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[導(dǎo)讀]硬盤是電腦里的倉庫,與內(nèi)存條這個臨時倉庫不同,只要不是硬盤被損壞或者人為操作,保存在里面的數(shù)據(jù)就是永久存在的。根據(jù)制作技術(shù)和存儲原理的的不同,硬盤又分為了機械硬盤(HDD)和固態(tài)硬盤(SSD)兩種:

硬盤是電腦里的倉庫,與內(nèi)存條這個臨時倉庫不同,只要不是硬盤被損壞或者人為操作,保存在里面的數(shù)據(jù)就是永久存在的。根據(jù)制作技術(shù)和存儲原理的的不同,硬盤又分為了機械硬盤(HDD)和固態(tài)硬盤(SSD)兩種:

機械硬盤是將數(shù)據(jù)保存在盤片上,盤片上面有一個無限接近它的磁頭,通過盤片的高速旋轉(zhuǎn),使磁頭在盤片的指定位置上進行數(shù)據(jù)讀寫(可以想象一下唱片和留聲機)。固態(tài)硬盤是采用的閃存芯片作為存儲介質(zhì),因為不存在機械設(shè)備,所以固態(tài)硬盤根據(jù)接口的不同可以做成各種外觀形態(tài),SATA接口的固態(tài)硬盤內(nèi)部構(gòu)造如圖所示:

一、機械硬盤重要參數(shù)解析

1、機械硬盤接口

SATA接口:SATA接口到現(xiàn)在已經(jīng)革新了三代:

2、機械硬盤轉(zhuǎn)速

單位是“rpm(每分鐘轉(zhuǎn)速)”,如果是7200rpm,就說明盤片一分鐘能轉(zhuǎn)7200圈,前面我們已經(jīng)知道了機械硬盤的工作原理,所以理論上來說,轉(zhuǎn)速越快,機械硬盤的讀取速度就越快。

3、機械硬盤容量

單位一般是“TB”或者"GB",“B”就是byte(字節(jié))的意思,除了這三個,在日常生活中我們還會經(jīng)常看到”KB“、”MB“;有的硬盤制造商在標(biāo)注硬盤容量時,采用的是千進制,即1TB=1000GB,1GB=1000MB。

4、機械硬盤緩存

因為機械硬盤的讀取速度一般和寫入速度一樣(小區(qū)塊測試除外),所以需要緩存來加速讀取,如果把容量比作倉庫的話,那緩存就是數(shù)據(jù)在傳輸途中的臨時倉庫,當(dāng)調(diào)用A數(shù)據(jù)時,會順帶把A周圍的B數(shù)據(jù)放在緩存中,如果下次調(diào)用時需要的數(shù)據(jù)剛好在緩存中,就會直接從緩存中提取,從而達到加速讀取的目的,如圖所示:

理論上來說,緩存越大越好,然而在實際情況中,緩存對硬盤速度的提升相對于其他參數(shù)不算明顯,甚至在個別情況中會出現(xiàn)緩存大了反而降低讀取速度的情況,所以在實際選購中,沒必要單單為了大緩存而花費過多的銀子。

二、固態(tài)硬盤重要參數(shù)解析

1、固態(tài)硬盤接口

SATA接口:參考機械硬盤SATA接口,外形如下:

M.2(AHCI協(xié)議):也被叫做M.2(SATA總線),這種接口的固態(tài)硬盤走的還是SATA的通道,所以交換帶寬極限依然是SATA3.0的,在讀寫速度上相對于機械硬盤提升不高,外形如下:

M.2(NVMe協(xié)議):這種接口的固態(tài)硬盤才是真正意義上的高速固態(tài)硬盤,走的是PCIe通道,能夠突破SATA3.0的極限,而且PCe通道直連CPU,幾乎沒有延遲,外形如下:

2、固態(tài)硬盤閃存類型

SLC:容量小,成本最高,速度最快,出錯率最低;

MLC:容量大,成本適中,速度適中,出錯的幾率相對SLC高;

TLC:容量最大,成本最低,速度最慢,出錯率最高。

3、固態(tài)硬盤TBW

TB就是TB的意思(不理解的翻上去看機械硬盤容量),W的意思是Write,TBW就是總寫入數(shù)據(jù)量;

這個參數(shù)一般寫在保修條例里,如“5年/150TBW”,意思是硬盤超過了五年或者總寫入數(shù)據(jù)量超過了150TB就不在保修范圍內(nèi)了。

4、固態(tài)硬盤MTBF

Mean Time Between Failure,中文意思是“平均故障間隔時間”,單位是小時。

5、固態(tài)硬盤MTTF

Mean Time To Failure,中文意思是“平均失效前時間”,單位是小時。

6、固態(tài)硬盤順序讀寫

單位是MB/s,在讀寫過程中會遵循先后順序,數(shù)值越高代表讀寫性能越強;當(dāng)我們在拷貝大文件,編輯視頻時,主要發(fā)揮作用的就是順序讀寫性能。

7、固態(tài)硬盤隨機讀寫

單位是IOPS,“IO”就是“Input/Output”,“輸入輸出”的意思 ,IOPS就是每秒進行的IO操作次數(shù),在讀寫過程中不遵循文件的先后順序,數(shù)值越高代表讀寫性能越強;當(dāng)我們在進行病毒掃描,啟動程序時,主要發(fā)揮作用的就是隨機讀寫能力。

8、固態(tài)硬盤緩存

固態(tài)硬盤的讀取速度一般比寫入要快(小區(qū)塊測試除外),而且固態(tài)硬盤的寫入單位是頁,大小是4K,如果數(shù)據(jù)小于4K,就會把多個數(shù)據(jù)放在緩存中,等到足夠4K的時候,在一起寫到閃存中,而要存儲4K數(shù)據(jù)其實用不了多少緩存空間,因此,固態(tài)硬盤緩存的作用不是用來存數(shù)據(jù)的,而是存儲閃存映射表,完全可以調(diào)用電腦內(nèi)存來存儲映射表,所以對于固態(tài)硬盤來說,緩存不是必須的,因此很多品牌都會把固態(tài)硬盤做成無緩存。

三、機械硬盤與固態(tài)硬盤優(yōu)缺點對比

1、噪音

機械硬盤工作時,盤片會高速旋轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)速越快,聲音越大;

固態(tài)硬盤內(nèi)部沒有機械馬達和風(fēng)扇,工作噪音值為0分貝。

2、物理碰撞

機械硬盤的數(shù)據(jù)都儲存在盤片里,通過磁頭來進行讀取,如果產(chǎn)生碰撞、震蕩或者高速移動讓盤片損壞或磁頭位移,數(shù)據(jù)都有丟失的可能;

固態(tài)硬盤使用的是閃存顆粒,內(nèi)部不存在任何機械部件,所以因產(chǎn)生碰撞、震蕩和高速移動而導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失的可能性極小。

3、尺寸/重量

機械硬盤的尺寸臺式機一般是3.5英寸,筆記本硬盤一般是2.5英寸,超薄筆記本一般是1.8英寸;

固態(tài)硬盤根據(jù)接口不同,尺寸可大可小,重量比機械硬盤輕。

4、數(shù)據(jù)存儲速度

SATA協(xié)議的機械硬盤速度約為500MB/S;

NVME協(xié)議(PCIe 3.0 x 2)的固態(tài)硬盤速度約為1800MB/s;

NVME協(xié)議(PCIe 3.0 x 4)的固態(tài)硬盤速度約為3500MB/S。

5、功耗/發(fā)熱

機械硬盤:盤片轉(zhuǎn)速越快,功耗越高,熱量越高;

固態(tài)硬盤:功耗及發(fā)熱相對機械硬盤更低。

6、修復(fù)難度

相對于固態(tài)硬盤,機械硬盤的修復(fù)難度要更小。

7、價格(截至2020年4月23日):

機械硬盤:2TB容量,SATA3.0,7200rpm,價格大概為399元;

固態(tài)硬盤:500GB容量,NVME協(xié)議(PCIe 3.0 x 4),TLC顆粒,價格大概為899元。

四、機械硬盤日常使用注意事項

1、啟動、重啟與關(guān)機

盡力避免突然斷電導(dǎo)致的關(guān)機;

不要使用常按電源鍵的方式關(guān)機;

關(guān)機后等待五秒以上再開機;

不要使用機箱上的重啟按鈕來重啟;

2、運行中

盡量不要去移動電腦;

關(guān)注硬盤溫度,盡量保持在20℃~25℃之間;

定期使用Windows中自帶的碎片整理工具進行碎片整理,再使用硬盤修復(fù)程序來修補有問題的磁道;

定期殺毒。

3、其他

不要拆開機械硬盤(必壞);

不要放在強磁場物的附近,如音響、電視、磁鐵等;

水平或垂直放置,不要使底盤(電路板面)朝上;

不到萬不得已,不要使用低級格式化。

五、固態(tài)硬盤日常使用注意事項

1、小分區(qū),如一塊128G的固態(tài)硬盤,分區(qū)時只分100G,留出的空間就會被自動用于固態(tài)硬盤內(nèi)部的優(yōu)化操作,如磨損平衡、垃圾回收和壞塊映射;

2、少分區(qū),分區(qū)太多容易導(dǎo)致分區(qū)錯位,在分區(qū)邊界的磁盤區(qū)域性能可能會收到影響;

3、不要讓固態(tài)硬盤滿載,最好預(yù)留15%以上的空間,預(yù)留25%以上最佳;

4、給非系統(tǒng)盤的固態(tài)硬盤/分區(qū)做4K對齊;不要在固態(tài)硬盤上設(shè)置虛擬內(nèi)存;

5、不要在固態(tài)硬盤上運行P2P下載軟件;如果官方發(fā)布了最新的固件,及時刷新;

6、雖然Trim重置指令可以把固態(tài)硬盤的性能恢復(fù)到出廠狀態(tài),但每做一次Trim充值就相當(dāng)于完成了一次完整的擦寫操作,所以不要過多使用。

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