固态硬盘日用基础知识

  固态硬盘(SSD)火了很久了,如今早已成为新装机的标配,老电脑也纷纷通过升级固态硬盘,提升开关机速度、系统流畅度等。下面就让爱组装电脑网小编带你去看看固态硬盘日用基础知识,希望能帮助到大家!

  史上最全的SSD固态硬盘知识扫盲

  机械硬盘瓶颈明显 固态硬盘弥补短板

  我们都知道木桶的短板效应,就电脑的速度来说,CPU缓存、显卡缓存、甚至是内存条都是以至少十倍百倍以上的速度差距远远的超过了所有的机械硬盘的,这就一定会给电脑的性能带来一些瓶颈。固态硬盘的存储速度是机械硬盘的5-10倍左右,多少能弥补一些硬盘在速度上的短板,所以如果你觉得你的旧电脑有些卡,反应慢,换一块固态硬盘绝对能给你的旧电脑带来新的生命。

  机械硬盘成电脑硬件上最大的短板

  关于固态硬盘的知识,要说的还挺多的,这里我会循序渐进,用直观、贴切的举例来帮助大家了解固态硬盘。

  一、固态硬盘和机械硬盘有什么区别?

  机械硬盘是利用磁性来记录信息数据的,原理类似于小时候听歌用的磁带,如果我们需要找到某个数据,磁盘就会转动到记录这个信息的部位,然后由磁头感应磁性来读取数据。

  机械硬盘对比固态硬盘

  固态硬盘是利用电流来记录信息数据的,原理类似与MP3,如果我们要找到某个数据,直接去找到存放数据的区域,就可以直接读取了。

  二、固态硬盘的颗粒(重中之重)

  闪存颗粒是固态硬盘用来存储数据的东西,分为SLC、MLC、TLC三种,是挑选固态最重要的参数。

  SLC:S是single,单一的意思,如single

  dog-单身狗。所以,SLC的每个存储单元只存储1bit的数据,这种存储方式稳定性强,读写速度很快,而且不会出错,并且寿命长,因此价格也是最贵的。

  MLC:M是multi,多个的意思,一般我们说的MLC就是指两个,所以,MLC的每个存储单元要放2bit的数据。

  TLC:T是triple,没错,就是“三杀”的那个 triple kill!

  所以,TLC颗粒的每个存储单元要挤3bit的数据。(由于MLC是多个bit的意思,多个包含3个,所以,有些厂商,如三星,会把自家使用TLC颗粒的EVO系列固态硬盘称为“3bit

  MLC”)

  市面上还有一些使用“白片”、“黑片”颗粒的固态硬盘的厂家,“白片”是指原厂检验不合格的瑕疵品,被偷偷卖给下游工厂来制作固态硬盘。“黑片”是连白片都比不上的废片,这类硬盘价格通常会远低于原厂颗粒的硬盘,给人一种“高性价比”的错觉。

  原片、白片、黑片

  三、主控

  如果说存储空间是一个超大的停车场,那么主控就是这个超大停车场的“管理员”啦,他负责指挥每一辆车准确、合理的进出自己的停车位。

  对于这么大的一个停车场,特别是三辆车挤一个车位的TLC颗粒的停车场来说,管理员是操碎了心。所以这个主控“管理员”必须要有过硬的身体素质(硬件要好)和扎实的管理方法(固件要好)。

  好的主控+优秀的固件就相当于让受过专业训练的交警来管理停车场,而渣的主控+渣的固件就相当于让一个骨瘦如柴,没有受过教育和训练的人来管理,所以啊,即使你的停车场修的很牢固,但是没用多久,管理员先累死了,整个停车场也就不能用了。

  四、缓存

  当你要存入很大、很多数据的时候,就是一次性往停车场存很多车的时候,主控“管理员”是忙不过来的。但是CPU很厉害啊:“我已经把这么多的车(数据)都给你送过来了,你工作慢也不能让我干等着啊!我还有很多事要忙的!”

  如果没有高速缓存这个临时的的停车场,他CPU就得干等着,我们就会感觉“慢”和“卡”,但是如果我们有一个高速缓存这么一个临时的停车场,管理员就可以说:“我先把剩下的这些车都放在这个临时的停车场中,我忙完眼前的事就给这些车安排车位。”于是CPU就可以高兴地忙自己的事去了,我们就会感觉电脑速度”快”、“流畅”。

  但是缓存这个“临时停车场”有个弊端,如果硬盘没有采取断电保护措施的话,一旦断电,停在这里的车可能就会不翼而飞了。(正规厂家都会有断电保护措施,无需太担心)

  五、3D NAND堆栈技术

  这是一个近几年才开始流行的技术。如果你还记得前面说的停车场的话,就很好理解这个技术了。

  3D堆栈啊,是由于近些年固态硬盘容量越来越大,所以每个存储单元“停车位”之间的密度越来越大,所以我们就把普通的一层的停车场盖成了许多层的楼层式停车场。这样一来,每个停车位之间就不用那么拥挤了,干扰变了,所以性能也就变好了。而对于厂家来说,成本也就更低。

  六、接口、总线、协议

  由于近些年固态硬盘发展的很快,新老产品技术交替,所以市面上固态硬盘的接口、协议等有些乱七八糟的,他们之间有着剪不断,理还乱的关系。

  接口:

  接口就是把几条导电的铜线做成不同形状的插头。市面上主流的固态硬盘接口有 SATA、mSATA、m.2、PCI-E插槽这4种。

  4种主流的接口

  他们之间除了在外观上有不同外,性能上也有较大的区别。

  SATA接口:

  SATA接口

  SATA接口属于老式的接口,分SATA 3GB和SATA6

  GB,我们的机械硬盘使用的也是这种接口,兼容性强,新老电脑基本都通用。只不过,这种接口SSD速度稍慢,延迟稍高,最大速度不会超过600MB/s

  mSATA接口:

  mSATA接口

  这种接口不多,一般会用在早期笔记本上。只不过,如今笔记本大都用的是M.2接口,因此这种接口基本逐渐被淘汰了。

  M.2接口:

  M.2接口有两种:M key和B key,如图所示

  M型接口的固态硬盘一般来说性能较好,价格普遍比SATA接口SSD贵,并且需要主板配备M.2接口,目前主流新主板都配备这个接口。而很多老主板或者一些新入门主板都没有这个接口,因此购买这种硬盘之前,需要了解下主板是否带有M.2全速接口。由于走PCI-E×4这条高速功路,速度能轻松达到1500MB/s以上,如果还支持NVMe协议那速度能轻松达到2000MB/s及以上。

  B&M型接口的固态硬盘兼容性好,两种M.2的插槽都能用,但是速度稍慢,虽大也就1000MB/s。

  PCI-E接口:

  PCI-E接口

  这个长得跟显卡一样的固态硬盘也是 PCI-E ×4的接口,支持PCI-E

  ×4的总线。但是现在的主板大多数是没有PCIE-4的插槽的。所以一般都是接在显卡的插槽里使用的,这种接口固态硬盘速度虽然快,但很多平台可能不支持,因此市面上相对不是很常见。

  4KB随机读写

  4k随机读写性能

  说了这么多,终于又回到正题了。

  固态硬盘虽然顺序读写速度超快,但是那是只有在读写一整个大文件(如一部电影)时才能体会到它的优势,而影响我们日常使用的是硬盘的4K

  随机读写速度(这里的4K是4KB)。

  总结:

  1、固太硬盘最重要的是颗粒和主控,所以尽量买能自主研发生产颗粒厂家的品牌,如intel、三星、闪迪、东芝、镁光(英睿达)、海力士,或者使用这几家原厂颗粒的品牌如浦科特、海盗船、建兴等。

  2.SLC、MLC、TLC这三种颗粒在速度和使用寿命上存在很大差距,但是现在是TLC颗粒的时代,TLC虽然是这几个中最差的,但是正常使用的情况下用5年以上没有问题,而且容量越大,寿命也就越久。况且TLC有很高的价格优势。

  3.120GB装个系统,装几个日常软件、装一个大型游戏就差不多满了,建议首选240GB容量。

  4.缓存越大越好。

  5.新配电脑的用户建议选择M.2接口的硬盘,因为这是未来的主流。老电脑升级的用户要检查主板是否有M.2插槽。

  6.4k读写性能才是影响日常体验的重中之重,购买前需要重点关注。

  监控入门知识:网络监控硬盘录像机的安装连接

  今天侧重说网络硬盘录像机安装知识,每个品牌录像机的构造都大同小异,这里这是示意图,安装请以实际为准。

  打开录像机后盖,可以看到内部构造。通常硬盘录像机都不带硬盘哈,需要根据实际需求自己挑选合适功能、合适的容量的硬盘。

  硬盘是需要另外购买配备的,但硬盘电源线,数据线,固定螺丝这些配件购买录像机时候是自带的,是标准配件,有些型号录像机会有接线端子和脚垫。

  连接硬盘就不需要多说了,把电源线和数据线连接主板和硬盘就可以了。

  通常在录像机底面用螺丝来固定硬盘。另外注意一定要把录像机脚垫安装好,很多人不注意或者忘记安装,其实脚垫是有减震和降低噪音的作用,能够延长录像机使用寿命。

  科普知识:固态硬盘与机械硬盘的区别

  机械硬盘即是传统普通硬盘,主要由:盘片,磁头,盘片转轴及控制电机,磁头控制器,数据转换器,接口,缓存等几个部分组成。机械硬盘中所有的盘片都装在一个旋转轴上,每张盘片之间是平行的,在每个盘片的存储面上有一个磁头,磁头与盘片之间的距离比头发丝的直径还小,所有的磁头联在一个磁头控制器上,由磁头控制器负责各个磁头的运动。

  固态硬盘(Solid State

  Drives)是用固态电子存储芯片阵列而制成的的硬盘。1970年,StorageTek公司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。而那是人们对固态硬盘的认知和需求并不高,直到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,固态硬盘从此走进了人们的视野,2007年6月,东芝推出了第一款120GB固态硬盘笔记本电脑,固态硬盘也在近几年得到了快速的发展。

  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。现在主流采用FLASH芯片作为存储介质。

  【固态硬盘优点】

  1. 固态硬盘启动快,没有电机加速旋转的过程。

  2.

  固态硬盘不用磁头,快速随机读取,读延迟极小。根据相关测试:两台电脑在同样win7配置的电脑下,搭载固态硬盘的笔记本从开机到出现桌面一共只用了18秒,而搭载传统硬盘的笔记本总共用了31秒,两者几乎有将近一半的差距。

  3. 相对固定的读取时间。由于寻址时间与数据存储位置无关,因此磁盘碎片不会影响读取时间。

  4. 基于DRAM的固态硬盘写入速度极快。

  5. 固态硬盘无噪音。因为不像普通硬盘那样有机械马达和风扇,工作时噪音值为0分贝。某些高端或大容量产品装有风扇,因此仍会产生噪音。

  6. 低容量的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。

  7.

  固态硬盘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。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,而且在笔记本电脑发生意外掉落或与硬物碰撞时能够将数据丢失的可能性降到最小。

  8.

  固态硬盘工作温度范围更大。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,一些工业级的固态硬盘还可在-40~85摄氏度,甚至更大的温度范围下工作。

  9. 低容量的固态硬盘比同容量硬盘体积小、重量轻。但这一优势随容量增大而逐渐减弱。直至256GB,固态硬盘仍比相同容量的普通硬盘轻。

  【固态硬盘与机械硬盘对比】

  1、访问速度

  固态硬盘在传输速度上有很大的优势,最高可达500M/秒,其中读取速度达到400-600M每秒,写入速度同样可以高达200M每秒。对于1G的文件只需几秒就可搞定,而传统的IDE硬盘读取速度极限是无法超越200M每秒,写入速度也很难突破100M每秒,平时基本在几拾M每秒,这样对于常常需要读取大文件或处理大文件的用户来讲,使用固态硬盘是不错的选择。

  2、数据安全

  我们都清楚传统的硬盘是通过磁头读取盘片来完成数据读写的,特虽是在高速旋转过程中盘片和磁头碰撞更容易造成数据受损,而固态硬盘没有盘片,所以只要其芯片不受到外形挤压产生形变,数据就能获得安全的保存,所以在数据安全方面固态硬盘和普通硬盘的区别是很大的。

  3、经济价格

  固态更盘在速度及安全方面有很大的优势,因为是最新技术所以在价格方面相对传统硬盘来讲高了很多,固态硬盘现在的价格一般是传统硬盘的2-3倍,但是随着摩尔定律的不断发展,固态硬盘NAND闪存芯片密度会越来越大,则存储量越来越高,以后的价格也会越来越低,可以预见得到固态硬盘取代传统硬盘势在必行。

  4、抗震能力

  机械硬盘因使用高速转动的盘片和磁头来回寻道读写数据的原理,所以不能出现高强度的震动,否则磁头与高速转动的盘片接触会造成盘片划伤和损坏,导致硬盘报废,所以在使用机械硬盘时必须避免震动的发生,而固态硬盘采用的是固态电子存储芯片阵列,焊接在电路板上,相比机械硬盘有更加轻薄的机身和更好的抗震耐受力。

  5、功耗和噪音

  机械硬盘高速转动的盘片需要一个高功率的步进电机来驱动,而固态硬盘不需要电机来驱动,所以机械硬盘在功耗上就大了许多,,工作时因电机的转动,会出现微小的震动和噪音,而固态硬盘是没有这些问题的。

  6、固态硬盘相比传统硬盘数据恢复难度要大

  SSD硬盘如果坏了,数据恢复的难度要比传统硬盘大很多,所以这块还是请大家多注意一下的,不要被SSD硬盘各种先进,各种好蒙蔽了双眼哦。

  SSD固态硬盘的物理组成基本上就是闪存+主控+缓存+PCB+接口,没有机械部件,数据读写都是电子讯号,不存在马达转速这样的瓶颈因素,性能自然就上来了。通过上述有关固态硬盘和普通硬盘的区别的说明二者的优劣可以得到以下几点:

  1. 体积和重量:SSD完胜

  2. 噪音和震动:SSD再次完胜,绝对静音,而HDD的噪音可高可低,有的足以会让人抓狂,而且震动也是一个要考虑的问题。

  3. 温度:HDD工作时的最高温度在四五十度左右,SSD要低,不过这个问题影响不大。

  4. 功耗:HDD最大功耗约为5-10W左右,而SSD通常是3W以内,同样地这个问题影响也不算大,企业级用户就另算了

  5. 容量:HDD胜出,民用级SSD现在有1TB了,不过很贵,现在要2000多大洋,而HDD最大已有4TB了。

  6. 价格:HDD胜,而且容量越大,HDD优势越明显。

  【如何挑选】

  大容量用户:随着大数据时代的来临,数据将会呈现爆炸式的增长,无论是企业还是个人都需要更大容量的存储。而HDD在容量方面的优势非常明显,选择HDD无疑是最佳选择。

  速度需求:如果你对存储速度有特殊的要求,那么你就选择SSD。

  多媒体用户:多媒体的存储需要占用大量的存储空间。

  游戏用户:游戏用户往往需要快速的反应速度,所以如果你是游戏的忠实爱好者,那么选择SSD。

  经常出差的人:这些人往往需要经常携带笔记本等出差,往往会遇到各种意外情况,SSD硬盘能够有很好的防震作用,能够保护好企业数据安全。

  追求性价比的买家:钱如果是用户考虑的首要因素,那么HDD就是首选,由于技术成熟,其性价比更高。

  印刷打印用户:视频和相片的编辑需要重复存储,对硬盘寿命有较大要求。

  一般用户:如果你对硬盘的速度没有什么特殊的要求,也对硬盘的稳定性和抗震性方面没有特殊的要求。那么你就没有必要选择价格昂贵的SSD。

  机械硬盘(HDD)依然是目前主流的存储设备,而固态硬盘(SSD)则拥有着非常广阔的市场前景,2013年,有机构甚至预测SSD的市场将翻番,而到2016年,甚至能够占市场的40%。的确,随着SSD技术的不断完善,价格和容量、寿命等问题将会逐步解决,SSD有很好的市场前景。

  目前,单一使用机械硬盘(HDD)或固态硬盘(SSD)有时候并不能达到用户的需求,人们一直在追求能够既满足性能需求又性价比高的存储方式。混合存储硬盘式近年提供的一个新概念,集合机械硬盘和NAND闪存的优势,期待能够解决用户需求难题。

  虽然目前,希捷等厂商都已经推出过类似混合硬盘的产品,但是其在市场上的普及并不理想,就起原因还是不能够真正的结合两者的优势。而在笔记本和服务器等领域,另一种基于硬件方面的混合存储已经悄然出现。虽然算不是真正意义的混合存储,但是这种以SSD作为存储缓存来提供高存储效率,利用HDD来提升存储容量的存储方式还是得到了不少用户的推崇。

  【爱组装电脑网小编建议】

  购买笔记本或者台式机,如果经济条件允许,建议配置是SSD+HDD的储存组合方案,就是系统安装在SSD提高工作运行效率,而储存就在HDD。而笔记本最常见的个人用户升级方式则是:针对不同的笔记本机型,通过置换光驱位来实现固态硬盘的扩充,在不改变原有本盘的同时实现SSD+HDD方案。

  这种混合方式的搭配是目前非常流行的方式,不但是个人采用的方式,很多笔记本、超级本都采用这样的方式来提升启动以及休眠恢复速度;节省了电力并且延长电池寿命,由于数据采集于闪存,盘片不需要旋转,系统耐用性以及寿命都得到延长。安装混合驱动器与安装传统硬盘没有区别。

  固态硬盘的价格普遍比机械硬盘高,随着技术不断的提升,固态硬盘的价格也在越来越低,走进寻常百姓家。不过,随着固态硬盘的发展,越来越高的容量也会慢慢取代掉机械硬盘。

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