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固态硬盘参数性质详细介绍

来源:本站 作者:佚名 时间:03-27 手机版

大家都知道固态硬盘对提高电脑开机速度有着非同小可的作用,但是小编建议大家在购买固态硬盘前有没有对其参数性质进行详细了解,这样方便找到最适合自己的电脑的固态硬盘。下面小编整理了固态硬盘参数性质的详细介绍,有兴趣的朋友不妨看看吧。

第一:主控

主控芯片是固态硬盘的大脑,其作用一是合理调配数据在各个闪存芯片上的负荷,二则是承担了整个数据中转,连接闪存芯片和外部SATA接口。不同的主控之间能力相差非常大,在数据处理能力,算法,对闪存芯片的读取写入控制上会有非常大的不同,直接会导致固态硬盘产品在性能上差距高达数十倍。目前主流的主控有:Intel主控、andForce主控、Marvell主控、三星主控等。

第二:

闪存颗粒分为SLC、MLC、TLC三种,SLC的性能最好同时寿命也最长,但是价格也是最贵的。而这三者性能好坏与其储存电压信号的复杂程度密不可分。TLC的电压组合由3位二进制构成,即有2的3次方,共8种组合,而MLC的电压组合是由2位2进制构成,即有2的2次方共4种组合,这两者一比较,我们不难看出由于TLC需要更精确的控制电压,那么写入数据当然也会花费更多的时间;同样的,由于需要识别8种信号,而MLC只需要识别4种,所以TLC会花更多时间来读取数据。但是和SLC比起来,MLC就被完爆了,因为SLC的电压组合只有1和0两种,与MLC的4种电压组合比起来,SLC会花费更少的时间来识别信号,同时对电压控制的要求变低:上电就是1,断电就是0,这也就解释了SLC的性能为何最好。

第三:接口

接口分为SATA、mSATA、m.2、u.2、PCI-E。下面小编具体介绍下4种(SATA3、U.2、M.2、PCIE)主流接口。

SATA3

SATA3全名为“SATARevision3.0”,是串行ATA国际组织(SATA-IO)在2009年5月份发布的新版规范,主要是传输速度翻番达到6Gbps,同时向下兼容旧版规范“SATARevision2.6”(也就是现在俗称的SATA3Gbps),接口、数据线都没有变动。SATA3.0接口技术标准是2007上半年英特尔公司提出的,由英特尔公司的存储产品架构设计部技术总监Knut Grimsrud负责,Knut Grimsrud表示,SATA3.0的传输速率为6Gbps。SATA3是目前主流固态硬盘的接口,但为了提升读写速度,大部分厂商也在开发新的接口。

U.2

U.2接口,原先叫SFF-8639,由Intel一手推动。本质上是SATA Express,而SATA-E物理接口是通过SATA 6Gbps接口改造的,有点类似于SAS接口。它使用了2个SATA 6Gbps接口和一个只有4pin针脚的mini版SATA接口组成。M.2接口的最大特色就是支持NVMe标准协议,高速低延迟低功耗,理论传输速度高达32Gbps,而SATA只有6Gbps,比SATA快了5倍还要多。

M.2接口

M.2接口同样是Intel推出的新的接口规范。也就是我们以前经常提到的NGFF,即Next Generation Form Factor。M.2接口有两种类型:Socket 2和Socket 3,其中Socket2支持SATA、PCI-E X2接口,而如果采用PCI-E ×2接口标准,最大的读取速度可以达到700MB/s,写入也能达到550MB/s。而其中的Socket 3可支持PCI-E ×4接口,理论带宽可达4GB/s。

M.2固态硬盘优势胜在体积小,适合超级本用户使用。

PCIE接口

PCI-E是最新的总线和接口标准,原名称为“3GIO”,是由英特尔提出的,从传输效率上来讲,板载的PCI-E比SATA更适合于CPU、内存数据进行通讯与传递。PCI-E接口的SSD通过PCI总线直接进行存储器访问,而非只是将闪存或DRAM内存封装成SCSI连接的硬盘驱动器。所以从I/O延迟角度上讲,这是本质上的改变,直接使SSD的随机读写性能得到量级的提升。也可以说,PCIE接口固态硬盘是目前价格最昂贵的固态硬盘,也是性能最强的。

购买建议:笔记本电脑用户选择M.2固态,喜欢DIY主机的小伙伴一般购买SATA3接口固态即可,可以满足日常使用需要,但如果你想要极致得性能,想玩大型游戏可以选择U.2 和PCIE接口的固态硬盘(土豪随意)!

固态硬盘参数性质的介绍就是以上这些,希望大家能喜欢。

固态硬盘的主要性能参数有哪些呢

1,标称的读写速度,当然是越高越好,这个最好理解;

2,IOPS,就是模拟4K大小的文件读写。为什么要模拟4K呢?因为NTFS分区格式里4K被定义为一个簇,这是为了测试读写小文件时的速度,因为系统启动、大的游戏载入、大型软件载入都会加载许多1K左右的配置文件还有其它很多小文件,这个时候就是IPOS参数发挥作用的时候了。现在主流的IOPS都在90K以上了(机械硬盘还在5K左右徘徊),就是每秒最高能读或写(按最大的算,一般IPOS是读得慢写得快)90000个4K的文件(小小得瑟一下,我的950PRO已经达到300K了);

3,存储颗粒类型,就是常说的SLC和MLC,这个意义不大,理论上SLC的擦写次数是10万次,而MLC的擦写次数是1万次,注意了,是擦写,不是读写啊,可以擦写这么多次,读无限次。也就是说你买块100G的硬盘,就算是MLC颗粒也允许你循环写入100G*1万次=1PB的数据,就是1000T,100万G,假设你每天写入100G的文件也能用上1万天,约等于27.4年。假设换成SLC,10万次寿命,那么你每天写入100G的话需要274年才能把它用废,这东西等到274年后铁定是文物了。现在又有TLC颗粒,擦写寿命只有300~500次,要照每天100G这种用法一年就废了,但是一般情况下每天10G顶天了,这么说是不是可以用10年了?你还记得10年前主流的机械硬盘是什么接口、容量多大吗?

固态硬盘参数的区别?

一、固态硬盘和机械硬盘有什么区别

机械硬盘是利用磁性来记录信息数据的,原理类似于小时候听歌用的磁带,如果我们需要找到某个数据,磁盘就会转动到记录这个信息的部位,然后由磁头感应磁性来读取数据。

固态硬盘是利用电流来记录信息数据的,原理类似与MP3,如果我们要找到某个数据,直接去找到存放数据的区域,就可以直接读取了。

二、固态硬盘的颗粒(重中之重)

闪存颗粒是固态硬盘用来存储数据的东西,分为SLC、MLC、TLC三种,是挑选固态最重要的参数。

SLC:S是single,单一的意思,如single dog-单身狗。所以,SLC的每个存储单元只存储1bit的数据,这种存储方式稳定性强,读写速度很快,而且不会出错。

MLC:M是multi,多个的意思,一般我们说的MLC就是指两个,所以,MLC的每个存储单元要放2bit的数据。

TLC:T是triple,没错,就是“三杀”的那个 triple kill!

所以,TLC颗粒的每个存储单元要挤3bit的数据。(由于MLC是多个bit的意思,多个包含3个,所以,有些厂商,如三星,会把自家使用TLC颗粒的EVO系列固态硬盘称为“3bit MLC”)

我们可以举个很形象的例子:

三种颗粒存储方式不同

我们把存储空间想象成一个超大的停车场,每一个存储单元就是一个停车位,1bit的数据就是一辆汽车。

SLC颗粒:1bit独占一个车位,这辆车来去自如,不会出现错误,而且速度很快,由于车位使用频率不高,所以寿命也很长,但是成本很高。

MLC颗粒:2bit占一个车位,1车2车进出需要管理员调度,效率稍低,所以速度会慢一些,车位使用频率高了一倍,所以寿命也会变短一些。

TLC颗粒:3bit挤一个车位,进出调度更复杂,效率低,所以速度慢,还容易出错,寿命短一些。

虽然我们说TLC颗粒寿命短,但是那是相对于SLC和MLC而言的,经过重度测试,TLC颗粒正常使用5年以上是没有问题的。

现在世界上能自主生产颗粒的厂家有:intel、三星、闪迪、东芝、镁光(英睿达)、海力士。所有正规的固态硬盘使用的都是这几家的检验合格的原厂颗粒。如使用自家颗粒的inter、三星、闪迪、镁光(英睿达)、东芝等还有虽然自己不会生产颗粒,但是使用从原厂购买颗粒的浦科特、海盗船、建兴等,所以购买时可以优选选择这些品牌。

市面上还有一些使用“白片”“黑片”颗粒的固态硬盘的厂家,“白片”是指原厂检验不合格的瑕疵品,被偷偷卖给下游工厂来制作固态硬盘。“黑片”是连白片都比不上的废片,这类硬盘价格通常会远低于原厂颗粒的硬盘,给人一种“高性价比”的错觉。

原片、白片、黑片三、主控

如果说存储空间是一个超大的停车场,那么主控就是这个超大停车场的“管理员”啦,他负责指挥每一辆车准确、合理的进出自己的停车位。

对于这么大的一个停车场,特别是三辆车挤一个车位的TLC颗粒的停车场来说,管理员是操碎了心,每天都累成狗一样。所以这个主控“管理员”必须要有过硬的身体素质(硬件要好)和扎实的管理方法(固件要好)。

好的主控+优秀的固件就相当于让受过专业训练的交警来管理停车场,而渣的主控+渣的固件就相当于让一个骨瘦如柴,没有受过教育和训练的人来管理,所以啊,即使你的停车场修的很牢固,但是没用多久,管理员先累死了,整个停车场也就不能用了。

比较好的主控品牌有:马牌(Marvell)、SandForce、三星、intel、东芝等。近些年,一些台湾的主控品牌如:慧荣、群联也在迎头追赶。

京东 浦科特商品详情页四、缓存

当你要存入很大、很多数据的时候,就是一次性往停车场存很多车的时候,主控“管理员”是忙不过来的。但是CPU很厉害啊:“我已经把这么多的车(数据)都给你送过来了,你工作慢也不能让我干等着啊!我还有很多事要忙的!”

如果没有高速缓存这个临时的的停车场,他CPU就得干等着,我们就会感觉“慢”和“卡”,但是如果我们有一个高速缓存这么一个临时的停车场,管理员就可以说:“我先把剩下的这些车都放在这个临时的停车场中,我忙完眼前的事就给这些车安排车位。”于是CPU就可以高兴地忙自己的事去了,我们就会感觉电脑速度”快”、“流畅”。

但是缓存这个“临时停车场”有个弊端,如果硬盘没有采取断电保护措施的话,一旦断电,停在这里的车可能就会不翼而飞了。(正规厂家都会有断电保护措施,无需太担心)

五、3D NAND堆栈技术

这是一个近几年才开始流行的技术。如果你还记得前面说的停车场的话,就很好理解这个技术了。

3D堆栈啊,是由于近些年固态硬盘容量越来越大,所以每个存储单元“停车位”之间的密度越来越大,所以我们就把普通的一层的停车场盖成了许多层的楼层式停车场。这样一来,每个停车位之间就不用那么拥挤了,干扰变了,所以性能也就变好了。而对于厂家来说,成本也就更低。

六、接口、总线、协议

由于近些年固态硬盘发展的很快,新老产品技术交替,所以市面上固态硬盘的接口、协议等有些乱七八糟的,他们之间有着剪不断,理还乱的关系,但是还好我把一块的知识给啃下来了。

1、接口:

接口就是把几条导电的铜线做成不同形状的插头。市面上主流的固态硬盘接口有 SATA、mSATA、m.2、PCI-E插槽这4种。

4种主流的SSD接口

他们之间除了在外观上有不同外,性能上也有较大的区别。我会在下文中提到,在这之前我们还要先说一些题外话。

2、总线:

总线是我们看不到的东西,可以理解为数据传输的“公路”,有sata总线和PCI-e总线两种。

两种总线的区别

假如我们要从P城开车到Y城,走PCI-E总线就相当于走两地直达的高速公路,而走SATA总线的就相当于走了比较绕的城乡公路。

PCI-E总线又有几个等级,PCIE×1、PCIE×2、PCIE×4、PCIE×8、PCIE×16,数字越大,速度就越快。目前的固态硬盘都是用的×2、×4这个等级的,其中×4的最大速度已经可以达到 3000 MB/s以上了。说到这,有机灵的小伙伴可能已经想到了我们用的显卡早就已经是 ×16的级别了。

大佬

3、协议

有协议和无协议

最后是协议,前面已经说了,PCI-E ×4 是一条平坦的高速公路,但是我们都知道,现实中的高速公路上每辆车的车速也是不同的,跑车总是会比轿车快。而拥有NVMe协议的固态硬盘就相当于专门针对这条平坦的高速公路而设计的超级跑车。同样是走的PCI-E ×4 的车道,不支持NVMe协议的硬盘最大只能跑1500MB/s,而支持NVMe协议的硬盘就可以跑到3000MB/s甚至以上。

京东商品标题

知道了这些我们再说接口就容易多了。

SATA接口:

SATA接口

SATA接口属于老式的接口,分SATA 3GB和SATA6 GB,我们的机械硬盘使用的也是这种接口。这种接口速度稍慢,延迟稍高,最大速度不会超过600MB/s,优点是目前兼容性最强,老电脑也可以升级SSD使用。

mSATA接口:

mSATA接口

这种接口不多,一般会用在笔记本上。不过,如今主流笔记本都开始流行M.2接口,因此这种mSATA接口SSD,如今已经越来越少见了。

M.2接口

M.2接口有两种:M key和B key,如图所示

M型接口的固态硬盘一般来说性能较好,由于走PCI-E×4这条高速功路,速度能轻松达到1500MB/s以上,如果还支持NVMe协议那速度能轻松达到2000MB/s及以上。

B&M型接口的固态硬盘兼容性好,两种M.2的插槽都能用,但是速度稍慢,虽大也就1000MB/s。

PCI-E接口

这个长得跟显卡一样的固态硬盘也是 PCI-E ×4的接口,支持PCI-E ×4的总线。但是现在的主板大多数是没有PCIE-4的插槽的。所以一般都是接在显卡的插槽里使用的。

4KB随机读写

说了这么多,终于又回到正题了。

固态硬盘虽然顺序读写速度超快,但是那是只有在读写一整个大文件(如一部电影)时才能体会到它的优势,而影响我们日常使用的是硬盘的4K 随机读写速度(这里的4K是4KB)。

硬盘的性能参数有哪些?

1.硬盘容量:

  硬盘内部往往有多个叠起来的硬盘片,所以说硬盘容量=单碟容量×碟片数,单位为GB,硬盘容量当然是越大越好了,能够装下更多的数据。要特别表明的是,单碟容量对硬盘的功能也有必须的影响:单碟容量越大,硬盘的密度越高,磁头在相似时间内能够读取到更多的信息,这就意味着读取速度得以提高。

2.转速:

硬盘转速(Rotationspeed)对硬盘的数据传输率有直接的影响,从实践上说,转速越快越好,由于较高的转速可缩减硬盘的均匀寻道时间和实践读写时间,从而提高在硬盘上的读写速度;可任何事物都有两面性,在转速提高的同时,硬盘的发热量也会添加,它的固定性就会有必须程度的降低。所以说我们应该在技术成熟的状况下,尽量选用高转速的硬盘。

3.缓存:

普通硬盘的均匀访问时间为十几毫秒,但RAM(内存)的速度要比硬盘快几百倍。所以RAM通常会花大量的时间去等候硬盘读出数据,从而也使CPU效率降低。于是,人们采用了高速缓冲存储器(又叫高速缓存)技术来处理这个矛盾。简单地说,硬盘上的缓存容量是越大越好,大容量的缓存对提高硬盘速度很有好处,不过提高缓存容量就意味着本钱上升。

4.均匀寻道时间(averageseektime):

意思是硬盘磁头移动到数据所在磁道时所用的时间,单位为毫秒(ms)。均匀访问时间越短硬盘速度越快。

5.硬盘的数据传输率(Datatransferrate):

也称吞吐率,它示意在磁头定位后,硬盘读或写数据的速度。硬盘的数据传输率有两个目标:

6.突发数据传输率(burstdatatransferrate):

也称为外部传输率(externaltransferrate)或接口传输率,即微机系统总线与硬盘缓冲区之间的数据传输率。突发数据传输率与硬盘接口类型和硬盘缓冲区容量大小相关。

7.持续传输率(sustainedtransferrate):

也称为内部传输率(Internaltransferrate),它反映硬盘缓冲区未用时的功能。内部传输率首要依托硬盘的转速。

8.控制电路板:

上面首要集成了用于调理硬盘盘片转速的主轴调速电路、控制磁头的磁头驱动与伺服电路和读写电路以及控制与接口电路等。除了这些保证硬盘基本功用的基本电路以外,新潮的硬盘上大多都尚有本人的自用电路,首要是提供S.M.A.R.T(Self- Monitoring,AnalysisandReportingTechnology自我监测、分析和报告系统)的支持和各厂商本人开发的提高硬盘可靠性的技术的硬件上的支持。

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