數據存儲,存儲介質詳解,買硬盤不再懵圈
1、學習數據存儲,建議先來了解一下最基本的存儲介質:硬盤;然后再對存儲技術進行系統的了解,這樣后面理解起來更容易;
2、學習存儲技術,剛開始可能會被SAN、NAS、DAS、FC、ISCSI、FC-SAN、IPSAN等這些大量專業術語搞得暈頭轉向,請不要著急;
3、實際上SAN、NAS、DAS、FC、ISCSI、FC-SAN、IP-SAN等并不是同一類別的概念。SCSI、FC、NAS、ISCSI等指的是存儲設備類型,DAS、NAS、SAN等指的是存儲系統的網絡結構。本篇為“硬盤”基礎知識介紹。
1硬盤種類概述
1、目前機械硬盤是計算機主要的存儲媒介之一,由一個或者多個鋁制或者玻璃制的碟片組成。碟片外覆蓋有鐵磁性材料。
2、目前硬盤有固態硬盤(SSD 盤,新式硬盤)、機械硬盤(HDD 傳統硬盤)、混合硬盤(HHD 一塊基于傳統機械硬盤誕生出來的新硬盤)。SSD采用閃存顆粒來存儲,HDD采用磁性碟片來存儲,混合硬盤(HHD: Hybrid Hard Disk)是把磁性硬盤和閃存集成到一起的一種硬盤。絕大多數硬盤都是固定硬盤,被永久性地密封固定在硬盤驅動器中。
2常見硬盤接口類型
1、ATA,ATA 全稱 Advanced Technology Attachment,是用傳統的40-pin 并口數據線連接主板與硬盤的,外部接口速度最大為133MB/s,因為并口線的抗干擾性太差,且排線占空間,不利計算機散熱,已被SATA取代。
2、IDE,全稱 Integrated Drive Electronics,即“電子集成驅動器”,俗稱PATA并口。IDE這一接口技術從誕生至今就一直在不斷發展,性能也不斷的提高,其擁有的價格低廉、兼容性強的特點,為其造就了其它類型硬盤無法替代的地位。IDE代表著硬盤的一種類型,但在實際的應用中,人們也習慣用IDE來稱呼最早出現IDE類型硬盤ATA-1,這種類型的接口隨著接口技術的發展已經被淘汰了,而其后發展分支出更多類型的硬盤接口,比如ATA、Ultra ATA、DMA、Ultra DMA等接口都屬于IDE硬盤。
3、SATA,2001年,由Intel、APT、Dell、IBM、希捷、邁拓這幾大廠商組成的Serial ATA委員會正式確立了Serial ATA 1.0規范,2002年,雖然串行ATA的相關設備還未正式上市,但Serial ATA委員會已搶先確立了Serial ATA 2.0規范。Serial ATA采用串行連接方式,串行ATA總線使用嵌入式時鐘信號,具備了更強的糾錯能力,與以往相比其最大的區別在于能對傳輸指令(不僅僅是數據)進行檢查如果發現錯誤會自動矯正。
4、SATA Ⅱ,SATA Ⅱ是芯片巨頭Intel英特爾與硬盤巨頭Seagate希捷在SATA的基礎上發展起來的,其主要特征是外部傳輸率從SATA的150MB/s進一步提高到了300MB/s,此外還包括NCQ(Native Command Queuing,原生命令隊列)、端口多路器(Port Multiplier)、交錯啟動(Staggered Spin-up)等一系列的技術特征。但是并非所有的SATA硬盤都可以使用NCQ技術,除了硬盤本身要支持NCQ之外,也要求主板芯片組的SATA控制器支持NCQ。
5、SATA Ⅲ,正式名稱為“SATARevision3.0”,是串行ATA國際組織(SATA-IO)在2009年5月份發布的新版規范,主要是傳輸速度翻番達到6Gbps,同時向下兼容舊版規范“SATARevision2.6”(也就是現在俗稱的SATA3Gbps),接口、數據線都沒有變動。SATA3.0接口技術標準是2007上半年英特爾公司提出的,由英特爾公司的存儲產品架構設計部技術總監Knut Grimsrud負責。Knut Grimsrud表示,SATA3.0的傳輸速率將達到6Gbps,將在SATA2.0的基礎上增加1倍。
6、SCSI,SCSI的英文全稱為“Small Computer System Interface”(小型計算機系統接口),是同IDE(ATA)完全不同的接口,IDE接口是普通PC的標準接口,而SCSI并不是專門為硬盤設計的接口,是一種廣泛應用于小型機上的高速數據傳輸技術。SCSI接口具有應用范圍廣、多任務、帶寬大、CPU占用率低,以及熱插拔等優點,但較高的價格使得它很難如IDE硬盤般普及,因此SCSI硬盤主要應用于中、高端服務器和高檔工作站中。
7、光纖通道FC,光纖通道的英文拼寫是Fibre Channel,和SCSI接口一樣光纖通道最初也不是為硬盤設計開發的接口技術,是專門為網絡系統設計的,但隨著存儲系統對速度的需求,才逐漸應用到硬盤系統中。光纖通道硬盤是為提高多硬盤存儲系統的速度和靈活性才開發的,它的出現大大提高了多硬盤系統的通信速度。光纖通道的主要特性有:熱插拔性、高速帶寬、遠程連接、連接設備數量大等。光纖通道是為在像服務器這樣的多硬盤系統環境而設計的,能滿足高端工作站、服務器、海量存儲子網絡、外設間通過集線器、交換機和點對點連接進行雙向、串行數據通訊等系統對高數據傳輸率的要求。
8、SAS,SAS(Serial Attached SCSI)即串行連接SCSI,是新一代的SCSI技術,和現在流行的Serial ATA(SATA)硬盤相同,都是采用串行技術以獲得更高的傳輸速度。并通過縮短連結線改善內部空間等。SAS是并行SCSI接口之后開發出的全新接口。此接口的設計是為了改善存儲系統的效能、可用性和擴充性,并且提供與SATA硬盤的兼容性。
注:目前家用、商用電腦一般采用SATA硬盤;服務器一般采用SCSI(越來越少)、SAS、FC等硬盤;主流的視頻存儲一般也采用SATA硬盤(企業級);還有一種特別一點的叫近線SAS盤(NL SAS),也常用在經濟型的存儲系統中;
3目前主流的服務器硬盤
1、SAS硬盤,該盤分為兩種協議,即SAS1.0及SAS 2.0接口,SAS1.0接口傳輸帶寬為3.0GB/s轉速有7.2kr 10kr 15kr。該盤現已被SAS2.0接口盤取代,該盤尺寸有2.5寸及3.5寸兩種。SAS2.0接口傳輸帶寬為6.0GB/s轉速有10kr 15kr,常見容量為73.6G 146G 300G 600G 900G。常見轉速:15000轉/分。
2、SCSi硬盤,SCSi傳統服務器老傳輸接口,轉速為10kr 15kr。但是由于受到線纜及其陣列卡和傳輸協議的限制,該盤片有固定的插法,例如要順著末端接口開始插第一塊硬盤,沒有插硬盤的地方要插硬盤終結器等。該盤現已經完全停止發售。該盤只有3.5寸版。常見轉速:10000轉/分。
3、NL SAS硬盤,專業翻譯為近線SAS盤,由于SAS盤價格高昂,容量大小有限,LSI等廠家就采用通過二類最高級別檢測的SATA盤片進行改裝,采用SAS的傳輸協議,SATA的盤體SAS的傳輸協議,形成市場上一種高容量低價格的硬盤。市場上現在單盤最大容量為3TB等。尺寸分為2.5寸及3.5寸兩種。
4、FDE/SDE硬盤,該盤體前者為IBM研發的SAS硬件加密硬盤,該盤體性能等同于SAS硬盤,但是由于本身有硬件加密系統,可以保證涉密單位數據不外泄,該盤主要用于高端2.5寸存儲及2.5寸硬盤接口的機器上。SED盤雷同,廠家不一樣。
5、SSD硬盤,該盤為固態硬盤,與個人PC不同的是該盤采用一類固態硬盤檢測系統檢測出場,并采用SAS2.0協議進行傳輸,該盤的性能也將近是個人零售SSD硬盤的數倍以上。服務器業內主要供貨的產品均在300G單盤以下。
6、FC硬盤,FC硬盤主要用于以光纖為主要傳輸協議的外部SAN上,由于盤體雙通道,又是FC傳輸,傳輸帶寬為2G 4G 8G三種傳輸速度快,在SAN上邊,FC磁盤數量越是多IOPS(同寫同讀并發連接數)越是高。
7、SATA硬盤,用SATA接口的硬盤又叫串口硬盤,是目前PC機的主流硬盤,因為其有較強的糾錯能力,錯誤一經發現能自動糾正,這樣就大大的提高了數據傳輸的安全性。新的SATA 使用了差動信號系統“differential-signal-amplified-system”。這種系統能有效的將噪聲從正常訊號中濾除,良好的噪聲濾除能力使得SATA只要使用低電壓操作即可,和 Parallel ATA 高達5V的傳輸電壓相比,SATA 只要0.5V(500mv) 的峰對峰值電壓即可操作于更高的速度之上。“比較正確的說法是:峰對峰值‘差模電壓’”。常見轉速:7200轉/分。
4機械硬盤發展歷史
1、1956年,IBM的IBM 350RAMAC是現代硬盤的雛形,它相當于兩個冰箱的體積,不過其儲存容量只有5MB。1973年IBM 3340問世,它擁有“溫徹斯特”這個綽號,來源于他兩個30MB的儲存單元,恰是當時出名的“溫徹斯特來福槍”的口徑和填彈量。至此,硬盤的基本架構就被確立。
2、1980年,兩位前IBM員工創立的公司開發出5.25英寸規格的5MB硬盤,這是首款面向臺式機的產品,而該公司正是希捷(Seagate)公司。
3、 80年代末,IBM公司推出MR(Magneto Resistive磁阻)技術令磁頭靈敏度大大提升,使盤片的儲存密度較之前的20Mbpsi(bit/每平方英寸)提高了數十倍,該技術為硬盤容量的巨大提升奠定了基礎。1991年,IBM應用該技術推出了首款3.5英寸的1GB硬盤。
4、1970年到1991年,硬盤盤片的儲存密度以每年25%~30%的速度增長;從1991年開始增長到60%~80%;至今,速度提升到100%甚至是200%,從1997年開始的驚人速度提升得益于IBM的GMR(Giant Magneto Resistive,巨磁阻)技術,它使磁頭靈敏度進一步提升,進而提高了儲存密度。
5、1995年,為了配合Intel的LX芯片組,昆騰(Quantum)與Intel攜手發布UDMA 33接口——EIDE標準將原來接口數據傳輸率從16.6MB/s提升到了33MB/s 同年,希捷開發出液態軸承(FDB,Fluid Dynamic Bearing)馬達。所謂的FDB就是指將陀螺儀上的技術引進到硬盤生產中,用厚度相當于頭發絲直徑十分之一的油膜取代金屬軸承,減輕了硬盤噪音與發熱量。
6、1996年,希捷收購康諾(Conner Peripherals)。
7、1998年2月,UDMA66規格上市。
8、1999年,容量高達10GB的ATA硬盤上市。
9、2000年2月23日,希捷發布了轉速高達15,000RPM的Cheetah X15系列硬盤。2000年3月16號,硬盤領域又有新突破,第一款"玻璃硬盤"問世。10月,邁拓(Maxtor)收購昆騰硬盤業務。
10、2001年:新的磁頭技術,此時的全部硬盤幾乎均采用GMR,該技術最新的為第四代GMR磁頭技術。
11、2003年1月,日立宣布完成20.5億美元的收購IBM硬盤事業部計劃,并成立日立環球儲存科技公司(Hitachi Global Storage Technologies,Hitachi GST)。
12、2005年日立環儲和希捷都宣布了將開始大量采用磁盤垂直寫入技術(perpendicular recording),該原理是將平行于盤片的磁場方向改變為垂直(90度),更充分地利用的儲存空間。
13、2005年12月21日,硬盤制造商希捷宣布收購邁拓(Maxtor)。
14、2007年1月,日立環球儲存科技宣布將會發售全球首只1Terabyte的硬盤,比原先的預定時間遲了一年多。硬盤的售價為399美元,平均每美元可以購得2.75GB硬盤空間。
15、2007年11月,Maxtor硬盤出廠的預先格式化的硬盤。被發現已植入會盜取在線游戲的帳號與密碼的木馬。
16、2010年12月,日立環球存儲科技公司日前同時宣布,將向全球OEM廠商和部分分銷合作伙伴推出3TB、2TB和1.5TB Deskstar 7K3000硬盤系列。
17、2011年3月8日凌晨,WD西部數據公司宣布,將以現金加股票的形式,出資43億美元收購日立全資子公司,同為世界級硬盤大廠的日立環球存儲技術公司(HGST)。
5固態硬盤介紹
1、固態硬盤(Solid State Drives),簡稱固盤,固態硬盤(Solid State Drive)用固態電子存儲芯片陣列而制成的硬盤,由控制單元和存儲單元(FLASH芯片、DRAM芯片)組成。固態硬盤在接口的規范和定義、功能及使用方法上與普通硬盤的完全相同,在產品外形和尺寸上也完全與普通硬盤一致。被廣泛應用于軍事、車載、工控、視頻監控、網絡監控、網絡終端、電力、醫療、航空、導航設備等領域。
2、其芯片的工作溫度范圍很寬,商規產品(0~70℃)工規產品(-40~85℃)。雖然成本較高,但也正在逐漸普及到DIY市場。由于固態硬盤技術與傳統硬盤技術不同,所以產生了不少新興的存儲器廠商。廠商只需購買NAND存儲器,再配合適當的控制芯片,就可以制造固態硬盤了。新一代的固態硬盤普遍采用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、固態硬盤分類方式:固態硬盤的存儲介質分為兩種,一種是采用閃存(FLASH芯片)作為存儲介質,另外一種是采用DRAM作為存儲介質。
基于閃存類的固態硬盤:基于閃存的固態硬盤(IDEFLASH DISK、Serial ATA Flash Disk):采用FLASH芯片作為存儲介質,這也是通常所說的SSD。它的外觀可以被制作成多種模樣,例如:筆記本硬盤、微硬盤、存儲卡、U盤等樣式。這種SSD固態硬盤最大的優點就是可以移動,而且數據保護不受電源控制,能適應于各種環境,適合于個人用戶使用。一般它擦寫次數普遍為3000次左右,以常用的64G為例,在SSD的平衡寫入機理下,可擦寫的總數據量為64G X 3000 = 192000G,假如你是個變態視頻王每天喜歡下載視頻看完就刪每天下載100G的話,可用天數為192000 / 100 = 1920,也就是 1920 / 366 = 5.25 年。如果你只是普通用戶每天寫入的數據遠低于10G,就拿10G來算,可以不間斷用52.5年,再如果你用的是128G的SSD的話,可以不間斷用104年!這什么概念?它像普通硬盤HDD一樣,理論上可以無限讀寫;基于DRAM類:
基于DRAM的固態硬盤:采用DRAM作為存儲介質,應用范圍較窄。它仿效傳統硬盤的設計,可被絕大部分操作系統的文件系統工具進行卷設置和管理,并提供工業標準的PCI和FC接口用于連接主機或者服務器。應用方式可分為SSD硬盤和SSD硬盤陣列兩種。它是一種高性能的存儲器,而且使用壽命很長,美中不足的是需要獨立電源來保護數據安全。DRAM固態硬盤屬于比較非主流的設備。
4、固態硬盤發展歷史
1956年,IBM公司發明了世界上第一塊硬盤。
1968年,IBM重新提出“溫徹斯特”(Winchester)技術的可行性,奠定了硬盤發展方向。
1970年,StorageTek公司(Sun StorageTek)開發了第一個固態硬盤驅動器。
1989年,世界上第一款固態硬盤出現。
2006年3月,三星率先發布一款32GB容量的固態硬盤筆記本電腦,
2007年1月,SanDisk公司發布了1.8寸32GB固態硬盤產品,3月又發布了2.5寸32GB型號。
2007年6月,東芝推出了其第一款120GB固態硬盤筆記本電腦。
2008年9月,憶正MemoRight SSD的正式發布,標志著中國企業加速進軍固態硬盤行業。
2009年,SSD井噴式發展,各大廠商蜂擁而來,存儲虛擬化正式走入新階段。
2010年2月,鎂光發布了全球首款SATA 6Gbps接口固態硬盤,突破了SATAII接口300MB/s的讀寫速度。
2010年底,瑞耐斯Renice推出全球第一款高性能mSATA固態硬盤并獲取專利權。
2012年,蘋果公司在筆記本電腦上應用容量為512G的固態硬盤。
2015年8月1日,特科芯推出了首款Type-C接口的移動固態硬盤。該款SSD提供了最新的Type-C接口,支持USB接口雙面插入。[2]
2016年1月1日,中國存儲廠商特科芯發布了全球首款Type-C指紋加密SSD。
5、固態硬盤優點
讀寫速度快:采用閃存作為存儲介質,讀取速度相對機械硬盤更快。固態硬盤不用磁頭,尋道時間幾乎為0。持續寫入的速度非常驚人,固態硬盤廠商大多會宣稱自家的固態硬盤持續讀寫速度超過了500MB/s!固態硬盤的快絕不僅僅體現在持續讀寫上,隨機讀寫速度快才是固態硬盤的終極奧義,這最直接體現在絕大部分的日常操作中。與之相關的還有極低的存取時間,最常見的7200轉機械硬盤的尋道時間一般為12-14毫秒,而固態硬盤可以輕易達到0.1毫秒甚至更低。
防震抗摔性:傳統硬盤都是磁碟型的,數據儲存在磁碟扇區里。而固態硬盤是使用閃存顆粒(即mp3、U盤等存儲介質)制作而成,所以SSD固態硬盤內部不存在任何機械部件,這樣即使在高速移動甚至伴隨翻轉傾斜的情況下也不會影響到正常使用,而且在發生碰撞和震蕩時能夠將數據丟失的可能性降到最小。相較傳統硬盤,固態硬盤占有絕對優勢。
低功耗:固態硬盤的功耗上要低于傳統硬盤。
無噪音:固態硬盤沒有機械馬達和風扇,工作時噪音值為0分貝。基于閃存的固態硬盤在工作狀態下能耗和發熱量較低(但高端或大容量產品能耗會較高)。內部不存在任何機械活動部件,不會發生機械故障,也不怕碰撞、沖擊、振動。由于固態硬盤采用無機械部件的閃存芯片,所以具有了發熱量小、散熱快等特點。
工作溫度范圍大:典型的硬盤驅動器只能在5到55攝氏度范圍內工作。而大多數固態硬盤可在-10~70攝氏度工作。固態硬盤比同容量機械硬盤體積小、重量輕。固態硬盤的接口規范和定義、功能及使用方法上與普通硬盤的相同,在產品外形和尺寸上也與普通硬盤一致。其芯片的工作溫度范圍很寬(-40~85攝氏度)。
輕便:固態硬盤在重量方面更輕,與常規1.8英寸硬盤相比,重量輕20-30克。
6、固態硬盤缺點
容量:固態硬盤最大容量目前僅為4TB,由閃迪(SanDisk)發布的Optimus MAX(擎天柱)
壽命限制:固態硬盤閃存具有擦寫次數限制的問題,這也是許多人詬病其壽命短的所在。閃存完全擦寫一次叫做1次P/E,因此閃存的壽命就以P/E作單位。34nm的閃存芯片壽命約是5000次P/E,而25nm的壽命約是3000次P/E。隨著SSD固件算法的提升,新款SSD都能提供更少的不必要寫入量。一款120G的固態硬盤,要寫入120G的文件才算做一次P/E。普通用戶正常使用,即使每天寫入50G,平均2天完成一次P/E,3000個P/E能用20年,到那時候,固態硬盤早就被替換成更先進的設備了(在實際使用中,用戶更多的操作是隨機寫,而不是連續寫,所以在使用壽命內,出現壞道的機率會更高)。另外,雖然固態硬盤的每個扇區可以重復擦寫100000次(SLC),但某些應用,如操作系統的LOG記錄等,可能會對某一扇區進行多次反復讀寫,而這種情況下,固態硬盤的實際壽命還未經考驗。不過通過均衡算法對存儲單元的管理,其預期壽命會延長。SLC有10萬次的寫入壽命,成本較低的MLC,寫入壽命僅有1萬次,而廉價的TLC閃存則更是只有可憐的500-1000次。
6其它常見存儲介質分類
1、存儲介質是指存儲數據的載體。包括軟盤、光盤、DVD、硬盤、閃存、U盤、CF卡、SD卡、MMC卡、SM卡、記憶棒(Memory Stick)、xD卡等。
2、目前最流行的存儲介質是基于閃存(Nand flash)的,比如U盤、CF卡、SD卡、Micro SD卡(TF卡)、SDHC卡、MMC卡、SM卡、記憶棒、xD卡等。
7其它常見存儲介質的特點
1、硬盤:存儲空間大,速度快,可讀寫,安全性高,攜帶不方便。
2、U盤:存儲空間有限,速度相對比較快,可讀寫,安全性差,容易損壞,攜帶方便。
3、軟盤:攜帶方便,空間小。
4、光盤:存儲空間小,方便攜帶,寫入后不可添加內容,安全性一般。
5、CF卡:容量有限,體積大,性能限制。
6、SD卡:SD卡(Secure Digital Memory Card)是一種基于半導體快閃記憶器的新一代記憶設備。SD卡的結構能保證數字文件傳送的安全性,也很容易重新格式化。
7、Micro SD卡:原名Trans-flash Card(TF卡),2004年正式更名為Micro SD Card,由Motorola與SanDisk(閃迪)共同推出。
8其它常見存儲介質詳解介紹
1、CF卡(Compact Flash)是1994年由SanDisk最先推出的。CF卡具有PCMCIA-ATA功能,并與之兼容;CF卡重量只有14g,僅紙板火柴般大小(43mm x 36m x m3.3mm),是一種固態產品,也就是工作時沒有運動部件。CF卡采用閃存(flash)技術,是一種穩定的存儲解決方案,不需要電池來維持其中存儲的數據。
優點:對所保存的數據來說,CF卡比傳統的磁盤驅動器安全性和保護性都更高;比傳統的磁盤驅動器及Ⅲ型PC卡的可靠性高5到10倍,而且CF卡的用電量僅為小型磁盤驅動器的5%。CF卡使用3.3V到5V之間的電壓工作(包括3.3V或5V)。這些優異的條件使得大多數數碼相機選擇CF卡作為其首選存儲介質;CF卡作為世界范圍內的存儲行業標準,保證CF產品的兼容,保證CF卡的向后兼容性;隨著CF卡越來越被廣泛應用,各廠商積極提高CF卡的技術,促進新一代體小質輕、低能耗先進移動設備的推出,進而提高工作效率。CFA總部在加拿大的Palo Alto,其成員有權免費得到CF卡、CF商標和CF技術詳情。CFA成員包括3COM,佳能、柯達、惠普、日立、IBM、松下、摩托羅拉、NEC、SanDisk、精工(愛普生)和Socket Communications等120多個。而且其中的主要數碼相機生產研發廠商已經成立了一個專門組織,從事于CF產品的開發。
缺點:容量有限。雖然容量在成倍提高,但仍趕不上數碼相機的像素發展。目前的5百萬像素以上產品已經是流行的高端產品最低規格,而民用主流市場也達到3百萬像素級別。普通民用的JPEG壓縮格式下,容量尚可,但是專業級的TIFF(RAW)格式文件還是放不下幾張圖像數據;體積較大,與其他種類的存儲卡相比,CF卡的體積略微偏大,這也限制了使用CF卡的數碼相機體積,所以現下流行的超薄數碼相機大多放棄了CF卡,而改用體積更為小巧的SD卡。
2、SM卡(Smart Media)卡是由東芝公司在1995年11月發布的Flash Memory存貯卡,三星公司在1996年購買了生產和銷售許可,這兩家公司成為主要的SM卡廠商。為了推動SmartMedia成為工業標準,1996年4月成立了SSFDC論壇(SSFDC即Solid State Floppy Disk Card,實際上最開始時SmartMedia被稱為SSFDC,1996年6月改名為SmartMedia,并成為東芝的注冊商標)。SSFDC論壇有超過150個成員,同樣包括不少大廠商,如Sony、Sharp、JVC、Philips、NEC、SanDisk等廠商。SmartMedia卡也是市場上常見的微存貯卡,一度在MP3播放器上非常的流行。
SM卡的尺寸為37mm×45mm×0.76mm(圖1),由于SM卡本身沒有控制電路,而且由塑膠制成(被分成了許多薄片),因此SM卡的體積小非常輕薄,在2002年以前被廣泛應用于數碼產品當中,比如奧林巴斯的老款數碼相機以及富士的老款數碼相機多采用SM存儲卡。但由于SM卡的控制電路是集成在數碼產品當中(比如數碼相機),這使得數碼相機的兼容性容易受到影響。新推出的數碼相機中都已經沒有采用SM存儲卡的產品了。
3、SD卡(Secure Digital Memory Card)是一種基于半導體快閃記憶器的新一代記憶設備。SD卡由日本松下、東芝及美國SanDisk公司于1999年8月共同開發研制。大小猶如一張郵票的SD記憶卡,重量只有2克,但卻擁有高記憶容量、快速數據傳輸率、極大的移動靈活性以及很好的安全性。
SD卡在24mm×32mm×2.1mm的體積內結合了SanDisk快閃記憶卡控制與MLC(Multilevel Cell)技術和Toshiba(東芝)0.16u及0.13u的NAND技術,通過9針的接口界面與專門的驅動器相連接,不需要額外的電源來保持其上記憶的信息。而且它是一體化固體介質,沒有任何移動部分,所以不用擔心機械運動的損壞。
SD卡的結構能保證數字文件傳送的安全性,也很容易重新格式化,所以有著廣泛的應用領域,音樂、電影、新聞等多媒體文件都可以方便地保存到SD卡中。因此不少數碼相機也開始支持SD卡。
現時MicroSD卡提供128MB、256MB、512MB、1G、2G、4G、8G、16G、32G、64G、128G的容量(MWC 2014 世界移動通信大會期間,SanDisk(閃迪)打破了儲存卡最高64GB容量的傳統,正式發布了一款容量高達128GB的 Micro SD XC 儲存卡。
4、MMC卡(MultiMediaCard,多媒體存儲卡)由SanDisk和Siemens公司在1997年發起,與傳統的移動存儲卡相比,其最明顯的外在特征是尺寸更加微縮——只有普通的郵票大小(是CF卡尺寸的1/5左右),外形尺寸只有32mm×24mm×1.4mm,而其重量不超過2g。這使其成為世界上最小的半導體移動存儲卡,它對于越來越追求便攜性的各類手持設備形成強有力的支持。
MMC在設計之初是瞄準手機和尋呼機市場,之后因其小尺寸等獨特優勢而迅速被引進更多的應用領域,如數碼相機、PDA、MP3播放器、筆記本電腦、便攜式游戲機、數碼攝像機乃至手持式GPS等。
另外,由于采用更低的工作電壓,驅動電壓為2.7-3.6V。MMC比CF和SM等上代產品更加省電,目前常見的容量為64MB/128MB,ATP Electrionics公司已經率先推出了1GB的高容量MMC卡。
5、xD卡:是由日本奧林巴斯株式會社和富士有限公司聯合推出的一種新型存儲卡,有極其緊湊的外形,只有一張郵票那么大。外觀尺寸僅為20×25×1.7mm,重量僅為2克重。在存儲卡領域可以算得上是最小的了。 xD卡采用單面18針接口,理論上圖像存儲容量最高可達8GB,2004年富士與奧林巴斯聯合推出了存儲容量最高達1GB的 xD 卡。而且其讀寫速度也更高,(讀取速率為5MB/S,寫入速率為3MB/S左右)可以滿足大數據量寫入,功耗也更低,xD-Picture存儲卡不僅可以同時用于個人電腦適配卡和USB讀卡機,使之非常容易與個人電腦連接,而且其還可配合Compact Flash轉接適配器,并允許在數碼相機里做為Compact Flash卡存儲介質使用。雖然xD卡目前的價格有些昂貴,不過由于隨著閃存芯片及其它存儲卡價格的不斷下滑,xD卡的價格將有較大的降價空間。
6、SDHC卡:SDHC是“High Capacity SD Memory Card”的縮寫,即“高容量SD存儲卡”。2006年5月SD協會發布了最新版的SD 2.0的系統規范,在其中規定SDHC是符合新的規范、且容量大于2GB小于等于32GB的SD卡。SDHC最大的特點就是高容量(2GB-32GB)。另外,SD協會規定SDHC必須采用FAT32 文件系統,這是因為之前在SD卡中使用的FAT16文件系統所支持的最大容量為2GB,并不能滿足SDHC的要求。
所有大于2G容量的SD卡必須符合SDHC規范,規范中指出SDHC至少需符合Class 2的速度等級,并且在卡片上必須有SDHC標志和速度等級標志。在市場上有一些品牌提供的4GB或更高容量的SD卡并不符合以上條件,例如缺少SDHC標志或速度等級標志,這些存儲卡不能被稱為SDHC卡,嚴格說來它們是不被SD協會所認可的,這類卡在使用中很可能出現與設備的兼容性問題。
7、記憶棒:索尼一向獨來獨往的性格造就了記憶棒的誕生。這種口香糖型的存儲設備幾乎可以在所有的索尼影音產品上通用。記憶棒(Memory Stick)外形輕巧,并擁有全面多元化的功能。它的極高兼容性和前所未有的“通用儲存媒體”(Universal Media)概念,為未來高科技個人電腦、電視、電話、數碼照相機、攝像機和便攜式個人視聽器材提供新一代更高速、更大容量的數字信息儲存、交換媒體。
除了外型小巧、具有極高穩定性和版權保護功能以及方便地使用于各種記憶棒系列產品等特點外,記憶棒的優勢還在于索尼推出的大量利用該項技術的產品,如DV攝像機、數碼相機、VAIO個人電腦、彩色打印機、Walkman、IC錄音機、LCD電視等,而PC卡轉換器、3.5英寸軟盤轉換器、并行出口轉換器和USB讀寫器等全線附件使得記憶棒可輕松實現與PC及蘋果機的連接。
記憶棒推出后,三星、愛華、三洋、卡西歐、富士通、奧林巴斯、夏普等一系列公司已表示了對此格式的支持。索尼公司還在尋求家用電子行業和IT行業對記憶棒格式的認同。 Sony將在今后把更多代表記憶棒最新發展的產品介紹到國內市場。記憶棒的缺點一是只能在索尼數碼相機中使用,二是容量尚不夠大
8、微型硬盤:MICRoDRIVE是美國IBM公司推出的大容量存儲介質,中文名稱叫微型硬盤。由于數碼相機缺少大容量的存儲介質,曾一度阻礙了數碼相機的發展,IBM公司看到了這方面的市場空白,結合自己在硬盤制造方面的優勢,果斷地推出了與CF卡Ⅱ型接口一致的微型硬盤,剛推出時容量便高達340MB,經過一年多的發展,容量已達到1G,使數碼相機以AVI格式拍攝動態影像時不必再用秒計算了。當然就價格來看它還是比較貴的,不過就每MB性價比來看,它要比SM卡、CF卡和記憶棒劃算多了。另外從理論上講,只要支持CF卡Ⅱ型接口的數碼相機也支持微型硬盤,但實際上有些機型如愛普生PC-3000雖然采用Ⅱ型接口,卻不支持微型硬盤。目前支持微型硬盤的數碼相機有卡西歐QV3000EX、佳能PoWERShot S20、G1等機型。
9硬盤其它知識補充
1、硬盤容量:作為計算機系統的數據存儲器,容量是硬盤最主要的參數。硬盤的容量以兆字節(MB/MiB)、千兆字節(GB/GiB)或百萬兆字節(TB/TiB)為單位,而常見的換算式為:1TB=1024GB,1GB=1024MB而1MB=1024KB。但硬盤廠商通常使用的是GB,也就是1G=1000MB,而Windows系統,就依舊以“GB”字樣來表示“GiB”單位(1024換算的),因此我們在BIOS中或在格式化硬盤時看到的容量會比廠家的標稱值要小。硬盤的容量指標還包括硬盤的單碟容量。所謂單碟容量是指硬盤單片盤片的容量,單碟容量越大,單位成本越低,平均訪問時間也越短。一般情況下硬盤容量越大,單位字節的價格就越便宜,但是超出主流容量的硬盤略微例外。在我們買硬盤的時候說是500G的,但實際容量都比500G要小的。因為廠家是按1MB=1000KB來換算的,所以我們買新硬盤,比買時候實際用量要小點的。
2、硬盤轉速:轉速(Rotational Speed 或Spindle speed),是硬盤內電機主軸的旋轉速度,也就是硬盤盤片在一分鐘內所能完成的最大轉數。轉速的快慢是標示硬盤檔次的重要參數之一,它是決定硬盤內部傳輸率的關鍵因素之一,在很大程度上直接影響到硬盤的速度。硬盤的轉速越快,硬盤尋找文件的速度也就越快,相對的硬盤的傳輸速度也就得到了提高。
家用普通硬盤轉速一般有5400rpm、7200rpm幾種,高轉速硬盤也是臺式機用戶的首選;而對于筆記本用戶則是4200rpm、5400rpm為主,雖然已經有公司發布了10000rpm的筆記本硬盤,但在市場中還較為少見;服務器用戶對硬盤性能要求最高,服務器中以前使用的SCSI硬盤轉速基本都采用10000rpm,目前常用服務器SAS硬盤一般是15000rpm的,性能要超出家用產品很多。較高的轉速可縮短硬盤的平均尋道時間和實際讀寫時間,但隨著硬盤轉速的不斷提高也帶來了溫度升高、電機主軸磨損加大、工作噪音增大等負面影響。
注:硬盤轉速是機械硬盤的參數,以后固態硬盤普及了,就沒有硬盤轉速這個說法了。好了,硬盤及存儲介質知識講了這么多,相信大家對主流硬盤的種類、接口、應用等應該都有概念了




















