为什么需要固态硬盘

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SSD固态硬盘和传统的机械硬盘相比,拥有读写速度快、防震抗摔、低功耗无噪音、轻便等优点,但其价格相对昂贵,且由于固态硬盘的特殊的磨损平衡机制,导致文件丢失后无法恢复。

泪雪网在前面就已经分享过“机械硬盘和固态硬盘的区别和特点”和“如何选择固态硬盘(SSD)与机械硬盘(HDD)”,可能描述和内容过于笼统,有些网友朋友也看的稀里糊涂,那么子凡就单独的和大家来谈一谈为什么需要购买 SSD 固态硬盘。

传统机械硬盘的瓶颈

机械硬盘的容量虽然在大幅度提升,但是这并不意味着它就是完美的与极致的选择。随着信息和网络的提升,机械硬盘在读取速度似乎已经快不够需求了,提升已经变得极其的困难,原因取决于传统机械硬盘的两大方面:单碟容量以及碟片转速。而单碟容量在很长时间内都保持在了单碟 1TB(3.5 英寸产品),而主流产品的碟片转速也只能达到 7200 转/分。这就意味着硬盘性能的提升,只能是通过多盘并行读取来实现,但是这样又会大大降低数据的安全性,可以说是到了两难的境地。所以这也就是机械硬盘所存在的瓶颈和局限性了。

传统机械硬盘对比

有对比才有选择,所以子凡就必须用传统的机械硬盘来做个对比参照。固态硬盘的接口规范和定义、功能及使用方法上与普通硬盘几近相同,外形和尺寸也基本与普通的 2.5 英寸硬盘一致。

固态硬盘具有传统机械硬盘不具备的快速读写、质量轻、能耗低以及体积小等特点,同时其劣势也较为明显。尽管 IDC 认为 SSD 已经进入存储市场的主流行列,但其价格仍较为昂贵,容量较低,一旦硬件损坏,数据较难恢复等;并且亦有人认为固态硬盘的耐用性(寿命)相对较短。

影响固态硬盘性能的几个因素主要是:主控芯片、NAND 闪存介质和固件。在上述条件相同的情况下,采用何种接口也可能会影响 SSD 的性能。(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。)

硬盘接口也是多种多样的,现在能见到的至少有 SATA、mSATA、M.2、SATA Express、PCI-E 及 U.2 等,主流的接口似乎还是是 SATA 接口,其次好像就是 M.2 了的感觉。

由于 SSD 与普通磁盘的设计及数据读写原理的不同,使得其内部的构造亦有很大的不同。一般而言,固态硬盘(SSD)的构造较为简单,并且也可拆开;所以我们通常看到的有关 SSD 性能评测的文章之中大多附有 SSD 的内部拆卸图。

反观普通的机械磁盘,其数据读写是靠盘片的高速旋转所产生的气流来托起磁头,使得磁头无限接近盘片,而又不接触,并由步进电机来推动磁头进行换道数据读取。所以其内部构造相对较为复杂,也较为精密,一般情况下不允许拆卸。一旦人为拆卸,极有可能造成损害,磁盘无法正常工作。这也是为何在对磁盘进行评测时,我们基本看不到关于磁盘拆卸图的原因。

固态硬盘的优势

2006 年,三星正式发布了一款容量为 32GB 的固态硬盘,至此固态硬盘的大幕算是真正拉开了。相比于传统机械硬盘,SSD 固态硬盘突破了传统机械硬盘的瓶颈以及局限性,有着诸多的优势。

读写速度快

采用闪存作为存储介质,读取速度相对机械硬盘更快。固态硬盘不用磁头,寻道时间几乎为 0。持续写入的速度非常惊人,固态硬盘厂商大多会宣称自家的固态硬盘持续读写速度超过了 500MB/s!固态硬盘的快绝不仅仅体现在持续读写上,随机读写速度快才是固态硬盘的终极奥义,这最直接体现在绝大部分的日常操作中。与之相关的还有极低的存取时间,最常见的 7200 转机械硬盘的寻道时间一般为 12-14 毫秒,而固态硬盘可以轻易达到 0.1 毫秒甚至更低。

防震抗摔性

传统硬盘都是磁碟型的,数据储存在磁碟扇区里。而固态硬盘是使用闪存颗粒(即 mp3、U 盘等存储介质)制作而成,所以 SSD 固态硬盘内部不存在任何机械部件,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,而且在发生碰撞和震荡时能够将数据丢失的可能性降到最小。相较传统硬盘,固态硬盘占有绝对优势。

低功耗

固态硬盘的功耗上要低于传统硬盘。

无噪音

固态硬盘没有机械马达和风扇,工作时噪音值为 0 分贝。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)。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。由于固态硬盘采用无机械部件的闪存芯片,所以具有了发热量小、散热快等特点。

工作温度范围大

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。固态硬盘比同容量机械硬盘体积小、重量轻。固态硬盘的接口规范和定义、功能及使用方法上与普通硬盘的相同,在产品外形和尺寸上也与普通硬盘一致。其芯片的工作温度范围很宽(-40~85 摄氏度)。

轻便

固态硬盘在重量方面更轻,与常规 1.8 英寸硬盘相比,重量轻 20-30 克。

固态硬盘的缺点

任何一个事物都是比较有两面性的,或许不能称之为两面性,而是都有优缺点,而非绝对的完美,固态硬盘也是一样。

容量难突破

截止子凡在泪雪网发稿时所查询到固态硬盘市面上最大容量的仅为 4TB,而通过一些电子商务网站看到的主流的容量依然还是 120G、240G 等存储,其中一款三星 1T 的售价就是 2.5k 以上了。

寿命限制

固态硬盘闪存具有擦写次数限制的问题,这也是许多人诟病其寿命短的所在。闪存完全擦写一次叫做 1 次 P/E,因此闪存的寿命就以 P/E 作单位。34nm 的闪存芯片寿命约是 5000 次 P/E,而 25nm 的寿命约是 3000 次 P/E。随着 SSD 固件算法的提升,新款 SSD 都能提供更少的不必要写入量。一款 120G 的固态硬盘,要写入 120G 的文件才算做一次 P/E。普通用户正常使用,即使每天写入 50G,平均 2 天完成一次 P/E,3000 个 P/E 能用 20 年,到那时候,固态硬盘早就被替换成更先进的设备了(在实际使用中,用户更多的操作是随机写,而不是连续写,所以在使用寿命内,出现坏道的机率会更高)。

另外,虽然固态硬盘的每个扇区可以重复擦写 100000 次(SLC),但某些应用,如操作系统的 LOG 记录等,可能会对某一扇区进行多次反复读写,而这种情况下,固态硬盘的实际寿命还未经考验。不过通过均衡算法对存储单元的管理,其预期寿命会延长。SLC 有 10 万次的写入寿命,成本较低的 MLC,写入寿命仅有 1 万次,而廉价的 TLC 闪存则更是只有可怜的 500-1000 次。

售价昂贵

市场上的 128GB 固态硬盘产品的价格大约在在 400 元人民币左右,而 256GB 的产品价格大约在 700 元人民币左右。而关注泪雪网的网友可能还发现了前两天报道的一篇关于 2017 年闪存芯片涨价的文章,这也就表明了在近一年 SSD 固态硬盘的容量不仅难以突破,就连价格可能也会继续保持甚至更高都是有可能的。

最后总结

以前都习惯把总结的小标题称为写在最后,但是总觉得似乎不够有吸引力,所以就改成最后总结试试看,是不是看似去怪怪的?哈哈哈,好啦,开始总结,说了一大堆关于固态硬盘的好与坏,那么我们是否还是有必要购买 SSD 固态硬盘呢?为什么要购买固态硬盘呢?

虽然固态硬盘也有着写入次数有限、数据损坏后不可挽救等问题,但是在经过厂商不断的一次次改进优化,固态硬盘完全还是能够满足日常的使用和高效率的数据存储与读取,当然如果你的要求只是单纯的普通办公,而又想要性价比高的话,那么传统机械硬盘可能更合适你,如果你追求速度和有这方面的需求,或者相应去体验新鲜事物,当然 SSD 可能已经不是那么新鲜了,大家还是可以尽管的去选购的,综合以上子凡所述和个人看法,固态硬盘的的确确还是非常值得大家选购的。