SSD和HDD的介紹

• 1 硬盤的性能指標
• 2 HDD（機械硬盤）
• • 2.1 HDD的介紹
  • 2.2 HDD的接口
  • • 2.2.1 并 行接口（LPT接口）
    • 2.2.2 串行接口（COM接口）
    • 2.2.3 FC（光纖通道技術）
• 3 SSD（固態硬盤）
• • 3.1 SSD的介紹
  • 3.2 接口類型
  • • 3.2.1 SATA接口
    • 3.2.2 mSATA接口
    • 3.2.3 M.2接口
  • 3.2.4 PCI-E接口
  • 3.2.5 U.2接口
  • 3.3 SSD的存儲介質
  • 3.3.1 閃存顆粒的分類

1 硬盤的性能指標

容量： 以兆字節（MB）或千兆字節（GB）為單位，1GB=1024MB，硬盤廠商在標稱硬盤容量時通常取1G=1000MB。
轉速： 硬盤轉速以每分鐘多少轉來表示，單位表示為RPM，RPM值越大，內部傳輸率就越快，訪問時間就越短，硬盤的整體性能也就越好。
平均訪問時間： 指磁頭從起始位置到達目標磁道位置，并且從目標磁道上找到要讀寫的數據扇區所需的時間。平均訪問時間體現了硬盤的讀寫速度，它包括了硬盤的尋道時間和等待時間。
傳輸速率： 指硬盤讀寫數據的速度，單位為兆字節每秒（MB/s）。
緩存：硬盤內部存儲和外界接口之間的緩沖器，由于硬盤的內部數據傳輸速度和外界介面傳輸速度不同，緩存在其中起到一個緩沖的作用。

2 HDD（機械硬盤）

2.1 HDD的介紹

HDD硬盤也就是我們常常說的機械硬盤，機械硬盤是傳統的盤片+磁頭的工作原理，數據都是存儲在盤片上面，磁頭在盤片上面“做運動”來讀取和處理數據信息

轉速： 主流的機械硬盤盤片轉速主要有5400轉/分鐘和7200轉/分鐘兩種，其在SATA3接口下的讀寫速度則分別在50～90MB/s與90～190MB/s上下。
優點： 容量大，價格低，數據被刪后容易恢復，噪音大，易發熱；
缺點： 抗震能力很差，散熱差，讀寫速度慢，噪音大，極難做磁盤陣列；

2.2 HDD的接口

2.2.1 并 行接口（LPT接口）

并行接口是采用并行通信協議的擴展接口，并口的數據傳輸率比串口快8倍，標準并口的數據傳輸率為1Mbps。

用途：一般用來連接打印機、掃描儀等。

代表性的硬盤接口：

（1）IDE接口：并行總線硬盤，把盤體與控制器集成在一起的做法減少了硬盤接口的電纜數目與長度，數據傳輸的可靠性得到了增強。轉速為7200RPM，主流容量通常有80GB、250GB等，目前逐漸沒落；

優點：價格低廉、兼容性強。

（2）SCSI接口：小型計算機系統專用接口，它是一種連接主機和外圍設備的接口，支持包括硬盤、光驅及掃描儀在內的多種設備；SCSI 總線是一種并行總線，常用于企業級存儲領域；主要容量有146GB、300GB。

優點： 適應面廣，性能高，硬盤轉速快（15000RPM），緩存容量大，CPU占用率低，擴展性遠優于IDE硬盤，并且支持熱插拔。

缺點： 價格昂貴，安裝復雜；接口速率目前已經發展到320MB/s，基本已經達到極限。

2.2.2 串行接口（COM接口）

串行接口（COM接口）:采用串行通信協議的擴展接口，據傳輸率是115kbps～230kbps。
用途：串口一般用來連接鼠標和外置Modem以及老式攝像頭和寫字板等設備，目前部分新主板已開始取消該接口。

代表性的硬盤接口：

（1）SATA接口：又稱為串口硬盤，采用點對點的連接方式，支持熱插拔。轉速為7200RPM，主要容量有750GB、1TB、2TB、4TB等。目前被廣泛應用家用PC、某些服務器存儲。

（2）SAS接口：采用串行技術，是一種全雙工、點對點、雙端口的接口。主要用于高性能企業存儲領域。硬盤轉速為15000RPM，主要容量有750GB、1TB、2TB、4TB等。

SAS 的接口技術可以向下兼容SATA 。二者的兼容性主要體現在物理層和協議層的兼容。物理層：SAS 接口和SATA 接口完全兼容，SATA 硬盤可以直接使用在SAS 的環境中；接口標準：SATA 是SAS 的一個子標準，因此SAS 控制器可以直接操控SATA 硬盤。

2.2.3 FC（光纖通道技術）

最早應用于SAN （存儲局域網絡）。FC接口是光纖對接的一種接口標準形式，其他的常見類型為：ST、SC、LC、MTRJ等。

優點：熱插拔性、高速帶寬、遠程連接、連接設備數量大等。

3 SSD（固態硬盤）

3.1 SSD的介紹

固態硬盤采用閃存作為存儲介質，讀取速度相對機械硬盤更快；不用磁頭，尋道時間幾乎為0，持續寫入的速度較高。

轉速： 不采用任何機械構造，不會遇到機械硬盤的轉速瓶頸問題，目前主流的固態硬盤讀寫速度主要集中在500MB/s～1GB/s這樣區間，也有少部分高端型號可以達到2GB/s以上。

優點：防震抗摔性好，無噪音，散熱快，價格高
缺點：價格高，容量小，硬盤有寫入次數的限制，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

3.2 接口類型

3.2.1 SATA接口

目前主流的SSD接口是SATA3.0。

SATA接口分為兩段，一段短的接口是數據線接口用來傳送數據，另一個長的S接口是電源線的接口來為硬盤提供電源。SATA總線采用嵌入式時鐘頻率信號，具有糾錯的功能，所以在使用過程中具有較高的安全性。

3.2.2 mSATA接口

mSATA即mini-SATA接口，也就是SATA接口的迷你版，顧名思義就是比SATA接口小，如圖我們可以看到mSATA接口和SATA接口一樣分為數據線接口和電源接口。
mSATA接口：體積小，主要用在小型的筆記本。

3.2.3 M.2接口

M.2接口：主要用來取代mSATA接口，能夠同時支持PCI-E通道以及SATA，適用于超極本。

M.2接口既可以走SATA也可以走PCI-E通道，而且PCI-E通道的性能和速度是遠遠大于SATA通道的。這樣就能使ssd的性能達到更高的高度

3.2.4 PCI-E接口

PCI-E接口：PCI-E通道協議，屬于總道協議，能夠直接連接CPU，所以延遲幾乎沒有，性能超高。

缺點：體積占用大，而且價格貴，適用于企業級場景。

3.2.5 U.2接口

U.2接口與M.2類似，走的PCI-E通道傳輸速度同樣超高。與M.2不同的是，M.2接口優點在于小巧玲瓏，高速低延遲低功耗，支持SATA-Express規范，還能兼容SAS、SATA等規范。
主要適用于筆記本，而U.2優點在于速度快，要快于M.2，主要用于臺式電腦。

3.3 SSD的存儲介質

DRAM：使用壽命長，斷電后數據會丟失

閃存（flash）芯片

3.3.1 閃存顆粒的分類

（1）SLC （Single-Level Cell）：單層單元，1bit/cell（每單元存儲1bit信息）

優點：讀寫數據時具有最為精確； 讀寫速度最快； 擦寫壽命和讀寫循環的周期最長。 缺點：市場上最昂貴的NAND閃存類型； 通常只有較小的容量。 場景：需要大量讀取/寫入周期的工業級負載，例如服務器

（2）MLC（Multi-Level Cell）：雙層單元，2bit/cell（每單元存儲2bit信息）

特點：速度一般、壽命一般，價格稍貴，約500-1000次擦寫壽命。 場景：較頻繁地使用計算機的用戶或游戲玩家

（3）TLC（Trinary-Level Cell）：三層單元，3bit/cell（每單元存儲3bit信息）。

特點：高儲存密度實現了較廉價的大容量格式，但其讀寫的生命周期被極大地縮短，擦寫壽命只有短短的500~1000次，同時讀寫速度較差，價格低。 場景：對存儲需求不大的輕度使用需求的計算機用戶，比如只使用上網、郵件等簡單功能的上網本、平板

（4）QLC（Quad-Level Cell）：四層單元，4bit/cell（每單元存儲4bit信息）

優點：成本最低，容量最大。 缺點：速度慢壽命短。 場景：對數據存儲量的需求較大、平時對計算機進行輕度使用（寫入操作少）、或者追求較低價格

總結

以上是生活随笔為你收集整理的SSD和HDD的介绍的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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