硬碟 SSD vs. HDD,有什麼區別?

直到最近,PC購買者幾乎沒有選擇在筆記本電腦或台式機上使用什麼樣的存儲設備。如果您購買了超便攜筆記本,您可能將固態驅動器SSD)用作主驅動器(C:在Windows上,Mac上為Macintosh HD)。每台其他台式機或筆記本電腦外形都有一個硬碟驅動器(HDD)。現在,您可以使用HDD或SSD配置大多數系統,或者在某些情況下可以配置兩者。但你如何選擇?我們解釋SSD和HDD(或硬碟)之間的差異,並引導您了解兩者的優點和缺點,以幫助您做出決定。

HDD和SSD解釋

傳統的旋轉硬碟是計算機上的基本非易失性存儲器。也就是說,關閉系統時,信息不會「消失」,就像存儲在RAM中的數據一樣。硬碟本質上是一個帶有磁性塗層的金屬盤,可存儲您的數據,無論是上個世紀的天氣報告,原始「星球大戰」三部曲的高清副本,還是數字音樂收藏。當碟片旋轉時,手臂上的讀/寫頭可以訪問數據。

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一個SSD確實在功能上勝過其他的硬碟驅動器,但數據不是存儲在保留的數據,因為目前沒有電力互聯的快閃記憶體晶元。晶元可以永久安裝在系統的主板上(如在一些小型筆記本電腦和超攜帶型電腦上),PCI Express(PCIe)卡上(在一些高端工作站和越來越多的消費者系統中),或者一個盒子的大小,形狀,和有線插入筆記本電腦或台式機的硬碟驅動器。這些快閃記憶體晶元與USB拇指驅動器中使用的類型不同,通常更快,更可靠。因此SSD相比於相同容量的USB拇指驅動器更昂貴。

HDD和SSD的歷史

硬碟技術是相對古老的(無論如何,就計算機歷史而言)。從1956年起,有著臭名昭著的IBM 350 RAMAC硬碟,眾所周知,照片使用了50個24英寸寬的碟片來保存高達3.75MB的存儲空間。這當然是現在的平均128Kbps MP3文件的大小,在可容納兩個商用冰箱的物理空間中。RAMAC 350僅限於政府和工業用途,到1969年已經過時。20世紀80年代初,PC硬碟的外形尺寸標準化為5.25英寸,此後不久將推出3.5英寸桌面級和2.5英寸筆記本級硬碟。多年來,內部電纜介面已經從串列切換到IDE(現在經常被稱為并行ATA或PATA),從SCSI切換到串列ATA(SATA)但是每個實質上都做同樣的事情:將硬碟驅動器連接到PC的主板,以便處理數據。目前的2.5英寸和3.5英寸硬碟主要使用SATA介面(至少在大多數PC和Mac上),但一些高速SSD使用更快的PCIe介面。容量從幾兆位元組增長到了幾兆位元組,增長了一百多萬倍。目前的3.5英寸硬碟驅動器的容量高達10TB,面向消費者的2.5英寸硬碟驅動器的最大容量為4TB。

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SSD的歷史要短得多。從個人電腦開始就一直痴迷於非運動存儲,在20世紀70年代和80年代,像泡泡存儲器閃爍(雙關意圖)和死亡等技術。當前的快閃記憶體是同一想法的邏輯擴展,因為它不需要持續的電力來保存你存儲在其上的數據。我們所知道的第一個主要驅動器是固態硬碟,在21世紀後期上網本的興起。2007年,OLPC XO-1使用1GB固態硬碟,華碩Eee PC 700系列使用2GB SSD作為主存儲。低端Eee PC設備和XO-1的SSD晶元被永久焊接到主板上。隨著上網本和其他超便攜筆記本電腦變得越來越強大,固態硬碟的容量也隨之增加,並最終在2.5英寸筆記本電腦上標準化。這樣,您就可以將2.5英寸硬碟從筆記本電腦或台式機中彈出,然後使用SSD輕鬆更換。其他外形因素也出現了,例如mSATA Mini PCIe SSD卡,SATA和PCIe變種中的M.2 SSD以及Apple MacBook Air和MacBook Pro中類似DIMM的固態快閃記憶體,但今天許多SSD仍使用2.5英寸形狀因子。2.5英寸固態硬碟的容量目前最高可達4TB,但2016年希捷發布了用於企業級設備(如伺服器)的60TB版本。

它們的優點和缺點

固態硬碟和硬碟驅動器可以完成相同的工作:啟動系統,存儲應用程序和個人文件。但是每種類型的存儲都有其獨特的功能集。他們是如何不同的,為什麼你想要一個在另一個?

價格:就每GB的美元而言,SSD比硬碟貴。1TB內置2.5英寸硬碟的成本在40美元到50美元之間,但是在寫這篇文章的時候,同樣容量和外形的SSD起價為250美元。這意味著每GB硬碟有4美分到5美分,SSD每美元25美分。由於硬碟驅動器使用的是更老的更成熟的技術,因此在不久的將來它們的價格將會更低。這些額外的數百SSD的可能會使你的系統價格超過預算。

最大容量和通用容量:儘管基於消費者的SSD固態硬碟的容量最高為4TB,但仍然很少,而且價格昂貴。系統中的主驅動器更容易找到500GB到1TB的單元。雖然500GB在2017年被認為是「基礎」硬碟,但價格問題可以將其降低到128GB的低價SSD固態硬碟。多媒體用戶將需要更多,高端系統中常見的1TB至4TB驅動器。基本上,存儲容量越多,您可以在PC上保存的東西越多。基於雲的(互聯網)存儲可能適用於您計劃在手機,平板電腦和PC 之間共享的文件,但本地存儲較便宜,只需購買一次即可

速度:這是SSD閃耀的地方。配備SSD的PC將在不到一分鐘的時間內啟動,並且通常在幾秒鐘內啟動。硬碟驅動器需要一定的時間來加速運行規格,並且在正常使用情況下將比SSD更慢。帶有SSD的PC或Mac啟動速度更快,啟動和運行應用程序的速度更快,並可更快速地傳輸文件。無論您使用電腦是為了娛樂,學習還是商業,額外的速度可能是按時完成和失敗之間的差異。

碎片化:由於它們的旋轉記錄表面,硬碟驅動器對放置在連續塊中的較大文件效果最佳。這樣,驅動頭就可以一次連續的動作開始和結束讀取。當硬碟驅動器開始填滿時,大文件可能散布在磁碟碟片周圍,導致驅動器遭受所謂的碎片化。儘管讀/寫演算法已經改進到效果最小化的程度,但硬碟驅動器仍然可能變得碎片化。然而,固態硬碟不能,因為缺乏物理讀取頭意味著數據可以存儲在任何地方。因此,固有的SSD更快。

耐用性:固態硬碟沒有移動部件,因此在您放下筆記本電腦包的情況下更可能保證您的數據安全,或者系統在運行時因地震而動搖。當系統關閉時,大多數硬碟驅動器停放它們的讀寫頭,但是當它們在運行時,它們在驅動器碟片上飛行幾納米。此外,即使停車制動也有限制。如果您的設備粗糙,建議使用SSD。

可用性:硬碟在預算和舊系統上更加豐富,但是在最近發布的筆記本電腦中,SSD正變得越來越普遍。也就是說,西部數據,東芝,希捷,三星和日立的產品列表仍然偏向於SSD上的硬碟型號。對於PC和Mac台式機,至少在未來幾年內部硬碟不會完全消失。SSD型號的數量正在不斷增加:證明安裝了256至512GB SSD的薄型筆記本電腦的數量取代了硬碟驅動器。

外形因素:由於硬碟驅動器依賴於旋轉盤,因此可以製造的小型產品數量有限。有一項計劃是製造更小的1.8英寸旋轉式硬碟,但由於平板手機和智能手機製造商已經將快閃記憶體用於其主存儲,因此停滯在320GB左右。固態硬碟沒有這樣的限制,隨著時間的推移它們可以繼續縮小。固態硬碟有2.5英寸的筆記本電腦大小的盒子,但這只是為了方便。隨著筆記本電腦不斷變得越來越薄,平板電腦成為上網的主要平台,您將開始看到固態硬碟的普及。

噪音:即使是最安靜的硬碟驅動器,當驅動器旋轉或讀取臂來回移動時,它們也會發出一些噪音,特別是在系統受到打擊或者安裝不正確的情況下金屬系統。更快的硬碟驅動器會比慢速驅動器產生更多的噪音。固態硬碟幾乎沒有噪音,因為它們是非機械的。

電源:固態硬碟不需要花費電力從停滯狀態轉盤。因此,沒有任何SSD消耗的能量被浪費為摩擦或雜訊,使其更有效率。在伺服器上,這將導致更低的能源賬單。在筆記本電腦或平板電腦上,您可以消耗更多的電池壽命。

總體而言:硬碟贏得價格,容量和可用性。如果速度,耐用性,外形尺寸,雜訊或碎片(技術上來說是速度的一部分)對您而言是重要的因素,則SSD的效果最好。如果不是價格和容量的問題,固態硬碟將成為不爭的事實。

就壽命而言,儘管固態硬碟隨著時間推移而磨損(快閃記憶體存儲體中的每個單元可寫入和擦除有限的次數),但由於動態優化這些讀取/寫入周期的TRIM命令技術,在使用SSD讀取/寫入錯誤之前,您可能會丟棄系統過時(大約六年之後)。如果您真的擔心,有幾個工具可以監視硬碟或SSD的SMART狀態,並且會告訴您是否正在接近驅動器的額定壽命。硬碟驅動器最終會因為使用物理記錄方法而不斷耗盡。

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