固态硬盘与普通硬盘的区别

固态硬盘与普通硬盘的区别

在过去10年里，CPU、内存、显卡等PC配件一直在高速发展，性能早已翻了几倍甚至几十倍。但硬盘是例外的，除了容量的大幅度提升外，传输速度没有质的飞跃，无论接口怎么变，从当初ATA 66/100/133，到SATA 1.5Gb/s还是目前的SATA 3.0Gb/s，硬盘速度提升并不是很明显，因此熟悉DIY的朋友都知道，硬盘早已成为PC系统的性能瓶颈。

当然，硬盘发展缓慢的原因与客观因素有关，目前大多数硬盘还是采用机械结构，转速是影响硬盘速度的重要因素，由于成本限制，目前只有服务器上用15000RPM的硬盘，民用级的还是10年前推出的7200RPM，这样注定硬盘速度不能有革命性的提升。因此，放弃机械结构、采用新的结构才是硬盘提速的根本途径。于是便有了固态硬盘固态硬盘概念早在2006年便有硬盘厂家提出。和传统机械硬盘采用的磁盘体、磁头、马达等机械零件不同，固态硬盘是由控制芯片和存储芯片（FLASH芯片或DRAM芯片）组成，简单来说，固态硬盘和我们熟悉的闪存盘、闪存卡较为相似。相比于传统的机械硬盘，固态硬盘有很多优点，如速度快、防震、体积小、零噪音等。

固态硬盘的容量小是因为固态硬盘的原理和U盘一样，使用的是高速的存储芯片代替了传统机械硬盘的磁性碟片，存储操作是电子操作的，而不再是机械结构，因此其特性相对普通硬盘就是容量小，速度快。

有一定DIY资历的朋友都知道，影响PC系统性能的主要部件，如CPU、内存和显卡等，一直遵循着摩尔定律而发展，每隔一段时间，在原来相同的价钱下，便能买到原来性能翻倍的硬件。但硬盘是例外的，这与它采用老式的机械结构有关。转速是影响硬盘速度的重要因素，由于成本限制与物理客观原因，转速不可能大幅提升

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。

固态硬盘的优点：

1、存取速度快，这也是固态硬盘最大的优点，固态硬盘没有磁头，采用快速随机读取，读延迟极小，无论是启动系统还是运行大型软件，固态硬盘的速度相比主流的机械硬盘有了质的飞跃。

2、防震抗摔，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。

3、发热低、零噪音，由于没有机械马达，闪存芯片发热量小，工作时噪音值为0分贝，闪存芯片发热量小。

4、体积小，相比传统的机械硬盘，固态硬盘体积更小，重量更轻，方便携带。

固态硬盘与传统硬盘比较的缺点：

1、成本高、最大容量低；

2、由于不像传统硬盘那样疲敝于法拉第笼中，固态硬盘更容易收到某些外界因素的不良影响。如断电（基于DRAM的固态硬盘尤甚）、磁场干扰、静电等。

3、写入寿命有限（基于闪存）。一般闪存写入寿命为1万到10万次，特制的可大100万到500万次，然而整台计算机寿命期内文件系统的某些部分的写入次数仍将超过这一极限；

4、数据损坏后难以恢复。一旦在硬件上发生损坏，如果是传统的磁盘或者磁带存储方式，通过数据恢复也许还能挽救一部分数据。但是如果是固态存储，一但芯片发生损坏，要想在碎成几瓣或者被电流击穿的芯片中找回数据那几乎就是不可能的；

5、能耗较高，基于DRAM的固态硬盘在任何时候的能耗都高于传统硬盘，尤其是关闭时仍需供电，否则数据丢失。

基于闪存的固态硬盘

基于闪存的固态硬盘（IDE FLASH DISK、Serial ATA Flash Disk）：采用FLASH 芯片作为存储介质，这也是我们通常所说的SSD。它的外观可以被制作成多种模样，例如：笔记本硬盘、微硬盘、存储卡、优盘等样式。这种SSD固态硬盘最大的优点就是可以移动，而且数据保护不受电源控制，能适应于各种环境，但是使用年限不高，适合于个人用户使用。在基于闪存的固态硬盘中，存储单元又分为两类：SLC（Single Layer Cell 单层单元）和MLC（Multi-Level Cell多层单元）。SLC的特点是成本高、容量小、但是速度快，而MLC 的特点是容量大成本低，但是速度慢。MLC的每个单元是2bit的，相对SLC来说整整多了一倍。不过，由于每个MLC存储单元中存放的资料较多，结构相对复杂，出错的几率会增加，必须进行错误修正，这个动作导致其性能大幅落后于结构简单的SLC闪存。此外，SLC闪存的优点是复写次数高达100000次，比MLC闪存高10倍。此外，为了保证MLC的寿命，控制芯片都校验和智能磨损平衡技术算法，使得每个存储单元的写入次数可以平均分摊，达到100万小时故障间隔时间(MTBF)。

基于DRAM的固态硬盘

基于DRAM的固态硬盘：采用DRAM作为存储介质，目前应用范围较窄。它仿效传统硬盘的设计、可被绝大部分操作系统的文件系统工具进行卷设置和管理，并提供工业标准的PCI和FC接口用于连接主机或者服务器。应用方式可分为SSD硬盘和SSD硬盘阵列两种。它是一种高性能的存储器，而且使用寿命很长，美中不足的是需要独立电源来保护数据安全。机械/固态硬盘外观比较

左边是一般的机械硬盘，右边是固态硬盘

在上一节中我们已介绍了固态硬盘及其优点，现在我们从外观上比较一下机械/固态硬盘。从上图可清楚看到，相比一般的3.5英寸机械硬盘，只有2.5英寸的固态硬盘体积明显小得多，更小巧轻便。

侧面看两款硬盘

从侧面的角度来看，这款固态硬盘甚至比我们常用的机械硬盘厚度要薄不少，厚度是这款机械营盘的一半不到，测量后厚度仅为9.3mm。

固态硬盘小巧玲珑

把固态硬盘放在3.5英寸机械硬盘上，更显得固态硬盘小巧玲珑。这款固态硬盘传输接口为主流的SATA 3.0Gb/s。

固态硬盘外观赏析

Patriot（博帝）Warp 固态硬盘 128GB

这款固态硬盘属于美国内存厂商Patriot（博帝）新推出的Warp系列，大小为128GB。硬盘采用黑色金属外壳设计，采用金属外壳的好处是可以屏蔽电磁波辐射和加强散热效果。根据资料显示，该固态硬盘标最大读取速度达175MB/S，最大写入速度也达到100MB/S，读写速度非常之高，是一般机械硬盘所不能比的。