什麼是固態硬盤 (SSD),我需要一個嗎?

已發表: 2022-01-29

固態驅動器 (SSD) 是具有移動部件的傳統硬盤驅動器的快速對應物。 但他們適合你嗎? 在我們揭開 SSD 的神秘面紗時繼續閱讀。

過去幾年,SSD 的可用性顯著增加。 儘管它們仍然比傳統驅動器更昂貴,但它們的價格也出現了大幅下降。 什麼是固態硬盤? 您在哪些方面從支付 SSD 的溢價中獲益最多? 如果有的話,您需要對 SSD 做些什麼不同的事情? 在我們消除圍繞固態驅動器的陰霾時繼續閱讀。

什麼是固態硬盤?

這可能令人難以置信,但固態硬盤實際上是相當古老的技術。 SSD 已經以各種形式出現了幾十年。 最早的是基於 RAM 的,而且成本太高,只出現在超高端和超級計算機中。 在 1990 年代,基於閃存的 SSD 出現了,但對於消費市場來說仍然過於昂貴,並且在專業計算圈之外幾乎沒有出現過。 在整個 2000 年代,閃存的價格持續下降,到本世紀末,消費級固態驅動器開始進軍個人電腦市場。

那麼固態硬盤到底是什麼? 首先讓我們回顧一下傳統的硬盤驅動器 (HDD) 是什麼。 最簡單的 HDD 是一組塗有鐵磁材料的金屬盤片。 這些盤片在主軸上旋轉(很像唱片在轉台上旋轉)。 磁性盤片的表面由帶有非常精細尖端(磁頭)的微小機械臂(致動器臂)寫入。 通過改變盤片表面磁位的極性來存儲數據。 當然,它比這要復雜得多,但可以說自動唱機臂在唱片上尋找軌道的類比與尋找數據的 HDD 的致動器臂和磁頭相距不遠。 . 當您想從磁性 HDD 寫入或讀取數據時,盤片旋轉,磁頭尋道,數據被定位。 它既是一個數字過程,也是一個機械過程。

相比之下,固態硬盤沒有移動部件。 儘管規模不同且存儲容量明顯更大,但 SSD 與簡單的便攜式閃存驅動器的共同點比與機械 HDD 的共同點要多得多(而且肯定遠遠超過與唱機的共同點! )。 市場上絕大多數 SSD 都是 NAND 類型,這是一種不需要電力來維持數據存儲容量的非易失性存儲器(與計算機中的 RAM 不同,它一旦通電就會丟失其存儲的數據熄滅)。 與機械硬盤驅動器相比,NAND 內存還顯著提高了速度,因為浪費了旋轉和搜索的時間已從等式中刪除。

固態硬盤與傳統硬盤的比較

了解 SSD 的工作原理非常好,將它們與您多年來一直使用的傳統硬盤進行比較會更有幫助。 讓我們看一下逐點比較中的一些關鍵差異。

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啟動時間:SSD 沒有啟動時間,因為驅動器沒有移動部件。 當您在啟動計算機或訪問不經常使用的驅動器時聽到一兩聲咔噠聲時,HDD 的啟動時間會有所不同(通常為幾秒鐘)。

數據訪問時間和延遲:SSD 的點亮速度很快,通常比 HDD 快 80-100 倍。 通過跳過機械旋轉和尋道程序,SSD 幾乎可以立即訪問磁盤上的任何數據。 HDD 受到電樞的物理運動和盤片旋轉的阻礙。

噪音:SSD 靜音; 沒有運動部件意味著沒有噪音。 硬盤的範圍從非常安靜到非常笨拙的點擊甲蟲級別的聲音。

可靠性:除了個別製造問題(壞驅動器、固件問題等)之外,SSD 驅動器在物理可靠性部門中遙遙領先。 絕大多數 HDD 故障是由機械故障引起的。 在某些時候,經過數万小時的運行,機械驅動器會簡單地磨損。 然而,在讀/寫壽命方面,HDD 勝出(磁盤沒有寫入限制,您可以更改極性和無限次)。

相反,SSD 具有有限數量的寫入周期。 這種有限的寫入周期問題在人們譴責 SSD 的情況下被大肆宣揚,但現實情況是,普通計算機用戶很難達到 SSD 讀寫週期的上限。 例如,三星 EVO 850(較流行的 SSD 系列之一)等現代 SSD 可以處理數十年使用後寫入的數百 TiB 數據——比大多數人使用驅動器的使用量還要多。

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此外,SSD 驅動器具有非常簡潔的功能。 當 NAND 模塊的扇區達到其寫入周期的末尾時,它們變為只讀。 然後驅動器從故障扇區讀取數據並將其重寫到磁盤的新部分。 這通常會給您足夠的時間來備份數據和購買新驅動器。

功耗:SSD 驅動器的能耗比傳統 HDD 低 30-60%。 在這里和那裡節省奇數的 6 或 10 瓦似乎並不多,但在一台使用頻繁的機器上,在一兩年的時間裡,它加起來了。

成本:SSD 不如 HDD 便宜。 截至撰寫本文時(2017 年末),傳統 HDD 價格已降至每 GB 數據不到 1 美分。 以歷史標準來看,這是驚人的便宜。 SSD比過去幾年便宜得多。 根據大小和型號,預計每 GB 支付 0.20 美元到 0.30 美元之間的任何費用(同樣截至 2017 年底)。 雖然仍然比 HDD 貴,但選擇 SSD 作為主驅動器並不算貴。

需要注意的一件事是,SSD 的價格往往會隨著容量的增加而大幅上漲。 例如,您通常可以以 100 美元左右的價格購買 256 GB 的 SSD,以 150 美元左右的價格購買 500 GB 的 SSD,以低於 300 美元的價格購買 1 TB。 但是,2 TB 驅動器開始達到 700 美元左右,而 4 TB 是其兩倍。 出於這個原因,很多人選擇較小的 SSD 作為系統驅動器(安裝 Windows 和許多應用程序和遊戲的地方),以及用於文件存儲的更大、更便宜的 HDD。

固態硬盤的保養和供電

就運行操作系統、保存數據和與計算機交互而言,運行 SSD 驅動器時您真正注意到的唯一區別是速度的提高和噪音的降低。 然而,當談到照顧你的驅動器時,有一些至關重要的規則。

相關:我真的需要對我的電腦進行碎片整理嗎?

不要對驅動器進行碎片整理。 碎片整理在 SSD 上是沒有用的,它會縮短使用壽命。 碎片整理是一種技術,可以使文件更靠近在一起,並優化它們在 HDD 盤片上的位置,以減少尋道時間和磁盤上的磨損。 SSD 沒有盤片並且具有幾乎瞬時的尋道時間。 對它們進行碎片整理只會消耗更多的寫入周期。 默認情況下,對 Windows 中的 SSD 禁用碎片整理。

關閉索引服務:如果您的操作系統使用任何類型的搜索補充工具,例如索引服務(Windows 有),請將其關閉。 SSD 上的讀取時間非常快,以至於您實際上不需要構建文件索引,並且在 SSD 上索引驅動器和寫入索引的實際過程很慢。

相關:如何檢查您的 SSD 是否啟用了 TRIM(如果沒有啟用則啟用它)

您的操作系統應該支持 TRIM 。 TRIM 命令允許您的操作系統與您的 SSD 驅動器通信並告訴它哪些塊不再使用(因此可以清除)。 如果不使用 TRIM 命令處理 SSD 上的一些內務管理,性能將迅速下降。 現代版本的 Windows(7 及更高版本)、macOS(10.6.6 及更高版本)和大多數 Linux 實現(Linux Kernel 2.6.33+)都支持 TRIM 命令。 雖然存在用於修改 Windows XP 等早期操作系統版本以半支持 TRIM 命令的註冊表黑客和補充程序,但沒有本機支持。 您的 SSD 應與現代操作系統配對以獲得最佳性能。

將磁盤的一部分留空。 檢查驅動器的規格以了解詳細信息。 大多數製造商建議保持 10-20% 的驅動器是空的。 這個空白空間用於輔助均衡算法(它們在 NAND 模塊之間重新分配數據,以最大限度地減少驅動器的總磨損並確保長壽命和最佳驅動器性能)。 空間太小,調平算法會隨著時間的推移而工作,並且會在驅動器上過早磨損。

在第二個驅動器上存儲媒體:在更大的 SSD 價格大幅下降之前,將大量媒體文件存儲在昂貴的 SSD 上是沒有意義的。 如果您要存儲多 TB 數據,請盡可能選擇大型傳統 HDD 作為輔助驅動器。

投資 RAM :與 SSD 的成本相比,RAM 便宜。 您擁有的 RAM 越多,SSD 上的磁盤寫入次數就越少。 通過確保您的系統安裝了足夠的 RAM,您可以延長昂貴 SSD 的使用壽命。

固態硬盤適合我嗎?

至此,您已經上了一堂歷史課、逐點比較,以及一些讓您的 SSD 保持最佳狀態的技巧,但 SSD 適合您嗎? 檢查所有適用的內容並準備好刷掉您的信用卡:

  • 您需要幾乎即時的啟動時間:您可以使用 SSD 在幾秒鐘內從冷啟動到瀏覽網頁; 對於傳統的 HDD,相同的窗口通常是幾分鐘。
  • 您希望以極快的速度訪問一般應用程序和遊戲:我們已經說過很多次了,但 SSD 的速度非常快。 您會看到需要從磁盤加載的任何內容的速度都得到了顯著提升。 這意味著,在遊戲中啟動應用程序和遊戲、加載大文件以及加載新關卡都會變得更快。
  • 您想要一台更安靜、耗電更少的計算機:如上所示,SSD 安靜且耗電量顯著減少。
  • 您可以使用兩個驅動器; 一個用於您的操作系統,一個用於您的媒體:除非您只存儲少量家庭照片和一兩張 CD,否則您將需要更實惠的傳統 HDD 來存儲大文件。
  • 您願意為搖動 SSD 的好處支付額外費用:SSD 比以往任何時候都便宜,而且絕不超出預算系統的範圍。 但是,它們的成本仍然高於傳統 SSD。
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如果您的清單看起來比空的還多,而且多付一點錢也沒什麼大不了的,那麼恭喜你——看起來 SSD 就在你的未來!


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