固態(tài)硬盤與機(jī)械硬盤的奧秘是什么

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(jī)械硬盤(HDD)和固態(tài)硬盤(SSD)兩種：

機(jī)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(jìn)行數(shù)據(jù)讀寫(可以想象一下唱片和留聲機(jī))。固態(tài)硬盤是采用的閃存芯片作為存儲介質(zhì)，因?yàn)椴淮嬖跈C(jī)械設(shè)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)。

一、機(jī)械硬盤重要參數(shù)解析

1、機(jī)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(jī)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(jī)械硬盤的工作原理，所以理論上來說，轉(zhuǎn)速越快，機(jī)械硬盤的讀取速度就越快。

3、機(jī)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(biāo)注硬盤容量時，采用的是千進(jìn)制，即 1TB=1000GB，1GB=1000MB。

4、機(jī)械硬盤緩存

因?yàn)闄C(jī)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(dāng)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(dá)到加速讀取的目的。

理論上來說，緩存越大越好，然而在實(shí)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(shí)際選購中，沒必要單單為了大緩存而花費(fèi)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(jī)械硬盤 SATA 接口，外形如下：

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(jī)械硬盤提升不高，外形如下：

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，外形如下：

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(jī)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(qiáng);當(dāng)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(jī)讀寫

單位是 IOPS,“IO”就是“Input/Output”，“輸入輸出”的意思 ,IOPS 就是每秒進(jìn)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(qiáng);當(dāng)我們在進(jìn)行病毒掃描，啟動程序時，主要發(fā)揮作用的就是隨機(jī)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(shí)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(jī)械硬盤與固態(tài)硬盤優(yōu)缺點(diǎn)對比

1、噪音

機(jī)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(jī)械馬達(dá)和風(fēng)扇，工作噪音值為 0 分貝。

2、物理碰撞

機(jī)械硬盤的數(shù)據(jù)都儲存在盤片里，通過磁頭來進(jìn)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(jī)械部件，所以因產(chǎn)生碰撞、震蕩和高速移動而導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失的可能性極小。

3、尺寸 / 重量

機(jī)械硬盤的尺寸臺式機(jī)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(jī)械硬盤輕。

4、數(shù)據(jù)存儲速度

SATA 協(xié)議的機(jī)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(jī)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(jī)械硬盤更低。

6、修復(fù)難度

相對于固態(tài)硬盤，機(jī)械硬盤的修復(fù)難度要更小。

7、價(jià)格

機(jī)械硬盤：2TB 容量，SATA3.0，7200rpm，價(jià)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(jià)格大概為 899 元。

四、機(jī)械硬盤日常使用注意事項(xiàng)

1、啟動、重啟與關(guān)機(jī)

盡力避免突然斷電導(dǎo)致的關(guān)機(jī);

不要使用常按電源鍵的方式關(guān)機(jī);

關(guān)機(jī)后等待五秒以上再開機(jī);

不要使用機(jī)箱上的重啟按鈕來重啟;

2、運(yùn)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(jìn)行碎片整理，再使用硬盤修復(fù)程序來修補(bǔ)有問題的磁道;

定期殺毒。

3、其他

不要拆開機(jī)械硬盤(必壞);

不要放在強(qiáng)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(xiàng)

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(dǎo)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(yù)留 15%以上的空間，預(yù)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(shè)置虛擬內(nèi)存;

5、不要在固態(tài)硬盤上運(yùn)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(fù)到出廠狀態(tài)，但每做一次 Trim 充值就相當(dāng)于完成了一次完整的擦寫操作，所以不要過多使用。

審核編輯 黃昊宇