機(jī)械硬盤時(shí)代 電腦咋運(yùn)行那么慢？
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說(shuō)起SSD固態(tài)硬盤，大家首先想到的是SSD固態(tài)硬盤比傳統(tǒng)機(jī)械硬盤快好多，然而真正讓大家接受它的卻是價(jià)格，如今399元就能購(gòu)買一塊240GB SSD。要說(shuō)起SSD固態(tài)硬盤是什么?這可難倒不少初學(xué)用戶，大多數(shù)人對(duì)SSD固態(tài)硬盤的構(gòu)造和原理一無(wú)所知。
今天的《小白講堂》欄目將對(duì)SSD固態(tài)硬盤進(jìn)行講解，它為何那么快，能迅猛提升電腦整體性能?
■HDD時(shí)代：電腦為何運(yùn)行那么慢？
CPU、顯卡、硬盤、內(nèi)存都是電腦中的核心配件，其中硬盤發(fā)展最為緩慢，它是四大件里的短板。電腦的性能原理類似于水桶效應(yīng)，解決硬盤的短板問(wèn)題，電腦運(yùn)行緩慢也就迎刃而解。在機(jī)械硬盤時(shí)代，這個(gè)問(wèn)題久拖未決，造成電腦運(yùn)行緩慢。
■根治“慢”?。篠SD比HDD快數(shù)倍
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SSD和HDD的使用感受
SSD固態(tài)硬盤之所以快，是相對(duì)于傳統(tǒng)機(jī)械硬盤(HDD)的慢。SSD和HDD之間的巨大差距來(lái)源于它們的結(jié)構(gòu)，SSD為全電子結(jié)構(gòu)，采用集成電路存儲(chǔ)技術(shù)，使用存儲(chǔ)芯片加上尋址控制器來(lái)組成的硬盤，類似于U盤技術(shù)，沒(méi)有任何機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件。
反觀傳統(tǒng)的HDD，采用高速旋轉(zhuǎn)的磁盤來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，通過(guò)磁頭來(lái)讀寫，這一機(jī)械運(yùn)動(dòng)過(guò)程中帶有延遲、并且無(wú)法同時(shí)迸發(fā)多向讀寫數(shù)據(jù)。瘦死的駱駝比馬大，性能即使減半的SSD，秒殺HDD也是輕而易舉。
《小白講堂》：說(shuō)到這里，初學(xué)用戶難免疑惑，什么是SSD固態(tài)硬盤?
SSD相比傳統(tǒng)機(jī)械硬盤優(yōu)劣在哪？
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SSD固態(tài)硬盤是舶來(lái)品，它的名稱可是有講究的。本頁(yè)就詳細(xì)的講述“什么是SSD固態(tài)硬盤”。其實(shí)它不僅僅是快那么簡(jiǎn)單，對(duì)比傳統(tǒng)機(jī)械硬盤，它可是有一大堆的優(yōu)勢(shì)：
■什么是固態(tài)硬盤？
SSD：固態(tài)電子存儲(chǔ)芯片陣列
固態(tài)硬盤(SSD ：Solid State Disk)是在傳統(tǒng)機(jī)械硬盤上衍生出來(lái)的概念，簡(jiǎn)單的說(shuō)就是用固態(tài)電子存儲(chǔ)芯片陣列(NAND Flash)而制成的硬盤。固態(tài)硬盤的接口規(guī)范和定義、功能及使用方法上與普通硬盤的完全相同，在產(chǎn)品外形和尺寸上也完全與普通硬盤一致，包括3.5英寸、2.5英寸、1.8英寸等多種類型。
■固態(tài)硬盤相比傳統(tǒng)機(jī)械硬盤優(yōu)劣在哪？
防震抗摔：傳統(tǒng)硬盤(ATA或SATA)都是磁盤型的，數(shù)據(jù)儲(chǔ)存在磁盤扇區(qū)里。而固態(tài)硬盤使用閃存顆粒制作而成，所以SSD固態(tài)硬盤內(nèi)部不存在任何機(jī)械部件，這樣即使在高速移動(dòng)甚至伴隨翻轉(zhuǎn)傾斜的情況下也不會(huì)影響到正常使用，而且在筆記本電腦發(fā)生意外掉落或與硬物碰撞時(shí)能夠?qū)?shù)據(jù)丟失的可能性降到最小。
機(jī)械硬盤和SSD內(nèi)部差異明顯
數(shù)據(jù)存儲(chǔ)速度：
在同樣配置的筆記本電腦下，當(dāng)按下筆記本電腦的電源開(kāi)關(guān)時(shí)，搭載SSD的PC電腦從開(kāi)機(jī)到出現(xiàn)Win7桌面一共只用十余秒時(shí)間，而搭載傳統(tǒng)機(jī)械硬盤的PC電腦快則30余秒，慢則一分鐘多。進(jìn)入系統(tǒng)后不管是運(yùn)行程序或是打開(kāi)文件也可以明顯感覺(jué)到SSD占有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。
功耗：
同樣是因?yàn)樯倭撕芏鄼C(jī)械部件，所以SSD的功耗上也要優(yōu)于傳統(tǒng)機(jī)械硬盤。
重量：
SSD在重量方面更輕，與常規(guī)2.5英寸硬盤相比，重量輕幾十克。
噪音：
由于SSD屬于無(wú)機(jī)械部件及閃存芯片，所以具有了發(fā)熱量小、散熱快等特點(diǎn)，而且沒(méi)有機(jī)械馬達(dá)和風(fēng)扇，工作噪音值為0分貝，這使得傳統(tǒng)機(jī)械硬盤就要遜色很多。
價(jià)格劣勢(shì)：
目前市場(chǎng)上240GB SSD零售價(jià)格為399元。而這個(gè)價(jià)錢可以購(gòu)買1TB的傳統(tǒng)機(jī)械硬盤。
容量劣勢(shì)：
目前標(biāo)準(zhǔn)2.5英寸消費(fèi)級(jí)SSD的最大容量為2TB，傳統(tǒng)機(jī)械硬盤則能達(dá)到10TB。如果按照存儲(chǔ)容量衡量，SSD的容量差距大，而且機(jī)械硬盤在SSD巨大沖擊下，容量增長(zhǎng)速度更加迅猛。
誰(shuí)決定SSD的性能？主控還是閃存
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SSD由主控、閃存、緩存等三大核心部件組成，其中主控和閃存對(duì)性能影響較深，主控的作用最大。換而言之，性能高低不一的主控，是劃分SSD檔次的方法之一。
SSD構(gòu)造(三大核心部件）
SSD主控本質(zhì)是一顆處理器，主要基于ARM架構(gòu)，這和手機(jī)處理器有相似的一面。也有部分SSD廠家的主控采用RISC架構(gòu)，使其具備CPU級(jí)別的運(yùn)算能力。
群聯(lián)PS3110四核主控
就目前來(lái)說(shuō)，SSD主控芯片的運(yùn)算能力由制造工藝、核心面積的大小(晶體管數(shù)量)、核心的數(shù)量、頻率決定。核心工藝基本停留在55nm，個(gè)別在28nm;核心的數(shù)量從單核到最多四核。
以Marvell 88SS9189為例，它側(cè)重單個(gè)核心的運(yùn)算能力，其單個(gè)核心的面積較大，屬于大型雙核主控，擁有頂級(jí)的運(yùn)算能力。而群聯(lián)PS3110主控側(cè)重多核心，其單個(gè)核心的面積中等，擁有四個(gè)核心，屬于高性能的四核主控。
不少玩家認(rèn)為主控芯片對(duì)SSD的性能是決定性的。時(shí)過(guò)境遷，實(shí)際上這是一個(gè)誤區(qū)，一款優(yōu)秀的四核主控芯片分別配備MLC和TLC閃存，所打造出來(lái)的SSD在檔次和性能是截然不同的。下面我們就來(lái)介紹一下NAND Flash閃存芯片。
揭秘SSD使用壽命：TLC你敢用嗎？
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SSD的性能取決于主控，同時(shí)受制于閃存。閃存(Flash Memory)是一種非易失性存儲(chǔ)器，由于其斷電時(shí)仍能保存數(shù)據(jù)。相對(duì)于主控的核心重要性，閃存在制造工藝相差不大的情況下，對(duì)性能影響有限。
：1、壽命最長(zhǎng)，價(jià)格最貴的SLC；2、壽命和價(jià)格居中的MLC；3、壽命最短、價(jià)格最低的TLC閃存。
同時(shí)閃存對(duì)SSD的使用壽命有著決定性影響。從SSD的使用壽命和價(jià)格，我們從中了解到閃存的三個(gè)類型
■SLC閃存特點(diǎn)：
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海力士8GB SLC閃存
SLC即Single Level Cell的縮寫，名為單層單存儲(chǔ)單元。存取原理上SLC架構(gòu)是0和1兩個(gè)充電值，即每Cell能存放1bit數(shù)據(jù)(1bit/Cell)，有點(diǎn)兒類似于開(kāi)關(guān)電路，就算其中一個(gè)Cell損壞，對(duì)整體的性能也不會(huì)有影響，因此性能非常穩(wěn)定，同時(shí)SLC的最大的驅(qū)動(dòng)電壓可以做到很低。
1、理論上速度最快；2、P/E使用壽命長(zhǎng)；3、單片存儲(chǔ)密度小
目前SLC閃存主要應(yīng)用于企業(yè)級(jí)產(chǎn)品、混合硬盤的緩存、高端高品質(zhì)的優(yōu)盤/數(shù)碼播放介質(zhì)等等。SLC固態(tài)硬盤的容量不如MLC固態(tài)硬盤，速度的優(yōu)勢(shì)遭遇人為限制，突出優(yōu)點(diǎn)是P/E使用壽命超長(zhǎng)。
■MLC閃存特點(diǎn)：
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20nm MLC閃存
英特爾
MLC即Multi-Level Cell縮寫，名為多層式存儲(chǔ)。MLC在存儲(chǔ)單元中實(shí)現(xiàn)多位存儲(chǔ)能力，典型的是2bit。它通過(guò)不同級(jí)別的電壓在一個(gè)單元中記錄兩組位信息(00、01、11、10)，將SLC的存儲(chǔ)密度理論提升一倍。由于電壓更為頻繁的變化，所以MLC閃存的使用壽命遠(yuǎn)不如SLC，同時(shí)它的讀寫速度不如SLC，由于一個(gè)浮動(dòng)?xùn)糯鎯?chǔ)2個(gè)單元，MLC較之SLC需要更長(zhǎng)的時(shí)間。
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MCL閃存廣泛應(yīng)用于消費(fèi)級(jí)SSD以及輕應(yīng)用的企業(yè)級(jí)SSD，這些領(lǐng)域的SSD數(shù)據(jù)吞吐量小，對(duì)P/E使用壽命要求沒(méi)有SLC那么苛刻。因此MLC閃存沒(méi)有嚴(yán)格的速度限制，性能表現(xiàn)超過(guò)SLC閃存。
TLC閃存特點(diǎn)：
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A19nm TLC閃存
東芝
TLC即Triple-Level Cell的縮寫，是2bit/cell的MLC閃存延伸，TLC達(dá)到3bit/cell，TLC利用不同電位的電荷，一個(gè)浮動(dòng)?xùn)糯鎯?chǔ)3個(gè)bit的信息，存儲(chǔ)密度理論上較之MLC閃存擴(kuò)大了0.5倍。
1、理論上的存儲(chǔ)密度最高；
TLC閃存也如當(dāng)年MLC閃存一樣，在攻克P/E使用壽命的難關(guān)后，在今年下半年走上主流舞臺(tái)。目前各大主流主控廠商開(kāi)發(fā)支持TLC閃存的主控，并且已經(jīng)進(jìn)化到第三代，有效提高TLC SSD的性能，延長(zhǎng)TLC SSD的P/E使用壽命。
SSD如何選購(gòu)：主控和閃存看門道
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我們了解SSD固態(tài)硬盤的構(gòu)造和工作原理，那么如何購(gòu)買SSD固態(tài)硬盤，我們需要根據(jù)購(gòu)買用戶的預(yù)算、容量需求，從主控、閃存進(jìn)行挑選。
預(yù)算300-600元：四核主控+TLC閃存
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Q300 TLC SSD
東芝
TLC SSD逐漸成為主流，其中東芝Q300、OCZ Trion 100配備高性能四核主控，其240GB版本在500元-600元之間。金泰克T-ONE 240GB SSD配備慧榮SM2256主控+海力士16nm TLC閃存，240GB版本售價(jià)僅399元。
注：這一檔次SSD的性能，如果配備獨(dú)立緩存，要強(qiáng)于無(wú)獨(dú)立緩存的SSD。
■預(yù)算600-1000元：四核/大雙核主控+MLC閃存
此類用戶購(gòu)買的SSD基本在240-256GB，實(shí)際上就成了每100元為一個(gè)區(qū)間，以閃存品質(zhì)劃分一個(gè)檔次。比如同樣配備四核主控，影馳GAMER 256GB Plus SSD搭配東芝原廠A19nm MLC，性能出眾，售價(jià)達(dá)到800-900元;而金士頓HyperX Savage 240GB SSD搭配金士頓自主封裝測(cè)試的閃存，性能略遜，容量少16GB，售價(jià)則為699元。
預(yù)算1000-2000元：高性能主控+高品質(zhì)MLC閃存
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用戶預(yù)算過(guò)千元 建議購(gòu)買旗艦級(jí)SSD
此類用戶購(gòu)買的SSD可歸為兩類：一線品牌的旗艦級(jí)、高性能240-256GB SSD;或者中高端480-512GB SSD。這類SSD配備高性能的四核/大雙核主控+高品質(zhì)閃存，在P/E使用壽命有保證。
轉(zhuǎn)型的最終目的 -提質(zhì)降本增效
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