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    固態硬盤和普通硬盤的區別?哪個更好呢?

    2019-05-30 19:17 來源:未知 作者:SOSdyj 閱讀:

      在傳統的電腦配置中,硬盤都是使用的普通硬盤,但是隨著科技的進步,出現了固態硬盤,而且還出現了逐步取代普通硬盤的趨勢。那么,到底是普通硬盤好還是固態硬盤好?普通硬盤和固態硬盤的區別有哪些呢?

        傳統普通硬盤也就是機械硬盤,主要由:盤片,磁頭,盤片轉軸及控制電機,磁頭控制器,數據轉換器,接口,緩存等幾個部分組成,如下圖。

        機械硬盤中所有的盤片都裝在一個旋轉軸上,每張盤片之間是平行的,在每個盤片的存儲面上有一個磁頭,磁頭與盤片之間的距離比頭發絲的直徑還小,所有的磁頭聯在一個磁頭控制器上,由磁頭控制器負責各個磁頭的運動。磁頭可沿盤片的半徑方向運動,加上盤片每分鐘幾千轉的高速旋轉,磁頭就可以定位在盤片的指定位置上進行數據的讀寫操作。硬盤作為精密設備,塵埃是其大敵,必須完全密封。
        固態硬盤(Solid State Disk或Solid State Drive),也稱作電子硬盤或者固態電子盤,是由控制單元和固態存儲單元(DRAM或FLASH芯片)組成的硬盤。固態硬盤的接口規范和定義、功能及使用方法上與機械硬盤的相同,在產品外形和尺寸上也與機械硬盤一致。

     

        固態存儲技術(簡稱為SSD),一般可以分為二種,一種是基于閃存的SSD,采用FLASH MEMORY 作為存儲介質,這也是我們通常比較常見的SSD,象我們經常使用的U盤,數碼相機等一些電子存儲器及另外一些ATA、SCSI、FC接口的Flash Disk,統稱為閃存盤;SSD的另一種是DDRRAM Base SSD,采用DDRRAM作為存儲介質、仿效傳統磁盤驅動器的設計、可被各種操作系統的文件系統工具進行卷設置和管理,并提供工業標準的PCI和FC接口用于連接主機/服務器或存儲網絡的存儲設備,可分為SSD驅動器和SSD盤陣列二大塊,是一種真正高性能的存儲,而且它的使用壽命非常長,幾乎包含所有閃存盤所擁有的優點或它所欠缺的部分,美中不足的它卻需要電源保護數據安全。
         基于FLASH 的SSD最大的優點就是可以移動,而且數據保護不受電源控制,能適應于各種環境,但是使用年限不高。所以閃存盤的容量一般都非常小,上G的已經算大了,目前最大的有64G的Flash Disk。適合于個人PC用戶使用,但應用到企業的存儲系統就無能為力了。采用FLASH內存的SSD具備相當高的數據安全性,并且在噪音、便攜性等方面都有硬盤所無法媲美的優勢,在航空航天、軍事、金融、電信、電子商務等部門中都有廣泛的使用。
         而DDRRAM Base SSD相對普通HDD硬盤的最顯著優勢就是速度,例如一個每分鐘15000轉的硬盤轉一圈需要200毫秒的時間,而在SSD上由于是數據是存放在半導體內存上,能夠在低于一毫秒的時間內對任意位置的存儲單元完成I/O(輸入/輸出)操作,因此在對許多應用程序來說最為關鍵的I/O性能指標——IOPs(即每秒多少次IO動作)上,SSD可以達到硬盤的50~800倍。
        固態硬盤與普通硬盤又有哪些區別呢?在使用時怎么選擇是用固態硬盤還是普通硬盤呢?
        SSD(固態硬盤)和HDD(機械硬盤)之間的巨大差距來源于它們的結構,SSD為全電子結構,采用集成電路存儲技術,使用存儲芯片加上尋址控制器來組成的硬盤,類似于U盤技術,沒有任何機械運動部件。傳統的機械硬盤HDD采用高速旋轉的磁盤來存儲數據,通過磁頭來讀寫,這一機械運動過程中帶有延遲、并且無法同時迸發多向讀寫數據。
        1、性能方面
        固態硬盤和機械硬盤的構造是完全不同的。固態硬盤啟動快,沒有電機加速旋轉的過程。

        固態硬盤最大的優勢就是幾乎沒有尋道時間,固態硬盤在操作系統中就是一個普通的盤符,用戶可以完全把它作為存儲介質來使用。由于全部采用Flash存儲介質,它內部沒有機械結構,因此沒有數據查找時間、延遲時間和尋道時間。眾所周知,普通硬盤的機械特性嚴重限制了數據讀取和寫入的速度,電腦運行速度最大的瓶頸恰恰就是在硬盤上,所以固態硬盤的誕生,恰好能解決這一瓶頸。

        通過以上傳輸速率測試圖可以看出,固態硬盤表現出色,波浪形的曲線,最小傳輸率也有91.2MB/S,平均傳輸率則達到135.7MB/S,雖然離標稱的170MB/S最大速率有一定差距,但相比機械硬盤只有63MB/S的速率,固態硬盤的成績已是相當可觀。值得一提的是,在介紹固態硬盤時我們已介紹到,固態硬盤采用隨機存取,沒有磁頭結構,尋道時間為非常接近零,這是機械硬盤永遠無法達到的。
       在冊數過程中,機械硬盤在瞬間的傳輸速率暴降到9.8MB/s,而固態硬盤則是波浪形的,最小與最大傳輸速率相對穩定很多。
       2、基本的讀寫原理不一樣
        固態硬盤是主控讀寫nandflash,機械硬盤是磁頭讀取轉動的磁碟,而且,讀寫方式也有區別,固態硬盤是按位讀寫(這也是為什么有些型號會有240GB的寫入速度沒有480GB高的原因)機械硬盤是基本可以理解為順序讀寫,這也是為什么固態硬盤不需要做磁盤碎片整理,而機械硬盤用久了就必須做一次磁盤碎片整理;     
        3、 讀寫速度不同
        系統啟動和軟件啟動耗時對比和數據讀取延時對比:     

        固態硬盤不用磁頭,快速隨機讀取,讀延遲極小?;贒RAM的固態硬盤寫入速度極快。
        持續讀寫,現在sata3的固態硬盤基本已經達到sata3的理論值,500左右,而7200轉的單碟1T盤,持續讀寫最多大概170。
        也就是小文件讀寫,這一點是ssd遠勝于機械硬盤。
        平均讀寫,由于圓的最外層線速度最大,所以磁盤的最大讀寫僅僅出現在磁盤的外圈,越往里越慢,而ssd的速度,基本是一條水平線。
        訪問時間,ssd由于不需要hdd那種物理上的尋道,訪問時間比hdd短了非常多。
        根據相關測試:兩臺電腦在同樣配置的電腦下,搭載固態硬盤的筆記本從開機到出現桌面一共只用了18秒,而搭載傳統硬盤的筆記本總共用了31秒,兩者幾乎有將近一半的差距。固態硬盤在傳輸速度上有很大的優勢,最高可達500M/秒,其中讀取速度達到400-600M每秒,寫入速度同樣可以高達200M每秒。對于1G的文件只需幾秒就可搞定,而傳統的IDE硬盤讀取速度極限是無法超越200M每秒,寫入速度也很難突破100M每秒,平時基本在幾拾M每秒,這樣對于常常需要讀取大文件或處理大文件的用戶來講,使用固態硬盤是不錯的選擇。 相對固定的讀取時間。由于尋址時間與數據存儲位置無關,因此磁盤碎片不會影響讀取時間。
        4、數據安全
        我們都清楚傳統的硬盤是通過磁頭讀取盤片來完成數據讀寫的,在高速旋轉過程中盤片和磁頭碰撞更容易造成數據受損,還有就是運輸過程中也容易造成盤片受損造成數據丟失,而固態硬盤沒有盤片,所以只要其芯片不受到外形擠壓產生形變,數據就能獲得安全的保存,所以在數據安全方面固態硬盤和普通硬盤的區別是很大的。
        5、寫入次數
        固態硬盤擁有寫入次數限制,也就是說有壽命問題,SLC主控SSD具備10萬次寫入,而一般的入門固態硬盤采用的MLC主控,其寫入次數僅有1萬次,理論上說,SSD壽命會較短,不過實際測試可以發現 ,SSD日常使用MLC1主控SSD也能用上五年左右,因此壽命上也是可以的。

        機械硬盤盡管沒有寫入次數限制,但是基本使用也基本上就三五年吧,因此兩者之間實際上并沒有太大的區別。
        6、數據恢復
         固態硬盤上的數據刪除后,是無法借助數據恢復等軟件恢復的,而傳統的普通機械硬盤可以通過一些專業的數據恢復軟件找回,這也是固態硬盤的一個不足。

        7、固態硬盤和普通硬盤在使用上的區別
       在使用上,SSD固態硬盤和普通硬盤的區別也很大,普通硬盤不管是安裝什么系統,都是一樣運行,XP或者win7系統都是一樣的使用。而固態硬盤則有很多講究,特別是對于XP系統,固態硬盤支持不友好,使用XP系統會縮短使用壽命,XP系統沒有對固態硬盤進行優化,他會經常對固態硬盤讀寫固態硬盤不擅長的小文件,這樣不僅速度會慢,而且還會無謂的消耗硬盤的壽命,最關鍵的是XP下硬盤的TRIM(垃圾回收功能)不能開啟,固態硬盤的性能會很快衰減。另外,安裝XP系統的話,固態硬盤一定需要做好4K對齊,這樣性能才能有所提升。
        在安裝使用上,固態硬盤建議使用win7版本以上的系統,并且必須開啟AHCI,4K要對齊??梢韵螺dAS SSD Benchmark(固態硬盤測試軟件) 來測試一下,能顯示AHCI是否開啟,4K是否對齊。

        8、經濟價格
        
     固態更盤在速度及安全方面有很大的優勢,因為是最新技術所以在價格方面相對傳統硬盤來講高了很多,固態硬盤現在的價格一般是傳統硬盤的2-3倍,但是隨著摩爾定律的不斷發展,固態硬盤NAND閃存芯片密度會越來越大,則存儲量越來越高,以后的價格也會越來越低,可以預見得到固態硬盤取代傳統硬盤勢在必行。
        9、 無噪音
         固態硬盤因為沒有機械馬達和風扇,工作時噪音值為0分貝,機械硬盤噪音較大。
         由于SSD和HDD的內部構造完全不同,SSD內部只有存儲芯片和電路板,運行時幾乎0噪音。而HDD內部有一個高轉速的馬達,運行的時候會發出噪音和震動,如果震動再和你的機箱產生共鳴的話,那聲音可真是鬧心哦~       對于目前電腦內部各個配件性能來說,硬盤的性能是其中最大的一塊短板。即使其它硬件配置再高,如果硬盤性能不足的話,會嚴重影響用戶的使用體驗。
        10、功耗
        HDD最大功耗約為5-10W左右,而SSD通常是3W以內,低容量的基于閃存的固態硬盤在工作狀態下能耗和發熱量較低,但高端或大容量產品能耗會較高。
        11、抗震能力
        傳統的機械硬盤內部有高速運轉的磁頭,其抗震能力很差,因此一般的機械硬盤電如果是在運動中或者震動中使用,很容易損壞硬盤。而機械硬盤采用芯片存儲方案,內部無磁頭,不怕碰撞、沖擊、振動,具備超強的抗震能力,這樣即使在高速移動甚至伴隨翻轉傾斜的情況下也不會影響到正常使用,而且在筆記本電腦發生意外掉落或與硬物碰撞時能夠將數據丟失的可能性降到最小。
        12、工作溫度范圍更大。
        典型的硬盤驅動器只能在5到55攝氏度范圍內工作。而大多數固態硬盤可在-10~70攝氏度工作,一些工業級的固態硬盤還可在-40~85攝氏度,甚至更大的溫度范圍下工作。

        13、有壽命限制。
        現在的固態硬盤都有固定的讀寫次數,這也是許多人詬病其壽命短的所在,但是其讀寫次數相對于普通硬盤的使用壽命而言,影響不是很大。
        那么,固態硬盤和普通硬盤可以同時一起安裝在電腦里嗎?
       理論上,固態硬盤和機械硬盤完全可以一起搭配使用的,一般是固態硬盤安裝在第一個SATA接口,用作主分區,安裝操作系統以及部分軟件,以保證電腦的運行速度和開機速度,機械硬盤只是用來存儲資料和文檔。不過現實使用中,搭配安裝需要注意到以下幾個問題:
        1、電腦內部需要有雙硬盤位置;
        2、電腦主板需要有SATA3.0接口;
        3、先單掛固態硬盤裝系統,安裝好后再掛機械盤,可以更好識別硬盤。
        4、開啟硬盤AHCI模式,開機進系統前點擊del鍵,進入BIOS并開啟AHCI。

        固態硬盤雖然有很多普通硬盤不可比擬的優勢,但是也有很多缺點:
        1. 成本高。
        每單位容量價格是傳統硬盤的5~10倍(基于閃存),甚至200~300倍(基于DRAM)。但是隨著固態硬盤使用范圍的擴大,價格已經越來越貧民化,跟普通硬盤價格區別已經不那么大了。所以固態硬盤費用高這一點劣勢已經越來越淡化掉了。
        2、由于不像傳統硬盤那樣屏蔽于法拉第籠中,固態硬盤更易受到某些外界因素的不良影響。如斷電(基于DRAM的固態硬盤尤甚)、磁場干擾、靜電等。
        3、寫入壽命有限(基于閃存)。一般閃存寫入壽命為1萬到10萬次,特制的可達100萬到500萬次,然而整臺計算機壽命期內文件系統的某些部分(如文件分配表)的寫入次數仍將超過這一極限。特制的文件系統或者固件可以分擔寫入的位置,使固態硬盤的整體壽命達到20年以上。
        4、基于閃存的固態硬盤在寫入時比傳統硬盤慢很多,也更易受到寫入碎片的影響。
        5數據損壞后難以的恢復。傳統的磁盤或者磁帶存儲方式,如果硬件發生損壞,通過目前的數據恢復技術也許還能挽救一部分數據。但如果固態硬盤發生損壞,幾乎不可能通過目前的數據恢復技術在失效(尤其是基于DRAM的)、破碎或者被擊穿的芯片中找回數據。
        6、根據實際測試,使用固態硬盤的筆記本電腦在空閑或低負荷運行下,電池航程短于使用7200RPM的2.5英寸傳統硬盤。
        7、基于DRAM的固態硬盤在任何時候的能耗都高于傳統硬盤,尤其是關閉時仍需供電,否則數據丟失。
        8、據用戶反映,使用低廉的MLC的固態硬盤在Windows操作系統下運行比傳統硬盤慢。這是由于Windows操作系統的文件系統機制不適于固態硬盤。在Linux下無此問題
        從發展來說,hdd目前基本上沒什么發展余地了,存儲密度很難再提高,速度更不用說了,ssd前景相對較好,很多傳統硬盤制造商開始研發ssd或者收購其他閃存制造公司,比如西部數據就收購了sandisk,而技術上,以intel和三星為代表的公司已經開始推廣pciex4的ssd,持續讀寫已經到了2GB以上。固態硬盤的優勢就是速度快,而這一點普通硬盤是追不上的。對于要求速度快,經常出差的朋友,最適合選擇固態硬盤。

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