固态存储基础知识扫盲贴来了!(附产品推荐)    

固态硬盘 04-21 16:24:03 4 0

大概是 09年的时候,楼主还在上大学,同宿舍一哥们买了一台配置SSD 固态硬盘的笔记本,而且外部 Type-A接口还是 USB3.0的。这个配置放到今天,基本就是一台最最基础款的机器,但是在十年前,这绝对算得上是一台逆天神机。

楼主的这个室友一点都不谦虚,天天在宿舍吹自己的笔记本如何如何牛哔,听得楼主眼痒牙根更痒。但是楼主忍住没有买同配置的机器, 因为买不起……

别说是一整台机器了,那时候一张 SATA接口的SSD固态硬盘的价格,就足够让楼主望而却步。也正因如此,当年的固态硬盘全球出货量仅有 1100万块   ▲

闪迪Z25-M.2接口

多年后,楼主毕业了,自己挣钱了,终于买得起SSD固态硬盘了——准确说,是SSD固态硬盘降价了。总之,不管原因如何,总之楼主总算是用上了

本文,楼主主要是想和大家分享一些关于固态存储的基础知识,给大家的选购提供一点点参考。

金士顿 A400-SATA接口

想必关注过固态硬盘但是又了解不深的朋友都有下面几个疑惑:

① 什么是固态硬盘,它到底有什么优势?

② 为什么都是固态硬盘,每次看到的产品差异那么大,甚至造型都完全不同,这到底是同一种东西吗?

③ 都说固态硬盘是旧机器升级神器,到底我的旧机器能不能用,又应该换什么样的产品?换上后能发挥全部性能吗?

下面楼主就上面几个常见的问题跟大家分享一下自己的理解。当然,介绍过程可能会存在诸多知识盲区,楼主欢迎大家交流指正。

一、什么是固态硬盘?

SSD固态硬盘是区别于机械硬盘(HDD)的一个概念,被广为推崇是因为其跨越式升级的读写速度。关于两者在工作方式上的区别,楼主直接略过不讲。对于普通消费者来说,我们只需知道两者各有什么优劣就好了。

这两年随着 SSD固态硬盘的高速发展,又出现一个新的产品叫做“PSSD”。其实,所谓 PSSD,就是可移动的固态硬盘,即“移动固态硬盘”,是区分于普通移动硬盘的一个概念(传统的移动硬盘就是把普通机械硬盘做小,然后用一个外壳包装起来)。在文章的最后,楼主还会再提到 PSSD的概念。

1、体积差异

首先最直观的差别,就是两者在造型和体积上的差别  ▲

传统的机械硬盘,尺寸通常为 3.5英寸,即便是笔记本用的mini版机械硬盘,尺寸也有 2.5英寸,并且厚的像块小板砖。上面这个图片中,左下角 M.2接口的SSD固态硬盘和 3.5英寸机械硬盘放在一起,尺寸上可谓天差地别。

而SSD固态硬盘,即便是 SATA接口的产品,其最大尺寸也仅有 2.5英寸,至于 M.2接口的产品,更是小巧得不像话 ▲

如果说体积的变化对于台式机来说无足轻重,那么对于当下主流的轻薄本来说,就显得非常重要了。因此,说SSD固态硬盘的出现对笔记本的轻量化设计功不可没,是一点都不夸张的。

2、读写速度差异


这应该说是两者最关键的区别所在。

因为两者结构完全不同,所以SSD固态硬盘相较于机械硬盘,在读写速度上有了质的跨越。这也是SSD固态硬盘一经问世,就吸引了全世界的眼光的原因,几乎可以说是颠覆。

即便是采用 AHCT协议的 SATA接口SSD固态硬盘,其最高速度也达到了 6Gbps,即我们通常看到的 600MB/s。当然这是极限速度,但是达到 500MB/s可以说非常轻松。

而对于传统的机械硬盘来说,其最大连续的读写速度大约在 200MB/s,相差整整 3倍。

这是什么概念呢?别人拿着 SSD固态硬盘拷贝一部高清 4K电影只需 20min,而你拿着 HDD拷贝同一部电影则需要整整一个小时(假设原电影存储介质为SSD固态硬盘,且接口无限制);别人用 SSD固态硬盘加载游戏只需 10s,而你用 HDD加载游戏却长达半分钟!

3、寿命及价格差异


说这么多,难道SSD固态硬盘就没有缺点吗?当然不是。SSD固态硬盘一直因为寿命问题和价格高昂而饱受诟病。

售价的劣势楼主就不多说了,确实客观存在。带来这种差异的主要原因来自于产品的制造成本,这无可避免。但是随着制造工艺的升级,SSD固态硬盘的价格一路下降,这也是大家有目共睹的。

至于SSD固态硬盘寿命不如机械硬盘的问题,也是很多人拿来诟病的点——从理论上来说,这也确实是真相。但这群人不会告诉你的另一个真相是:正常使用的情况下,即便是用到电脑淘汰,SSD固态硬盘也还不会寿终正寝!

因为工作原理的差别,机械硬盘的写入方式是覆盖;而固态硬盘的写入方式则是擦除后重新写入——正是这个工作原理的差别,导致了两者寿命的差异。

但是,读取并不会导致SSD固态硬盘寿命的减少,只有写入才会!

以一块容量为 256GB的SSD固态硬盘为例,在其寿命期间内,至少写入 750TB的文件才会损坏。即使以近乎变态的方式使用,每天写入 2TB内容,这块硬盘也能坚持 1年多。而我们正常用户平均一天的写入量绝不会超过 200GB,即便按照 200GB/天的数据写入量即算,这块 256GB的SSD固态硬盘也能正常使用十多年!

所以寿命差异确实存在,但是楼主认为无关痛痒。

不过话说回来,这也并不是说SSD固态硬盘就是完美的东西,这货的读写速度会随着时间衰减——微乎其微,和使用寿命一样可以忽略不计;读写速度会随着剩余容量的减小而降低——这一点倒是真的,但是依旧完爆机械硬盘。

因此,无论是从哪个角度来讲,SSD固态硬盘绝对是目前看得到的未来存储。

二、固态硬盘接口之间有什么差异?和协议又有什么关系?

目前市面上常见的SSD固态硬盘接口主要有 SATA、M.2、mSATA和 PCI-E这四种。其中 SATA和 M.2接口目前处于主流地位,也是我们接触最多的接口;mSATA接口的产品日渐减少,消失只是时间问题;PCI-E接口的产品则售价较高,定位高端,多为高级玩家使用或出现在企业级产品上。

因此,虽然SSD固态硬盘产品接口繁多,但是作为普通消费者,只需知道 SATA、M.2和 PCI-E这三种接口,就可以在别人聊起SSD固态硬盘的时候搭上几句话了;如果预算有限,没有特殊需求,则只要关注 SATA、M.2这两种接口的产品即可。

了解清楚了接口之后,我们再简单说一说协议。

以上面这张闪迪 500G SSD固态硬盘为例,标题中提到了 M.2接口,后面紧接着就是“NVMe协议”的字样  ▲

楼主个人认为,这种展示方式,对于不熟悉接口和协议的概念朋友来说,并不友好,如果短时间内浏览大量产品,更是会被一堆看不懂的字母弄得晕头转向。那品牌为什么还要这样标注呢?


接口-协议对照表

关于协议和接口之间的关系,上面这张图展示得非常清楚了  ▲

三种接口,总共涉及两种协议。其中 SATA接口的产品使用 AHCT协议,最高速度 6Gbps;PCI-E接口的产品使用 NVMe协议,最高速度 32Gbps;M.2接口的产品稍微复杂一点,部分采用 AHCT协议,另一部分则采用 NVMe协议。

因此,在选购 M.2接口的产品的时候,需要特别留意一下其采用的协议,这关系到产品的性能——这也是为什么上面这张截图中,M.2接口的闪迪SSD固态硬盘需要特意标注协议的原因所在~

我们再看金士顿的这款 A400系列产品的标题,其中就不涉及协议名称——因为 SATA接口的产品,只支持 AHCT这一种协议   ▲

至此,关于接口和协议之间的关系我们也捋清楚了。

三、如何选择/升级固态硬盘?

对很多依旧在“服役”的使用传统机械硬盘的老机器来说,面临的最大问题就是开机慢。如何解决这个问题呢?当然是升级SSD固态硬盘。

但是对于老机器来说,SSD固态硬盘并不是随便升级的。

很多人看完上面的介绍,觉得使用 NVMe协议的 M.2接口的SSD固态硬盘不但速度快,而且体积小,所以自然会更倾向于选择这类产品。但是,转折来了——很多老机器的主板上不具备 M.2接口!因此,在选择升级 SSD固态硬盘的时候,我们只能选择 SATA接口的产品——SATA接口一定是有的,因为机械硬盘采用的也是 SATA接口。

对于这类用户,楼主推荐大家购买上面这款金士顿的 A400系列产品  ▲

金士顿作为存储领域的巨头企业之一,其旗下的产品质量毋庸置疑。这款 A400系列产品有以下几个优势:

① 首先是大家最关心的速度方面,金士顿的这款SSD固态硬盘最大读取速度可达 500MB/s——这已经是 SATA接口下的 AHCT协议的极限速度;

②接口方面,采用兼容性极好的 SATA接口,可以完美应用于任何旧机器的升级改造;

③容量方面,楼主觉得 120GB的盘即便是只用作系统盘,在日常使用中依旧有些捉襟见肘,240GB则有点不上不下,因此楼主个人觉得 480GB的盘在价格和容量之间达到一个平衡。

而如果是新机器的组装,或者说旧机器的主板上具备了 M.2接口,那么闪迪的这款采用 NVMe协议的产品将是不二之选  ▲

存储颗粒市场份额排名

闪迪同样是存储领域的巨擘,同时也是世界上为数不多可以独立生产存储颗粒的企业之一(颗粒是 SSD的三大核心之一),其生产的颗粒,占全球市场份额的 17.7%,排第三位,仅落后于第二位的东芝不到一个百分点,远远领先于第四位的美光   ▲

读写速度方面,这款 500GB容量的闪迪至尊高速系列的SSD固态硬盘,最高写入速度为 1750MB/s,远超 250GB容量的产品,与 1TB容量的产品相差不大;至于最高读取速度,全部达到了 2400MB/s的极限速度  ▲

因此,无论是从实际使用中容量的合理性来说,还是从写入速度的最高性价比考虑,这款 500GB容量的闪迪至尊高速SSD固态硬盘都是最值得推荐的产品。

关于这款产品到底有多强,楼主正好在近期跟朋友在交流中有提及    ▲

手机那头说话的这位是个年装机量达到上百台的极客玩家,楼主每次有硬件需求都会和他交流一下

很多人看到这里可能会有一个疑问:这么快的速度,我用的到吗?读写速度的性能会不会过剩呢?楼主认为完全不会。

首先,越快的读写速度,不但意味着用户在玩游戏、图像处理等操作中,打开软件可以快人一步,同时也意味着日常办公时,在大型数据的传送中,更加省时省力。

另外,如今的设备接口市场,USB 3.*早已普及,雷电3的广泛应用也似乎就在不远的将来可以实现。再加上大家的移动硬盘也开始逐渐升级为固态,一个不小心,你的笔记本/ 台式机硬盘读写速度就成为了限制数据交换的瓶颈——如果这个场面发生在真实生活中,楼主想想都觉得无比尴尬

因此,如果条件允许,楼主觉得完全可以直接上 M.2接口 NVMe协议的SSD固态硬盘!

四、关于移动固态硬盘

既然在上面已经提到了移动固态硬盘(PSSD),那么这里楼主就直接推荐一款有意思的产品   ▲

首先,这货最大的优势就是小巧轻便。

硬盘的小孔方便与背包扣在一起;平时外出的时候,也可以像优盘一样直接放进裤子口袋。作为日常通勤中随身携带的存储设备,这款闪迪移动固态硬盘(PSSD)着实非常方便   ▲

当然,如果仅仅因此就说他是一款“有趣的产品”,还远远不够。

在其他移动固态硬盘(PSSD)还在考虑使用的稳定性等问题的时候,这货竟然玩起了极限,开始在防护等级上做起了文章。

据介绍,这货的防护等级达到 IP55,其中第一个数字“5”代表防尘性能,达到次顶级标准(最高标准为数字 6);第二个数字“5”则代表防水性能,达到“防喷溅”级别(最高标准为数字8)。另外,抗摔能力方面,据称可以承受 2米高度落下不损坏。

对于电动牙刷等设备来说,这样的防护等级似乎还比较普通,但是对于移动固态硬盘这种需要考虑散热等因素的电子产品来说,这已经是极高的防护标准。

关于大家最关心的产品性能——读写速度,这款闪迪的 移动固态硬盘(PSSD)最大读取速度达到了 550MB/s,这几乎就是 SATA接口硬盘的极限读取速度。

而这也正是楼主在前文中推荐大家条件允许直接上采用 NVMe协议的 M.2接口的原因。随着移动固态硬盘 (PSSD)的普及,很多老机器的内置硬盘过慢的读写速度,极有可能成为限制数据交换的最大障碍。

总结:

文章的最后,我们再提纲挈领地说一下全文表达的几个重点:

①SSD固态硬盘在读写速度上以压倒性的优势战胜了机械硬盘HDD,并且在可预见的未来会彻底取代后者;

②移动固态硬盘(PSSD)作为 SSD固态硬盘的延伸,同样会在移动存储领域掀起一次颠覆性的革命,甚至可能威胁到U盘的发展,最终以其便携性、稳定性和高速性彻底统一移动存储市场;

③作为普通消费者,只需知道 SATA、M.2和 PCI-E这三种接口即可,其中又以 SATA和 M.2的产品性价比较高,M.2接口的产品在未来拥有更广阔的前景;

④协议与接口有关,SATA接口的产品使用 AHCT协议,最高速度 6Gbps;PCI-E接口的产品使用 NVMe协议,最高速度 32Gbps;M.2接口的产品稍微复杂一点,部分采用 AHCT协议,另一部分则采用 NVMe协议;

① 关于SSD固态存储使用寿命和读写速度衰减的担忧,理论上正确,但是实际上可以忽略不计;

⑥旧机器在升级的时候,SATA接口的产品是首选,可以闭着眼买买买;

⑦如果是最近装机,或者主板兼容,楼主还是推荐购买 M.2接口的SSD固态硬盘,但是在买的时候一定要注意协议,只有采用 NVMe协议的 M.2 SSD固态硬盘才在读写速度上比 SATA接口的SSD固态硬盘有质的提升;

⑧对于经常录制 4K视频的摄影党、做学术时需要处理大量实验数据的学生/教师或者其他对移动设备读写速度要求极高的朋友,楼主强烈推荐移动固态硬盘(PSSD)。而在众多产品中,楼主又比较推荐上面提到的这款闪迪,兼顾了性能和数据安全,用俗话来说,就是相当“耐草”。

⑨至于设计产品性能的更高阶的主控、颗粒和缓存,本文不作展开。

好了,本次分享就到这里,我们下一篇再见~

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