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3分钟秒懂:关于固态硬盘的超强入门科普

日期: 2020-08-18
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在网络时代,对于小伙伴来说,最常见的存储设备,就是硬盘。目前主流的硬盘主要有两种,分别是传统机械硬盘和SSD固态硬盘。机械硬盘由于带宽低、延迟高、防震性差、功耗高、噪声大、体积和重量偏大,并且工作时间长了会产生磨损,很容易引起计算机卡顿,在市场上已经逐渐被固态硬盘取代,那究竟什么是固态硬盘?固态硬盘有什么优势呢?

 

宏旺半导体之前说过,计算机的三大核心硬件,分别是CPU(中央处理器)、内存(Memory)和硬盘(Hard Disk)。CPU负责运算,硬盘负责存储。而内存,是CPU和硬盘之间的桥梁。用于暂时存放CPU中的运算数据。以普通台式机为例,硬盘通过专用接口和数据线,连接在主板上,实现和CPU、内存的数据连接。

 

3分钟秒懂:关于固态硬盘的超强入门科普 

图片来源:鲜枣课堂

 

从固态硬盘的结构来说,固态硬盘最基本的组成部件分为:主控芯片、闪存芯片、固件算法。固态硬盘的主控本质是一颗处理器,主要基于ARM架构,这和手机处理器有相似的一面。也有部分SSD厂家的主控采用RISC架构,使其具备CPU级别的运算能力。可以说,一款主控芯片的好坏直接决定了固态硬盘的实际体验和使用寿命。

 

主控的具体作用表现在,一是合理调配数据在各个闪存芯片上的负荷,让所有的闪存颗粒都能够在一定负荷下正常工作,协调和维护不同区块颗粒的协作,二则是承担了整个数据中转,连接闪存芯片和外部SATA接口,三则是负责固态硬盘内部各项指令的完成,诸如trim、CG回收、磨损均衡。

 

闪存颗粒,又称闪存,是一种非易失性存储器,即在断电的情况下依旧可以保存已经写入的数据,而且是以固定的区块为单位,而不是以单个的字节为单位。目前主要分为:SLC、MLC、TLC、QLC,SLC 是企业级服务器用的,MLC已经逐渐退出市场,目前TLC是普通用户主流存储颗粒。

 

另外,一款固态硬盘中颗粒对性能的影响约为60%,而固件的影响就会占到20%以上。高品质算法优秀的固件不仅仅是一项非常艰难的工作,而且也需要让闪存和主控之间达到完美的兼容,需要掌握闪存颗粒和主控等多项先进的技术 。固件的品质越好,整个SSD的品质也就越出色。

 

相比于机械硬盘,固态硬盘的优势也很明显。以宏旺半导体推出的推出的M.2 NVME SSD N800 TX系列为例,采用M.2 NVME PCIE3.0接口,支持ECC纠错技术,优化NAND纠错性能,从而提高硬盘的可靠性和寿命,容量可达512GB。

 

 

3分钟秒懂:关于固态硬盘的超强入门科普 

 

■ 读写速度快:超高的持续读写、随机读写速度,极低的存取时间。

 

■ 防震抗摔性:高速移动、翻转倾斜、碰撞和震荡时能够将数据丢失的可能性降到最小。

 

■ 低功耗:功耗上远远要低于传统机械硬盘。

 

■ 无噪音:无机械传动装置,工作时噪音值接近 0 分贝。

 

■ 工作温度范围大:可以适应各种严苛的工作环境

 

■ 轻便:重量和尺寸远远小于机械硬盘。


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