SSD 与 HDD:了解区别
固态硬盘和硬盘有什么区别?固态硬盘和硬盘的物理规格相似,但它们存储数据的方式却截然不同。每种类型的硬盘都有优缺点,决定哪种类型适合你取决于你如何使用电脑。我们的 “硬盘与固态硬盘对比指南 “将告诉你每种存储硬盘的工作原理以及对你的意义。
什么是硬盘?

硬盘驱动器背后的技术众所周知,而且久经考验。硬盘诞生至今已有 50 多年的历史,其存储容量不断提高,物理尺寸却不断缩小。硬盘依靠旋转磁盘或盘片来读写数据。
硬盘驱动器(HDD)的工作原理
硬盘驱动器由一个或多个磁敏盘片、每个盘片上装有读/写磁头的传动臂、旋转盘片和移动传动臂的电机组成。此外,还有一个输入/输出控制器和固件,用于告诉硬件该做什么,并与系统的其他部分进行通信。
每个盘片都被组织成称为磁道的同心圆。磁道被划分为称为扇区的逻辑单元。每个磁道和扇区号都有一个唯一的地址,可用于组织和定位数据。数据被写入最近的可用区域。在写入数据之前,有一种算法对数据进行处理,使固件能够检测并纠正错误。
盘片以预先设定的速度(消费类计算机为 4200 rpm 至 7200 rpm)旋转。这些速度与读/写速率相关。预设速度越高,硬盘读写数据的速度就越快。
读取和写入
每次要求计算机检索或更新数据时,I/O 控制器都会告诉执行臂数据的位置,读写磁头通过读取每个地址中是否存在电荷来收集数据。如果请求更新数据,读/写磁头就会更改受影响磁道和扇区上的电荷。
盘片旋转和执行臂找到正确磁道和扇区所需的时间称为延迟。
缺点
硬盘的缺点在于用于读写数据的机械部件,因为物理查找和检索数据要比电子查找和检索数据花费更多时间。如果操作不当或掉落,机械部件可能会跳动甚至失灵。这在笔记本电脑中是个问题,但在台式机中就不那么严重了。此外,与同类固态硬盘相比,硬盘更重,能耗更高。
硬盘的优点
硬盘驱动器的优点是技术成熟,在存储量相同的情况下,价格往往低于固态硬盘。目前,硬盘的存储空间也比固态硬盘大。
什么是固态硬盘?

固态硬盘使用闪存来提供卓越的性能和耐用性。由于硬盘内部有许多移动的小部件–磁头、主轴和旋转盘片,因此很容易出问题,导致重要数据丢失。固态硬盘没有活动部件,因此更耐用、运行更低温、能耗更低。
固态硬盘(SDD)的工作原理
固态硬盘可视为大型 USB 驱动器;它们使用相同的基础技术。固态硬盘的技术 NAND 是一种闪存。在最底层,浮动栅极晶体管记录电荷(或无电荷)来存储数据。栅极以网格模式排列,再进一步排列成块。块的大小各不相同,但组成网格的每一行称为一页。
固态硬盘控制器执行多种功能,包括跟踪数据的位置。
读写
对于固态硬盘来说,更新数据更为复杂。块中的任何数据更新时,都必须刷新块中的所有数据。旧区块上的数据被复制到不同的区块,该区块被擦除,数据根据更改内容重写到新区块。
每次要求计算机检索或更新数据时,固态硬盘控制器都会查看所请求数据的地址,并读取充电状态。
当硬盘处于空闲状态时,一个名为垃圾回收的程序会进行处理,确保旧块中的信息被擦除,并确保该块可以再次写入。
还有一个称为 TRIM 的过程,它通知固态硬盘在擦除区块时可以跳过重写某些数据。由于任何区块的重写次数都是有限的,因此这是一个重要的过程,可以防止存储驱动器过早磨损。
为了进一步防止硬盘磨损,有一种算法可以确保硬盘中的每个区块都能获得等量的读/写进程。这个过程被称为 “磨损均衡”,在硬盘工作时自动进行。
由于读/写过程需要数据移动,固态硬盘通常会超量配置存储空间;硬盘中总会有一定量的存储空间没有报告给操作系统,用户也无法访问。这就为硬盘移动和删除项目留出了空间,而不会影响整体存储容量。
缺点
固态硬盘是较新的技术,因此比硬盘更贵。虽然它们正在迎头赶上,但要找到大容量的固态硬盘可能比较困难。硬盘的容量可大到 2.5 倍。
固态硬盘的优势
为什么选择固态硬盘?固态硬盘可加快游戏、应用程序和电影的加载时间。由于采用了固态硬盘技术,固态硬盘更轻,更能承受移动和掉落。此外,固态硬盘能耗更低,使电脑运行时温度更低。
固态硬盘最大的好处之一就是比硬盘快得多。例如,部分 NVMe 固态硬盘,读/写速度高达 14,500/12,700 MB/s。即使是便携式固态硬盘也比硬盘更快。
固态硬盘是硬盘吗?
简单地说,固态硬盘与硬盘不同。硬盘使用磁敏盘片,由电机驱动,而固态硬盘使用闪存,没有任何移动部件,因此速度更快。
决定
硬盘和固态硬盘的区别在于用于存储和检索数据的技术。下表说明了其中的一些区别。
硬盘更便宜,存储空间更大。而固态硬盘的速度更快、更轻、更耐用,而且能耗更低。您的需求将决定哪种存储硬盘最适合您。
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