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数据存储,存储介质详解,买硬盘不再懵圈

[日期:2017-12-06] 来源:51CTO  作者: [字体: ]

  1、学习数据存储,建议先来了解一下最基本的存储介质:硬盘;然后再对存储技术进行系统的了解,这样后面理解起来更容易;

  2、学习存储技术,刚开始可能会被SAN、NAS、DAS、FC、ISCSI、FC-SAN、IPSAN等这些大量专业术语搞得晕头转向,请不要着急;

  3、实际上SAN、NAS、DAS、FC、ISCSI、FC-SAN、IP-SAN等并不是同一类别的概念。SCSI、FC、NAS、ISCSI等指的是存储设备类型,DAS、NAS、SAN等指的是存储系统的网络结构。本篇为“硬盘”基础知识介绍。

  1硬盘种类概述

  1、目前机械硬盘是计算机主要的存储媒介之一,由一个或者多个铝制或者玻璃制的碟片组成。碟片外覆盖有铁磁性材料。

  2、目前硬盘有固态硬盘(SSD 盘,新式硬盘)、机械硬盘(HDD 传统硬盘)、混合硬盘(HHD 一块基于传统机械硬盘诞生出来的新硬盘)。SSD采用闪存颗粒来存储,HDD采用磁性碟片来存储,混合硬盘(HHD: Hybrid Hard Disk)是把磁性硬盘和闪存集成到一起的一种硬盘。绝大多数硬盘都是固定硬盘,被永久性地密封固定在硬盘驱动器中。

  2常见硬盘接口类型

  1、ATA,ATA 全称 Advanced Technology Attachment,是用传统的40-pin 并口数据线连接主板与硬盘的,外部接口速度最大为133MB/s,因为并口线的抗干扰性太差,且排线占空间,不利计算机散热,已被SATA取代。

  2、IDE,全称 Integrated Drive Electronics,即“电子集成驱动器”,俗称PATA并口。IDE这一接口技术从诞生至今就一直在不断发展,性能也不断的提高,其拥有的价格低廉、兼容性强的特点,为其造就了其它类型硬盘无法替代的地位。IDE代表着硬盘的一种类型,但在实际的应用中,人们也习惯用IDE来称呼最早出现IDE类型硬盘ATA-1,这种类型的接口随着接口技术的发展已经被淘汰了,而其后发展分支出更多类型的硬盘接口,比如ATA、Ultra ATA、DMA、Ultra DMA等接口都属于IDE硬盘。

  3、SATA,2001年,由Intel、APT、Dell、IBM、希捷、迈拓这几大厂商组成的Serial ATA委员会正式确立了Serial ATA 1.0规范,2002年,虽然串行ATA的相关设备还未正式上市,但Serial ATA委员会已抢先确立了Serial ATA 2.0规范。Serial ATA采用串行连接方式,串行ATA总线使用嵌入式时钟信号,具备了更强的纠错能力,与以往相比其最大的区别在于能对传输指令(不仅仅是数据)进行检查如果发现错误会自动矫正。

  4、SATA Ⅱ,SATA Ⅱ是芯片巨头Intel英特尔与硬盘巨头Seagate希捷在SATA的基础上发展起来的,其主要特征是外部传输率从SATA的150MB/s进一步提高到了300MB/s,此外还包括NCQ(Native Command Queuing,原生命令队列)、端口多路器(Port Multiplier)、交错启动(Staggered Spin-up)等一系列的技术特征。但是并非所有的SATA硬盘都可以使用NCQ技术,除了硬盘本身要支持NCQ之外,也要求主板芯片组的SATA控制器支持NCQ。

  5、SATA Ⅲ,正式名称为“SATARevision3.0”,是串行ATA国际组织(SATA-IO)在2009年5月份发布的新版规范,主要是传输速度翻番达到6Gbps,同时向下兼容旧版规范“SATARevision2.6”(也就是现在俗称的SATA3Gbps),接口、数据线都没有变动。SATA3.0接口技术标准是2007上半年英特尔公司提出的,由英特尔公司的存储产品架构设计部技术总监Knut Grimsrud负责。Knut Grimsrud表示,SATA3.0的传输速率将达到6Gbps,将在SATA2.0的基础上增加1倍。

  6、SCSI,SCSI的英文全称为“Small Computer System Interface”(小型计算机系统接口),是同IDE(ATA)完全不同的接口,IDE接口是普通PC的标准接口,而SCSI并不是专门为硬盘设计的接口,是一种广泛应用于小型机上的高速数据传输技术。SCSI接口具有应用范围广、多任务、带宽大、CPU占用率低,以及热插拔等优点,但较高的价格使得它很难如IDE硬盘般普及,因此SCSI硬盘主要应用于中、高端服务器和高档工作站中。

  7、光纤通道FC,光纤通道的英文拼写是Fibre Channel,和SCSI接口一样光纤通道最初也不是为硬盘设计开发的接口技术,是专门为网络系统设计的,但随着存储系统对速度的需求,才逐渐应用到硬盘系统中。光纤通道硬盘是为提高多硬盘存储系统的速度和灵活性才开发的,它的出现大大提高了多硬盘系统的通信速度。光纤通道的主要特性有:热插拔性、高速带宽、远程连接、连接设备数量大等。光纤通道是为在像服务器这样的多硬盘系统环境而设计的,能满足高端工作站、服务器、海量存储子网络、外设间通过集线器、交换机和点对点连接进行双向、串行数据通讯等系统对高数据传输率的要求。

  8、SAS,SAS(Serial Attached SCSI)即串行连接SCSI,是新一代的SCSI技术,和现在流行的Serial ATA(SATA)硬盘相同,都是采用串行技术以获得更高的传输速度。并通过缩短连结线改善内部空间等。SAS是并行SCSI接口之后开发出的全新接口。此接口的设计是为了改善存储系统的效能、可用性和扩充性,并且提供与SATA硬盘的兼容性。

  注:目前家用、商用电脑一般采用SATA硬盘;服务器一般采用SCSI(越来越少)、SAS、FC等硬盘;主流的视频存储一般也采用SATA硬盘(企业级);还有一种特别一点的叫近线SAS盘(NL SAS),也常用在经济型的存储系统中;

  3目前主流的服务器硬盘

  1、SAS硬盘,该盘分为两种协议,即SAS1.0及SAS 2.0接口,SAS1.0接口传输带宽为3.0GB/s转速有7.2kr 10kr 15kr。该盘现已被SAS2.0接口盘取代,该盘尺寸有2.5寸及3.5寸两种。SAS2.0接口传输带宽为6.0GB/s转速有10kr 15kr,常见容量为73.6G 146G 300G 600G 900G。常见转速:15000转/分。

  2、SCSi硬盘,SCSi传统服务器老传输接口,转速为10kr 15kr。但是由于受到线缆及其阵列卡和传输协议的限制,该盘片有固定的插法,例如要顺着末端接口开始插第一块硬盘,没有插硬盘的地方要插硬盘终结器等。该盘现已经完全停止发售。该盘只有3.5寸版。常见转速:10000转/分。

  3、NL SAS硬盘,专业翻译为近线SAS盘,由于SAS盘价格高昂,容量大小有限,LSI等厂家就采用通过二类最高级别检测的SATA盘片进行改装,采用SAS的传输协议,SATA的盘体SAS的传输协议,形成市场上一种高容量低价格的硬盘。市场上现在单盘最大容量为3TB等。尺寸分为2.5寸及3.5寸两种。

  4、FDE/SDE硬盘,该盘体前者为IBM研发的SAS硬件加密硬盘,该盘体性能等同于SAS硬盘,但是由于本身有硬件加密系统,可以保证涉密单位数据不外泄,该盘主要用于高端2.5寸存储及2.5寸硬盘接口的机器上。SED盘雷同,厂家不一样。

  5、SSD硬盘,该盘为固态硬盘,与个人PC不同的是该盘采用一类固态硬盘检测系统检测出场,并采用SAS2.0协议进行传输,该盘的性能也将近是个人零售SSD硬盘的数倍以上。服务器业内主要供货的产品均在300G单盘以下。

  6、FC硬盘,FC硬盘主要用于以光纤为主要传输协议的外部SAN上,由于盘体双通道,又是FC传输,传输带宽为2G 4G 8G三种传输速度快,在SAN上边,FC磁盘数量越是多IOPS(同写同读并发连接数)越是高。

  7、SATA硬盘,用SATA接口的硬盘又叫串口硬盘,是目前PC机的主流硬盘,因为其有较强的纠错能力,错误一经发现能自动纠正,这样就大大的提高了数据传输的安全性。新的SATA 使用了差动信号系统“differential-signal-amplified-system”。这种系统能有效的将噪声从正常讯号中滤除,良好的噪声滤除能力使得SATA只要使用低电压操作即可,和 Parallel ATA 高达5V的传输电压相比,SATA 只要0.5V(500mv) 的峰对峰值电压即可操作于更高的速度之上。“比较正确的说法是:峰对峰值‘差模电压’”。常见转速:7200转/分。

  4机械硬盘发展历史

  1、1956年,IBM的IBM 350RAMAC是现代硬盘的雏形,它相当于两个冰箱的体积,不过其储存容量只有5MB。1973年IBM 3340问世,它拥有“温彻斯特”这个绰号,来源于他两个30MB的储存单元,恰是当时出名的“温彻斯特来福枪”的口径和填弹量。至此,硬盘的基本架构就被确立。

  2、1980年,两位前IBM员工创立的公司开发出5.25英寸规格的5MB硬盘,这是首款面向台式机的产品,而该公司正是希捷(Seagate)公司。

  3、 80年代末,IBM公司推出MR(Magneto Resistive磁阻)技术令磁头灵敏度大大提升,使盘片的储存密度较之前的20Mbpsi(bit/每平方英寸)提高了数十倍,该技术为硬盘容量的巨大提升奠定了基础。1991年,IBM应用该技术推出了首款3.5英寸的1GB硬盘。

  4、1970年到1991年,硬盘盘片的储存密度以每年25%~30%的速度增长;从1991年开始增长到60%~80%;至今,速度提升到100%甚至是200%,从1997年开始的惊人速度提升得益于IBM的GMR(Giant Magneto Resistive,巨磁阻)技术,它使磁头灵敏度进一步提升,进而提高了储存密度。

  5、1995年,为了配合Intel的LX芯片组,昆腾(Quantum)与Intel携手发布UDMA 33接口——EIDE标准将原来接口数据传输率从16.6MB/s提升到了33MB/s 同年,希捷开发出液态轴承(FDB,Fluid Dynamic Bearing)马达。所谓的FDB就是指将陀螺仪上的技术引进到硬盘生产中,用厚度相当于头发丝直径十分之一的油膜取代金属轴承,减轻了硬盘噪音与发热量。

  6、1996年,希捷收购康诺(Conner Peripherals)。

  7、1998年2月,UDMA66规格上市。

  8、1999年,容量高达10GB的ATA硬盘上市。

  9、2000年2月23日,希捷发布了转速高达15,000RPM的Cheetah X15系列硬盘。2000年3月16号,硬盘领域又有新突破,第一款"玻璃硬盘"问世。10月,迈拓(Maxtor)收购昆腾硬盘业务。

  10、2001年:新的磁头技术,此时的全部硬盘几乎均采用GMR,该技术最新的为第四代GMR磁头技术。

  11、2003年1月,日立宣布完成20.5亿美元的收购IBM硬盘事业部计划,并成立日立环球储存科技公司(Hitachi Global Storage Technologies,Hitachi GST)。

  12、2005年日立环储和希捷都宣布了将开始大量采用磁盘垂直写入技术(perpendicular recording),该原理是将平行于盘片的磁场方向改变为垂直(90度),更充分地利用的储存空间。

  13、2005年12月21日,硬盘制造商希捷宣布收购迈拓(Maxtor)。

  14、2007年1月,日立环球储存科技宣布将会发售全球首只1Terabyte的硬盘,比原先的预定时间迟了一年多。硬盘的售价为399美元,平均每美元可以购得2.75GB硬盘空间。

  15、2007年11月,Maxtor硬盘出厂的预先格式化的硬盘。被发现已植入会盗取在线游戏的帐号与密码的木马。

  16、2010年12月,日立环球存储科技公司日前同时宣布,将向全球OEM厂商和部分分销合作伙伴推出3TB、2TB和1.5TB Deskstar 7K3000硬盘系列。

  17、2011年3月8日凌晨,WD西部数据公司宣布,将以现金加股票的形式,出资43亿美元收购日立全资子公司,同为世界级硬盘大厂的日立环球存储技术公司(HGST)。

  5固态硬盘介绍

  1、固态硬盘(Solid State Drives),简称固盘,固态硬盘(Solid State Drive)用固态电子存储芯片阵列而制成的硬盘,由控制单元和存储单元(FLASH芯片、DRAM芯片)组成。固态硬盘在接口的规范和定义、功能及使用方法上与普通硬盘的完全相同,在产品外形和尺寸上也完全与普通硬盘一致。被广泛应用于军事、车载、工控、视频监控、网络监控、网络终端、电力、医疗、航空、导航设备等领域。

  2、其芯片的工作温度范围很宽,商规产品(0~70℃)工规产品(-40~85℃)。虽然成本较高,但也正在逐渐普及到DIY市场。由于固态硬盘技术与传统硬盘技术不同,所以产生了不少新兴的存储器厂商。厂商只需购买NAND存储器,再配合适当的控制芯片,就可以制造固态硬盘了。新一代的固态硬盘普遍采用SATA-2接口、SATA-3接口、SAS接口、MSATA接口、PCI-E接口、NGFF接口、CFast接口和SFF-8639接口。

  3、固态硬盘分类方式:固态硬盘的存储介质分为两种,一种是采用闪存(FLASH芯片)作为存储介质,另外一种是采用DRAM作为存储介质。

  基于闪存类的固态硬盘:基于闪存的固态硬盘(IDEFLASH DISK、Serial ATA Flash Disk):采用FLASH芯片作为存储介质,这也是通常所说的SSD。它的外观可以被制作成多种模样,例如:笔记本硬盘、微硬盘、存储卡、U盘等样式。这种SSD固态硬盘最大的优点就是可以移动,而且数据保护不受电源控制,能适应于各种环境,适合于个人用户使用。一般它擦写次数普遍为3000次左右,以常用的64G为例,在SSD的平衡写入机理下,可擦写的总数据量为64G X 3000 = 192000G,假如你是个变态视频王每天喜欢下载视频看完就删每天下载100G的话,可用天数为192000 / 100 = 1920,也就是 1920 / 366 = 5.25 年。如果你只是普通用户每天写入的数据远低于10G,就拿10G来算,可以不间断用52.5年,再如果你用的是128G的SSD的话,可以不间断用104年!这什么概念?它像普通硬盘HDD一样,理论上可以无限读写;基于DRAM类:

  基于DRAM的固态硬盘:采用DRAM作为存储介质,应用范围较窄。它仿效传统硬盘的设计,可被绝大部分操作系统的文件系统工具进行卷设置和管理,并提供工业标准的PCI和FC接口用于连接主机或者服务器。应用方式可分为SSD硬盘和SSD硬盘阵列两种。它是一种高性能的存储器,而且使用寿命很长,美中不足的是需要独立电源来保护数据安全。DRAM固态硬盘属于比较非主流的设备。

  4、固态硬盘发展历史

  1956年,IBM公司发明了世界上第一块硬盘。

  1968年,IBM重新提出“温彻斯特”(Winchester)技术的可行性,奠定了硬盘发展方向。

  1970年,StorageTek公司(Sun StorageTek)开发了第一个固态硬盘驱动器。

  1989年,世界上第一款固态硬盘出现。

  2006年3月,三星率先发布一款32GB容量的固态硬盘笔记本电脑,

  2007年1月,SanDisk公司发布了1.8寸32GB固态硬盘产品,3月又发布了2.5寸32GB型号。

  2007年6月,东芝推出了其第一款120GB固态硬盘笔记本电脑。

  2008年9月,忆正MemoRight SSD的正式发布,标志着中国企业加速进军固态硬盘行业。

  2009年,SSD井喷式发展,各大厂商蜂拥而来,存储虚拟化正式走入新阶段。

  2010年2月,镁光发布了全球首款SATA 6Gbps接口固态硬盘,突破了SATAII接口300MB/s的读写速度。

  2010年底,瑞耐斯Renice推出全球第一款高性能mSATA固态硬盘并获取专利权。

  2012年,苹果公司在笔记本电脑上应用容量为512G的固态硬盘。

  2015年8月1日,特科芯推出了首款Type-C接口的移动固态硬盘。该款SSD提供了最新的Type-C接口,支持USB接口双面插入。[2]

  2016年1月1日,中国存储厂商特科芯发布了全球首款Type-C指纹加密SSD。

  5、固态硬盘优点

  读写速度快:采用闪存作为存储介质,读取速度相对机械硬盘更快。固态硬盘不用磁头,寻道时间几乎为0。持续写入的速度非常惊人,固态硬盘厂商大多会宣称自家的固态硬盘持续读写速度超过了500MB/s!固态硬盘的快绝不仅仅体现在持续读写上,随机读写速度快才是固态硬盘的终极奥义,这最直接体现在绝大部分的日常操作中。与之相关的还有极低的存取时间,最常见的7200转机械硬盘的寻道时间一般为12-14毫秒,而固态硬盘可以轻易达到0.1毫秒甚至更低。

  防震抗摔性:传统硬盘都是磁碟型的,数据储存在磁碟扇区里。而固态硬盘是使用闪存颗粒(即mp3、U盘等存储介质)制作而成,所以SSD固态硬盘内部不存在任何机械部件,这样即使在高速移动甚至伴随翻转倾斜的情况下也不会影响到正常使用,而且在发生碰撞和震荡时能够将数据丢失的可能性降到最小。相较传统硬盘,固态硬盘占有绝对优势。

  低功耗:固态硬盘的功耗上要低于传统硬盘。

  无噪音:固态硬盘没有机械马达和风扇,工作时噪音值为0分贝。基于闪存的固态硬盘在工作状态下能耗和发热量较低(但高端或大容量产品能耗会较高)。内部不存在任何机械活动部件,不会发生机械故障,也不怕碰撞、冲击、振动。由于固态硬盘采用无机械部件的闪存芯片,所以具有了发热量小、散热快等特点。

  工作温度范围大:典型的硬盘驱动器只能在5到55摄氏度范围内工作。而大多数固态硬盘可在-10~70摄氏度工作。固态硬盘比同容量机械硬盘体积小、重量轻。固态硬盘的接口规范和定义、功能及使用方法上与普通硬盘的相同,在产品外形和尺寸上也与普通硬盘一致。其芯片的工作温度范围很宽(-40~85摄氏度)。

  轻便:固态硬盘在重量方面更轻,与常规1.8英寸硬盘相比,重量轻20-30克。

  6、固态硬盘缺点

  容量:固态硬盘最大容量目前仅为4TB,由闪迪(SanDisk)发布的Optimus MAX(擎天柱)

  寿命限制:固态硬盘闪存具有擦写次数限制的问题,这也是许多人诟病其寿命短的所在。闪存完全擦写一次叫做1次P/E,因此闪存的寿命就以P/E作单位。34nm的闪存芯片寿命约是5000次P/E,而25nm的寿命约是3000次P/E。随着SSD固件算法的提升,新款SSD都能提供更少的不必要写入量。一款120G的固态硬盘,要写入120G的文件才算做一次P/E。普通用户正常使用,即使每天写入50G,平均2天完成一次P/E,3000个P/E能用20年,到那时候,固态硬盘早就被替换成更先进的设备了(在实际使用中,用户更多的操作是随机写,而不是连续写,所以在使用寿命内,出现坏道的机率会更高)。另外,虽然固态硬盘的每个扇区可以重复擦写100000次(SLC),但某些应用,如操作系统的LOG记录等,可能会对某一扇区进行多次反复读写,而这种情况下,固态硬盘的实际寿命还未经考验。不过通过均衡算法对存储单元的管理,其预期寿命会延长。SLC有10万次的写入寿命,成本较低的MLC,写入寿命仅有1万次,而廉价的TLC闪存则更是只有可怜的500-1000次。

  6其它常见存储介质分类

  1、存储介质是指存储数据的载体。包括软盘、光盘、DVD、硬盘、闪存、U盘、CF卡、SD卡、MMC卡、SM卡、记忆棒(Memory Stick)、xD卡等。

  2、目前最流行的存储介质是基于闪存(Nand flash)的,比如U盘、CF卡、SD卡、Micro SD卡(TF卡)、SDHC卡、MMC卡、SM卡、记忆棒、xD卡等。

  7其它常见存储介质的特点

  1、硬盘:存储空间大,速度快,可读写,安全性高,携带不方便。

  2、U盘:存储空间有限,速度相对比较快,可读写,安全性差,容易损坏,携带方便。

  3、软盘:携带方便,空间小。

  4、光盘:存储空间小,方便携带,写入后不可添加内容,安全性一般。

  5、CF卡:容量有限,体积大,性能限制。

  6、SD卡:SD卡(Secure Digital Memory Card)是一种基于半导体快闪记忆器的新一代记忆设备。SD卡的结构能保证数字文件传送的安全性,也很容易重新格式化。

  7、Micro SD卡:原名Trans-flash Card(TF卡),2004年正式更名为Micro SD Card,由Motorola与SanDisk(闪迪)共同推出。

  8其它常见存储介质详解介绍

  1、CF卡(Compact Flash)是1994年由SanDisk最先推出的。CF卡具有PCMCIA-ATA功能,并与之兼容;CF卡重量只有14g,仅纸板火柴般大小(43mm x 36m x m3.3mm),是一种固态产品,也就是工作时没有运动部件。CF卡采用闪存(flash)技术,是一种稳定的存储解决方案,不需要电池来维持其中存储的数据。

  优点:对所保存的数据来说,CF卡比传统的磁盘驱动器安全性和保护性都更高;比传统的磁盘驱动器及Ⅲ型PC卡的可靠性高5到10倍,而且CF卡的用电量仅为小型磁盘驱动器的5%。CF卡使用3.3V到5V之间的电压工作(包括3.3V或5V)。这些优异的条件使得大多数数码相机选择CF卡作为其首选存储介质;CF卡作为世界范围内的存储行业标准,保证CF产品的兼容,保证CF卡的向后兼容性;随着CF卡越来越被广泛应用,各厂商积极提高CF卡的技术,促进新一代体小质轻、低能耗先进移动设备的推出,进而提高工作效率。CFA总部在加拿大的Palo Alto,其成员有权免费得到CF卡、CF商标和CF技术详情。CFA成员包括3COM,佳能、柯达、惠普、日立、IBM、松下、摩托罗拉、NEC、SanDisk、精工(爱普生)和Socket Communications等120多个。而且其中的主要数码相机生产研发厂商已经成立了一个专门组织,从事于CF产品的开发。

  缺点:容量有限。虽然容量在成倍提高,但仍赶不上数码相机的像素发展。目前的5百万像素以上产品已经是流行的高端产品最低规格,而民用主流市场也达到3百万像素级别。普通民用的JPEG压缩格式下,容量尚可,但是专业级的TIFF(RAW)格式文件还是放不下几张图像数据;体积较大,与其他种类的存储卡相比,CF卡的体积略微偏大,这也限制了使用CF卡的数码相机体积,所以现下流行的超薄数码相机大多放弃了CF卡,而改用体积更为小巧的SD卡。

  2、SM卡(Smart Media)卡是由东芝公司在1995年11月发布的Flash Memory存贮卡,三星公司在1996年购买了生产和销售许可,这两家公司成为主要的SM卡厂商。为了推动SmartMedia成为工业标准,1996年4月成立了SSFDC论坛(SSFDC即Solid State Floppy Disk Card,实际上最开始时SmartMedia被称为SSFDC,1996年6月改名为SmartMedia,并成为东芝的注册商标)。SSFDC论坛有超过150个成员,同样包括不少大厂商,如Sony、Sharp、JVC、Philips、NEC、SanDisk等厂商。SmartMedia卡也是市场上常见的微存贮卡,一度在MP3播放器上非常的流行。

  SM卡的尺寸为37mm×45mm×0.76mm(图1),由于SM卡本身没有控制电路,而且由塑胶制成(被分成了许多薄片),因此SM卡的体积小非常轻薄,在2002年以前被广泛应用于数码产品当中,比如奥林巴斯的老款数码相机以及富士的老款数码相机多采用SM存储卡。但由于SM卡的控制电路是集成在数码产品当中(比如数码相机),这使得数码相机的兼容性容易受到影响。新推出的数码相机中都已经没有采用SM存储卡的产品了。

  3、SD卡(Secure Digital Memory Card)是一种基于半导体快闪记忆器的新一代记忆设备。SD卡由日本松下、东芝及美国SanDisk公司于1999年8月共同开发研制。大小犹如一张邮票的SD记忆卡,重量只有2克,但却拥有高记忆容量、快速数据传输率、极大的移动灵活性以及很好的安全性。

  SD卡在24mm×32mm×2.1mm的体积内结合了SanDisk快闪记忆卡控制与MLC(Multilevel Cell)技术和Toshiba(东芝)0.16u及0.13u的NAND技术,通过9针的接口界面与专门的驱动器相连接,不需要额外的电源来保持其上记忆的信息。而且它是一体化固体介质,没有任何移动部分,所以不用担心机械运动的损坏。

  SD卡的结构能保证数字文件传送的安全性,也很容易重新格式化,所以有着广泛的应用领域,音乐、电影、新闻等多媒体文件都可以方便地保存到SD卡中。因此不少数码相机也开始支持SD卡。

  现时MicroSD卡提供128MB、256MB、512MB、1G、2G、4G、8G、16G、32G、64G、128G的容量(MWC 2014 世界移动通信大会期间,SanDisk(闪迪)打破了储存卡最高64GB容量的传统,正式发布了一款容量高达128GB的 Micro SD XC 储存卡。

  4、MMC卡(MultiMediaCard,多媒体存储卡)由SanDisk和Siemens公司在1997年发起,与传统的移动存储卡相比,其最明显的外在特征是尺寸更加微缩——只有普通的邮票大小(是CF卡尺寸的1/5左右),外形尺寸只有32mm×24mm×1.4mm,而其重量不超过2g。这使其成为世界上最小的半导体移动存储卡,它对于越来越追求便携性的各类手持设备形成强有力的支持。

  MMC在设计之初是瞄准手机和寻呼机市场,之后因其小尺寸等独特优势而迅速被引进更多的应用领域,如数码相机、PDA、MP3播放器、笔记本电脑、便携式游戏机、数码摄像机乃至手持式GPS等。

  另外,由于采用更低的工作电压,驱动电压为2.7-3.6V。MMC比CF和SM等上代产品更加省电,目前常见的容量为64MB/128MB,ATP Electrionics公司已经率先推出了1GB的高容量MMC卡。

  5、xD卡:是由日本奥林巴斯株式会社和富士有限公司联合推出的一种新型存储卡,有极其紧凑的外形,只有一张邮票那么大。外观尺寸仅为20×25×1.7mm,重量仅为2克重。在存储卡领域可以算得上是最小的了。 xD卡采用单面18针接口,理论上图像存储容量最高可达8GB,2004年富士与奥林巴斯联合推出了存储容量最高达1GB的 xD 卡。而且其读写速度也更高,(读取速率为5MB/S,写入速率为3MB/S左右)可以满足大数据量写入,功耗也更低,xD-Picture存储卡不仅可以同时用于个人电脑适配卡和USB读卡机,使之非常容易与个人电脑连接,而且其还可配合Compact Flash转接适配器,并允许在数码相机里做为Compact Flash卡存储介质使用。虽然xD卡目前的价格有些昂贵,不过由于随着闪存芯片及其它存储卡价格的不断下滑,xD卡的价格将有较大的降价空间。

  6、SDHC卡:SDHC是“High Capacity SD Memory Card”的缩写,即“高容量SD存储卡”。2006年5月SD协会发布了最新版的SD 2.0的系统规范,在其中规定SDHC是符合新的规范、且容量大于2GB小于等于32GB的SD卡。SDHC最大的特点就是高容量(2GB-32GB)。另外,SD协会规定SDHC必须采用FAT32 文件系统,这是因为之前在SD卡中使用的FAT16文件系统所支持的最大容量为2GB,并不能满足SDHC的要求。

  所有大于2G容量的SD卡必须符合SDHC规范,规范中指出SDHC至少需符合Class 2的速度等级,并且在卡片上必须有SDHC标志和速度等级标志。在市场上有一些品牌提供的4GB或更高容量的SD卡并不符合以上条件,例如缺少SDHC标志或速度等级标志,这些存储卡不能被称为SDHC卡,严格说来它们是不被SD协会所认可的,这类卡在使用中很可能出现与设备的兼容性问题。

  7、记忆棒:索尼一向独来独往的性格造就了记忆棒的诞生。这种口香糖型的存储设备几乎可以在所有的索尼影音产品上通用。记忆棒(Memory Stick)外形轻巧,并拥有全面多元化的功能。它的极高兼容性和前所未有的“通用储存媒体”(Universal Media)概念,为未来高科技个人电脑、电视、电话、数码照相机、摄像机和便携式个人视听器材提供新一代更高速、更大容量的数字信息储存、交换媒体。

  除了外型小巧、具有极高稳定性和版权保护功能以及方便地使用于各种记忆棒系列产品等特点外,记忆棒的优势还在于索尼推出的大量利用该项技术的产品,如DV摄像机、数码相机、VAIO个人电脑、彩色打印机、Walkman、IC录音机、LCD电视等,而PC卡转换器、3.5英寸软盘转换器、并行出口转换器和USB读写器等全线附件使得记忆棒可轻松实现与PC及苹果机的连接。

  记忆棒推出后,三星、爱华、三洋、卡西欧、富士通、奥林巴斯、夏普等一系列公司已表示了对此格式的支持。索尼公司还在寻求家用电子行业和IT行业对记忆棒格式的认同。 Sony将在今后把更多代表记忆棒最新发展的产品介绍到国内市场。记忆棒的缺点一是只能在索尼数码相机中使用,二是容量尚不够大

  8、微型硬盘:MICRoDRIVE是美国IBM公司推出的大容量存储介质,中文名称叫微型硬盘。由于数码相机缺少大容量的存储介质,曾一度阻碍了数码相机的发展,IBM公司看到了这方面的市场空白,结合自己在硬盘制造方面的优势,果断地推出了与CF卡Ⅱ型接口一致的微型硬盘,刚推出时容量便高达340MB,经过一年多的发展,容量已达到1G,使数码相机以AVI格式拍摄动态影像时不必再用秒计算了。当然就价格来看它还是比较贵的,不过就每MB性价比来看,它要比SM卡、CF卡和记忆棒划算多了。另外从理论上讲,只要支持CF卡Ⅱ型接口的数码相机也支持微型硬盘,但实际上有些机型如爱普生PC-3000虽然采用Ⅱ型接口,却不支持微型硬盘。目前支持微型硬盘的数码相机有卡西欧QV3000EX、佳能PoWERShot S20、G1等机型。

  9硬盘其它知识补充

  1、硬盘容量:作为计算机系统的数据存储器,容量是硬盘最主要的参数。硬盘的容量以兆字节(MB/MiB)、千兆字节(GB/GiB)或百万兆字节(TB/TiB)为单位,而常见的换算式为:1TB=1024GB,1GB=1024MB而1MB=1024KB。但硬盘厂商通常使用的是GB,也就是1G=1000MB,而Windows系统,就依旧以“GB”字样来表示“GiB”单位(1024换算的),因此我们在BIOS中或在格式化硬盘时看到的容量会比厂家的标称值要小。硬盘的容量指标还包括硬盘的单碟容量。所谓单碟容量是指硬盘单片盘片的容量,单碟容量越大,单位成本越低,平均访问时间也越短。一般情况下硬盘容量越大,单位字节的价格就越便宜,但是超出主流容量的硬盘略微例外。在我们买硬盘的时候说是500G的,但实际容量都比500G要小的。因为厂家是按1MB=1000KB来换算的,所以我们买新硬盘,比买时候实际用量要小点的。

  2、硬盘转速:转速(Rotational Speed 或Spindle speed),是硬盘内电机主轴的旋转速度,也就是硬盘盘片在一分钟内所能完成的最大转数。转速的快慢是标示硬盘档次的重要参数之一,它是决定硬盘内部传输率的关键因素之一,在很大程度上直接影响到硬盘的速度。硬盘的转速越快,硬盘寻找文件的速度也就越快,相对的硬盘的传输速度也就得到了提高。

  家用普通硬盘转速一般有5400rpm、7200rpm几种,高转速硬盘也是台式机用户的首选;而对于笔记本用户则是4200rpm、5400rpm为主,虽然已经有公司发布了10000rpm的笔记本硬盘,但在市场中还较为少见;服务器用户对硬盘性能要求最高,服务器中以前使用的SCSI硬盘转速基本都采用10000rpm,目前常用服务器SAS硬盘一般是15000rpm的,性能要超出家用产品很多。较高的转速可缩短硬盘的平均寻道时间和实际读写时间,但随着硬盘转速的不断提高也带来了温度升高、电机主轴磨损加大、工作噪音增大等负面影响。

 

  注:硬盘转速是机械硬盘的参数,以后固态硬盘普及了,就没有硬盘转速这个说法了。好了,硬盘及存储介质知识讲了这么多,相信大家对主流硬盘的种类、接口、应用等应该都有概念了

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