什么是固态硬盘？你需要知道的关于固态存储的一切

如果您想知道“什么是SSD？” 但对它了解不多，你来对地方了。固态驱动器 (SSD) 是一种存储设备，无需恒定电源即可永久读取、写入和存储数据。

SSD与硬盘驱动器 (HDD) 有何不同？哪一个更好？您如何选择适合您需求的SSD？

在本指南中，我们将帮助您了解SSD是什么、SSD和HDD之间的区别、各种类型的SSD以及如何选择最好的。

1. 固态存储 (SSD) 的历史
2. SSD和HDD之间的区别
3. 何时需要使用SSD
4. 不同类型的SSD
5. SSD的优缺点
6. 固态硬盘定价
7. 如何选择合适的SSD

固态存储 (SSD) 的历史

一个2.5英寸托架SSD（图片来源：Dsimic，来自维基共享资源）

您知道SSD存储及其发展的漫长历程始于1950年代吗？

是的，就是这么老！

当时，他们通过两种类似的技术将它们用于第一代计算机（真空管计算机）：卡容量只读存储和磁芯 存储器。

然而，这两种解决方案在1950年代和1960年代随着更便宜的存储组件（如鼓存储器）的日益普及而过时。

随着技术的不断发展，到1970年代和1980年代，SSD重新出现，但它们非常昂贵，直到Dataram在1976年推出Bulk Core SSD才被广泛采用。尽管这个2 GB SSD革命性的创造仍然使用核心内存，它具有高度的兼容性，并且比固定磁头磁盘运行得更快。

公司开始开发SSD技术，例如1983年配备128 KB SSD气泡存储器的Sharp PC-5000。到1990年代，基于闪存的SSD被引入并开始在全球流行，但它们仍然很昂贵（高达47,000美元）。

2003年，创见推出了价格低至50美元的带有并行高级技术附件（并行ATA或PATA）连接器的廉价闪存SSD。PATA连接器将硬盘插入计算机。

直到2006年，三星才开始大规模销售32 GB容量和PATA接口的闪存SSD。OCZ Technology于2009年推出了充足的存储SSD，配备了1 TB的基于闪存的SSD，而Virident Systems在2012年开发了具有高达2.2 TB存储的第二代基于闪存的SSD。

到2012年底，我们看到了适用于高性能应用的可靠企业级闪存驱动器，例如英特尔的SDD DC S3700驱动器。对速度、高性能和可靠性的日益增长的需求是SSD比HDD增长和进步的关键因素。

SSD和HDD之间的区别

要了解SSD的炒作，您应该首先了解它的工作原理以及它与HDD等传统存储技术有何不同。尽管SSD和HDD都用于存储数据，但它们的操作方式不同。

硬盘的工作原理

HDD的存在时间比SSD长。您可以在各种电子设备中找到它们，例如台式机、笔记本电脑、游戏机、手机和平板电脑。但是，由于其操作方法，它现在被认为是一种用于存储数据的旧技术。

硬盘驱动器（图片来源：  Wikimedia Commons）

如果您熟悉旧唱机，硬盘驱动器有点相似。HDD是一种机电、易失性存储设备，由围绕主轴（中心轴）旋转的多个盘片（磁盘）组成。它有一个机械臂，使其能够写入和读取数据。

有两种流行的HDD尺寸：用于笔记本电脑的2.5英寸HDD和用于台式机的3.5英寸HDD。HDD的速度取决于它每分钟旋转的次数。

SSD的工作原理

与HDD不同，SSD存储设备没有移动部件，访问时间几乎是即时的。使用SSD，数据存储在微芯片中，速度更快。SSD比HDD体积更小，甚至可以直接安装到主板上。您可以说它是一种更先进、更复杂的USB记忆棒形式。

SSD驱动器（图片来源：  Wikimedia Commons）

SSD依赖于基于闪存的内存，NOR和NAND是两种最流行的闪存类型。大多数SSD使用NAND闪存，因为它的写入速度比NOR更快且尺寸更小。NAND是一种非易失性闪存，即使磁盘已关闭，也可以将数据保存在其中。

HDD有一个机械臂来读取和写入数据，而SSD使用处理器（控制器）来读取和写入数据。它还负责存储、恢复、缓存和清理数据。

SSD读写数据的速度，连同它的整体性能，是由它的控制器决定的。

为什么SSD比HDD好

现在，让我们来看看存储驱动器之战。尽管许多数据中心和预算消费者仍在销售和使用优质的旋转磁盘，但更多的企业和消费者正在转向SSD。原因如下：

• 速度：速度是SSD相对于HDD最突出和最显着的优势。由于没有移动部件，SSD读取数据的速度比HDD快10倍，写入速度快20倍。此外，HDD的复制过程介于30 MB/s和150 MB/s之间，而标准SSD需要500 MB/s。这样，SSD可提供更快的启动时间、应用程序和文件（例如游戏和视频）的加载时间以及数据传输。

• 能源效率：由于HDD依赖于大量机械操作，因此它是耗电量大的存储。相比之下，SSD更节能、耗电更少，从而延长了电池寿命。

• 不会过热： SSD更耐热，而HDD往往会过热，从而影响系统的整体性能。

• 构建：没有移动部件使SSD在耐用性方面优于HDD。它是一种更可靠的存储设备，不会振动，并且可以承受HDD无法承受的冲击。SSD也很安静，而HDD很吵。

• 重量：与HDD相比，SSD重量轻，使其在性能和功能方面更加高效。

何时需要使用SSD

鉴于SSD相对于HDD的各种优势，许多人和公司都在采用它们。但这并不一定意味着您必须拥有SSD或在其上耗尽您的钱包。

因此，让我们看一下SSD的一些顶级用例。

1. 业务

SSD因其高速、高性能以及文件传输和访问时间的可靠性而成为管理和存储大量数据的企业和企业的绝佳选择。

以编程和图形设计为例。尽管HDD因其大存储容量而在图形设计师和程序员中很常见，但专业人士最近已转向SSD以提高速度。与HDD相比，它们可以在更短的时间内交付更多项目。

2. 网站托管

速度是网络托管行业的一个重要因素。如果您的网站加载缓慢，您将失去收入和流量，最终扼杀您的在线业务。您知道速度是提高您的网站在Google上的排名的关键因素之一吗？

专业网站包括丰富的内容和交互功能，尤其是托管在WordPress上的数据库密集型网站。SSD的快速读/写速度有助于减少延迟并快速执行请求，从而使您的WordPress网站加载速度更快。我们已经详细介绍了如何加快WordPress网站的速度。

数据安全是使用SSD的另一个重要原因，因为HDD容易出现机械故障，从而导致数据丢失风险。如上所述，SSD更能抵抗物理损坏，使其成为保护数据的更好选择。

与HDD不同，SSD不会受到数据碎片的影响，从而提高了整体性能。它们的低功耗也是网络托管公司节省电力和降低电力消耗的理想选择，从而使它们变得更加环保。

3. 游戏

SSD受到游戏爱好者的欢迎，这不足为奇。SSD的性能非常适合游戏，从速度到耐用性和能源效率。如今的游戏加载了大量纹理和模型，使用HDD加载可能需要3分钟。但是使用SSD，同样的游戏将在不到一分钟的时间内加载。

4. 旅行

无论您是研究人员、公用事业工作者还是博主/vlogger，如果您经常出差，您都需要一个便携式SSD。SSD和HDD确实有内部和外部两种形式。但是，SSD由于其非易失性机制而更耐用，并且与外部HDD相比不占用太多空间。

不同类型的SSD

当今市场上有不同类型的SSD。您可能听说过“SATA”、“NVMe”、“ PCIe ”和“M.2”等术语，但它们到底是什么？

首先，不同类型的SSD主要取决于存储单元与计算机或服务器之间的连接接口。让我们深入了解每种类型。

不同类型的SSD（图片来源：Tech Society）

SATA

与SSD一起使用的第一个接口或一代称为串行高级技术附件 (SATA)。它是硬盘驱动器和存储设备中最常用的接口。

SATA提供高达600 MB/s的速度，其尺寸适合大多数笔记本电脑和PC，因此很受欢迎。SATA还具有较小的尺寸，称为mini-SATA (mSATA)。

SATA是所有SSD类型中速度最慢的，但它的数据传输速率仍比HDD快5倍。

NVMe

Non-Volatile Memory Express (NVMe) 是一种适用于SSD的协议，它允许数据交换速度高达2600 MB/s，几乎是SATA SSD的5倍。NVMe SSD比SATA SSD更新，通常使用外围组件互连快速 (PCIe)，接下来将更详细地讨论。

NVMe SSD比SATA SSD更贵，通常需要更多功率。这就是为什么它们仅用于特定需求，例如优先考虑高数据处理和传输速度的企业。

NVMe协议也适用于闪存，这意味着即使是外部或便携式NVMe SSD的运行速度也与内部连接的NVMe SSD一样快。

PCIe连接器

您还可以根据使用的连接器对SSD进行分类，这些连接器定义了数据传输速度。

PCIe是用于将高性能显卡直接连接到主板的相同连接器。当NVMe SSD使用PCIe连接器时，它们可以提供尽可能快的数据处理和传输速度。

但是，在处理较大的文件（50 GB或更大）时，速度或带宽的差异最为明显，但在启动Windows或启动游戏时，它与使用典型SSD并没有太大区别。

M.2 连接器

M.2连接器以前称为下一代外形尺寸 (NGFF)，可确保SSD达到尽可能快的速度（高达2600 MB/s）。如果计算机的主板没有M.2连接器，则可以选择使用带有M.2连接器的PCIe卡将NVMe SSD连接到主板。

如果计算机的主板已经有M.2连接器，您会发现标有“SATA M.2”或“NVMe M.2”的存储。但是，如果主板没有它并且有一个带有内置M.2连接器的PCIe 卡，它将被标记为“PCIe NVMe M.2 SSD”。

M.2连接器的尺寸相对较小，可以替代mSATA。它也适用于小型笔记本电脑以及大型设备。M.2连接器与SATA、PCIe甚至USB 3.0兼容。

SSD的优缺点

从到目前为止我们讨论的关于SSD的内容中，您现在对它们的主要优势有了一个很好的了解。

让我们回顾一下：它们比传统磁盘驱动器快得多。它们也更可靠，因为它们提供更稳定的性能。更重要的是，它们节能且体积更小。

SSD的缺点是什么？好吧，SSD在一些事情上确实落后：

• 价格点：价格是SSD最显着的缺点。尽管它们变得更便宜并且每天都在变得更实惠，但它们仍然比HDD更贵。也就是说，SSD仍然不适合所有人，尤其是预算紧张的用户。

• 存储容量：一些用户优先考虑存储容量而不是性能，因为他们通常将存储用于电影、音乐、照片等大型文件。虽然SSD可以为您提供高达4 TB的存储空间，但它们仍然受到限制如果将它们与HDD进行比较，则容量。

• 有限的写入/擦除： SSD具有有限的写入/擦除周期。例如，消费级SSD的写入/擦除周期数有限，介于3,000–5,000个周期之间。高级SSD的写入/擦除周期可达100,000次。

固态硬盘定价

尽管SSD通常比HDD贵，但对SSD的需求一直在迅速增长，尤其是对于基于云的平台，因为我们在上面讨论了这些好处。自推出以来，其他因素也导致SSD价格下跌。

例如，过去几年NAND闪存的价格一直在下降。此外，从32层和64层技术转向96层和128层工艺，使得在更小的空间中安装更多的存储空间，从而降低了材料成本。

另一个因素是当今市场上面向消费者的SSD种类繁多，从预算友好型到高级选项。例如，您可以以低至150美元的价格购买具有1TB存储空间和3D NAND NVMe Gen3x4 PCIe M.2 2280接口的ADATA XPG SX8200 Pro，或者以60美元左右的价格购买具有500 GB存储空间的Crucial 英睿达MX500 3D NAND SATA SSD。

当您购买SSD时，请计算每GB的成本。但请记住，大容量驱动器（大于256 GB的驱动器）将为您带来更高的性价比。

如何选择合适的SSD

选择正确类型的SSD取决于几个因素，包括您的预算、所需存储容量的大小以及设备类型（台式机、笔记本电脑、服务器等）。

1. 预算

最实惠的存储形式确实是HDD，而SSD，即使有所有类型，通常也更贵。

SATA SSD是最实惠的SSD类型。换言之，如果您的预算不多，但追求性能，那么SATA SSD是最适合您的选择。

另一方面，如果预算不是问题，性能更好的NVMe是更有效的选择。

2.存储容量

SSD的存储容量越来越大。容量越大，它们的成本效益就越高。一个简单的计算可​​以帮助您准确确定您的PC中需要多少SSD存储空间。

首先，了解您平均每月使用多少数据。然后，添加至少20%以确保安全。这就是您需要的存储方面。

例如，如果您使用的所有文件和数据的平均总大小为700 GB，那么1 TB的SSD将非常适合您。但是，如果您的使用量不超过500 GB，那么512 GB的SSD似乎就足够了。

3. 设备类型

由于SSD及其连接器的不断发展，它们的尺寸不断变小，同时保持其性能。因此，大多数SSD与大多数计算机设备及其主板兼容。

也就是说，使用的SSD类型取决于您的设备是否与其兼容。但这始终可以使用适当的连接器进行调整。

唯一不适用于某些设备的类型是SATA SSD，因为它的尺寸很大。这就是为什么它在更大的设备（例如台式机）中更常见的原因。

另一方面，NVMe SSD几乎兼容所有设备，尤其是在使用M.2连接器时。

如果您仍然不确定应该使用哪种SSD类型，请查看以下比较表：