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工業(yè)控制向來多以硬碟作為主要儲存載體，后來以等快閃記憶體作成的CF、SD等記憶卡普及后，工控領域開始導入，這兩項技術(shù)各有其優(yōu)劣勢，從2008年開始，挾兩者之長的SSD開始商品化后，工業(yè)儲存市場開始出現(xiàn)變化，兩年后的今天，幾乎各大Flash廠商都已開始推出SSD產(chǎn)品，并將觸角延伸到各領域，成為儲存技術(shù)最耀眼的新星。
從架構(gòu)面看，工控設備與一般消費性產(chǎn)品類似，效能方面甚至還較低，不過如果就此把消費性產(chǎn)品作為工控設備零組件，將導致嚴重后果。凌華科技指出，工控設備環(huán)境與一般消費性產(chǎn)品差異極大，先不說制造現(xiàn)場的高溫、長時間運作，在其他垂直應用領域如國防軍事、醫(yī)療、車載、航太產(chǎn)業(yè)的設備使用環(huán)境，其嚴苛并不亞于工廠，像是車載的高振動、高粉塵，航太設備的高溫差。
險惡的應用環(huán)境為工控系統(tǒng)帶來重大挑戰(zhàn)，貿(mào)然使用一般消費性產(chǎn)品，將有可能導致系統(tǒng)不穩(wěn)定，出現(xiàn)無預警停機的狀況。因此寬溫、抗震、低熱、低耗電的產(chǎn)品，成為工控系統(tǒng)首選。
NAND Flash跌價 SSD翻紅
在儲存端，工業(yè)控制向來多以硬碟作為主要儲存載體，后來以等快閃記憶體作成的CF、SD等記憶卡普及后，工控領域開始導入，這兩項技術(shù)各有其優(yōu)劣勢，硬碟屬機械式運作，容易因振動導致設備停擺，穩(wěn)定性欠佳，CF、SD記憶卡則是容量不大應用有限，然而從2008年開始，挾兩者之長的SSD開始商品化后，工業(yè)儲存市場開始出現(xiàn)變化，兩年后的今天，幾乎各大Flash廠商都已開始推出SSD產(chǎn)品，并將觸角延伸到各領域，成為儲存技術(shù)最耀眼的新星。
SSD并非近期才有，早在四十年前的1970年代就已被研發(fā)出來，不過當時Flash不但價格昂貴，并且容量過小，因此一直被擱置，直到這幾年NAND Flash價格快速崩跌，再加上控制晶片技術(shù)有了新突破，SSD才快速翻紅，吸引各大廠商投入。
宇瞻科技產(chǎn)品經(jīng)理陳偉齡指出（圖1），SSD的關鍵零組件NANDFlash的不斷下跌，SSD裝置在成本上已逐漸趨近消費者可接受的范圍，目前主流容量落在64GB等級，而在專業(yè)市場的應用中，例如伺服器、工業(yè)用電腦等，SSD具不可撼動的應用優(yōu)勢，觀察目前的SSD技術(shù)發(fā)展趨勢，大容量與高速化再加上導入效能表現(xiàn)更佳的SSD控制器，持續(xù)挑戰(zhàn)儲存媒體的效能極限，仍是SSD在主流應用市場上不斷被邊緣化的環(huán)境下，積極竄出搶攻市場的競爭關鍵。
效能優(yōu)勢明顯 SSD應用漸廣
SSD基于架構(gòu)與原理上的差異，在裝置的應用表現(xiàn)可大幅改善傳統(tǒng)大容量儲存需求所仰賴的硬碟技術(shù)，如隨機讀寫所耗時間因為采積體電路的架構(gòu)，透過SATA2傳輸介面采256KB的資料區(qū)塊進行隨機讀取效能測試，可輕松達到90~100MB/Sec。同樣的條件進行隨機寫入，也至少有35~40MB/Sec的表現(xiàn)。相較5,400rpm采SATA2的硬碟進行對比，其表現(xiàn)不管是隨機讀或?qū)�，測試結(jié)果都落在20MB/Sec上下，兩者效能差異最高可達5倍水準。
再來觀察實際裝載效益，SSD的節(jié)能表現(xiàn)也相當突出，例如，SSD的運作溫度較低，整機系統(tǒng)尤其是機殼內(nèi)空間相對較小的Notebook，其散熱條件相對較差，SSD的發(fā)熱量較低反而是相對較合適的裝載條件。另在筆記型電腦應用中，原本需針對硬碟發(fā)熱問題所進行的機構(gòu)改善或加強散熱風扇散熱機制，都可因裝載SSD而得到簡化設計與壓低成本等多重效益。
在環(huán)保效益部份，SSD亦具備極佳的優(yōu)勢，例如，主要采用的筆記型電腦平臺，在SSD無大量耗電的機械運作能源消耗條件下，電池采用量也可因此相對減少。市場研究機構(gòu)iSuppli曾針對SSD節(jié)能提出觀察：快閃記憶體架構(gòu)的SSD若用于筆記型電腦，與采傳統(tǒng)硬碟架構(gòu)的筆記型電腦進行比較，SSD搭配4 cell的鋰電池的電力表現(xiàn)，則相當于采6Cell的傳統(tǒng)硬碟筆記型電腦架構(gòu)，若假設2013全球筆記型電腦出貨達2.5億臺，這些電腦都換上SSD并搭配4Cell電池，則可讓全球筆記型電腦少用了8,000個電池芯，SSD帶來的環(huán)保效益相當明顯。
性價比佳 SSD前景看俏
SSD的價格容量比雖仍不敵硬碟的低成本優(yōu)勢，兩者仍有不小的成本差距，但綜合效能、省電、穩(wěn)定等多項優(yōu)勢考量，選用SSD的C/P值并不會遜于硬碟。先前提出的效能比較數(shù)據(jù)，為一般入門級SSD裝置的效能表現(xiàn)水準，目前主流規(guī)格在搭配新型控制晶片與強化資料快取架構(gòu)，寫入速度已有170~200MB/Sec以上表現(xiàn)，搭配Wear Leveling技術(shù)，裝置亦具備200萬MTBF水準上下，應足以消弭使用者對于低價MLC(Multi LevelCell)的大容量SSD應用疑慮。目前市售SSD主流容量，也從64GB~256GB不等，64GB容量市場價格落在148美元，而128GB單價在270美元上下。
希旺科技產(chǎn)品經(jīng)理陳科宏（圖2）則指出，市場進入關鍵仍以「價格」考量為主，目前市面上的SSD產(chǎn)品仍是較具容量、成本優(yōu)勢的MLC型NANDFlash產(chǎn)品，而MLC基于物理限制，很明顯會隨著制程微縮導致產(chǎn)品穩(wěn)定度與耐用度表現(xiàn)下滑。SSD業(yè)者在追求低成本與高容量的同時，也發(fā)展各式技術(shù)加以改善。例如，透過控制IC核心支援能力進行修正，例如，針對故障區(qū)塊管理或針對MLC元件特性，采最佳化的平均抹寫、錯誤偵測&修正等支援性技術(shù)改善裝置的效能表現(xiàn)。
SSD的裝置效能瓶頸，可以從外部傳輸介面、Flash晶片與控制晶片與Flash晶片本身的效能觀察。針對外部的傳輸瓶頸限制，目前已有業(yè)者積極發(fā)展控制IC的關鍵技術(shù)，例如，采取SATA架構(gòu)傳輸介面設計，而控制晶片所應用的為控制器，也會朝32bit處理器架構(gòu)進行架構(gòu)上的升級，或采取搭配外部更高速的記憶體(例如DRAM、SRAM)，進行資料讀寫的快取 (Cache) 應用等，提升SSD自外部傳輸與內(nèi)部連結(jié)的管控與效能實力。
工控SSD采購須知
SSD在工業(yè)儲存的優(yōu)勢愈來愈明顯，應用領域也逐漸打開，凌華科技指出，在KIOSK、Thin Client、POS、自動提款機、車用電腦等領域，導入速度會較快。至于在工廠環(huán)境，凌華則提出了幾點導入建議，包括溫度、穩(wěn)定性與控制IC的設計功力。
首先是溫度方面，由于工控環(huán)境的溫差較一般商用環(huán)境大，例如在鍋爐旁或部份高緯度地區(qū)的工廠，其溫差就可能相差到攝氏100度，在此情況下，SSD的寬溫設計要相當注意，一般的儲存設備可分為運作與儲存兩部份的溫度，也就是在運作時與靜態(tài)時，兩者的溫度會有不同要求，現(xiàn)在市面上的工規(guī)SSD，其寬溫設計多為攝氏-40~80度，已足以應用在大部分環(huán)境，而一般非工規(guī)SSD，寬溫則多僅在攝氏-20~60度，看似已經(jīng)足夠包涵大部分應用，但在更為嚴苛的環(huán)境中，還是會有穩(wěn)定方面的疑慮。
第二個考量是穩(wěn)定性。凌華科技指出，工廠產(chǎn)線直接涉及企業(yè)命脈，必須保持穩(wěn)定的生產(chǎn)狀態(tài)，一旦發(fā)生飛預期停機，輕則浪費工作時間、人力或者半成品的丟棄，重則延遲出貨，賠上大筆違約金，因此穩(wěn)定性向來是工廠設備的第一要求，SSD的內(nèi)部儲存技術(shù)采用Flash架構(gòu)，不像硬碟是機械式架構(gòu)，穩(wěn)定性已然足夠，因此可以注意外殼材質(zhì)，現(xiàn)在的儲存設備外殼有塑膠與金屬兩種材質(zhì)，其中金屬外殼雖然價格較高，不過散熱效果佳，雖然SSD本身的運作溫度就不高，不過在穩(wěn)定考量下，選擇金屬外殼還是一個較為保險的作法。
最后則是控制IC的設計功力，不只SSD，各種Flash儲存設備都會用到控制IC，控制IC主要負責NAND Flash的資料輸出入控制與儲存空間分配，因此控制IC的設計品質(zhì)，會影響Flash的使用狀況，設計得當?shù)目刂艻C，可以讓資料平均散步在每一顆NAND Flash上，而且會區(qū)隔出無法正常運作、處于壞軌狀態(tài)的NAND Flash，降低使用者出錯的風險，因此在采購時，必須將SSD廠商的韌體設計能力納入評估因素。
硬碟與SSD的取舍考量
目前各臺灣Flash廠商都已投入SSD的發(fā)展，就市場占有率來看，SSD以開始松動硬碟在工控領域的絕對地位，隨著NAND Flash的持續(xù)下跌，兩者的價差將會速縮短，放眼未來，SSD成為工控系統(tǒng)的主流儲存設備，其趨勢已然確立。
除了SSD外，硬碟仍是工控系統(tǒng)主流儲存技術(shù)，目前仍占有大部分市場，在設計系統(tǒng)時，兩者如何取舍考量，可從下面幾點判斷。
首先是啟動速度，由于SSD的Random Acess速度相當快，其啟動速度比任何一部傳統(tǒng)硬碟都快，因此很多人都以為從啟動速度就可以知道SSD的系統(tǒng)性能較佳，因此在部份啟動速度要求較高如Thin Client或醫(yī)療設備，SSD將會是較佳選擇。
第二則是讀取速度，這一部份用網(wǎng)路上取得的測試來看，采用硬碟的HP Mini 1000與采用SSD的Eee PC 901相比，Eee PC的SSD讀寫速度比Mini 1000稍快，隨機讀取速度則要快上許多；隨機寫入方面，Eee PC則相對遜色許多，因此所屬系統(tǒng)需要有經(jīng)常寫入，或是常會用到多工作業(yè)的Windows XP時，運作會不甚順暢，尤其若要在執(zhí)行資源使用較大的防毒軟體，情況將更嚴重。
第三則是耗電，就一般狀況來說，硬碟的耗電量會比SSD高，不過如果系統(tǒng)低負荷像是休眠狀態(tài)時，硬碟的消耗電力會比SSD低，當應用系統(tǒng)是多媒體裝置如電子看板、Kiosk、ATM等，這類只要開機就必需不間斷循環(huán)播出影片的系統(tǒng)，采用SSD的耗電會較佳，系統(tǒng)設計有頻繁或長時間休眠方面的考量，硬碟會是耗電較低的選擇。
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