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固態(tài)存儲(chǔ)基礎(chǔ)知識(shí)掃盲貼來(lái)了!(附產(chǎn)品推薦)

大概是 09年的時(shí)候,樓主還在上大學(xué),同宿舍一哥們買了一臺(tái)配置SSD固態(tài)硬盤的筆記本,而且外部 Type-A接口還是 USB3.0的。這個(gè)配置放到今天,基本就是一臺(tái)最最基礎(chǔ)款的機(jī)器,但是在十年前,這絕對(duì)算得上是一臺(tái)逆天神機(jī)。

樓主的這個(gè)室友一點(diǎn)都不謙虛,天天在宿舍吹自己的筆記本如何如何牛嗶,聽得樓主眼癢牙根更癢。但是樓主忍住沒(méi)有買同配置的機(jī)器, 因?yàn)橘I不起……

別說(shuō)是一整臺(tái)機(jī)器了,那時(shí)候一張 SATA接口的SSD固態(tài)硬盤的價(jià)格,就足夠讓樓主望而卻步。也正因如此,當(dāng)年的固態(tài)硬盤全球出貨量?jī)H有 1100萬(wàn)塊 ▲

閃迪Z25-M.2接口

多年后,樓主畢業(yè)了,自己掙錢了,終于買得起SSD固態(tài)硬盤了——準(zhǔn)確說(shuō),是SSD固態(tài)硬盤降價(jià)了。總之,不管原因如何,總之樓主總算是用上了

本文,樓主主要是想和大家分享一些關(guān)于固態(tài)存儲(chǔ)的基礎(chǔ)知識(shí),給大家的選購(gòu)提供一點(diǎn)點(diǎn)參考。

金士頓 A400-SATA接口

想必關(guān)注過(guò)固態(tài)硬盤但是又了解不深的朋友都有下面幾個(gè)疑惑:

① 什么是固態(tài)硬盤,它到底有什么優(yōu)勢(shì)?

② 為什么都是固態(tài)硬盤,每次看到的產(chǎn)品差異那么大,甚至造型都完全不同,這到底是同一種東西嗎?

③ 都說(shuō)固態(tài)硬盤是舊機(jī)器升級(jí)神器,到底我的舊機(jī)器能不能用,又應(yīng)該換什么樣的產(chǎn)品?換上后能發(fā)揮全部性能嗎?

下面樓主就上面幾個(gè)常見的問(wèn)題跟大家分享一下自己的理解。當(dāng)然,介紹過(guò)程可能會(huì)存在諸多知識(shí)盲區(qū),樓主歡迎大家交流指正。

一、什么是固態(tài)硬盤?

SSD固態(tài)硬盤是區(qū)別于機(jī)械硬盤(HDD)的一個(gè)概念,被廣為推崇是因?yàn)槠淇缭绞缴?jí)的讀寫速度。關(guān)于兩者在工作方式上的區(qū)別,樓主直接略過(guò)不講。對(duì)于普通消費(fèi)者來(lái)說(shuō),我們只需知道兩者各有什么優(yōu)劣就好了。

這兩年隨著 SSD固態(tài)硬盤的高速發(fā)展,又出現(xiàn)一個(gè)新的產(chǎn)品叫做“PSSD”。其實(shí),所謂 PSSD,就是可移動(dòng)的固態(tài)硬盤,即“移動(dòng)固態(tài)硬盤”,是區(qū)分于普通移動(dòng)硬盤的一個(gè)概念(傳統(tǒng)的移動(dòng)硬盤就是把普通機(jī)械硬盤做小,然后用一個(gè)外殼包裝起來(lái))。在文章的最后,樓主還會(huì)再提到 PSSD的概念。

1、體積差異

首先最直觀的差別,就是兩者在造型和體積上的差別 ▲

傳統(tǒng)的機(jī)械硬盤,尺寸通常為 3.5英寸,即便是筆記本用的mini版機(jī)械硬盤,尺寸也有 2.5英寸,并且厚的像塊小板磚。上面這個(gè)圖片中,左下角 M.2接口的SSD固態(tài)硬盤和 3.5英寸機(jī)械硬盤放在一起,尺寸上可謂天差地別。

而SSD固態(tài)硬盤,即便是 SATA接口的產(chǎn)品,其最大尺寸也僅有 2.5英寸,至于 M.2接口的產(chǎn)品,更是小巧得不像話 ▲

如果說(shuō)體積的變化對(duì)于臺(tái)式機(jī)來(lái)說(shuō)無(wú)足輕重,那么對(duì)于當(dāng)下主流的輕薄本來(lái)說(shuō),就顯得非常重要了。因此,說(shuō)SSD固態(tài)硬盤的出現(xiàn)對(duì)筆記本的輕量化設(shè)計(jì)功不可沒(méi),是一點(diǎn)都不夸張的。

2、讀寫速度差異

這應(yīng)該說(shuō)是兩者最關(guān)鍵的區(qū)別所在。

因?yàn)閮烧呓Y(jié)構(gòu)完全不同,所以SSD固態(tài)硬盤相較于機(jī)械硬盤,在讀寫速度上有了質(zhì)的跨越。這也是SSD固態(tài)硬盤一經(jīng)問(wèn)世,就吸引了全世界的眼光的原因,幾乎可以說(shuō)是顛覆。

即便是采用 AHCT協(xié)議的 SATA接口SSD固態(tài)硬盤,其最高速度也達(dá)到了 6Gbps,即我們通常看到的 600MB/s。當(dāng)然這是極限速度,但是達(dá)到 500MB/s可以說(shuō)非常輕松。

而對(duì)于傳統(tǒng)的機(jī)械硬盤來(lái)說(shuō),其最大連續(xù)的讀寫速度大約在 200MB/s,相差整整 3倍。

這是什么概念呢?別人拿著 SSD固態(tài)硬盤拷貝一部高清 4K電影只需 20min,而你拿著 HDD拷貝同一部電影則需要整整一個(gè)小時(shí)(假設(shè)原電影存儲(chǔ)介質(zhì)為SSD固態(tài)硬盤,且接口無(wú)限制);別人用 SSD固態(tài)硬盤加載游戲只需 10s,而你用 HDD加載游戲卻長(zhǎng)達(dá)半分鐘!

3、壽命及價(jià)格差異

說(shuō)這么多,難道SSD固態(tài)硬盤就沒(méi)有缺點(diǎn)嗎?當(dāng)然不是。SSD固態(tài)硬盤一直因?yàn)閴勖鼏?wèn)題和價(jià)格高昂而飽受詬病。

售價(jià)的劣勢(shì)樓主就不多說(shuō)了,確實(shí)客觀存在。帶來(lái)這種差異的主要原因來(lái)自于產(chǎn)品的制造成本,這無(wú)可避免。但是隨著制造工藝的升級(jí),SSD固態(tài)硬盤的價(jià)格一路下降,這也是大家有目共睹的。

至于SSD固態(tài)硬盤壽命不如機(jī)械硬盤的問(wèn)題,也是很多人拿來(lái)詬病的點(diǎn)——從理論上來(lái)說(shuō),這也確實(shí)是真相。但這群人不會(huì)告訴你的另一個(gè)真相是:正常使用的情況下,即便是用到電腦淘汰,SSD固態(tài)硬盤也還不會(huì)壽終正寢!

因?yàn)楣ぷ髟淼牟顒e,機(jī)械硬盤的寫入方式是覆蓋;而固態(tài)硬盤的寫入方式則是擦除后重新寫入——正是這個(gè)工作原理的差別,導(dǎo)致了兩者壽命的差異。

但是,讀取并不會(huì)導(dǎo)致SSD固態(tài)硬盤壽命的減少,只有寫入才會(huì)!

以一塊容量為 256GB的SSD固態(tài)硬盤為例,在其壽命期間內(nèi),至少寫入 750TB的文件才會(huì)損壞。即使以近乎變態(tài)的方式使用,每天寫入 2TB內(nèi)容,這塊硬盤也能堅(jiān)持 1年多。而我們正常用戶平均一天的寫入量絕不會(huì)超過(guò) 200GB,即便按照 200GB/天的數(shù)據(jù)寫入量即算,這塊 256GB的SSD固態(tài)硬盤也能正常使用十多年!

所以壽命差異確實(shí)存在,但是樓主認(rèn)為無(wú)關(guān)痛癢。

不過(guò)話說(shuō)回來(lái),這也并不是說(shuō)SSD固態(tài)硬盤就是完美的東西,這貨的讀寫速度會(huì)隨著時(shí)間衰減——微乎其微,和使用壽命一樣可以忽略不計(jì);讀寫速度會(huì)隨著剩余容量的減小而降低——這一點(diǎn)倒是真的,但是依舊完爆機(jī)械硬盤。

因此,無(wú)論是從哪個(gè)角度來(lái)講,SSD固態(tài)硬盤絕對(duì)是目前看得到的未來(lái)存儲(chǔ)。

二、固態(tài)硬盤接口之間有什么差異?和協(xié)議又有什么關(guān)系?

目前市面上常見的SSD固態(tài)硬盤接口主要有 SATA、M.2、mSATA和 PCI-E這四種。其中 SATA和 M.2接口目前處于主流地位,也是我們接觸最多的接口;mSATA接口的產(chǎn)品日漸減少,消失只是時(shí)間問(wèn)題;PCI-E接口的產(chǎn)品則售價(jià)較高,定位高端,多為高級(jí)玩家使用或出現(xiàn)在企業(yè)級(jí)產(chǎn)品上。

因此,雖然SSD固態(tài)硬盤產(chǎn)品接口繁多,但是作為普通消費(fèi)者,只需知道 SATA、M.2和 PCI-E這三種接口,就可以在別人聊起SSD固態(tài)硬盤的時(shí)候搭上幾句話了;如果預(yù)算有限,沒(méi)有特殊需求,則只要關(guān)注 SATA、M.2這兩種接口的產(chǎn)品即可。

了解清楚了接口之后,我們?cè)俸?jiǎn)單說(shuō)一說(shuō)協(xié)議。

以上面這張閃迪 500G SSD固態(tài)硬盤為例,標(biāo)題中提到了 M.2接口,后面緊接著就是“NVMe協(xié)議”的字樣 ▲

樓主個(gè)人認(rèn)為,這種展示方式,對(duì)于不熟悉接口和協(xié)議的概念朋友來(lái)說(shuō),并不友好,如果短時(shí)間內(nèi)瀏覽大量產(chǎn)品,更是會(huì)被一堆看不懂的字母弄得暈頭轉(zhuǎn)向。那品牌為什么還要這樣標(biāo)注呢?

接口-協(xié)議對(duì)照表

關(guān)于協(xié)議和接口之間的關(guān)系,上面這張圖展示得非常清楚了 ▲

三種接口,總共涉及兩種協(xié)議。其中 SATA接口的產(chǎn)品使用 AHCT協(xié)議,最高速度 6Gbps;PCI-E接口的產(chǎn)品使用 NVMe協(xié)議,最高速度 32Gbps;M.2接口的產(chǎn)品稍微復(fù)雜一點(diǎn),部分采用 AHCT協(xié)議,另一部分則采用 NVMe協(xié)議。

因此,在選購(gòu) M.2接口的產(chǎn)品的時(shí)候,需要特別留意一下其采用的協(xié)議,這關(guān)系到產(chǎn)品的性能——這也是為什么上面這張截圖中,M.2接口的閃迪SSD固態(tài)硬盤需要特意標(biāo)注協(xié)議的原因所在~

我們?cè)倏唇鹗款D的這款 A400系列產(chǎn)品的標(biāo)題,其中就不涉及協(xié)議名稱——因?yàn)?SATA接口的產(chǎn)品,只支持 AHCT這一種協(xié)議 ▲

至此,關(guān)于接口和協(xié)議之間的關(guān)系我們也捋清楚了。

三、如何選擇/升級(jí)固態(tài)硬盤?

對(duì)很多依舊在“服役”的使用傳統(tǒng)機(jī)械硬盤的老機(jī)器來(lái)說(shuō),面臨的最大問(wèn)題就是開機(jī)慢。如何解決這個(gè)問(wèn)題呢?當(dāng)然是升級(jí)SSD固態(tài)硬盤。

但是對(duì)于老機(jī)器來(lái)說(shuō),SSD固態(tài)硬盤并不是隨便升級(jí)的。

很多人看完上面的介紹,覺(jué)得使用 NVMe協(xié)議的 M.2接口的SSD固態(tài)硬盤不但速度快,而且體積小,所以自然會(huì)更傾向于選擇這類產(chǎn)品。但是,轉(zhuǎn)折來(lái)了——很多老機(jī)器的主板上不具備 M.2接口!因此,在選擇升級(jí) SSD固態(tài)硬盤的時(shí)候,我們只能選擇 SATA接口的產(chǎn)品——SATA接口一定是有的,因?yàn)闄C(jī)械硬盤采用的也是 SATA接口。

對(duì)于這類用戶,樓主推薦大家購(gòu)買上面這款金士頓的 A400系列產(chǎn)品 ▲

金士頓作為存儲(chǔ)領(lǐng)域的巨頭企業(yè)之一,其旗下的產(chǎn)品質(zhì)量毋庸置疑。這款 A400系列產(chǎn)品有以下幾個(gè)優(yōu)勢(shì):

① 首先是大家最關(guān)心的速度方面,金士頓的這款SSD固態(tài)硬盤最大讀取速度可達(dá) 500MB/s——這已經(jīng)是 SATA接口下的 AHCT協(xié)議的極限速度;

②接口方面,采用兼容性極好的 SATA接口,可以完美應(yīng)用于任何舊機(jī)器的升級(jí)改造;

③容量方面,樓主覺(jué)得 120GB的盤即便是只用作系統(tǒng)盤,在日常使用中依舊有些捉襟見肘,240GB則有點(diǎn)不上不下,因此樓主個(gè)人覺(jué)得 480GB的盤在價(jià)格和容量之間達(dá)到一個(gè)平衡。

而如果是新機(jī)器的組裝,或者說(shuō)舊機(jī)器的主板上具備了 M.2接口,那么閃迪的這款采用 NVMe協(xié)議的產(chǎn)品將是不二之選 ▲

存儲(chǔ)顆粒市場(chǎng)份額排名

閃迪同樣是存儲(chǔ)領(lǐng)域的巨擘,同時(shí)也是世界上為數(shù)不多可以獨(dú)立生產(chǎn)存儲(chǔ)顆粒的企業(yè)之一(顆粒是 SSD的三大核心之一),其生產(chǎn)的顆粒,占全球市場(chǎng)份額的 17.7%,排第三位,僅落后于第二位的東芝不到一個(gè)百分點(diǎn),遠(yuǎn)遠(yuǎn)領(lǐng)先于第四位的美光 ▲

讀寫速度方面,這款 500GB容量的閃迪至尊高速系列的SSD固態(tài)硬盤,最高寫入速度為 1750MB/s,遠(yuǎn)超 250GB容量的產(chǎn)品,與 1TB容量的產(chǎn)品相差不大;至于最高讀取速度,全部達(dá)到了 2400MB/s的極限速度 ▲

因此,無(wú)論是從實(shí)際使用中容量的合理性來(lái)說(shuō),還是從寫入速度的最高性價(jià)比考慮,這款 500GB容量的閃迪至尊高速SSD固態(tài)硬盤都是最值得推薦的產(chǎn)品。

關(guān)于這款產(chǎn)品到底有多強(qiáng),樓主正好在近期跟朋友在交流中有提及 ▲

手機(jī)那頭說(shuō)話的這位是個(gè)年裝機(jī)量達(dá)到上百臺(tái)的極客玩家,樓主每次有硬件需求都會(huì)和他交流一下

很多人看到這里可能會(huì)有一個(gè)疑問(wèn):這么快的速度,我用的到嗎?讀寫速度的性能會(huì)不會(huì)過(guò)剩呢?樓主認(rèn)為完全不會(huì)。

首先,越快的讀寫速度,不但意味著用戶在玩游戲、圖像處理等操作中,打開軟件可以快人一步,同時(shí)也意味著日常辦公時(shí),在大型數(shù)據(jù)的傳送中,更加省時(shí)省力。

另外,如今的設(shè)備接口市場(chǎng),USB 3.*早已普及,雷電3的廣泛應(yīng)用也似乎就在不遠(yuǎn)的將來(lái)可以實(shí)現(xiàn)。再加上大家的移動(dòng)硬盤也開始逐漸升級(jí)為固態(tài),一個(gè)不小心,你的筆記本/臺(tái)式機(jī)硬盤讀寫速度就成為了限制數(shù)據(jù)交換的瓶頸——如果這個(gè)場(chǎng)面發(fā)生在真實(shí)生活中,樓主想想都覺(jué)得無(wú)比尷尬

因此,如果條件允許,樓主覺(jué)得完全可以直接上 M.2接口 NVMe協(xié)議的SSD固態(tài)硬盤!

四、關(guān)于移動(dòng)固態(tài)硬盤

既然在上面已經(jīng)提到了移動(dòng)固態(tài)硬盤(PSSD),那么這里樓主就直接推薦一款有意思的產(chǎn)品 ▲

首先,這貨最大的優(yōu)勢(shì)就是小巧輕便。

硬盤的小孔方便與背包扣在一起;平時(shí)外出的時(shí)候,也可以像優(yōu)盤一樣直接放進(jìn)褲子口袋。作為日常通勤中隨身攜帶的存儲(chǔ)設(shè)備,這款閃迪移動(dòng)固態(tài)硬盤(PSSD)著實(shí)非常方便 ▲

當(dāng)然,如果僅僅因此就說(shuō)他是一款“有趣的產(chǎn)品”,還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。

在其他移動(dòng)固態(tài)硬盤(PSSD)還在考慮使用的穩(wěn)定性等問(wèn)題的時(shí)候,這貨竟然玩起了極限,開始在防護(hù)等級(jí)上做起了文章。

據(jù)介紹,這貨的防護(hù)等級(jí)達(dá)到 IP55,其中第一個(gè)數(shù)字“5”代表防塵性能,達(dá)到次頂級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(最高標(biāo)準(zhǔn)為數(shù)字 6);第二個(gè)數(shù)字“5”則代表防水性能,達(dá)到“防噴濺”級(jí)別(最高標(biāo)準(zhǔn)為數(shù)字8)。另外,抗摔能力方面,據(jù)稱可以承受 2米高度落下不損壞。

對(duì)于電動(dòng)牙刷等設(shè)備來(lái)說(shuō),這樣的防護(hù)等級(jí)似乎還比較普通,但是對(duì)于移動(dòng)固態(tài)硬盤這種需要考慮散熱等因素的電子產(chǎn)品來(lái)說(shuō),這已經(jīng)是極高的防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)。

關(guān)于大家最關(guān)心的產(chǎn)品性能——讀寫速度,這款閃迪的 移動(dòng)固態(tài)硬盤(PSSD)最大讀取速度達(dá)到了 550MB/s,這幾乎就是 SATA接口硬盤的極限讀取速度。

而這也正是樓主在前文中推薦大家條件允許直接上采用 NVMe協(xié)議的 M.2接口的原因。隨著移動(dòng)固態(tài)硬盤 (PSSD)的普及,很多老機(jī)器的內(nèi)置硬盤過(guò)慢的讀寫速度,極有可能成為限制數(shù)據(jù)交換的最大障礙。

總結(jié):

文章的最后,我們?cè)偬峋V挈領(lǐng)地說(shuō)一下全文表達(dá)的幾個(gè)重點(diǎn):

①SSD固態(tài)硬盤在讀寫速度上以壓倒性的優(yōu)勢(shì)戰(zhàn)勝了機(jī)械硬盤HDD,并且在可預(yù)見的未來(lái)會(huì)徹底取代后者;

②移動(dòng)固態(tài)硬盤(PSSD)作為 SSD固態(tài)硬盤的延伸,同樣會(huì)在移動(dòng)存儲(chǔ)領(lǐng)域掀起一次顛覆性的革命,甚至可能威脅到U盤的發(fā)展,最終以其便攜性、穩(wěn)定性和高速性徹底統(tǒng)一移動(dòng)存儲(chǔ)市場(chǎng);

③作為普通消費(fèi)者,只需知道 SATA、M.2和 PCI-E這三種接口即可,其中又以 SATA和 M.2的產(chǎn)品性價(jià)比較高,M.2接口的產(chǎn)品在未來(lái)?yè)碛懈鼜V闊的前景;

④協(xié)議與接口有關(guān),SATA接口的產(chǎn)品使用 AHCT協(xié)議,最高速度 6Gbps;PCI-E接口的產(chǎn)品使用 NVMe協(xié)議,最高速度 32Gbps;M.2接口的產(chǎn)品稍微復(fù)雜一點(diǎn),部分采用 AHCT協(xié)議,另一部分則采用 NVMe協(xié)議;

① 關(guān)于SSD固態(tài)存儲(chǔ)使用壽命和讀寫速度衰減的擔(dān)憂,理論上正確,但是實(shí)際上可以忽略不計(jì);

⑥舊機(jī)器在升級(jí)的時(shí)候,SATA接口的產(chǎn)品是首選,可以閉著眼買買買;

⑦如果是最近裝機(jī),或者主板兼容,樓主還是推薦購(gòu)買 M.2接口的SSD固態(tài)硬盤,但是在買的時(shí)候一定要注意協(xié)議,只有采用 NVMe協(xié)議的 M.2 SSD固態(tài)硬盤才在讀寫速度上比 SATA接口的SSD固態(tài)硬盤有質(zhì)的提升;

⑧對(duì)于經(jīng)常錄制 4K視頻的攝影黨、做學(xué)術(shù)時(shí)需要處理大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的學(xué)生/教師或者其他對(duì)移動(dòng)設(shè)備讀寫速度要求極高的朋友,樓主強(qiáng)烈推薦移動(dòng)固態(tài)硬盤(PSSD)。而在眾多產(chǎn)品中,樓主又比較推薦上面提到的這款閃迪,兼顧了性能和數(shù)據(jù)安全,用俗話來(lái)說(shuō),就是相當(dāng)“耐草”。

⑨至于設(shè)計(jì)產(chǎn)品性能的更高階的主控、顆粒和緩存,本文不作展開。

好了,本次分享就到這里,我們下一篇再見~

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