固态硬盘日用基础知识

固态硬盘日用基础知识

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singledog-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“3bitMLC”)

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SATA6GB，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