SATA 及 M.2 SSD 固態硬碟擺在桌上的筆記型電腦旁邊。


NAND 快閃技術 (Flash Technology) 及固態硬碟 (Solid-State Drives, SSD)

如果您有 Kingston USB 隨身碟或 SD 卡,代表您擁有裝有快閃記憶體的產品,也稱為 NAND 快閃記憶體。過去五年內,NAND 快閃記憶體的銷售量在全球各地激增,而新產品 (如 SSD 固態硬碟) 正大舉進軍企業運算裝置,從筆記型電腦、桌上型電腦、工作站到伺服器,無一不包。

以下是您需要瞭解關於 NAND 快閃記憶體的快速分析。

非揮發性 NAND 快閃記憶體

NAND 快閃記憶體的優點之一,就是其非揮發性資料儲存方法
與 DRAM 記憶體不同,DRAM 記憶體必須持續通電才能保留資料,NAND 記憶體即使在電源關閉的情況下仍可以保留資料,使其成為理想的可攜式裝置。

M.2 與 mSATA SSD 固態硬碟
NAND 快閃記憶體的類型

目前有五種 NAND 快閃記憶體儲存裝置,每種類型的之間差異在於每個儲存格可以儲存的位元數量。
每個儲存格都可以儲存資料,包括 SLC NAND ,每個儲存格儲存一個位元; MLC ,每個儲存格儲存兩格位元; TLC ,每個儲存格儲存三個位元; QLC ,每個儲存格儲存四個位元; PLC ,每個儲存格儲存五個位元。
這五種類型的 NAND 在一系列的價位中,提供效能及耐用性等級不同的固態硬碟,其中 SLC 是 NAND 市場中效能和成本皆是最高的產品。
這五種類型的 NAND 在一系列價位中提供不同層級的效能及耐用性固態硬碟,其中 SLC 是 NAND 市場中效能最高及成本最高的產品。

3D NAND

在 3D NAND 中,多層的記憶儲存格垂直堆疊,層間互連。垂直堆疊多層的記憶儲存格,可佔用較小的空間,同時建立更大的儲存容量,並透過縮短每個記憶儲存格的連接,提升效能。
與 2D NAND 相比,它也降低了每個位元的成本。3D NAND 快閃裝置可以使用 MLC、TLC 或 QLC 設計。

伺服器儲存盒中的 SATA SSD 固態硬碟從伺服器儲存槽拉出一半
NAND 儲存格平均抹寫技術

NAND 儲存格並非為永久使用而設計。與 DRAM 不同,它們的儲存格會隨著時間推移而磨損,因為寫入週期比讀取週期更為繁瑣。NAND 儲存裝置的寫入週期數量是有限的,但始終保留在裝置上的快閃控制器所執行的磨損,可透過平均抹寫進行管理。
所有的 USB 隨身碟、SD 卡及 SSD 固態硬碟皆有 NAND 控制器,用來管理 NAND 快閃記憶體,並執行如平均抹寫及錯誤修正等功能。

為了延長 NAND 儲存裝置的壽命,NAND 快閃控制器確保寫入的所有資料平均分佈在裝置的所有實體區塊中,以避免 NAND 其中一個區塊比另一個更快地磨損。

固態硬碟 (SSD)
過去幾年以來,NAND 快閃記憶體的成本下降,足以讓新興的主要儲存裝置 (如固態硬碟) 得以應用於用戶端及伺服器。SSD 固態硬碟是傳統硬碟(標準機械硬碟)的直接替代品,適用於具有相容介面 (如 SATA 或 SAS ) 的電腦。

與標準硬碟相比,SSD 固態硬碟具有顯著的效能及耐用性優勢。SSD 固態硬碟沒有活動式組件,它們都是半導體裝置。正因為如此,SSD 固態硬碟不會像標準硬碟受到機械延遲的影響,而且也因為沒有活動式組件,固態硬碟比標準硬碟更能承受衝擊與震動,所以 SSD 固態硬碟非常適合用於各種可攜式及行動裝置。

在過去幾年裡,固態硬碟都是使用 DRAM 記憶體晶片設計,價格昂貴,因此只適合用於高效能伺服器。

如今,隨著 NAND 快閃記憶體的成本降低, SSD 固態硬碟的應用範圍也就跟著增加,從消費者到企業,乃至軍事運算。

伺服器儲存盒中的 U.2 SSD 固態硬碟從伺服器儲存槽拉出一半
SSD 耐用性

Kingston 所使用的 NAND 快閃記憶體,具備符合 SSD 固態硬碟工作負荷的耐用性等級。這讓 Kingston 能夠以具競爭力的價格,提供各種 SSD 固態硬碟應用。

Kingston 消費級與企業級的 SSD 固態硬碟皆具備終生耐用性,可幫助其達到預期的工作負荷。
對於消費及 SSD 固態硬碟,Kinston 提供 TBW (寫入兆位元組) 產品規格,讓使用者能夠預測 SSD 固態硬碟在應用情境中的使用壽命。

Kingston 企業級 SSD 固態硬碟的等級與 TBW相似,也與根據 TBW 和 SSD 固態硬碟保固期的 DWPD (每日全碟寫入次數) 產品規格類似。TBW/DWPD 產品規格是企業客戶的衡量工具,這些客戶將 Kingston SSD 固態硬碟應用於企業,作為 IT 基礎架構規劃的一部分。TBW/DWPD 產品規格是企業客戶的工具,將其在企業環境中部署 Kingston SSD 固態硬碟作為 IT 基礎架構規劃的一部分。

Kingston 提供公用程式「KSM」 (Kingston Storage Manager),用以追蹤 SSD 固態硬碟的預期壽命。試想它就像是汽車裡的油表,使用者可以定期檢查 SSD 固態硬碟的狀態。

SSD 固態硬碟效能

大部分的用戶端系統已不再受處理器效能限制。他們通常是受到儲存容量的限制。
硬碟的存取延遲以毫秒為單位,而 SSD 固態硬碟則在數百微秒內運作。

即便是在舊的系統上 (如果具有 SATA 相容介面),SSD 固態硬碟也能為其賦予新生命並提升效能。在一台 Windows® 系統裝置上,可以看出其啟動時間從數分鐘減少至一分鐘或更短,使得更換 SSD 固態硬碟成為效能提升的解決方案之一。整體而言,這是所有系統升級中最能提升效能的方案。


固態硬碟

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