固态硬盘在接口的规范和定义、功能及利用方法上与普通硬盘完备相同,在产品形状和尺 寸上也完备与普通硬盘同等。由于其读写速率远远高于普通硬盘,且功耗也比普通硬盘低,比普 通硬盘轻便,具有防震抗摔等优点,目前常日作为电脑的系统盘进行选购和安装。
通过外不雅观和内部构造认识固态硬盘固态硬盘(Solid State Drives,SSD)是用固态电子存储芯片阵列而制成的硬盘,差异于由磁
盘、磁头等机器部件构成的机器硬盘,全体固态硬盘构造无机器装置,全部是由电子芯片及电路板 组成。

1.外不雅观 固态硬盘的外不雅观就目前来看,紧张有3种 样式。
◎ 与机器硬盘类似的外不雅观:这种固态硬盘比 较常见,表面是一层保护壳,里面是安装 了电子存储芯片阵列的电路板,后面是数 据和电源接口。如图2-11
裸电路板外不雅观:这种固态硬盘直接在电路 板上集成存储、掌握和缓存芯片,再加上 接口组成。如图2-12
类显卡式外不雅观:这种固态硬盘的外不雅观类似 于显卡,接口也可以利用显卡的 PCI-E 接 口,安装办法与显卡也相同。如图2-13
2.内部构造 固态硬盘的内部构造紧张是指电路板上的 构造,包括主控芯片、闪存颗粒和缓存单元, 如图 2-114 所示。
主控芯片:主控芯片是全体固态硬盘的核 心器件,其浸染是合理调配数据在各个闪 存芯片上的负荷,承担全体数据中转,连 接闪存芯片和外部接口。当前主流的主控 芯片厂商有 Marvell(俗称“马牌”)、SandForce、Silicon Motion( 慧 荣)、 Phison(群联)、JMicron(智微)等, 图 2-115 所示为慧荣主控芯片。
闪存颗粒:存储单元绝对是硬盘的核心器 件,而在固态硬盘里面,闪存颗粒则替代 了机器磁盘成为了存储单元,图 2-116 所 示为固态硬盘中的闪存颗粒。
缓存单元:缓存单元的浸染表现在进行常 用文件的随机性读写上,以及碎片文件的 快速读写上,缓存芯片市场规模不算太大, 主流的缓存品牌包括三星和金士顿等。图 2-117 所示为固态硬盘中的缓存单元。
知识提示
确认固态硬盘的基本信息 确认固态硬盘的基本信息与确认机器 硬盘的完备一样,可以通过鲁大师等硬盘检 测软件检测并确认固态硬盘的干系信息。
闪存颗粒的构架决定固态硬盘的性能
固态硬盘本钱的 80% 就集中在闪存颗粒上,它不仅决定了固态硬盘的利用寿命,而且对固态硬 盘的性能影响也非常大,而决定闪存颗粒性能的便是闪存构架。
固态硬盘中的闪存颗粒都是 NAND 闪存, 由于 NAND 闪存具有非易失落性存储的特性,即 断电后仍能保存数据,被大范围利用。当前, 固态硬盘市场中,主流的闪存颗粒厂商紧张有Toshiba(东芝)、Samsung(三星)、Inte(l英 特尔)、Micron(美光)、SKHynix(海力士) 及 Sandisk(闪迪)等。 根据 NAND 闪存中电子单元密度的差异,NAND 闪存的构架可分为 SLC、MLC 以及 TLC 3种,这3种闪存构架在寿命以及造价上 有着明显的差异。
◎ SLC(单层式存储):单层电子构造,写 入数据时电压变革区间小,寿命长,读写 次数在10万次以上,造价高,多用于企 业级高端产品。 ◎ MLC(多层式存储):利用高低电压的不同而构建的双层电子构造寿命长,造价可 接管,多用于民用中高端产品,读写次数 在 5000 旁边。
◎ TLC(三层式存储):是MLC闪存延伸, TLC 达到 3bit/cell;存储密度最高,容量 是MLC的1.5倍;造价本钱最低,义务 寿命低,读写次数在 1000~2000,是当 下主流厂商首选的闪存颗粒。
选择 PCI-E 接口还是 SATA 接口固 态 硬 盘 的 接 口 类 型 很 多, 目 前 市 面 上 包 括 SATA 3.0、M.2(NGFF)、Type-C、 mSATA、PCI-E、SATA 2.0、USB 3.0、SAS和PATA等多种,但最常用的还是SATA 3.0、M.2 (NGFF)、mSATA 和 PCI-E 4 种。
◎ SATA 3.0接口:SATA是硬盘接口的标准 规范,SATA 3.0和前面先容的硬盘接口完 全一样,这种接口的最大上风就是非常成 熟,能够发挥出主流固态硬盘的最大性能。 ◎ mSATA 接口:该接口是SATA协会开 发的新的Mini SATA接口掌握器的产品 规范。新的掌握器可以让SATA技能整 合在小尺寸的装置上,mSATA也供应了 和 SATA 接口标准一样的速率和可靠性。 该接口紧张是用在看重小型化的条记本电 脑上面,比如商务本、超极本等,在一些 MATX 板型的主板上也有该接口的插槽。 图 2-119 所示为安装在条记本电脑主板上 的 mSATA 接口的固态硬盘。
◎ M.2接口:M.2接口的原名是NGFF接口, 设计目的是用来取
代mSATA接口。不管 是从非常小巧的规格尺寸上讲,还是从传 输性能上讲,这种接口要比MSATA接口 好很多。M.2 接口能够同时支持 PCI-E 通 道以及SATA,让固态硬盘的性能潜力大 幅提升。其余,该M.2接口固态硬盘还支 持 NVMe 标准,通过新的 NVMe 标准接 入的固态硬盘,在性能提升方面非常明显, 如图 2-120 所示。
mSATA接口和M.2接口的差异 直接从外不雅观上就可以看到两者的区 别,mSATA接口的固态硬盘比M.2接口的 固态硬盘体历年夜;mSATA接口的金手指只 有两个部分,而M.2接口的金手指有3个部 分,如图2-121所示。
◎ PCI-E 接口:这种接口对应主板上面的 PCI-E 插槽,与显卡的 PCI-E 接口完备 相同。PCI-E 接口的固态硬盘最开始紧张 是在企业级市场利用,由于它须要不同主 控,以是,在性能提升的根本上,本钱也 高了不少。在目前的市场上,PCI-E 接口 的固态硬盘常日定位都是企业或高端用户, 如图 2-122 所示。
◎ 基于 NVMe 标准的 PCI-E 接口:NVMe (Non-Volatile Memory Express,非易
失落性存储器标准)标准是面向PCI-E接 口的固态硬盘,利用原生PCI-E通道与 CPU 直连可以免去 SATA 与 SAS 接口的 外置掌握器(PCH)与CPU通信所带来 的延时。基于 NVMe 标准的 PCI-E 接口 的固态硬盘实在便是将一块支持 NVMe 标 准的 M.2 接口固态硬盘安装在支持 NVMe 标准的PCI-E接口的电路板上组成的, 如图2-123所示。这种固态硬盘的M.2 接口最高支持 PCI-E 2.0×4 总线,理论 带宽达到 2GB/s,远胜于 SATA 接口的 600MB/s,彻底摆脱了 SATA 接口的物理 限定。而且 PCI-E 接口的固态硬盘的体积 明显小于 2.5 英寸(约 6cm)SATA 接口 产品,所在位置更加利于机箱内部风道散 热。此外,PCI-E 接口的固态硬盘可以直 接插在主板上,也从根本上免去了数据线 过长或松动所造成的性能非常。如果主板 上有 M.2 插槽,可以将 M.2 接口的固态硬 盘主体拆下直接插在主板上,并不占用任 何机箱内部空间,相称方便。
固态硬盘能否代替机器硬盘
现在组装电脑,在价格相同的情形下,常日都会选用固态硬盘,但是,机器硬盘仍旧有很多用 户在利用,由于固态硬盘价格比较昂贵。固态硬盘和机器硬盘比较,到底有哪些优点?又有哪些缺陷? 下面就仔细剖析一下。
1.固态硬盘的优点 固态硬盘相对付机器硬盘的上风紧张表示 在以下几个方面。 ◎ 读写速率快:固态硬盘采取闪存作为存 储介质,读取速率相对机器硬盘更快。 固态硬盘厂商大多会流传宣传自家的固态硬 盘持续读写速率超过500MB/s,最常见 的7200r/min机器硬盘的寻道韶光一样平常 为 12~14μ m,而固态硬盘可以轻易达到 0.1μm 乃至更低。 ◎ 防震抗摔性:固态硬盘采取闪存作为存储 介质,不怕震摔。 ◎ 低功耗:固态硬盘的功耗要低于传统硬盘。 ◎ 无噪音:固态硬盘没有机器马达和风扇, 事情时噪音值为0分贝,而且具有发热量 小、散热快等特点。 ◎ 轻便:固态硬盘在重量方面更轻,与常规 机器硬盘比较,重量轻 20~30g。
2.固态硬盘的缺陷 与机器硬盘比较,固态硬盘也有如下不敷 之处。 ◎ 容量:固态硬盘最大容量目前仅为 4TB。
◎ 寿命限定:固态硬盘闪存具有擦写次数限 制的问题,SLC构架有10万次的写入寿 命,本钱较低的 MLC 构架写入寿命仅有 1万次 , 而廉价的 TLC 构架闪存则更是只有 500~1000 次。 ◎ 售价高:相同容量的固态硬盘的价格比机 械硬盘贵,有的乃至贵十倍到几十倍。
3.如何选购固态硬盘 在组装电脑时该当只管即便选择固态硬盘,或 者固态+机器组合。以120GB固态硬盘为例 (实际容量 110GB 旁边),个中 40GB 旁边 会用于系统分区,剩下70GB用来安装软件以 及存储主要资料。如果还须要存储大量资料, 可以再加一块 1TB 或者更大容量的机器硬盘, 这样比较经济实惠。
提示:
固态硬盘的固件算法 SSD的固件是确保SSD性能的最主要组 件,用于驱动掌握器。主控将利用SSD中固 件算法中的掌握程序去实行各种操作,因此 当SSD制造商发布一个更新时,须要手动更 新固件来改进和扩大SSD的功能。有自主研 发实力的厂商会自行进行优化设计,挑选 固态硬盘时,选择有名品牌是很有道理的。 固件的品质越好,全体SSD就越精确,越高 效。目前具备独立固件研发的SSD厂商仅有 Intel、英睿达、浦科特、OCZ及三星等。
固态硬盘的品牌和产品推举
根据前面的先容,固态硬盘的价格常日和容量、接口类型、闪存构架、品牌等有关系,下面就 以接口类型为标准,分别先容几款市情上比较热门的固态硬盘产品。
1.固态硬盘的主流品牌 固态硬盘的品牌很多,包括三星、英睿达、 闪迪、影驰、饥饿鲨、浦科特、特科芯、金泰克、 朗科、佰维、金胜维、东芝及金士顿等。三星 是拥有主控、闪存、缓存、PCB 板、固件算法一体式开拓和制造实力的厂商。三星、闪迪、 东芝、美光都拥有其他 SSD 厂商可望不可求的 上游芯片资源。至于Intel,消费级产品较少, 性能中庸,但是稳定性奇好。
2.SATA 接口固态硬盘产品推举 SATA接口的固态硬盘是目前利用最多的, 下面分别先容 4 款最热门的产品。
◎ 入门——金士顿 V300(120GB): 这 款固态硬盘容量为120GB,接口类型 为 SATA 3.0, 接 口 速 率 为 6Gbit/s, 读 取 速 度 为 180MB/s, 写 入 速 度 为 133MB/s,主控芯片为金士顿定制的LSI SandForce,如图 2-124 所示。
◎ 主 流 —— 三 星 850 EVO SATA 3.0 (250GB): 这款固态硬盘容量为 250GB,接口类型为 SATA 3.0,接口 速率为 6Gbit/s,读取速率为 540MB/s, 写入速率为520MB/s,主控芯片为三星 MGX,缓存为512MB,如图2-125所示。
图2-125 三星850 EVO SATA 3.0(250GB)
◎ 专业——英睿达 MX300(525GB):这 款固态硬盘容量为525GB,接口类型为 SATA 3.0,接口速率为 6Gbit/s,读取速 度为 530MB/s,写入速率为 510MB/s, 主控芯片为 Marvell 88SS1074,闪存构 架为 TLC,如图 2-126 所示。
◎ 发热——Intel DC S3710(1.2TB):这 款固态硬盘容量为1.2TB,接口类型为 SATA 3.0,接口速率为 6Gbit/s,读取速 度为 550MB/s,写入速率为 520MB/s, 闪存构架为 MLC,如图 2-127 所示。
图2-127 Intel DC S3710(1.2TB)
3.M.2 接口固态硬盘产品推举 M.2 接口的固态硬盘常用如下 4 款。 ◎ 入门——三星850 EVO M.2(120GB):
这款固态硬盘容量为 120GB,读取速率为 540MB/s,如图 2-128 所示。
◎ 主流——影驰铁甲战将 M.2 PCI-E 2280 (240GB): 这款固态硬盘容量为 240GB,读取速率为 2400MB/s,写入 速率为 1200MB/s,主控芯片为 Phison PS5007-E7,如图 2-129 所示。
图2-129 影驰铁甲战将M.2 PCI-E 2280(240GB)
◎ 专业——浦科特 M8PeG(512GB):这 款固态硬盘容量为512GB,读取速率为 2300MB/s,写入速率为 1300MB/s,主 控芯片为 Marvell 88SS1093,闪存构架 为 MLC,缓存为 512MB,如图 2-130 所示。
◎ 发 烧 —— 三 星 960 PRO NVMe M.2 (2TB):这款固态硬盘容量为2TB, 读 取 速 度 为 3600MB/s, 写 入 速 度 为 2100MB/s,主控芯片为三星自家研发的 Polaris,闪存构架为 TLC,如图 2-131 所示。
4.PCI-E 接口固态硬盘产品推举 PCI-E 接口的固态硬盘常日用于企业和高 端玩家,这种固态硬盘的分类常日比其他两种 类型的固态硬盘价格贵。 ◎ 入门——浦科特 M8PeY(128GB):这 款固态硬盘容量为128GB,读取速率为 1600MB/s,写入速率为 500MB/s,主控 芯片为 Marvell 88SS1093,闪存构架为 MLC,缓存为512MB,如图2-132所示。
◎ 主流——饥饿鲨RD400A PCI-E(512GB):
这款固态硬盘容量为 512GB,读取速率为 2600MB/s,写入速率为 1600MB/s,闪 存构架为 MLC,如图 12-33 所示。
◎ 专 业 ——Intel DC P3700(2TB): 这 款固态硬盘容量为2TB,读取速率为 2800MB/s,写入速率为 1900MB/s,闪 存构架为 MLC,如图 2-134 所示。
◎ 发 烧 —— 金 胜 维 PCI-E3.0(4TB):
这款固态硬盘容量为4TB,读取速率为 4000MB/s,写入速率为 2600MB/s,闪 存构架为 MLC,如图 2-135 所示。