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固态硬盘与机械硬盘的概念与区别

<一>概念

1.机械硬盘：

　　使用磁粒子方向来代表0和1，读写则是使用读写头的磁力读取或改变磁粒子方向，内部存储磁信号

　　读写操作就是磁头在快速旋转的磁盘上移动至访问位置，至少95%的时间都消耗在机械部件的动作上

　　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。

                             

2.固态磁盘：

　　用固态电子存储芯片阵列而制成的硬盘，由控制单元和存储单元(FLASH芯片、DRAM芯片)以及缓存单元组成

　　固态硬盘大脑：主控芯片   是整个固态硬盘的核心器件，其作用一是合理调配数据在各个闪存芯片上的负荷，二则是承担了整个数据中转，连接闪存芯片和外部SATA接口。

　   核心器件：闪存颗粒单元   作为硬盘，存储单元绝对是核心器件。在固态硬盘里面，闪存颗粒则替代了机械磁盘成为了存储单元。

　　锦上添花：缓存芯片   由于固态硬盘内部的磨损机制，就导致固态硬盘在读写小文件和常用文件时，会不断进行数据的整块的写入缓存，然而导出到闪存颗粒，这个过程需要

大量缓存维系。特别是在进行大数量级的碎片文件的读写进程，高缓存的作用更是明显，由此足以见证缓存芯片的重要性

                    

 

<二>区别：

※固态硬盘（SSD）特点：

　　读取速度快、性能高、发热小、噪音低、尺寸小(2.5寸)

　　高性能的背后带来了缺点就是成本高、数据丢失不易找回、不适合做大容量存储。

※机械硬盘（HHD）特点：

　　相对固态硬盘(SSD)的主要优点就是成本低、数据丢失易找回、适合做大容量存储

　　带来的缺点就是噪音大、读取数据慢、怕摔、尺寸大(3.5寸)

对比	机械硬盘	固态硬盘
容量	较小	较大
写入次数	5000~100000次	无限制
读写速度	极快	一般
工作噪音	极低	有
工作温度	极低	较高
防震效果	很好	怕震动
重量	低	高
价格	高	低

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

具体对比：

1、防震抗摔性：由于原理的不同，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多个组合而成，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：普通机械硬盘读写速度在几十到一百多MB/s，固态硬盘则可以去到一千到两千MB/s的水平，读写速度上固态硬盘更占优势

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，工作噪音值为0分贝。

6、价格：固态硬盘单位容量价格较机械硬盘更高，目前市场价格普通的固体硬盘1GB≈1元，还是非常实惠的

7、容量：现在企业级别的SSD已经达到了100TB，但在价格上面比机械硬盘的会更高，每GB的单价也会比机械硬盘的更高

8、使用寿命：SLC只有10万次的读写寿命，成本低廉的MLC，读写寿命仅有1万次。因此相对于固态硬盘，机械硬盘寿命更长；但目前民用级别的SSD寿命都是

能够满足日常使用需要的

 

 

 <三>※思考

思考：为什么固态硬盘比机械硬盘读取快？

答：

1、固态硬盘和机械硬盘的构造是完全不同的。固态硬盘启动快，没有电机加速旋转的过程。而机械硬盘有加速旋转的过程，相对较慢。

2、固态硬盘由于全部采用Flash存储介质，它内部没有机械结构，因此没有数据查找时间、延迟时间和寻道时间，普通机械硬盘的机械特性严重限制了数据读取

和写入的速度。

3、固态硬盘最大的优势就是几乎没有寻道时间，固态硬盘在操作系统中就是一个普通的盘符，用户可以完全把它作为存储介质来使用。而机械硬盘有相对较长的

寻道时间。

思考：为什么固态硬盘比U盘读取快？

答：

1、固态硬盘拥有一颗远比优盘强大的主控芯片，它拥有更强的数据处理能力，并且使用SATA接口或PCIE接口传输数据。固态硬盘通常具备4到8个闪存通道，每

个存通道之下又支持若干CE，通道和CE之间都可进行交错读写操作，犹如拓宽车道，提升了并发性能

　　多通道并发处理：固态硬盘主控将接收到的写入数据分拆成多个部分，分别由各个闪存通道同时写入。读取的时候数据也会从多个闪存通道并发读出，从而

达到速度倍增的效果。

2、固态硬盘主控除了数据处理能力更强，在纠错、闪存垃圾回收等方面也具备优盘所没有的功能。相比优盘使用的简单BCH纠错，搭配3D闪存的LDPC纠错算法

纠错能力更强，写入寿命更高。固态硬盘还拥有优盘缺少的Trim与主动垃圾回收能力，可以保持长期使用不掉速。

3、在性能之外，闪存品质也是区分固态硬盘与优盘的一个重大不同。在一块闪存晶圆上，通过封装前后的检测流程，会将体质最好的闪存用作固态硬盘，而体质

较差的则用在优盘上。体质差的闪存在数据保持期上通常会有一些缺陷，所以一些优盘在长期不用之后里面存储的数据就容易丢失。这是市场规律造成的非本质

性的差异。

 

 

资料汇集

16:56:11

2021-03-15

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