在傳統(tǒng)的電腦配置中,硬盤都是使用的普通硬盤,但是隨著科技的進(jìn)步,出現(xiàn)了固態(tài)硬盤,因?yàn)楣虘B(tài)硬盤速度比機(jī)械的快太多,所以出現(xiàn)了逐步取代普通硬盤的趨勢(shì),而且現(xiàn)在購(gòu)買的筆記本電腦都是默認(rèn)安裝的固態(tài)硬盤,但機(jī)械硬盤容量大是固態(tài)硬盤不能比的,那么,到底是普通硬盤好還是固態(tài)硬盤好?普通硬盤和固態(tài)硬盤的區(qū)別有哪些呢?
傳統(tǒng)普通硬盤也就是機(jī)械硬盤,主要由:盤片,磁頭,盤片轉(zhuǎn)軸及控制電機(jī),磁頭控制器,數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器,接口,緩存等幾個(gè)部分組成,如下圖。
機(jī)械硬盤中所有的盤片都裝在一個(gè)旋轉(zhuǎn)軸上,每張盤片之間是平行的,在每個(gè)盤片的存儲(chǔ)面上有一個(gè)磁頭,磁頭與盤片之間的距離比頭發(fā)絲的直徑還小,所有的磁頭聯(lián)在一個(gè)磁頭控制器上,由磁頭控制器負(fù)責(zé)各個(gè)磁頭的運(yùn)動(dòng)。磁頭可沿盤片的半徑方向運(yùn)動(dòng),加上盤片每分鐘幾千轉(zhuǎn)的高速旋轉(zhuǎn),磁頭就可以定位在盤片的指定位置上進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀寫操作。硬盤作為精密設(shè)備,塵埃是其大敵,必須完全密封。
固態(tài)硬盤(Solid State Disk或Solid State Drive),也稱作電子硬盤或者固態(tài)電子盤,是由控制單元和固態(tài)存儲(chǔ)單元(DRAM或FLASH芯片)組成的硬盤。固態(tài)硬盤的接口規(guī)范和定義、功能及使用方法上與機(jī)械硬盤的相同,在產(chǎn)品外形和尺寸上也與機(jī)械硬盤一致。
固態(tài)存儲(chǔ)技術(shù)(簡(jiǎn)稱為SSD),一般可以分為二種,一種是基于閃存的SSD,采用FLASH MEMORY 作為存儲(chǔ)介質(zhì),這也是我們通常比較常見的SSD,象我們經(jīng)常使用的U盤,數(shù)碼相機(jī)等一些電子存儲(chǔ)器及另外一些ATA、SCSI、FC接口的Flash Disk,統(tǒng)稱為閃存盤;SSD的另一種是DDRRAM Base SSD,采用DDRRAM作為存儲(chǔ)介質(zhì)、仿效傳統(tǒng)磁盤驅(qū)動(dòng)器的設(shè)計(jì)、可被各種操作系統(tǒng)的文件系統(tǒng)工具進(jìn)行卷設(shè)置和管理,并提供工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的PCI和FC接口用于連接主機(jī)/服務(wù)器或存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的存儲(chǔ)設(shè)備,可分為SSD驅(qū)動(dòng)器和SSD盤陣列二大塊,是一種真正高性能的存儲(chǔ),而且它的使用壽命非常長(zhǎng),幾乎包含所有閃存盤所擁有的優(yōu)點(diǎn)或它所欠缺的部分,美中不足的它卻需要電源保護(hù)數(shù)據(jù)安全。
基于FLASH 的SSD最大的優(yōu)點(diǎn)就是可以移動(dòng),而且數(shù)據(jù)保護(hù)不受電源控制,能適應(yīng)于各種環(huán)境,但是使用年限不高。所以閃存盤的容量一般都非常小,上G的已經(jīng)算大了,目前最大的有64G的Flash Disk。適合于個(gè)人PC用戶使用,但應(yīng)用到企業(yè)的存儲(chǔ)系統(tǒng)就無能為力了。采用FLASH內(nèi)存的SSD具備相當(dāng)高的數(shù)據(jù)安全性,并且在噪音、便攜性等方面都有硬盤所無法媲美的優(yōu)勢(shì),在航空航天、軍事、金融、電信、電子商務(wù)等部門中都有廣泛的使用。
而DDRRAM Base SSD相對(duì)普通HDD硬盤的最顯著優(yōu)勢(shì)就是速度,例如一個(gè)每分鐘15000轉(zhuǎn)的硬盤轉(zhuǎn)一圈需要200毫秒的時(shí)間,而在SSD上由于是數(shù)據(jù)是存放在半導(dǎo)體內(nèi)存上,能夠在低于一毫秒的時(shí)間內(nèi)對(duì)任意位置的存儲(chǔ)單元完成I/O(輸入/輸出)操作,因此在對(duì)許多應(yīng)用程序來說最為關(guān)鍵的I/O性能指標(biāo)——IOPs(即每秒多少次IO動(dòng)作)上,SSD可以達(dá)到硬盤的50~800倍。
固態(tài)硬盤與普通硬盤又有哪些區(qū)別呢?在使用時(shí)怎么選擇是用固態(tài)硬盤還是普通硬盤呢?
SSD(固態(tài)硬盤)和HDD(機(jī)械硬盤)之間的巨大差距來源于它們的結(jié)構(gòu),SSD為全電子結(jié)構(gòu),采用集成電路存儲(chǔ)技術(shù),使用存儲(chǔ)芯片加上尋址控制器來組成的硬盤,類似于U盤技術(shù),沒有任何機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件。傳統(tǒng)的機(jī)械硬盤HDD采用高速旋轉(zhuǎn)的磁盤來存儲(chǔ)數(shù)據(jù),通過磁頭來讀寫,這一機(jī)械運(yùn)動(dòng)過程中帶有延遲、并且無法同時(shí)迸發(fā)多向讀寫數(shù)據(jù)。
1、性能方面
固態(tài)硬盤和機(jī)械硬盤的構(gòu)造是完全不同的。固態(tài)硬盤啟動(dòng)快,沒有電機(jī)加速旋轉(zhuǎn)的過程。
固態(tài)硬盤最大的優(yōu)勢(shì)就是幾乎沒有尋道時(shí)間,固態(tài)硬盤在操作系統(tǒng)中就是一個(gè)普通的盤符,用戶可以完全把它作為存儲(chǔ)介質(zhì)來使用。由于全部采用Flash存儲(chǔ)介質(zhì),它內(nèi)部沒有機(jī)械結(jié)構(gòu),因此沒有數(shù)據(jù)查找時(shí)間、延遲時(shí)間和尋道時(shí)間。眾所周知,普通硬盤的機(jī)械特性嚴(yán)重限制了數(shù)據(jù)讀取和寫入的速度,電腦運(yùn)行速度最大的瓶頸恰恰就是在硬盤上,所以固態(tài)硬盤的誕生,恰好能解決這一瓶頸。
通過以上傳輸速率測(cè)試圖可以看出,固態(tài)硬盤表現(xiàn)出色,波浪形的曲線,最小傳輸率也有91.2MB/S,平均傳輸率則達(dá)到135.7MB/S,雖然離標(biāo)稱的170MB/S最大速率有一定差距,但相比機(jī)械硬盤只有63MB/S的速率,固態(tài)硬盤的成績(jī)已是相當(dāng)可觀。值得一提的是,在介紹固態(tài)硬盤時(shí)我們已介紹到,固態(tài)硬盤采用隨機(jī)存取,沒有磁頭結(jié)構(gòu),尋道時(shí)間為非常接近零,這是機(jī)械硬盤永遠(yuǎn)無法達(dá)到的。
在冊(cè)數(shù)過程中,機(jī)械硬盤在瞬間的傳輸速率暴降到9.8MB/s,而固態(tài)硬盤則是波浪形的,最小與最大傳輸速率相對(duì)穩(wěn)定很多。
2、基本的讀寫原理不一樣
固態(tài)硬盤是主控讀寫nandflash,機(jī)械硬盤是磁頭讀取轉(zhuǎn)動(dòng)的磁碟,而且,讀寫方式也有區(qū)別,固態(tài)硬盤是按位讀寫(這也是為什么有些型號(hào)會(huì)有240GB的寫入速度沒有480GB高的原因)機(jī)械硬盤是基本可以理解為順序讀寫,這也是為什么固態(tài)硬盤不需要做磁盤碎片整理,而機(jī)械硬盤用久了就必須做一次磁盤碎片整理;
3、 讀寫速度不同
系統(tǒng)啟動(dòng)和軟件啟動(dòng)耗時(shí)對(duì)比和數(shù)據(jù)讀取延時(shí)對(duì)比:
固態(tài)硬盤不用磁頭,快速隨機(jī)讀取,讀延遲極小?;贒RAM的固態(tài)硬盤寫入速度極快。
持續(xù)讀寫,現(xiàn)在sata3的固態(tài)硬盤基本已經(jīng)達(dá)到sata3的理論值,500左右,而7200轉(zhuǎn)的單碟1T盤,持續(xù)讀寫最多大概170。
也就是小文件讀寫,這一點(diǎn)是ssd遠(yuǎn)勝于機(jī)械硬盤。
平均讀寫,由于圓的最外層線速度最大,所以磁盤的最大讀寫僅僅出現(xiàn)在磁盤的外圈,越往里越慢,而ssd的速度,基本是一條水平線。
訪問時(shí)間,ssd由于不需要hdd那種物理上的尋道,訪問時(shí)間比hdd短了非常多。
根據(jù)相關(guān)測(cè)試:兩臺(tái)電腦在同樣配置的電腦下,搭載固態(tài)硬盤的筆記本從開機(jī)到出現(xiàn)桌面一共只用了18秒,而搭載傳統(tǒng)硬盤的筆記本總共用了31秒,兩者幾乎有將近一半的差距。固態(tài)硬盤在傳輸速度上有很大的優(yōu)勢(shì),最高可達(dá)500M/秒,其中讀取速度達(dá)到400-600M每秒,寫入速度同樣可以高達(dá)200M每秒。對(duì)于1G的文件只需幾秒就可搞定,而傳統(tǒng)的IDE硬盤讀取速度極限是無法超越200M每秒,寫入速度也很難突破100M每秒,平時(shí)基本在幾拾M每秒,這樣對(duì)于常常需要讀取大文件或處理大文件的用戶來講,使用固態(tài)硬盤是不錯(cuò)的選擇。 相對(duì)固定的讀取時(shí)間。由于尋址時(shí)間與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)位置無關(guān),因此磁盤碎片不會(huì)影響讀取時(shí)間。
4、數(shù)據(jù)安全
我們都清楚傳統(tǒng)的硬盤是通過磁頭讀取盤片來完成數(shù)據(jù)讀寫的,在高速旋轉(zhuǎn)過程中盤片和磁頭碰撞更容易造成數(shù)據(jù)受損,還有就是運(yùn)輸過程中也容易造成盤片受損造成數(shù)據(jù)丟失,而固態(tài)硬盤沒有盤片,所以只要其芯片不受到外形擠壓產(chǎn)生形變,數(shù)據(jù)就能獲得安全的保存,所以在數(shù)據(jù)安全方面固態(tài)硬盤和普通硬盤的區(qū)別是很大的。
5、寫入次數(shù)
固態(tài)硬盤擁有寫入次數(shù)限制,也就是說有壽命問題,SLC主控SSD具備10萬次寫入,而一般的入門固態(tài)硬盤采用的MLC主控,其寫入次數(shù)僅有1萬次,理論上說,SSD壽命會(huì)較短,不過實(shí)際測(cè)試可以發(fā)現(xiàn) ,SSD日常使用MLC1主控SSD也能用上五年左右,因此壽命上也是可以的。
機(jī)械硬盤盡管沒有寫入次數(shù)限制,但是基本使用也基本上就三五年吧,因此兩者之間實(shí)際上并沒有太大的區(qū)別。
6、數(shù)據(jù)恢復(fù)
固態(tài)硬盤上的數(shù)據(jù)刪除后,是無法借助數(shù)據(jù)恢復(fù)等軟件恢復(fù)的,而傳統(tǒng)的普通機(jī)械硬盤可以通過一些專業(yè)的數(shù)據(jù)恢復(fù)軟件找回,這也是固態(tài)硬盤的一個(gè)不足。
7、固態(tài)硬盤和普通硬盤在使用上的區(qū)別
在使用上,SSD固態(tài)硬盤和普通硬盤的區(qū)別也很大,普通硬盤不管是安裝什么系統(tǒng),都是一樣運(yùn)行,XP或者win7系統(tǒng)都是一樣的使用。而固態(tài)硬盤則有很多講究,特別是對(duì)于XP系統(tǒng),固態(tài)硬盤支持不友好,使用XP系統(tǒng)會(huì)縮短使用壽命,XP系統(tǒng)沒有對(duì)固態(tài)硬盤進(jìn)行優(yōu)化,他會(huì)經(jīng)常對(duì)固態(tài)硬盤讀寫固態(tài)硬盤不擅長(zhǎng)的小文件,這樣不僅速度會(huì)慢,而且還會(huì)無謂的消耗硬盤的壽命,最關(guān)鍵的是XP下硬盤的TRIM(垃圾回收功能)不能開啟,固態(tài)硬盤的性能會(huì)很快衰減。另外,安裝XP系統(tǒng)的話,固態(tài)硬盤一定需要做好4K對(duì)齊,這樣性能才能有所提升。
在安裝使用上,固態(tài)硬盤建議使用win7版本以上的系統(tǒng),并且必須開啟AHCI,4K要對(duì)齊??梢韵螺dAS SSD Benchmark(固態(tài)硬盤測(cè)試軟件) 來測(cè)試一下,能顯示AHCI是否開啟,4K是否對(duì)齊。
8、經(jīng)濟(jì)價(jià)格
固態(tài)更盤在速度及安全方面有很大的優(yōu)勢(shì),因?yàn)槭亲钚录夹g(shù)所以在價(jià)格方面相對(duì)傳統(tǒng)硬盤來講高了很多,固態(tài)硬盤現(xiàn)在的價(jià)格一般是傳統(tǒng)硬盤的2-3倍,但是隨著摩爾定律的不斷發(fā)展,固態(tài)硬盤NAND閃存芯片密度會(huì)越來越大,則存儲(chǔ)量越來越高,以后的價(jià)格也會(huì)越來越低,可以預(yù)見得到固態(tài)硬盤取代傳統(tǒng)硬盤勢(shì)在必行。
9、 無噪音
固態(tài)硬盤因?yàn)闆]有機(jī)械馬達(dá)和風(fēng)扇,工作時(shí)噪音值為0分貝,機(jī)械硬盤噪音較大。
由于SSD和HDD的內(nèi)部構(gòu)造完全不同,SSD內(nèi)部只有存儲(chǔ)芯片和電路板,運(yùn)行時(shí)幾乎0噪音。而HDD內(nèi)部有一個(gè)高轉(zhuǎn)速的馬達(dá),運(yùn)行的時(shí)候會(huì)發(fā)出噪音和震動(dòng),如果震動(dòng)再和你的機(jī)箱產(chǎn)生共鳴的話,那聲音可真是鬧心哦~ 對(duì)于目前電腦內(nèi)部各個(gè)配件性能來說,硬盤的性能是其中最大的一塊短板。即使其它硬件配置再高,如果硬盤性能不足的話,會(huì)嚴(yán)重影響用戶的使用體驗(yàn)。
10、功耗
HDD最大功耗約為5-10W左右,而SSD通常是3W以內(nèi),低容量的基于閃存的固態(tài)硬盤在工作狀態(tài)下能耗和發(fā)熱量較低,但高端或大容量產(chǎn)品能耗會(huì)較高。
11、抗震能力
傳統(tǒng)的機(jī)械硬盤內(nèi)部有高速運(yùn)轉(zhuǎn)的磁頭,其抗震能力很差,因此一般的機(jī)械硬盤電如果是在運(yùn)動(dòng)中或者震動(dòng)中使用,很容易損壞硬盤。而機(jī)械硬盤采用芯片存儲(chǔ)方案,內(nèi)部無磁頭,不怕碰撞、沖擊、振動(dòng),具備超強(qiáng)的抗震能力,這樣即使在高速移動(dòng)甚至伴隨翻轉(zhuǎn)傾斜的情況下也不會(huì)影響到正常使用,而且在筆記本電腦發(fā)生意外掉落或與硬物碰撞時(shí)能夠?qū)?shù)據(jù)丟失的可能性降到最小。
12、工作溫度范圍更大。
典型的硬盤驅(qū)動(dòng)器只能在5到55攝氏度范圍內(nèi)工作。而大多數(shù)固態(tài)硬盤可在-10~70攝氏度工作,一些工業(yè)級(jí)的固態(tài)硬盤還可在-40~85攝氏度,甚至更大的溫度范圍下工作。
13、有壽命限制。
現(xiàn)在的固態(tài)硬盤都有固定的讀寫次數(shù),這也是許多人詬病其壽命短的所在,但是其讀寫次數(shù)相對(duì)于普通硬盤的使用壽命而言,影響不是很大。
那么,固態(tài)硬盤和普通硬盤可以同時(shí)一起安裝在電腦里嗎?
理論上,固態(tài)硬盤和機(jī)械硬盤完全可以一起搭配使用的,一般是固態(tài)硬盤安裝在第一個(gè)SATA接口,用作主分區(qū),安裝操作系統(tǒng)以及部分軟件,以保證電腦的運(yùn)行速度和開機(jī)速度,機(jī)械硬盤只是用來存儲(chǔ)資料和文檔。不過現(xiàn)實(shí)使用中,搭配安裝需要注意到以下幾個(gè)問題:
1、電腦內(nèi)部需要有雙硬盤位置;
2、電腦主板需要有SATA3.0接口;
3、先單掛固態(tài)硬盤裝系統(tǒng),安裝好后再掛機(jī)械盤,可以更好識(shí)別硬盤。
4、開啟硬盤AHCI模式,開機(jī)進(jìn)系統(tǒng)前點(diǎn)擊del鍵,進(jìn)入BIOS并開啟AHCI。
固態(tài)硬盤雖然有很多普通硬盤不可比擬的優(yōu)勢(shì),但是也有很多缺點(diǎn):
1. 成本高。
每單位容量?jī)r(jià)格是傳統(tǒng)硬盤的5~10倍(基于閃存),甚至200~300倍(基于DRAM)。但是隨著固態(tài)硬盤使用范圍的擴(kuò)大,價(jià)格已經(jīng)越來越貧民化,跟普通硬盤價(jià)格區(qū)別已經(jīng)不那么大了。所以固態(tài)硬盤費(fèi)用高這一點(diǎn)劣勢(shì)已經(jīng)越來越淡化掉了。
2、由于不像傳統(tǒng)硬盤那樣屏蔽于法拉第籠中,固態(tài)硬盤更易受到某些外界因素的不良影響。如斷電(基于DRAM的固態(tài)硬盤尤甚)、磁場(chǎng)干擾、靜電等。
3、寫入壽命有限(基于閃存)。一般閃存寫入壽命為1萬到10萬次,特制的可達(dá)100萬到500萬次,然而整臺(tái)計(jì)算機(jī)壽命期內(nèi)文件系統(tǒng)的某些部分(如文件分配表)的寫入次數(shù)仍將超過這一極限。特制的文件系統(tǒng)或者固件可以分擔(dān)寫入的位置,使固態(tài)硬盤的整體壽命達(dá)到20年以上。
4、基于閃存的固態(tài)硬盤在寫入時(shí)比傳統(tǒng)硬盤慢很多,也更易受到寫入碎片的影響。
5數(shù)據(jù)損壞后難以的恢復(fù)。傳統(tǒng)的磁盤或者磁帶存儲(chǔ)方式,如果硬件發(fā)生損壞,通過目前的數(shù)據(jù)恢復(fù)技術(shù)也許還能挽救一部分?jǐn)?shù)據(jù)。但如果固態(tài)硬盤發(fā)生損壞,幾乎不可能通過目前的數(shù)據(jù)恢復(fù)技術(shù)在失效(尤其是基于DRAM的)、破碎或者被擊穿的芯片中找回?cái)?shù)據(jù)。
6、根據(jù)實(shí)際測(cè)試,使用固態(tài)硬盤的筆記本電腦在空閑或低負(fù)荷運(yùn)行下,電池航程短于使用7200RPM的2.5英寸傳統(tǒng)硬盤。
7、基于DRAM的固態(tài)硬盤在任何時(shí)候的能耗都高于傳統(tǒng)硬盤,尤其是關(guān)閉時(shí)仍需供電,否則數(shù)據(jù)丟失。
8、據(jù)用戶反映,使用低廉的MLC的固態(tài)硬盤在Windows操作系統(tǒng)下運(yùn)行比傳統(tǒng)硬盤慢。這是由于Windows操作系統(tǒng)的文件系統(tǒng)機(jī)制不適于固態(tài)硬盤。在Linux下無此問題
從發(fā)展來說,hdd目前基本上沒什么發(fā)展余地了,存儲(chǔ)密度很難再提高,速度更不用說了,ssd前景相對(duì)較好,很多傳統(tǒng)硬盤制造商開始研發(fā)ssd或者收購(gòu)其他閃存制造公司,比如西部數(shù)據(jù)就收購(gòu)了sandisk,而技術(shù)上,以intel和三星為代表的公司已經(jīng)開始推廣pciex4的ssd,持續(xù)讀寫已經(jīng)到了2GB以上。固態(tài)硬盤的優(yōu)勢(shì)就是速度快,而這一點(diǎn)普通硬盤是追不上的。對(duì)于要求速度快,經(jīng)常出差的朋友,最適合選擇固態(tài)硬盤。
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