DWPD)等級低于混合使用的硬盤。von-Stamwitz指出：“只要工作負載符合硬盤每日寫入量 (DWPD)等級，SSD硬盤就可以輕松地在整個保修期內使用。”

大多數企業采用TLC SSD硬盤，主要是因為與其他類型的NAND閃存驅動器相比，它們的成本更低。TLC SSD硬盤通常用于常規讀取任務和輕型寫入操作。QLC SSD硬盤具有硬盤每日寫入量 (DWPD)較低的特點，并具有密度、速度和功率效率方面的優勢，因此經常用于高性能、讀取密集型應用。同時，越來越多的尋求更高性能的IT組織采用基于3D XPoint的SSD硬盤，

這是新興的一類非易失性存儲和存儲設備，其速度和密度都比以前的NAND閃存設備高。

von-Stamwitz解釋說：“這些SSD硬盤適用于需要一致、，超低延遲性能的特定應用，例如實時分析。”

SSD硬盤的性能與成本

一般來說，SSD硬盤的性能要優于HDD硬盤。具有固態組件使SSD硬盤具有更高的可靠性和能效。von-Stamwitz說：“RAID-5 SSD硬盤卷可能與RAID-6硬盤卷一樣可靠，并且使用SSD硬盤的重建速度更快。除了減少能源成本外，額外的性能還可以減少數據中心的占用空間，因為更少的SSD硬盤可以產生與硬盤相同數量的IOPS((每秒輸入/輸出操作)數量。”

然而，SSD硬盤并非總是每種企業數據存儲功能的優秀選擇。巴爾的摩數據報告和連接解決方​​案提供商The St.Paul集團運營工程師Matthew Tonelson建議，“硬盤的用途是決定性因素。由于成本高和使用率低，SSD硬盤存儲很少使用的舊文件將會浪費不必要的成本。此外，如果對硬盤的寫入量很大，則需要經常更換SSD硬盤，從而導致更高的成本。”

IT管理軟件開發商ManageEngine公司副總裁兼工程總監Shailesh Kumar Davey說，“在決定是否將HDD硬盤或SDD硬盤用于特定的存儲任務時，成本總是一個關鍵因素，特別是因為目前SSD硬盤的價格是同等容量HDD硬盤的四到五倍。幸運的是，成本正在下降，3D XPoint等新技術提供了更好的性價比。”

除了成本和長期磨損問題外，與SSD硬盤相關的主要警告可能是該技術偶爾會在沒有警告的情況下發生故障的趨勢。達拉斯數據中心服務提供商Limestone Networks公司的技術支持人員Steve Buchanan說：“當傳統的HDD硬盤發生故障時，通常會出現性能低于正常水平的警告期。而另一方面，SSD硬盤在崩潰時可能并不會提供警告，除非通過軟件對其進行適當監控。”

從HDD硬盤過渡到SSD硬盤

開始規劃現代存儲系統部署的好方法是首先確定最終將如何使用存儲陣列。Buchanan建議說，“如果要一次性將大量文件交付給許多用戶，那么運行的SSD硬盤越多越好。另一方面，如果只需要偶爾使用一些舊文件，則大多數使用傳統的HDD硬盤。”

Tiwari對此表示認同，他說，“如果需要更快的響應時間，大部分實施讀取量大的任務，并且資金充足，那么采用SSD硬盤無疑是首要選擇。如果要在訪問數據之前將它們放置幾天和幾個月，并且需要非常大的容量，最好使用HDD硬盤。”

但是，理解當前的價格趨勢仍然很重要，HDD硬盤可能很快就會永久性地退出數據中心。 von-Stamwitz說：“SSD硬盤的價格在過去幾年中大幅下降，以至于許多數據中心已經過渡或計劃過渡到所有SSD硬盤。通常，沒有從HDD硬盤過渡到SSD硬盤的唯一原因是成本，考慮到SSD硬盤的優點，這樣的場景將會越來越少。