SSD和HDD的介紹

• 1 硬盤(pán)的性能指標(biāo)
• 2 HDD（機(jī)械硬盤(pán)）
• • 2.1 HDD的介紹
  • 2.2 HDD的接口
  • • 2.2.1 并 行接口（LPT接口）
    • 2.2.2 串行接口（COM接口）
    • 2.2.3 FC（光纖通道技術(shù)）
• 3 SSD（固態(tài)硬盤(pán)）
• • 3.1 SSD的介紹
  • 3.2 接口類(lèi)型
  • • 3.2.1 SATA接口
    • 3.2.2 mSATA接口
    • 3.2.3 M.2接口
  • 3.2.4 PCI-E接口
  • 3.2.5 U.2接口
  • 3.3 SSD的存儲(chǔ)介質(zhì)
  • 3.3.1 閃存顆粒的分類(lèi)

1 硬盤(pán)的性能指標(biāo)

容量： 以兆字節(jié)（MB）或千兆字節(jié)（GB）為單位，1GB=1024MB，硬盤(pán)廠商在標(biāo)稱(chēng)硬盤(pán)容量時(shí)通常取1G=1000MB。
轉(zhuǎn)速： 硬盤(pán)轉(zhuǎn)速以每分鐘多少轉(zhuǎn)來(lái)表示，單位表示為RPM，RPM值越大，內(nèi)部傳輸率就越快，訪問(wèn)時(shí)間就越短，硬盤(pán)的整體性能也就越好。
平均訪問(wèn)時(shí)間： 指磁頭從起始位置到達(dá)目標(biāo)磁道位置，并且從目標(biāo)磁道上找到要讀寫(xiě)的數(shù)據(jù)扇區(qū)所需的時(shí)間。平均訪問(wèn)時(shí)間體現(xiàn)了硬盤(pán)的讀寫(xiě)速度，它包括了硬盤(pán)的尋道時(shí)間和等待時(shí)間。
傳輸速率： 指硬盤(pán)讀寫(xiě)數(shù)據(jù)的速度，單位為兆字節(jié)每秒（MB/s）。
緩存：硬盤(pán)內(nèi)部存儲(chǔ)和外界接口之間的緩沖器，由于硬盤(pán)的內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸速度和外界介面?zhèn)鬏斔俣炔煌?#xff0c;緩存在其中起到一個(gè)緩沖的作用。

2 HDD（機(jī)械硬盤(pán)）

2.1 HDD的介紹

HDD硬盤(pán)也就是我們常常說(shuō)的機(jī)械硬盤(pán)，機(jī)械硬盤(pán)是傳統(tǒng)的盤(pán)片+磁頭的工作原理，數(shù)據(jù)都是存儲(chǔ)在盤(pán)片上面，磁頭在盤(pán)片上面“做運(yùn)動(dòng)”來(lái)讀取和處理數(shù)據(jù)信息

轉(zhuǎn)速： 主流的機(jī)械硬盤(pán)盤(pán)片轉(zhuǎn)速主要有5400轉(zhuǎn)/分鐘和7200轉(zhuǎn)/分鐘兩種，其在SATA3接口下的讀寫(xiě)速度則分別在50～90MB/s與90～190MB/s上下。
優(yōu)點(diǎn)： 容量大，價(jià)格低，數(shù)據(jù)被刪后容易恢復(fù)，噪音大，易發(fā)熱；
缺點(diǎn)： 抗震能力很差，散熱差，讀寫(xiě)速度慢，噪音大，極難做磁盤(pán)陣列；

2.2 HDD的接口

2.2.1 并 行接口（LPT接口）

并行接口是采用并行通信協(xié)議的擴(kuò)展接口，并口的數(shù)據(jù)傳輸率比串口快8倍，標(biāo)準(zhǔn)并口的數(shù)據(jù)傳輸率為1Mbps。

用途：一般用來(lái)連接打印機(jī)、掃描儀等。

代表性的硬盤(pán)接口：

（1）IDE接口：并行總線硬盤(pán)，把盤(pán)體與控制器集成在一起的做法減少了硬盤(pán)接口的電纜數(shù)目與長(zhǎng)度，數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃缘玫搅嗽鰪?qiáng)。轉(zhuǎn)速為7200RPM，主流容量通常有80GB、250GB等，目前逐漸沒(méi)落；

優(yōu)點(diǎn)：價(jià)格低廉、兼容性強(qiáng)。

（2）SCSI接口：小型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)專(zhuān)用接口，它是一種連接主機(jī)和外圍設(shè)備的接口，支持包括硬盤(pán)、光驅(qū)及掃描儀在內(nèi)的多種設(shè)備；SCSI 總線是一種并行總線，常用于企業(yè)級(jí)存儲(chǔ)領(lǐng)域；主要容量有146GB、300GB。

優(yōu)點(diǎn)： 適應(yīng)面廣，性能高，硬盤(pán)轉(zhuǎn)速快（15000RPM），緩存容量大，CPU占用率低，擴(kuò)展性遠(yuǎn)優(yōu)于IDE硬盤(pán)，并且支持熱插拔。

缺點(diǎn)： 價(jià)格昂貴，安裝復(fù)雜；接口速率目前已經(jīng)發(fā)展到320MB/s，基本已經(jīng)達(dá)到極限。

2.2.2 串行接口（COM接口）

串行接口（COM接口）:采用串行通信協(xié)議的擴(kuò)展接口，據(jù)傳輸率是115kbps～230kbps。
用途：串口一般用來(lái)連接鼠標(biāo)和外置Modem以及老式攝像頭和寫(xiě)字板等設(shè)備，目前部分新主板已開(kāi)始取消該接口。

代表性的硬盤(pán)接口：

（1）SATA接口：又稱(chēng)為串口硬盤(pán)，采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的連接方式，支持熱插拔。轉(zhuǎn)速為7200RPM，主要容量有750GB、1TB、2TB、4TB等。目前被廣泛應(yīng)用家用PC、某些服務(wù)器存儲(chǔ)。

（2）SAS接口：采用串行技術(shù)，是一種全雙工、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、雙端口的接口。主要用于高性能企業(yè)存儲(chǔ)領(lǐng)域。硬盤(pán)轉(zhuǎn)速為15000RPM，主要容量有750GB、1TB、2TB、4TB等。

SAS 的接口技術(shù)可以向下兼容SATA 。二者的兼容性主要體現(xiàn)在物理層和協(xié)議層的兼容。物理層：SAS 接口和SATA 接口完全兼容，SATA 硬盤(pán)可以直接使用在SAS 的環(huán)境中；接口標(biāo)準(zhǔn)：SATA 是SAS 的一個(gè)子標(biāo)準(zhǔn)，因此SAS 控制器可以直接操控SATA 硬盤(pán)。

2.2.3 FC（光纖通道技術(shù)）

最早應(yīng)用于SAN （存儲(chǔ)局域網(wǎng)絡(luò)）。FC接口是光纖對(duì)接的一種接口標(biāo)準(zhǔn)形式，其他的常見(jiàn)類(lèi)型為：ST、SC、LC、MTRJ等。

優(yōu)點(diǎn)：熱插拔性、高速帶寬、遠(yuǎn)程連接、連接設(shè)備數(shù)量大等。

3 SSD（固態(tài)硬盤(pán)）

3.1 SSD的介紹

固態(tài)硬盤(pán)采用閃存作為存儲(chǔ)介質(zhì)，讀取速度相對(duì)機(jī)械硬盤(pán)更快；不用磁頭，尋道時(shí)間幾乎為0，持續(xù)寫(xiě)入的速度較高。

轉(zhuǎn)速： 不采用任何機(jī)械構(gòu)造，不會(huì)遇到機(jī)械硬盤(pán)的轉(zhuǎn)速瓶頸問(wèn)題，目前主流的固態(tài)硬盤(pán)讀寫(xiě)速度主要集中在500MB/s～1GB/s這樣區(qū)間，也有少部分高端型號(hào)可以達(dá)到2GB/s以上。

優(yōu)點(diǎn)：防震抗摔性好，無(wú)噪音，散熱快，價(jià)格高
缺點(diǎn)：價(jià)格高，容量小，硬盤(pán)有寫(xiě)入次數(shù)的限制，固態(tài)硬盤(pán)上的數(shù)據(jù)刪除后，是無(wú)法借助數(shù)據(jù)恢復(fù)等軟件恢復(fù)的

3.2 接口類(lèi)型

3.2.1 SATA接口

目前主流的SSD接口是SATA3.0。

SATA接口分為兩段，一段短的接口是數(shù)據(jù)線接口用來(lái)傳送數(shù)據(jù)，另一個(gè)長(zhǎng)的S接口是電源線的接口來(lái)為硬盤(pán)提供電源。SATA總線采用嵌入式時(shí)鐘頻率信號(hào)，具有糾錯(cuò)的功能，所以在使用過(guò)程中具有較高的安全性。

3.2.2 mSATA接口

mSATA即mini-SATA接口，也就是SATA接口的迷你版，顧名思義就是比SATA接口小，如圖我們可以看到mSATA接口和SATA接口一樣分為數(shù)據(jù)線接口和電源接口。
mSATA接口：體積小，主要用在小型的筆記本。

3.2.3 M.2接口

M.2接口：主要用來(lái)取代mSATA接口，能夠同時(shí)支持PCI-E通道以及SATA，適用于超極本。

M.2接口既可以走SATA也可以走PCI-E通道，而且PCI-E通道的性能和速度是遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于SATA通道的。這樣就能使ssd的性能達(dá)到更高的高度

3.2.4 PCI-E接口

PCI-E接口：PCI-E通道協(xié)議，屬于總道協(xié)議，能夠直接連接CPU，所以延遲幾乎沒(méi)有，性能超高。

缺點(diǎn)：體積占用大，而且價(jià)格貴，適用于企業(yè)級(jí)場(chǎng)景。

3.2.5 U.2接口

U.2接口與M.2類(lèi)似，走的PCI-E通道傳輸速度同樣超高。與M.2不同的是，M.2接口優(yōu)點(diǎn)在于小巧玲瓏，高速低延遲低功耗，支持SATA-Express規(guī)范，還能兼容SAS、SATA等規(guī)范。
主要適用于筆記本，而U.2優(yōu)點(diǎn)在于速度快，要快于M.2，主要用于臺(tái)式電腦。

3.3 SSD的存儲(chǔ)介質(zhì)

DRAM：使用壽命長(zhǎng)，斷電后數(shù)據(jù)會(huì)丟失

閃存（flash）芯片

3.3.1 閃存顆粒的分類(lèi)

（1）SLC （Single-Level Cell）：單層單元，1bit/cell（每單元存儲(chǔ)1bit信息）

優(yōu)點(diǎn)：讀寫(xiě)數(shù)據(jù)時(shí)具有最為精確； 讀寫(xiě)速度最快； 擦寫(xiě)壽命和讀寫(xiě)循環(huán)的周期最長(zhǎng)。 缺點(diǎn)：市場(chǎng)上最昂貴的NAND閃存類(lèi)型； 通常只有較小的容量。 場(chǎng)景：需要大量讀取/寫(xiě)入周期的工業(yè)級(jí)負(fù)載，例如服務(wù)器

（2）MLC（Multi-Level Cell）：雙層單元，2bit/cell（每單元存儲(chǔ)2bit信息）

特點(diǎn)：速度一般、壽命一般，價(jià)格稍貴，約500-1000次擦寫(xiě)壽命。 場(chǎng)景：較頻繁地使用計(jì)算機(jī)的用戶(hù)或游戲玩家

（3）TLC（Trinary-Level Cell）：三層單元，3bit/cell（每單元存儲(chǔ)3bit信息）。

特點(diǎn)：高儲(chǔ)存密度實(shí)現(xiàn)了較廉價(jià)的大容量格式，但其讀寫(xiě)的生命周期被極大地縮短，擦寫(xiě)壽命只有短短的500~1000次，同時(shí)讀寫(xiě)速度較差，價(jià)格低。 場(chǎng)景：對(duì)存儲(chǔ)需求不大的輕度使用需求的計(jì)算機(jī)用戶(hù)，比如只使用上網(wǎng)、郵件等簡(jiǎn)單功能的上網(wǎng)本、平板

（4）QLC（Quad-Level Cell）：四層單元，4bit/cell（每單元存儲(chǔ)4bit信息）

優(yōu)點(diǎn)：成本最低，容量最大。 缺點(diǎn)：速度慢壽命短。 場(chǎng)景：對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量的需求較大、平時(shí)對(duì)計(jì)算機(jī)進(jìn)行輕度使用（寫(xiě)入操作少）、或者追求較低價(jià)格

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的SSD和HDD的介绍的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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