COMPUTEX專訪特輯: 固態硬碟掀起儲存媒體的革命浪潮

本文作者:admin       點擊: 2007-07-16 00:00
前言:
如果說今年Computex跟往年有什麼最大的不同的話,固態硬碟(Solid State Disk, SSD)肯定是今年展場上最大的焦點之一。幾乎所有擁有NAND FLASH產能的NAND供應商,今年在Computex上都展出了這種以NAND FLASH作為基礎的新型儲存裝置。固態硬碟到底有何特殊之處能吸引NAND FLASH的供應商如此積極投入?以固態硬碟取代現有的機械式硬碟又能帶來哪些好處?在這次Computex前後,SanDisk產品行銷總監Doreet Oren與Micron市場發展副總裁Dean Klein先後來台,正好可以為讀者們分別從系統面與元件面來剖析固態硬碟何以來勢洶洶。

儲存裝置的革命早已開始

「其實,採用固態硬碟來取代機械式硬碟的潮流並非今天才發生。早在蘋果推出以NAND FLASH為基礎的iPod nano來取代採用機械式硬碟的前一代iPod時,就已經開始了。」Micron市場發展副總裁Dean Klein在談到這股SSD風潮時發表了這樣的看法。無獨有偶的,SanDisk產品行銷總監Doreet Oren在提到固態硬碟的發展時,也提出了iPod nano作為例子。Doreet表示,在可攜式產品中使用固態硬碟來取代機械式硬碟除了讓系統的尺寸更輕薄之外,也讓系統更堅固可靠。

回顧儲存媒體從磁帶轉變成磁片、再從磁片轉變成硬碟的這段數十年漫長歷史,就可以發現媒體本身一直在朝向更穩定可靠、更輕薄短小的趨勢發展。而SSD的出現,則是這個趨勢持續發展的結果,也正因為是大勢所趨,才讓全球所有擁有NAND FLASH的供應商有志一同地投入這個市場。事實上,除了廠商本身看好之外,Gartner與iSuppli等國際市場調查公司也相當看好SSD未來的發展潛力。根據前述兩家公司的估計,到2009年全球筆記型電腦採用SSD作為主要資料儲存裝置的比例,就可望達到20%~30%之間,並消耗掉極為大量的NAND FLASH產能。也難怪包含SanDisk與Micron在內的各家NAND FLASH供應商即使近年來NAND FLASH的報價持續低迷不振,還是投資擴產毫不手軟了。

SSD分食傳統硬碟市場的契機何在
從穩定度、存取效能、功耗等三個指標來看,SSD對上機械式硬碟可說是大獲全勝。

在穩定度方面,SSD的平均故障間隔時間長達兩百萬個小時,而且在抗衝擊與抗震方面分別可達1000G與2.17G,相較之下,目前市面上最堅固的機械式硬碟僅能抵抗250G的衝擊與1G的震動。在企業環境之下,更高的可靠率意味著更短的Downtime以及更低的整體系統維護成本,這也是為何SanDisk現階段將目標市場放在商用筆記型電腦的原因。Doreet指出,企業用戶在進行硬體採購評估的時候,除了一次性的購入成本之外,總體持有成本也是很重要的評估重點。可靠度遠勝傳統硬碟的SSD雖然現階段在採購價格方面明顯高出許多,但考量到硬碟故障毀損所造成的風險與復原成本,採用機械式硬碟的成本不見得真的比較低廉。

企業市場除了整體擁有成本的考量之外,另一個讓SSD有切入機會的關鍵在於企業應用不見得需要大容量硬碟。Doreet以自己的使用情境為例子表示,在SanDisk負責行銷工作的她,即使筆記型電腦裡頭滿滿都是產品照片與圖表等行銷資料,也只用了不到30GB的硬碟容量。企業用戶其實並不需要動輒破百GB的硬碟容量,真的有如此大量資料存儲需求的,其實是一般消費者,而這樣的特殊需求正好掩護了SSD現階段在儲存容量上遠低於機械式硬碟的弱點。

Dean則從資料中心、刀鋒伺服器等企業級系統中所採用的高效能硬碟容量僅在36~150GB之間為例來推論,其實企業客戶對大容量硬碟不見得領情,反倒是硬碟的可靠性與效能才是客戶關心的重點,而這正是SSD的強項所在。

而在存取效能方面,SSD遠遠壓倒機械式硬碟是毫無疑問的。在連續讀取4KB檔案片段的測試中,2.5吋SATA介面的SSD比起2.5吋 7200轉SATA硬碟的效能高出約80倍。這意味著使用SSD的硬碟在系統開機與執行應用程式時的速度可以有使用者能夠輕易察覺出來的效能提升。例如在Windows XP作業系統下,系統跑完整個開機程序與載入應用程式僅需31秒,而機械式硬碟需要50秒才能完成同樣的工作;而在Windows Vista環境下,兩者的測試結果則分別變成39秒與65秒。



至於功耗問題,SanDisk與Micron分別從耗電量與散熱這兩個角度來詮釋SSD的優勢何在。Doreet指出,SanDisk曾經以分別內建Seagate ST10021AS硬碟與SanDisk SSD SATA 5000的兩台筆記型電腦做過對比測試,結果指出在電池容量大約可支持筆記型電腦連續運作4個小時的情況下,採用SSD SATA 5000的筆記型電腦約可多出24分鐘的電池壽命。雖然24分鐘看起來不是很長的電池壽命延伸,但這是整個系統的測試結果,如果單純以硬碟對硬碟來進行測試,SSD在讀取與待機狀態下的功耗基本上比機械式硬碟低了超過50%。

「除了耗電量之外,硬碟的散熱在系統設計中也是一個很大的挑戰。」Dean表示,「因為硬碟在運作時所產生的高溫其實並不亞於許多高速運作的半導體晶片。在桌上型電腦中,硬碟的散熱可能不是太大的問題;但對一般的伺服器或是密度更高的刀鋒伺服器來說,硬碟的散熱就變成一個必須審慎對待的問題。因為在這類系統中,機箱空間相對於桌上型電腦來說受到更多限制。SSD不僅耗電量低,在熱的問題方面也由於不再有高速運轉的馬達而獲得重大改善。許多伺服器研發團隊之所以對SSD展現出高度興趣,也是為了這個緣故。」

SSD價格下降空間可觀
「SSD現階段的供貨價格還很高,這也是業界最顧慮的一點,但只要對照一下NAND FLASH的市場價格就知道SSD普及化之後的價格下降空間有多大,更何況新產品上市的初期階段售價較高本來就是自然的情況的。」Dean Klein一語道破目前SSD的成本之所以居高不下的原因。他認為雖然FLASH的單位儲存空間成本高於硬碟是不爭的事實,但兩者間的差距並沒有大到像現在SSD跟機械式硬碟之間的價差那麼大。「畢竟FLASH的市場是很血腥的。」Dean半開玩笑地說。「只要SSD的市場需求量成長上來,SSD的供應商在達到一定的經濟規模後,SSD的價格絕對可以快速下降到甚至一般消費者都覺得負擔得起的區間。」


Doreet對SSD的未來同樣樂觀。她個人甚至認為在未來三到五年內,筆記型電腦採用SSD的比例就可以衝上50%,並在消費型機種市場站穩腳跟。畢竟SSD能帶給使用者的價值是非常明顯的,隨著技術成熟與市場競爭帶動SSD的價格下降到一般消費者也能負擔得起的時候,消費者絕對會樂意擁抱這項新技術的。

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