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固态硬盘和机械硬盘介绍与优缺点分析

日期:2023-11-10 View:50 Tags:固态硬盘
  什么是固态硬盘?
  
  固态驱动器(Solid State Disk或Solid State Drive,简称SSD),俗称固态硬盘。
  
  固态硬盘是用固态电子存储芯片阵列制成的硬盘。
  
  因为台湾英语里把固体电容称为Solid而得名。SSD由控制单元和存储单元(FLASH芯片、DRAM芯片)组成。
  
  固态硬盘在接口的规范和定义、功能及使用方法上与普通硬盘的完全相同,在产品外形和尺寸上基本与普通硬盘一致(新兴的U.2,M.2等形式的固态硬盘尺寸和外形与SATA机械硬盘完全不同)。
  
  被广泛应用于军事、车载、工控、视频监控、网络监控、网络终端、电力、医疗、航空、导航设备等诸多领域。
  
  芯片的工作温度范围很大,商规产品(0~70℃)工规产品(-40~85℃)。虽然成本较高,但是正在普及至DIY市场。
  
  由于固态硬盘的技术与传统硬盘的技术不同,所以产生了不少新兴的存储器厂商。厂商只需购买NAND颗粒,再配适当的控制芯片,编写主控制器代码,就制造了固态硬盘。
  
  新一代的固态硬盘普遍采用SATA-2接口、SATA-3接口、SAS接口、MSATA接口、PCI-E接口、M.2接口、CFast接口、SFF-8639接口和NVME/AHCI协议。
  
  什么是机械硬盘?
  
  机械硬盘即是传统普通硬盘,主要由:盘片,磁头,盘片转轴及控制电机,磁头控制器,数据转换器,接口,缓存等几个部分组成。
  
  磁头可沿盘片的半径方向运动,加上盘片每分钟几千转的高速旋转,磁头就可以定位在盘片的指定位置上进行数据的读写操作。信息通过离磁性表面很近的磁头,由电磁流来改变极性方式被电磁流写到磁盘上,信息可以通过相反的方式读取。硬盘作为精密设备,尘埃是其大敌,所以进入硬盘的空气必须过滤。
  
  机械硬盘中所有的盘片都装在一个旋转轴上,每张盘片之间是平行的,在每个盘片的存储面上有一个磁头,磁头与盘片之间的距离只有0.1μm~0.5μm,较高的水平已经达到 0.005μm~0.01μm,所有的磁头联在一个磁头控制器上,由磁头控制器负责各个磁头的运动。
  
  机械硬盘与固态硬盘优缺点对比
  
  1、防震抗摔性:机械硬盘都是磁碟型的,数据储存在磁碟扇区里。而固态硬盘是使用闪存颗粒(即内存、MP3、U盘等存储介质)制作而成,所以SSD固态硬盘内部不存在任何机械部件,这样即使在高速移动甚至伴随翻转倾斜的情况下也不会影响到正常使用,而且在发生碰撞和震荡时能够将数据丢失的可能性降到最小。相较机械硬盘,固硬占有绝对优势。
  
  2、数据存储速度:机械硬盘的速度约为120MB/S,SATA协议的固态硬盘速度约为500MB/S,NVMe协议(PCIe 3.0×2)的固态硬盘速度约为1800MB/S,NVMe协议(PCIe 3.0×4)的固态硬盘速度约为3500MB/S。
  
  3、功耗:固态硬盘的功耗上也要低于机械硬盘。
  
  4、重量:固态硬盘在重量方面更轻,与常规1.8英寸硬盘相比,重量轻20-30克。
  
  5、噪音:由于固硬属于无机械部件及闪存芯片,所以具有了发热量小、散热快等特点,而且没有机械马达和风扇。
  
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