固態(tài)硬盤與機械硬盤的詳細介紹及區(qū)別詳細說明

硬盤是電腦里的倉庫，與內(nèi)存條這個臨時倉庫不同，只要不是硬盤被損壞或者人為操作，保存在里面的數(shù)據(jù)就是永久存在的。根據(jù)制作技術(shù)和存儲原理的的不同，硬盤又分為了機械硬盤（HDD）和固態(tài)硬盤（SSD）兩種：

機械硬盤是將數(shù)據(jù)保存在盤片上，盤片上面有一個無限接近它的磁頭，通過盤片的高速旋轉(zhuǎn)，使磁頭在盤片的指定位置上進行數(shù)據(jù)讀寫（可以想象一下唱片和留聲機）。固態(tài)硬盤是采用的閃存芯片作為存儲介質(zhì)，因為不存在機械設備，所以固態(tài)硬盤根據(jù)接口的不同可以做成各種外觀形態(tài)，SATA接口的固態(tài)硬盤內(nèi)部構(gòu)造如圖所示：

一、機械硬盤重要參數(shù)解析

1、機械硬盤接口

SATA接口：SATA接口到現(xiàn)在已經(jīng)革新了三代：

2、機械硬盤轉(zhuǎn)速

單位是“rpm（每分鐘轉(zhuǎn)速）”，如果是7200rpm，就說明盤片一分鐘能轉(zhuǎn)7200圈，前面我們已經(jīng)知道了機械硬盤的工作原理，所以理論上來說，轉(zhuǎn)速越快，機械硬盤的讀取速度就越快。

3、機械硬盤容量

單位一般是“TB”或者“GB”，“B”就是byte（字節(jié)）的意思，除了這三個，在日常生活中我們還會經(jīng)?？吹健盞B“、”MB“;有的硬盤制造商在標注硬盤容量時，采用的是千進制，即1TB=1000GB，1GB=1000MB。

4、機械硬盤緩存

因為機械硬盤的讀取速度一般和寫入速度一樣（小區(qū)塊測試除外），所以需要緩存來加速讀取，如果把容量比作倉庫的話，那緩存就是數(shù)據(jù)在傳輸途中的臨時倉庫，當調(diào)用A數(shù)據(jù)時，會順帶把A周圍的B數(shù)據(jù)放在緩存中，如果下次調(diào)用時需要的數(shù)據(jù)剛好在緩存中，就會直接從緩存中提取，從而達到加速讀取的目的，如圖所示：

理論上來說，緩存越大越好，然而在實際情況中，緩存對硬盤速度的提升相對于其他參數(shù)不算明顯，甚至在個別情況中會出現(xiàn)緩存大了反而降低讀取速度的情況，所以在實際選購中，沒必要單單為了大緩存而花費過多的銀子。

二、固態(tài)硬盤重要參數(shù)解析

1、固態(tài)硬盤接口

SATA接口：參考機械硬盤SATA接口，

M.2（AHCI協(xié)議）：也被叫做M.2（SATA總線），這種接口的固態(tài)硬盤走的還是SATA的通道，所以交換帶寬極限依然是SATA3.0的，在讀寫速度上相對于機械硬盤提升不高，

M.2（NVMe協(xié)議）：這種接口的固態(tài)硬盤才是真正意義上的高速固態(tài)硬盤，走的是PCIe通道，能夠突破SATA3.0的極限，而且PCe通道直連CPU，幾乎沒有延遲，

2、固態(tài)硬盤閃存類型

SLC：容量小，成本最高，速度最快，出錯率最低;

MLC：容量大，成本適中，速度適中，出錯的幾率相對SLC高;

TLC：容量最大，成本最低，速度最慢，出錯率最高。

3、固態(tài)硬盤TBW

TB就是TB的意思（不理解的翻上去看機械硬盤容量），W的意思是Write，TBW就是總寫入數(shù)據(jù)量;

這個參數(shù)一般寫在保修條例里，如“5年/150TBW”，意思是硬盤超過了五年或者總寫入數(shù)據(jù)量超過了150TB就不在保修范圍內(nèi)了。

4、固態(tài)硬盤MTBF

Mean Time Between Failure，中文意思是“平均故障間隔時間”，單位是小時。

5、固態(tài)硬盤MTTF

Mean Time To Failure，中文意思是“平均失效前時間”，單位是小時。

6、固態(tài)硬盤順序讀寫

單位是MB/s，在讀寫過程中會遵循先后順序，數(shù)值越高代表讀寫性能越強;當我們在拷貝大文件，編輯視頻時，主要發(fā)揮作用的就是順序讀寫性能。

7、固態(tài)硬盤隨機讀寫

單位是IOPS，“IO”就是“Input/Output”，“輸入輸出”的意思 ，IOPS就是每秒進行的IO操作次數(shù)，在讀寫過程中不遵循文件的先后順序，數(shù)值越高代表讀寫性能越強;當我們在進行病毒掃描，啟動程序時，主要發(fā)揮作用的就是隨機讀寫能力。

8、固態(tài)硬盤緩存

固態(tài)硬盤的讀取速度一般比寫入要快（小區(qū)塊測試除外），而且固態(tài)硬盤的寫入單位是頁，大小是4K，如果數(shù)據(jù)小于4K，就會把多個數(shù)據(jù)放在緩存中，等到足夠4K的時候，在一起寫到閃存中，而要存儲4K數(shù)據(jù)其實用不了多少緩存空間，因此，固態(tài)硬盤緩存的作用不是用來存數(shù)據(jù)的，而是存儲閃存映射表，完全可以調(diào)用電腦內(nèi)存來存儲映射表，所以對于固態(tài)硬盤來說，緩存不是必須的，因此很多品牌都會把固態(tài)硬盤做成無緩存。

三、機械硬盤與固態(tài)硬盤優(yōu)缺點對比

1、噪音

機械硬盤工作時，盤片會高速旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速越快，聲音越大;

固態(tài)硬盤內(nèi)部沒有機械馬達和風扇，工作噪音值為0分貝。

2、物理碰撞

機械硬盤的數(shù)據(jù)都儲存在盤片里，通過磁頭來進行讀取，如果產(chǎn)生碰撞、震蕩或者高速移動讓盤片損壞或磁頭位移，數(shù)據(jù)都有丟失的可能;

固態(tài)硬盤使用的是閃存顆粒，內(nèi)部不存在任何機械部件，所以因產(chǎn)生碰撞、震蕩和高速移動而導致數(shù)據(jù)丟失的可能性極小。

3、尺寸/重量

機械硬盤的尺寸臺式機一般是3.5英寸，筆記本硬盤一般是2.5英寸，超薄筆記本一般是1.8英寸;

固態(tài)硬盤根據(jù)接口不同，尺寸可大可小，重量比機械硬盤輕。

4、數(shù)據(jù)存儲速度

SATA協(xié)議的機械硬盤速度約為500MB/S;

NVME協(xié)議（PCIe 3.0 x 2）的固態(tài)硬盤速度約為1800MB/s;

NVME協(xié)議（PCIe 3.0 x 4）的固態(tài)硬盤速度約為3500MB/S。

5、功耗/發(fā)熱

機械硬盤：盤片轉(zhuǎn)速越快，功耗越高，熱量越高;

固態(tài)硬盤：功耗及發(fā)熱相對機械硬盤更低。

6、修復難度

相對于固態(tài)硬盤，機械硬盤的修復難度要更小。

7、價格（截至2020年4月23日）：

機械硬盤：2TB容量，SATA3.0，7200rpm，價格大概為399元;

固態(tài)硬盤：500GB容量，NVME協(xié)議（PCIe 3.0 x 4），TLC顆粒，價格大概為899元。

四、機械硬盤日常使用注意事項

1、啟動、重啟與關(guān)機

盡力避免突然斷電導致的關(guān)機;

不要使用常按電源鍵的方式關(guān)機;

關(guān)機后等待五秒以上再開機;

不要使用機箱上的重啟按鈕來重啟;

2、運行中

盡量不要去移動電腦;

關(guān)注硬盤溫度，盡量保持在20℃~25℃之間;

定期使用Windows中自帶的碎片整理工具進行碎片整理，再使用硬盤修復程序來修補有問題的磁道;

定期殺毒。

3、其他

不要拆開機械硬盤（必壞）;

不要放在強磁場物的附近，如音響、電視、磁鐵等;

水平或垂直放置，不要使底盤（電路板面）朝上;

不到萬不得已，不要使用低級格式化。

五、固態(tài)硬盤日常使用注意事項

1、小分區(qū)，如一塊128G的固態(tài)硬盤，分區(qū)時只分100G，留出的空間就會被自動用于固態(tài)硬盤內(nèi)部的優(yōu)化操作，如磨損平衡、垃圾回收和壞塊映射;

2、少分區(qū)，分區(qū)太多容易導致分區(qū)錯位，在分區(qū)邊界的磁盤區(qū)域性能可能會收到影響;

3、不要讓固態(tài)硬盤滿載，最好預留15%以上的空間，預留25%以上最佳;

4、給非系統(tǒng)盤的固態(tài)硬盤/分區(qū)做4K對齊;不要在固態(tài)硬盤上設置虛擬內(nèi)存;

5、不要在固態(tài)硬盤上運行P2P下載軟件;如果官方發(fā)布了最新的固件，及時刷新;

6、雖然Trim重置指令可以把固態(tài)硬盤的性能恢復到出廠狀態(tài)，但每做一次Trim充值就相當于完成了一次完整的擦寫操作，所以不要過多使用。