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淺談為什麼需要買SSD固態硬碟

淚雪網在前面就已經分享過「機械硬碟和固態硬碟的區別和特點」和「如何選擇固態硬碟(SSD)與機械硬碟(HDD)」,可能描述和內容過於籠統,有些網友朋友也看的稀里糊塗,那麼子凡就單獨的和大家來談一談為什麼需要購買SSD固態硬碟。

傳統機械硬碟的瓶頸

機械硬碟的容量雖然在大幅度提升,但是這並不意味著它就是完美的與極致的選擇。隨著信息和網路的提升,機械硬碟在讀取速度似乎已經快不夠需求了,提升已經變得極其的困難,原因取決於傳統機械硬碟的兩大方面:單碟容量以及碟片轉速。而單碟容量在很長時間內都保持在了單碟1TB(3.5英寸產品),而主流產品的碟片轉速也只能達到7200轉/分。這就意味著硬碟性能的提升,只能是通過多盤並行讀取來實現,但是這樣又會大大降低數據的安全性,可以說是到了兩難的境地。所以這也就是機械硬碟所存在的瓶頸和局限性了。

傳統機械硬碟對比

有對比才有選擇,所以子凡就必須用傳統的機械硬碟來做個對比參照。固態硬碟的介面規範和定義、功能及使用方法上與普通硬碟幾近相同,外形和尺寸也基本與普通的 2.5英寸硬碟一致。

固態硬碟具有傳統機械硬碟不具備的快速讀寫、質量輕、能耗低以及體積小等特點,同時其劣勢也較為明顯。儘管IDC認為SSD已經進入存儲市場的主流行列,但其價格仍較為昂貴,容量較低,一旦硬體損壞,數據較難恢復等;並且亦有人認為固態硬碟的耐用性(壽命)相對較短。

影響固態硬碟性能的幾個因素主要是:主控晶元、NAND快閃記憶體介質和固件。在上述條件相同的情況下,採用何種介面也可能會影響SSD的性能。(固態硬碟的存儲介質分為兩種,一種是採用快閃記憶體(FLASH晶元)作為存儲介質,另外一種是採用DRAM作為存儲介質。)

硬碟介面也是多種多樣的,現在能見到的至少有SATA、mSATA、M.2、SATA Express、PCI-E及U.2等,主流的介面似乎還是是SATA介面,其次好像就是M.2了的感覺。

由於SSD與普通磁碟的設計及數據讀寫原理的不同,使得其內部的構造亦有很大的不同。一般而言,固態硬碟(SSD)的構造較為簡單,並且也可拆開;所以我們通常看到的有關SSD性能評測的文章之中大多附有SSD的內部拆卸圖。

反觀普通的機械磁碟,其數據讀寫是靠碟片的高速旋轉所產生的氣流來托起磁頭,使得磁頭無限接近碟片,而又不接觸,並由步進電機來推動磁頭進行換道數據讀取。所以其內部構造相對較為複雜,也較為精密,一般情況下不允許拆卸。一旦人為拆卸,極有可能造成損害,磁碟無法正常工作。這也是為何在對磁碟進行評測時,我們基本看不到關於磁碟拆卸圖的原因。

固態硬碟的優勢

2006年,三星正式發布了一款容量為32GB的固態硬碟,至此固態硬碟的大幕算是真正拉開了。相比於傳統機械硬碟,SSD固態硬碟突破了傳統機械硬碟的瓶頸以及局限性,有著諸多的優勢。

讀寫速度快

採用快閃記憶體作為存儲介質,讀取速度相對機械硬碟更快。固態硬碟不用磁頭,尋道時間幾乎為0。持續寫入的速度非常驚人,固態硬碟廠商大多會宣稱自家的固態硬碟持續讀寫速度超過了500MB/s!固態硬碟的快絕不僅僅體現在持續讀寫上,隨機讀寫速度快才是固態硬碟的終極奧義,這最直接體現在絕大部分的日常操作中。與之相關的還有極低的存取時間,最常見的7200轉機械硬碟的尋道時間一般為12-14毫秒,而固態硬碟可以輕易達到0.1毫秒甚至更低。[6]

防震抗摔性

傳統硬碟都是磁碟型的,數據儲存在磁碟扇區里。而固態硬碟是使用快閃記憶體顆粒(即mp3、U盤等存儲介質)製作而成,所以SSD固態硬碟內部不存在任何機械部件,這樣即使在高速移動甚至伴隨翻轉傾斜的情況下也不會影響到正常使用,而且在發生碰撞和震蕩時能夠將數據丟失的可能性降到最小。相較傳統硬碟,固態硬碟佔有絕對優勢。[6]

低功耗

固態硬碟的功耗上要低於傳統硬碟。

無噪音

固態硬碟沒有機械馬達和風扇,工作時噪音值為0分貝。基於快閃記憶體的固態硬碟在工作狀態下能耗和發熱量較低(但高端或大容量產品能耗會較高)。內部不存在任何機械活動部件,不會發生機械故障,也不怕碰撞、衝擊、振動。由於固態硬碟採用無機械部件的快閃記憶體晶元,所以具有了發熱量小、散熱快等特點。[6]

工作溫度範圍大

典型的硬碟驅動器只能在5到55攝氏度範圍內工作。而大多數固態硬碟可在-10~70攝氏度工作。固態硬碟比同容量機械硬碟體積小、重量輕。固態硬碟的介面規範和定義、功能及使用方法上與普通硬碟的相同,在產品外形和尺寸上也與普通硬碟一致。其晶元的工作溫度範圍很寬(-40~85攝氏度)。

輕便

固態硬碟在重量方面更輕,與常規1.8英寸硬碟相比,重量輕20-30克。

固態硬碟的缺點

任何一個事物都是比較有兩面性的,或許不能稱之為兩面性,而是都有優缺點,而非絕對的完美,固態硬碟也是一樣。

容量難突破

截止子凡在淚雪網發稿時所查詢到固態硬碟市面上最大容量的僅為4TB,而通過一些電子商務網站看到的主流的容量依然還是120G、240G等存儲,其中一款三星1T的售價就是2.5k以上了。

壽命限制

固態硬碟快閃記憶體具有擦寫次數限制的問題,這也是許多人詬病其壽命短的所在。快閃記憶體完全擦寫一次叫做1次P/E,因此快閃記憶體的壽命就以P/E作單位。34nm的快閃記憶體晶元壽命約是5000次P/E,而25nm的壽命約是3000次P/E。隨著SSD固件演算法的提升,新款SSD都能提供更少的不必要寫入量。一款120G的固態硬碟,要寫入120G的文件才算做一次P/E。普通用戶正常使用,即使每天寫入50G,平均2天完成一次P/E,3000個P/E能用20年,到那時候,固態硬碟早就被替換成更先進的設備了(在實際使用中,用戶更多的操作是隨機寫,而不是連續寫,所以在使用壽命內,出現壞道的機率會更高)。

另外,雖然固態硬碟的每個扇區可以重複擦寫100000次(SLC),但某些應用,如操作系統的LOG記錄等,可能會對某一扇區進行多次反覆讀寫,而這種情況下,固態硬碟的實際壽命還未經考驗。不過通過均衡演算法對存儲單元的管理,其預期壽命會延長。SLC有10萬次的寫入壽命,成本較低的MLC,寫入壽命僅有1萬次,而廉價的TLC快閃記憶體則更是只有可憐的500-1000次。

售價昂貴

市場上的128GB固態硬碟產品的價格大約在在400元人民幣左右,而256GB的產品價格大約在700元人民幣左右。而關注淚雪網的網友可能還發現了前兩天報道的一篇關於2017年快閃記憶體晶元漲價的文章,這也就表明了在近一年SSD固態硬碟的容量不僅難以突破,就連價格可能也會繼續保持甚至更高都是有可能的。

最後總結

以前都習慣把總結的小標題稱為寫在最後,但是總覺得似乎不夠有吸引力,所以就改成最後總結試試看,是不是看似去怪怪的?哈哈哈,好啦,開始總結,說了一大堆關於固態硬碟的好與壞,那麼我們是否還是有必要購買SSD固態硬碟呢?為什麼要購買固態硬碟呢?

雖然固態硬碟也有著寫入次數有限、數據損壞後不可挽救等問題,但是在經過廠商不斷的一次次改進優化,固態硬碟完全還是能夠滿足日常的使用和高效率的數據存儲與讀取,當然如果你的要求只是單純的普通辦公,而又想要性價比高的話,那麼傳統機械硬碟可能更合適你,如果你追求速度和有這方面的需求,或者相應去體驗新鮮事物,當然SSD可能已經不是那麼新鮮了,大家還是可以儘管的去選購的,綜合以上子凡所述和個人看法,固態硬碟的的確確還是非常值得大家選購的。

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