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提升运行速度,固态硬盘选购科普指南

  • 黑科技狂人
  • 2018-09-01 05:15
  • 32
摘要:固态硬盘的运用现在越来越普遍,其强大的性能可以帮助计算机提升系统和软件运行的速度,受到了广大游戏玩家的欢迎,许多玩家纷纷拆掉了老旧的机械硬盘更换起了固态硬盘,那

近年来随着固态硬盘技术的不断发展,固态硬盘的价格持续下降,由于优越的存储性能和速度,越来越多的人们选择固态硬盘作为计算机的存储设备。火热的市场需求,也让许多厂商投身其中。

现在市场上面的固态硬盘种类繁多,各种容量性能和不同品牌的硬盘,让想要入手的小白可以说是无从下手,往往容易掉进商家宣传的坑里,那应该如何选择合适的固态硬盘呢?接下来就给大家详细讲解一下。

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关于SSD

说到固态硬盘(SSD)可能对于许多小白玩家来说既熟悉又陌生,都知道固态硬盘数据传输速度快,但在其他方面都并没有太多的了解,所以第一步我们先对SSD做一个大致的了解。

1.1 SSD是什么?

固态硬盘英文名Solid State Drives,直译就是固态硬盘,简称SSD。它是采用固态电子存储芯片阵列制成的硬盘,由控制单元和存储单元组成,其中储存单元分为FLASH芯片和DRAM芯片两种。

1.2 SSD分类

固态硬盘的存储介质分为两种,一种是基于闪存(FLASH芯片)的固态硬盘,另一种是基于DRAM的固态硬盘。

1)基于闪存类

采用FLASH芯片作为存储介质,这也是通常所说的SSD。其应用范围广泛,可以被制成笔记本硬盘、微硬盘、存储卡、U盘等,优点是可以移动而且数据不受电源控制。

2)基于DRAM类

采用DRAM作为存储介质,应用范围较窄。它仿效传统硬盘的设计,可被绝大部分操作系统的文件系统工具进行卷设置和管理,性能与闪存类的差不多,而且使用寿命很长,缺点的是需要独立电源来保护数据安全。

选购建议:由于基于DRAM的固态硬盘的应用范围极窄,而且需要电源来保护数据,所以基本被市场淘汰。现在市场上的固态硬盘都是基于闪存类的,所以大家尽可放心选择。

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对比机械硬盘

大家都知道固态硬盘要好于机械硬盘,但机械硬盘真的那么差吗?其实凡事有利就有弊,固态硬盘对比机械硬盘也是有长处也有短处的。

2.1机械硬盘的原理

首先我们先来讲讲机械硬盘的工作原理,其的数据读写是靠盘片的高速旋转所产生的气流来托起磁头,使得磁头无限接近盘片,而又不接触,并由步进电机来推动磁头进行换道数据读取。

所以其内部构造相对较为复杂,读取速度也严重受到转速的限制。

2.2固态硬盘的优点

虽说固态硬盘的接口规范和定义、功能及使用方法上与机械硬盘几近相同,但由于SSD与普通磁盘的设计及数据读写原理的不同,使得其内部的构造亦有很大的不同,与机械硬盘相比有着先天的优势。

1)读写速度快:采用闪存作为存储介质,读取速度相对机械硬盘更快。固态硬盘不用磁头,寻道时间几乎为0。所以这也是SSD受到许多玩家欢迎的原因。

2)防震抗摔性:传统硬盘都是磁碟型的,数据储存在磁碟扇区里。而固态硬盘是使用闪存颗粒制作而成,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,在发生碰撞和震荡时能够将数据丢失的可能性降到最小。

3)低功耗:固态硬盘的功耗上要远远低于传统硬盘。

4)无噪音:固态硬盘没有机械马达和风扇,工作时噪音值为0分贝。

5)工作温度范围大:典型的硬盘驱动器只能在5到55摄氏度范围内工作。而大多数固态硬盘可在-10~70摄氏度工作。

6)轻便:由于内部构造简单,固态硬盘在重量方面更轻。

2.3固态硬盘的缺点

1)容量小:与机械硬盘1TB作为起步相比,固态硬盘最大容量仅为4TB。

2)寿命限制:固态硬盘闪存具有擦写次数限制的问题,这也是许多人诟病其寿命短的所在。一般内存写入寿命在1万-10万次,特制的可达100万-500万次。

3)售价高:虽说现在市场上的固态硬盘价格有所下降,但相比起机械硬盘几毛钱1G的价格,还是偏高。

2.4两者如何选择

通过前面的比较之后,那么我们又该如何选择呢?建议把固态硬盘和机械硬盘进行搭配组装,这样一来可以降低成本,二来可以发挥两者各自的长处。

在搭配时,大家一般可以选择一个120G固态硬盘作为系统盘,这样可以提升系统的运行速度,然后使用一个1TB的机械硬盘作为副盘,用来储存资料下电影,这样就已经足够用了。

对于发烧级游戏玩家来说,可以再增加一个固态硬盘作为游戏盘,这样可以大大提升大型游戏的读取速度。

120G固态硬盘

240g固态硬盘

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选购的要点

通过前面的科普想必大家都知道了固态硬盘的定义以及优势,接下来我们就来讲讲如何去选购固态硬盘。一般来说选购固态硬盘的核心要素是主控和闪存的品质,其次要看接口类型,这些都影响着固态硬盘的发挥。

3.1主控芯片

主控就相当于一台电脑的CPU,它负责着SSD中数据的写入和擦除,还控制着SSD的均衡损耗,保证SSD可以使用更长的寿命。

同时SSD的垃圾回收机制也由主控芯片控制,主控可以将SSD散落的碎片文件整理清楚,腾出更多的有用空间,可以说功能是十分强大。

我们在看主控芯片的品质时,可以通过品牌来进行选择,目前主流的SSD主控厂商也不多,主要有慧荣、群联、Marvell、三星这四家。

1)慧荣

慧荣科技在固态硬盘主控芯片上的主要优势在于能够提供从主控芯片到固件方案,再到电路板设计、闪存颗粒的配对等一整套固态硬盘的解决方案,还能够根据采购厂商的个性化需求进行定制化的服务。

慧荣的主控,以全面完整著称,能够从软件和硬件层面给予厂商全方位的支持,再加上较为低廉的采购价格,是中小厂商和大牌厂商入门级品牌主控的首选。所以慧荣主控主要出现在中低端的固态硬盘上。

2)群联

群联主控,从优盘主控设计开始,一直到固态硬盘主控,群联设计出品的主控芯片以性价比著称,特别是固态硬盘发展初期,群联主控更是凭借着超强的性价比占据了大部分的品牌市场。

因其中流的产品性能、低廉的价格以及全面的服务,和慧荣主控一样,深受中小厂商的追捧,也成为大牌厂商入门级产品的首选方案之一。所以在选择中低端的SSD时,看准这两个品牌的主控就行了。

3)Marvell

Marvell主控可以说是现在的主流主控首选,这也就是我们俗称的马牌主控。

Marvell作为一家以技术为核心的无晶圆厂的半导体研发公司,在芯片设计、大容量存储解决方案、移动与无线技术、网络、消费产品等方面都有着相当的建树。 

作为国际厂商,Marvell的主控芯片行销全球,设计多个品牌厂商,是目前一流固态硬盘厂商最为信赖的主控解决方案。马牌主控由于较高的成本,所以一般出现在主流的高端固态硬盘上。

4)三星

三星电子,作为全球为数不多的,拥有半导体设计、加工、制造、生产、销售等完整生态链的半导体企业,在固态硬盘的主控芯片领域,占据着一席之地,并创造性的研发出基于三星自家固件的一系列主控芯片。

三星主控主要对应三星自家的产品,产品在缓存技术、信号处理等方面还是有着相当亮眼的表现。所以想要选择三星主控的话,只能选择三星自家的SSD。

选购建议:

我们在看SSD的主控芯片时,首先要看是不是大厂的品牌,因为许多小厂的主控存在性能和质量多种问题,除了上述四个品牌外,Intel和东芝也是不错的选择。

其次面对高中低不同层次的SSD,我们要有不同的选择方案,高端SSD的主控一般选择马牌主控,中低端则可以选择群联或是慧荣等性价比高又有保障的主控。其他如三星和Intel主控都只用在他们自家的SSD上。

最后注意一点,对于SSD主控,在查看主控品牌之后,更要研究一下这款主控型号的具体性才能再做好坏的评判。一般新的型号要好于老的型号,高端型号要好于低端型号。

慧荣主控SSD

三星主控SSD

英特尔主控SSD

东芝主控SSD

3.2闪存芯片

说完主控,就来说说更多人关注的闪存颗粒。确实作为硬盘,闪存颗粒是担任着数据存储的重任,闪存颗粒的好坏关系着数据的安全和使用寿命。在SSD中被大多人关注也是无可厚非的。

大家需要知道的是闪存的寿命指的是写入(擦写)的次数,不是读出的次数,因为读取对芯片的寿命影响不大。

现在的闪存芯片类型为NAND FLASH,而NAND FLASH主要分为SLC(单层单元)、MLC(多层单元)、以及TLC(三层单元)。当然,现在新的技术推广出来的就是QLC,但还处于研发阶段。

1)SLC

SLC全称是单层式储存 (Single Level Cell),因为结构简单,在写入数据时电压变化的区间小,所以寿命较长,传统的SLC NAND闪存可以经受10万次的读写。

而且因为一组电压即可驱动,所以其速度表现更好,目前很多高端固态硬盘都是都采用该类型的Flash闪存芯片。

SLC是最顶级的产品,有着成本高、容量小、速度快的等特点。主要由三星、海力士、美光、东芝等使用。

2)MLC

MLC全称是多层式储存(Multi Leveled Cell),它采用较高的电压驱动,通过不同级别的电压在一个块中记录两组位信息,这样就可以将原本SLC的记录密度理论提升一倍。

作为目前在固态硬盘中应用最为广泛的MLC NAND闪存,其最大的特点就是以更高的存储密度换取更低的存储成本,从而可以获得进入更多终端领域的契机。

不过,MLC的缺点也很明显,其写入寿命较短,读写方面的能力也比SLC低,官方给出的可擦写次数仅为1万次。

MLC的主要特点为成本相对较低、容量大、速度快。主要由东芝、Renesas、三星使用。

3)TLC

TLC芯片技术是SLC和MLC技术的延伸,存储密度最高,容量是MLC的1.5倍。 造价成本最低, 使命寿命低,读写次数在1000~2000左右,是当下主流厂商首选闪存颗粒。

TLC的主要特点为:成本低、容量更大、速度更慢。

选购建议:

相对于SLC来说,MLC的容量大了100%,寿命缩短为SLC的1/10。相对于MLC来说,TLC的容量大了50%,寿命缩短为MLC的1/20。一般来说能上MLC甚至SLC当然不会选择TLC。

但综合价格而言,TLC是三者中价格最低的,所以TLC也是一个不错的选择,虽然它自问世以来就因为使用寿命被许多用户诟病,但发展到今天其实TLC的寿命已经有了很好的优化,日常使用5-10年完全没有问题。

另外现在MLC颗粒固态硬盘和SLC固态硬盘已经渐渐退出市场,所以相比起SLC和MLC,TLC固态硬盘比较容易购买到,毕竟TLC现在是市场的主流。

MLC固态硬盘

TLC固态硬盘

3.3接口类型

了解了SSD的基本结构后,我们再来看固态硬盘的接口。目前SSD的主流接口分为,SATA 3.0、M.2、PCI-E三种,U.2和mSATA目前并不多见,所以这里不过多介绍。

1)SATA 3.0

SATA3.0接口是目前最常见的SSD接口,它的传输带宽可以达到6Gbps。

2)M.2

M.2接口的价格与SATA接近,但在传输带宽、容量、轻薄特性等方面更有优势,被誉为下一代SSD的接口标准。

3)PCI-E

PCI-E接口比较特殊,同时支持SATA和PCI-E两个通道,所以要注意其实并不是所有的M.2固态硬盘读写速度都很快,如果是采用SATA通道的M.2接口固态硬盘,读写速度不会超过550MB/s。

4)SATA和M.2或PCI-E的主要区别

SATA接口与它们的不同之处主要在于二者采用不同的通道,大家可以把两种通道理解成两辆相同的汽车,PCI-E通道的汽车就像是在高速上行驶,而SATA通道的汽车就像是在崎岖山路上行驶。

通过比较显然PCI-E要更胜一筹,也正因为SATA通道已经无法满足固态硬盘日益增长的读写速度,所以PCI-E固态硬盘才应运而生。

选购建议:

对于要求不是很苛刻的普通用户来说SATA3.0虽算不上最新,但却是最经济的选择。另外,SATA与老旧平台的兼容性比较好,如果是老设备进行升级,如6系、7系或8系主板,那么建议SATA接口。

如果是新装机用户,主板又配有M.2接口,那么建议选择M.2接口的SSD。另外,M.2接口又分为2242、2260和2280三种规格,其中2280是未来的发展方向。

PCI-E接口的定位高,价格不菲,适合搭配高端平台,比较适合高端发烧级玩家入手。

M2接口固态硬盘

SATA接口固态

3.4接口协议

俗话说好马配好鞍,物理接口也要与相应的接口协议搭配才能发挥出全部的性能。目前常见的接口协议有AHCI和NVMe。

1) NVMe协议规定了主控和主机的通信的模式,也规定了PCI-Express lane作为通信方式,也就是规定使用PCI-E通道作为物理接口。

这是专门为闪存类存储设计的协议,基于同样使用PCI-E通道的M.2接口开发。

2)AHCI只规定了如何通信,没有规定具体的物理接口。

关于这两种协议大家要了解的是,不同的接口应该要选择什么接口协议才能发挥它的最高速度,大家通过上表可以进行参考。

选购建议:

每个物理接口都有其对应使用的协议,如SATA接口的SATA协议。要是你的电脑支持NVMe协议,那就直选这个,要是不支持,那就还是选SATA的,反正没了这个协议,一般的高速性能你也发挥不出来。

总结

相信大家对于SSD已经有一个初步的了解,该如何选择应该也不是难事。选购SSD升级自己电脑的时候,首先看自己的电脑支持哪些接口,是只支持SATA还是同时支持M.2,以及这个M.2到底有没有NVMe协议。

然后才开始看芯片类型到底是MLC还是TLC,最后查看一下主控芯片的厂家是否为知名的品牌,是否值得信任,这一套操作下来,想必大家也能在乱象百出的SSD市场买到最适合自己的产品。