固态硬盘和机械硬盘到底有啥不同?

纵观近10年来硬件发展的步伐,CPU从单核发展到目前的10核,内存容量从128M发展到如今的8G起步,显卡晶体管数量从几百万发展到上百亿,性能提升的幅度之巨大恐怕无法用语言去形容,而且发展到了今天性能依旧飞速增长。而机械硬盘性能方除了在容量上有较大突破外。

在读取性能上的发展到了今天可谓遇到了瓶颈,受限于温切斯特硬盘(机械硬盘)的结构限制,在读写性能上无法再度提升,因此近年来硬盘都在储存密度上下功夫。因此机械硬盘也成了高性能PC的最后一个短板,直到固态硬盘出现的那一天,读写性能的这块短板才真正被补上。

而固态硬盘的出现也不是一两年了,在它刚出现的时期,容量低、售价高昂是它的最大短板,也注定成为了少数土豪高端玩家才选择的产品,直到最近一两年,随着制造工艺不断成熟,售价也持续走低,容量也在一直增长。究竟固态硬盘是什么产品?他与机械硬盘又有什么样的不同?今天笔者就带你揭晓关于固态硬盘的一一些小秘密。

固态硬盘与机械硬盘的差异:

固态硬盘是由控制单元和固态存储单元组成的硬盘。固态硬盘的介质分为两种,一种是采用闪存作为介质,另外一种是采用DRAM作为存储介质,目前绝大多数固态硬盘采用的是闪存介质。

单元负责存储数据,控制单元负责读取、写入数据。由于固态硬盘没有普通硬盘的机械结构,也不存在机械硬盘的寻道问题,因此系统能够在低于1ms的时间内对任意位置单元完成输入、输出操作。

 

机械硬盘与固态硬盘的混合硬盘一定程度上兼顾了容量与读写速度

机械硬盘即是温彻斯特硬盘,其部件主要由: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。磁头可沿盘片的半径方向运动,加上盘片每分钟数千转的高速旋转,磁头就可以定位在盘片的指定位置上进行数据的读写操作。而混合硬盘则是机械硬盘+固态硬盘相结合,比较好的兼顾了容量与速度,虽然在读写速度上远不如真正固态硬盘。

固态硬盘与机械硬盘不同,零部件组成不像机械硬盘那样。它分为三大部分组成:闪存颗粒、主控、缓存

  闪存颗粒

闪存颗粒是固态硬盘的存储单元,按照类型分为SLC、MLC和TLC三种类型。在讲解这三种类型的闪存区别之前,普及一个词:P/E。 什么是P/E?P/E是指硬盘所有闪存单元都写满数据并擦除一次算作一个P/E。也就是说,所有的闪存都要写满数据,才能算作固态硬盘的一个P/E周期。假设一个硬盘有6个闪存颗粒,当这六个闪存颗粒都写满数据后,就算消耗了一次P/E。

了解完P/E概念后,我们再来说说SLC、MLC、TLC这三种颗粒的分类,目前市面上常见的MLC、TLC颗粒,SLC属于高端产品系列,高端原因除了读写性能出色外,更在于它的使用寿命:擦写次数可达上万次。而MLC具有2500~5000次P/E寿命,TLC具有500~2000次P/E寿命。

羊毛出在羊身上,SLC闪存虽然P/E寿命较高,但是也带来的价格的水涨船高,一般仅用于企业级SSD硬盘使用,市场上主流的SSD主要是MLC和TLC颗粒(eTLC也属于TLC类型)。 而全球能生产闪存颗粒的厂商也只有六家,他们的产品均采用自家产的闪存颗粒(原厂闪存颗粒目前有Intel、镁光、三星、闪迪、东芝、金士顿)。

主控芯片作用类似于主板的CPU,主要负责写入与读取处理的分配工作,数据分发和读取就是靠这个器件来完成的。主控主要有ARM、RISC两种架构,整体制造工艺处于55nm水平。主控的重要性等于一台电脑的CPU,运算能力越强。主控作用是负责将数据分发到各个闪存芯片,固态硬盘的数据存储有些类似于RAID5磁盘阵列的处理方法,也就是会把所有数据分别放在不同的闪存芯片中。

而缓存颗粒则是充当内存的角色,当主控处理数据量未能及时分配到闪存颗粒时部分待处理数据变储存在缓存中。目前不是每个品牌固态硬盘都配备缓存,是否需要缓存还是由主控特性而决定,也有部分厂商将缓存与主控封装在一起,因此外观上未能见到。

固件

固件作用相当于主板的的BIOS程序,是负责硬件最底层与软件的交互以及和主板的数据交接,如果固件出现问题,容易造成部分闪存被反复擦写,也就造成浪费P/E寿命,P/E擦写寿命完结后,固态硬盘便会出现故障,无法再进行读写甚至检测不到硬盘。某品牌固态硬盘更因为固件问题而导致产品检测不到硬盘(简称掉盘) 因此,固件也是比较重要的,厂商也有推出相应的软件方便消费者进行固件升级。

本文转自d1net(转载)

时间: 2024-09-23 00:57:41

固态硬盘和机械硬盘到底有啥不同?的相关文章

固态硬盘与机械硬盘有什么区别

  固态硬盘与机械硬盘的区别 固态硬盘和机械硬盘的区分方式有很多,首先从外形上,机械硬盘的体积要比固态硬盘大,所以重量也要比固态硬盘重,其次在售价方面,固态硬盘售价要比机械硬盘贵很多.在一般情况下,台式电脑中的基本都是机械硬盘,但随着固态硬盘的发展,随着市场和用户的各种需求,固态硬盘渐渐成为用户选购的重心. 固态硬盘的应用范围要比机械硬盘的使用范围更广泛,固态硬盘在电子世界中起着非常重要的部件,非常受到业内人士的重视,而机械硬盘使用范围就不像固态硬盘那样灵活了.目前固态硬盘中最大的容量体积为1.

固态硬盘和机械硬盘相比有什么好处

  固态硬盘(Solid State Drives),很多人都习惯称为SSD固态硬盘.它由控制单元和存储单元(FLASH芯片.DRAM芯片)组成,依靠低功耗高性能,成为时下电脑用户追捧.那么,固态硬盘有什么好处?下面电脑百事网小编给大家解析一下SSD固态硬盘的优缺点,一起来涨知识吧! 固态硬盘有什么好处 固态硬盘的优点: 1.启动快 没有电机加速旋转的过程. 2.读取延迟小 不用磁头,快速随机读取,读取延迟极小.根据相关测试:两台电脑在同样配置的电脑下,搭载固态硬盘的笔记本从开机到出现桌面一共只

固态硬盘加机械硬盘能开AHCI模式吗

网友最近问小编这样一个问题:固态硬盘加机械硬盘能开AHCI模式吗?随着SSD的流行,不少朋友的电脑都升级用上了固态硬盘,SSD+HDD双混合硬盘的电脑也越来越多,因此关于固态硬盘加机械硬盘是否需要开启AHCI模式也是电脑爱好者朋友比较关心的话题,本文就来解答一下. 固态硬盘 ■ 固态硬盘加机械硬盘能开AHCI模式吗? 答案是肯定的,只需要进行bios设置中,将硬盘模式设置为AHCI模式即可.如果电脑之前是IDE模式,买新硬盘后,需要在bios设置中,开启AHCI模式,然后再添加SSD(固态硬盘做

windows10双硬盘安装 机械硬盘也被识别为固态硬盘 无法优化了

问题描述 windows10双硬盘安装 机械硬盘也被识别为固态硬盘 无法优化了 解决方案 win10这块可能还没做稳定,也可能是驱动适配问题,可以看看相关驱动加载好了没

固态硬盘与机械硬盘区别是什么?

固态硬盘的最大区别就是存储介质. 就是有点像初中物理所说道的声音的传播,声音在不同介质中传播的速度是不一样的,在固体中传播速度高于在气体中的传播速度. 硬盘也是一个道理啊,固态硬盘存储介质是FLASH芯片,机械硬盘的存储介质是磁性盘片.读取速度自然不一样. 再者就是结构不同. 传统的机械硬盘结构复杂,有许多机械零件,盘片也很脆弱,受到外界的冲撞很容易损坏.而且机械部件也带来了不可避免的功耗和噪声. 固态硬盘则成功的避免了机械硬盘的缺点,无机械部件,0噪声,寿命长,抗冲撞,功耗更低(固态硬盘不需要

SSD固态硬盘对比机械硬盘有哪些优势

  也许是SSD(固态硬盘)对比起机械硬盘,速度提升实在猛烈,把电脑开机至进入系统从按分钟计时全面转变为以秒读数的时代.其实SSD的好处不仅在于速度上的变化,如果仅以为几百元的投资就只换来了这些,那就太年轻了! SSD构造相对简单,并不存在旋转盘片.磁头等复杂的机械机构,其主要由控制单元和存储单元(FLASH芯片)组成,简单的说就是用固态电子存储芯片阵列而制成的硬盘,因此抗震性极佳,无论电脑处于什么状态,任何动作都不会对其造成损伤(摔地除外).而机械硬盘就不说了,使用电脑时轻微的移动都有可能产生

固态硬盘和机械硬盘应如何选择?

怎样去DIY一台主机呢?它可以满足自己的工作.游戏需求,还要颜值高.噪音小.最重要的是价格要便宜,质量要好.本系列为让装机零基础的朋友可以轻松了解,所以尽量避免专业参数. 固态硬盘近年来发展迅猛,一副要取代机械硬盘的架势.虽然固态硬盘这两年价格下降不少,但是还是无法与机械硬盘相比,容量上更是不在一个数量级.我们攒机时,怎么在有限的预算内平衡速度.容量与价格之间的关系呢?今天就请跟随笔者来了解一下这方面的内容. 首先从外观上来讲,机械硬盘要比固态硬盘大了不少,重量上也比较沉.另外机械硬盘在使用时间

SSD固态硬盘寿命解读:其实比机械硬盘更可靠

SSD固态硬件正在取代传统机械硬盘成为主流的存储媒介,其存取速度快.容量也在不断增加,小巧的体积更是超薄电脑设备的首选.不过,SSD的使用寿命一直是令人担心的,常见的认知错误是"SSD固态硬盘没有机械硬盘耐用",但实际并非如此. 加拿大多伦多大学教授Bianca Schroeder,与谷歌工程师 Raghav Lagisetty及Arif Merchant花费6年时间,研究了大量品牌的SSD硬盘,包括企业级和消费级产品,最终对SSD的使用寿命得出了一些结论,下面一起来了解一下. 读取错

寿命之争:SSD其实比机械硬盘更可靠

SSD固态硬件正在取代传统机械硬盘成为主流的存储媒介,其存取速度快.容量也在不断增加,小巧的体积更是超薄电脑设备的首选.不过,SSD的使用寿命一直是令人担心的,常见的认知错误是"SSD固态硬盘没有机械硬盘耐用",但实际并非如此. 加拿大多伦多大学教授Bianca Schroeder,与谷歌工程师 Raghav Lagisetty及Arif Merchant花费6年时间,研究了大量品牌的SSD硬盘,包括企业级和消费级产品,最终对SSD的使用寿命得出了一些结论,下面一起来了解一下. 读取错