SSD固态硬盘的相关知识和选购
SSD固态硬盘的相关知识和选购
- 内存与外存
- 硬盘
- 固态硬盘的品牌、容量、颗粒
- 品牌（略）
- 容量（根据需求决定）
- 颗粒
- 固态硬盘的接口类型、总线通道、传输协议
- 固态硬盘的接口类型（插槽的形状）
- SATA
- mSATA
- SATA Express （略）
- M.2接口
- U.2 （略）
- 总线通道
- SATA（略）
- PCIe
- 传输协议（交通规则）
- AHCI
- NVMe
- 相互关系
- 固态硬盘的连续读写速度、随机读写速度
内存与外存
内存在电脑中起着举足轻重的作用。内存一般采用半导体存储单元，包括随机存储器（RAM），只读存储器（ROM），以及高速缓存（CACHE）。只不过因为RAM是其中最重要的存储器，所以通常所说的内存即指电脑系统中的RAM。
内存与储存的差别：大多数人常将内存 (Memory) 与储存空间 (Storage) 两个名字混为一谈，尤其是在谈到两者的容量的时候。 内存是指 (Memory) 计算机中所安装的随机存取内存的容量，储存 (Storage) 是指计算机内硬盘的容量。
从计算机的体系结构来讲，硬盘应当是计算机的“外存”。内存应当是计算机内部(在主板上)的一些存储器，用来保存CPU运算使用过程中的中间数据和计算结果，当不用这些数据时，它们被保存在硬盘上。在计算机业界，内存这个名词被广泛用来称呼 RAM( 随机存取内存 ) 。
硬盘
硬盘可分为机械硬盘和固态硬盘，这里我们主要考虑固态硬盘。
固态硬盘的品牌、容量、颗粒
品牌（略）
容量（根据需求决定）
颗粒
固态硬盘颗粒有三种类型，分别为SLC、MLC、TLC。
- SLC(Single-LevelCell)，即1bit/cell。SLC一个存储单位放1个数据，在技术上来说较难。它的优点是读写速度快，使用寿命较长，擦写寿命约10W次，缺点是价格贵，一般都是企业用的多，普通用户用的极少。
- MLC(Multi-Level Cell)，即2bit/cell。MLC一个存储单位放2个数据，技术难度比SLC小。它的优点读写速度快比SLC略慢，价格适中，寿命适中，擦写寿命约3000次。家庭用户使用最多，大部分SSD都是MLC颗粒的，适合普通家庭用户用。
- TLC(Trinary-Level Cell)，即3bit/cell。TLC一个存储单位放3个数据，技术难度最小。它的优点是比传统的HHD速度快，价格较便宜。缺点是3种颗粒当中速度最慢，寿命最短的，擦写寿命约1000次，不过这1000次也够普通家庭用户使用了。
固态硬盘的接口类型、总线通道、传输协议
固态硬盘的接口类型（插槽的形状）
SATA
SATA接口是市场应用最多的硬盘接口，兼容性强，普及度高。
| Pin # | 功能 |
|---|---|
| 1 | Ground |
| 2 | A+（发送） |
| 3 | A−（发送） |
| 4 | Ground |
| 5 | B−（接收） |
| 6 | B+（接收） |
| 7 | Ground |
mSATA
mSATA是SATA的缩小版，能提供跟SATA接口标准一样的速度和可靠度，由于mSATA的体积限制，导致其最高可实现容量略逊于2.5英寸SSD。mSATA主要应用于一些轻薄的笔记本和行业市场。mSATA的最高带宽依然没有摆脱SATA3的速度6Gbps。
mSATA 拥有 Full Size（上图左） 及 Half Size （上图右） 版本，诸多原因没能让mSATA 接口火起来，反而被更具升级潜力的 M.2 所取代。
SATA Express （略）
SATA Express是一种基于SATA和PCI Express（PCIe）而来的高速计算机总线，坊间的非官方缩写SATAe。用于SATA、PCIe存储装置，最初是作为SATA3.2版标准发表。带宽最高可达16Gbps。
M.2接口
M.2前身为Next Generation Form Factor (NGFF)，是一种计算机内部扩展卡及相关连接器规范。
M.2 SSD具有三种类型缺口：B Key、M Key、B&M Key。
- B Key型缺口对应Socket 2规格插槽，能采用SATA或PCIe x2接口讯号。
- M Key型则是与Socket 3插槽对应，是为高速固态硬盘特别规划，只支持PCIe但是信道能配置为x4模式。
U.2 （略）
U.2是一种2.5英寸SSD的接口，原先叫SFF-8639。设备端的U.2线是一端接在SATA电源上，一端接在U.2硬盘的数据口，理论上U.2接口带宽走PCI-E 3.0 x4，传输速度高达32Gbps。
总线通道
不同的总线决定了不同的速度，需要区分总线通道标准和接口速度。
SATA（略）
PCIe
在传统SATA硬盘中，当我们进行数据操作时，数据会先从硬盘读取到内存，再将数据提取至CPU内部进行计算，计算后再反馈给内存，最后写入至硬盘中；而PCIe接口就不一样了，数据直接通过总线与CPU直连，省去了内存调用硬盘的过程，传输效率与速度都成倍提升。简单的说，我们可以把两种通道理解成两辆相同的汽车，PCIe通道的汽车就像是在高速上行驶，而SATA通道的汽车就像是在崎岖山路上行驶。很显然，PCIe SSD的传输速度会远大于SATA SSD。
| 总线标准 | 版本 | 带宽 | 理论速度 |
| SATA | 1.0 | 1.5Gb/s | |
| 2.0 | 3.0Gb/s | ||
| 3.0 | 6.0Gb/s | ||
| PCIe | 2.0 x2 | 10Gb/s | |
| 2.0 x4 | 20Gb/s | ||
| 3.0 x2 | 16Gb/s | ||
| 3.0 x4 | 32Gb/s |
传输协议（交通规则）
AHCI
NVMe
相互关系
| 接口类型（插槽） | 总线通道 | 带宽 | 传输协议 | |
| SATA、mSATA | SATA 1.0 | 1.5Gbps | AHCI | |
| SATA 2.0 | 3.0Gbps | |||
| SATA 3.0 | 6.0Gbps | |||
| M.2 (NGFF) | B Key (Socket 2) | SATA 1.0~3.0 | ||
| PCIe 2.0 x2 | 10.0Gbps | NVMe or AHCI | ||
| PCIe 3.0 x2 | 16.0Gbps | NVMe or AHCI | ||
| M Key (Socket 3) | PCIe 2.0 x4 | 20.0Gbps | NVMe | |
| PCIe 3.0 x4 | 32.0Gbps | NVMe | ||
| B & M Key | ||||
某度上的内容不一定是准确的，混淆的忽略掉，参考即可。
混淆一：M.2包含的类型不止Socket 2和Socket 3两种类型。
混淆二：NGFF是M.2的曾用名，并不是M.2包含NGFF。
固态硬盘的连续读写速度、随机读写速度
- 连续读写速度就是持续读写一个文件的速度，在拷贝大型文件的时候，优势最明显，如果不是经常拷贝大型文件的话，不管连续读写速度如何，是看不出太大差别的。
- 那么最能影响用户体验的，其实是随机读写速度，或者叫4K读写速度。因为在磁盘内读取文件的时候一般是随机的，比如系统或游戏在读取写入记录文件时，4K随机读写速度就是读取或写入随机分别的数据，这才能体现出硬盘硬盘的真正性能。
因此在选择固态硬盘时，更要看中硬盘的4K随机读写速度。
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