事实还是虚构?Flash SSD存储比HDD存储快

Flash ssd总是比hdd快

大多数IT人员询问认为这句话是真实的。它的问题是使用绝对术语“总是”。

事实：SSD存储是不始终比HDD存储更快。

它取决于工作负载、SSD的年龄以及SSD闪存数据被覆盖的时间点。

SSD随机访问较低，读取访问延迟(小于100µs)比hdd(延迟范围从2.9 ms到12 ms)，这使它们成为高读和随机工作负载的理想选择。较低的延迟是flash SSD直接从特定闪存SSD单元位置读取数据的能力的直接结果。结果是操作系统和应用程序启动时间明显更快，而且数据读取更快。

Flash SSD存储性能显着降低，因为写放大。降低斜率继续闪光SSD的寿命。佩戴水平降低性能下降斜率，但只有稍微略有。这种性能下降斜率受到类型的影响flash与非利用。更贵单级单元(SLC) flash ssd的坡度要比企业多层陶瓷（EMLC），多级单元（MLC）或三级单元（TLC）闪存SSD。

由于硬盘上的数据碎片，硬盘的存储性能也会随着时间的推移而下降。必须寻找每个片段来读取整个数据集，这将随着片段的增加而增加延迟。对于hdd来说，碎片是一种相对简单的修复方法，可以恢复性能。不幸的是，SSD写放大性能下降是一个不可避免的flash过程，今天无法停止。随着ssd的老化，它们的性能将变得与hdd相似或更糟。

写道是一个严重较弱的Flash SSD性能故事。闪光SSD在写入时与HDDS完全不同。所有Flash SSD写入只能在未使用或以前删除的块（“Flash Nand中的”页面“）上发生），而HDD可以覆盖任何和所有数据，而无需首先擦除数据。Flash-SSD写入块不能被覆盖。在覆盖之前，必须首先删除那些书面块。这意味着数据也不能轻易擦除，因为它可以在HDD上。

SSD控制器试图通过做背景管家来减轻一些Flash SSD的性能问题（AKA垃圾收集)．控制器垃圾收集方法不同，但最常见的是超供应20%到50%的闪存数量，这取决于供应商以及它是SLC、MLC还是eMLC。

这意味着200tb的SSD可能有256tb的容量。只有200 TB是实际可见和可用的。额外的容量提供了控制器进行透明的后台垃圾收集的空间，应该隐藏闪存ssd无法覆盖数据而不被擦除的情况。保存过时数据(在其他页面上已经更改和写入的块)的已写页面将使用多余的页面容量交换出来。新删除的页面成为新的过剩容量。

随着闪存NAND电池的磨损，闪存SSD的净空空间会随着时间的推移而缩小。最终，空间缩小到写性能必须等待写擦除周期的地步，这大大降低了写性能。

在更昂贵的SLC闪存ssd上写性能通常非常接近读速度。对于eMLC、MLC，尤其是TLC闪存ssd，情况肯定不是这样，因为它们的写性能明显低于读性能。hdd上写和读性能之间的差异是名义上的。

Flash SSD存储通常比Flash HDD存储快。那么，闪存ssd什么时候不会比hdd快呢?答案是当写入或混合读写的工作负载发生在老化和/或大量写入的闪存ssd上时。

关于作者：
Marc Staimer是比弗顿，矿石龙杀手咨询的创始人，高级分析师和CDS。Marc可以达到(电子邮件保护)。