写在前面
其实这篇文章的灵感,来源于一位头条网友和我的对话。
来自头条网友的私信
看到这位网友直击灵魂的三连问,让我不禁回想起自己折腾数码产品的十几年间,从去中关村被各种套路的懵懂少年,到慢慢积累了一点知识开始自己 DIY,再到现在返璞归真一切都在自己预算之内买配置最高最省心的。
这一路走来,我也请教过不少朋友和老师,今天这篇文章,就来介绍一些关于固态硬盘的基础知识,也作为自己新年伊始“数码选购那些事儿”的开篇。
让我们带着这位网友的问题,开始今天的文章吧!
什么是固态硬盘
在讲什么是固态硬盘之前,我们先来简单了解一下它诞生的原因。
一个新事物的诞生都是由于旧事物的落后,固态硬盘亦是如此。由于传统机械硬盘在工作原理上的限制,主流硬盘的转速已经停留在 7200转/分许多年,除了容量上还可以不断增加之外,其他方面的性能一直无法得到提高,甚至已经开始拖电脑整体性能的后腿了。
传统机械硬盘
为了改变这种落后的现状,1984 年日本东芝公司发明出闪存这种全新的存储介质,自此固态硬盘(以下简称 SSD)就应运而生了。
固态硬盘
了解了固态硬盘的历史,我们可以给出固态硬盘的概念了:所谓固态硬盘(Solid State Disk或Solid State Drive),也就是我们常说的 SSD,简单来说由五部分构成的:主控芯片,闪存,外置缓存颗粒,PCB板以及外壳。
固态硬盘构成
主控:主控是固态硬盘的大脑。类似于CPU,进行固态硬盘的内部运算。
存储颗粒:实际存储数据的地方。
缓存:类似于内存,有些固态硬盘设计在主控制器内部,有些则放置在外部。
PCB板:把主控、缓存、存储颗粒等其他芯片焊接在上面的的板子,类似于主板
外壳,铁壳子或者塑料盒子。
固态硬盘的优缺点
通过上一节的介绍,我们知道了什么是固态硬盘以及固态硬盘的组成部件有哪些。这一节我们来讨论一下固态硬盘的优缺点。而一件事物的优点和缺点,都是相对来说的,固态硬盘也不例外,它参考的对象就是我们最为常见的传统机械硬盘。
传统机械硬盘工作原理
如上图,是一块典型的机械硬盘结构图。可以看到机械硬盘本质上还是属于电磁存储,而固态硬盘则使用了半导体存储。
使用寿命
另外,机械硬盘只要机械结构不损坏理论上是可以一直用的,但是固态的数据颗粒写入次数达到一定水平就会寿命终结,而且无法恢复。不过固态目前寿命也很客观,目前的主控对于固态的数据读写有着严格的算法控制,一般的固态只要不是天天24小时写数据,用个5年还是没问题的,而很多机械的寿命也不过5年,所以就目前的技术来说,固态的寿命是不需要担心的。
噪音
由于要操控磁头,所以机械硬盘内部会有电机用来传动,而固态硬盘却没有,这也是为什么机械硬盘噪音要大于固态硬盘的原因。
读写速度
固态硬盘由于内部不存在机械运动,采用闪存颗粒,所以拥有比机械硬盘更低的寻道时间,读写速度相对于机械硬盘来说提升巨大。至于实际表现到底如何,我们后续会进行详细的对比。
价格
相对于传统机械硬盘来说,固态硬盘作为仅二十年来崛起的新秀,其价格自然是要高出同样容量的机械硬盘一大截。不过随着NAND闪存价格的不断下降,现在SSD的价格已经便宜到白菜价,今年固态硬盘也大幅度下调,比如intel的760P M.2系列,256G的价格只要299元,1T只要1000元跟数年前机械硬盘一个价格。
为什么换了固态硬盘电脑会变快
老电脑之所以让人无法忍受,最直观的一个原因就是开机时间慢如牛。笔者曾经实测一台 年购买的联想家悦台式机,更换固态硬盘之后开机时间从原先的 5 分钟提升到只需要 49 秒。
旧电脑的开机速度令人抓狂
这其中到底是什么原因呢?
其实无论是电脑开关机还是玩游戏或者看电影,电脑在开始正式执行任务之前的等待时间里,做的事情都是一样的:把硬盘的数据拷贝到内存。因为CPU直接连接的是内存,它只能针对内存的数据去处理,所以加载的时候硬盘就会把数据打包传递给内存,当数据传输完成,准备工作也就结束了,经过 CPU 超高速的处理,你就可以看到电脑桌面了。
CPU与内存之间的数据传输是非常快的,随随便便就能达到几十GB/S,所以CPU和内存之间不会存在速度瓶颈,但是传统机械硬盘连续读写速度只有200MB/S,远远低于内存速度,就成了拖慢电脑速度的元凶。
假如硬盘不能及时把数据传输给内存,那么CPU只能空闲等着,给你实际的感受就是电脑开机很慢,你也许会觉得是电脑性能不够,实际上是硬盘传递给内存这部分花费了大量时间。换了固态硬盘之后内存到硬盘之间的速度瓶颈就解决掉了,所以你的电脑就会如丝般顺滑。这就是更换固态硬盘能够给电脑提速的原因。
SATA接口固态硬盘
光知道电脑速度变慢的原因还不够,如果使用的方法不正确效率也会大打折扣。我们还需要做一些针对性的措施来提升固态硬盘的使用效率。
首先,操作系统是一定要安装在固态硬盘里的,因为系统本身文件相当碎片化,涉及到大量的随机读写,将操作系统安装到固态你会发现windows变得非常顺滑。另外,常用的软件比如微信、QQ,浏览器和输入法等也都推荐放在固态里。其他的软件就可以根据自身需求选择安装在哪里了,对于游戏来说,普遍体积比较大,就不要占用寸土寸金的固态硬盘了,当然,经常玩的游戏而且硬盘读写操作非常频繁的话,放入固态硬盘还是有很大的提升的。
选购固态硬盘要注意哪些方面
选择接口类型
目前市面最常见的两种接口类型
本节开始之前,先澄清一个普遍的误区:硬盘接口类型不同只是长得不同而已,实际使用起来没有区别。其实这是不对的,接口其实真正决定了速度的上限,不管你固态实际能力多强,速度多快。
固态硬盘最常见的是SATA接口和M.2 nvme接口,其实还有 PCIE,由于比较小众,这里就不多做介绍了。
SATA接口的SSD使用广泛,已经流行了好几年,目前市面上比较普遍。老电脑更换固态硬盘一般也只能选择这种,因为SATA接口的SSD使用的是和机械硬盘一样的接口,兼容性更好。
M.2接口的nvme协议的高性能SSD是近两年新出的,非常小巧,无论是顺序读写速度还是 4K IPOS性能都比SATA接口高两倍以上,性能更强。新装电脑的用户和笔记本用户建议选择M.2接口的SSD,往主板上一插,即插即用没有接线的烦恼。
选择容量大小
这里还要再澄清一个误区:固态硬盘的容量大小与速度没有关系。其实这也是大错特错的。
SSD读写速度之所以快,就在于其读写时,是将数据分散同时读写多个闪存芯片的。显然,有16片闪存芯片的256G产品由于可以同时读写更多的闪存芯片,速度就比只有8片闪存芯片的128G产品速度快了。
SSD常见的有128GB、256GB、512GB、1T、2T这几种容量,同一型号的SSD,容量越大,性能越好,寿命越久,当然价格也越高。目前 512GB 的固态硬盘价格也已经下探到 500 元以下,所以综合来看,512G 固态会是将来销售最火热的容量。
选择主控单元与存储单元
主控相当于固态硬盘的大脑,直接影响着SSD的各方面数据,目前较好的主控是Marvell、三星、东芝等。而存储颗粒是存储数据的地方,自然也非常重要,目前主要分三种类型:SLC、MLC和 TLC。普通用户只需要知道下面的选择标准就好:SLC最好但是成本太高;MLC比SLC差一点但是胜在性能稳定,耐用寿命长;TLC颗粒最便宜,也是现在的主流,虽然各方面都不如MLC,但只要选大品牌的原厂颗粒,质量也不会差。
存储颗粒
研究速度参数
用户的电脑使用对于文件的处理大概有两种场景:一是日常使用过程中,如打开文件、游戏观看视频等,考察的碎片读写能力。对于这项能力对应的速度指标是 4K IPOS。这项指标越高,速度越快,体验越好。
另外一种就是对于大文件的传输,比如 4K 高清电影、大量的单反照片等等,这种考察的是硬盘的顺序读写速度,这项指标的数值越大,传输速度越快。
能否自己更换固态硬盘
能否自己更换固态硬盘,这个问题主要是针对笔记本用户。台式机用户基本上都可以自行更换而且非常简单。但是对于笔记本用户来讲,主要分两种:
高度集成化的笔记本
很多轻薄本都是这类产品,典型的就是苹果的 MacBook Pro。硬盘在购买时一旦选定,后期基本上是没有更换的可能了,除非更换整个主板。购买这类笔记本时一定要考虑清楚,在自己预算之内买配置最高的。
模块化的笔记本
目前主流的笔记本包括游戏本,由于不需要太严格地控制体积,所以硬盘都是可插拔和更换的。这类笔记本用户可以很方便地自行打开后盖,根据具体情况选择更换硬盘还是直接增加硬盘。
写在最后
随着固态硬盘价格的逐渐走低,将来固态硬盘完全取代机械硬盘已经是必然的趋势。这篇文章分享了一些基础的固态硬盘知识和选购攻略,相信可以帮助电脑面前的你找到最适合你的那一款。
感谢收看图南指北,我们下期再见,拜拜。