1、3.5和2.5英寸
硬碟的英寸，不是指外殼的尺寸，而是硬碟碟片的直徑尺寸。
無論是 2.5英寸的硬碟還是 3.5 英寸的硬碟，都是使用 SATA 介面。
1.1、3.5英寸
3.5 英寸的硬碟在 1984 年就已經誕生，直到在 1991 年出現首款容量為 1GB 的機械硬碟，3.5 英寸硬碟開始成為標準規格。
3.5 英寸硬碟的主流長度為 147mm ，寬度為 102 mm ，厚度為 26 mm ；不同產品的尺寸可能略有差別，但螺絲孔距基本一致。
3.5 英寸的硬碟大部分都是機械硬碟，所以其厚度和碟片數量有關。
1.2、2.5英寸
由於 3.5 英寸硬碟的尺寸比較大，因此在 1989 年就有廠商推出了 2.5 英寸的硬碟。
因為 2.5 英寸硬碟具有尺寸小、輕便和不需要太大的供電的特點，所以在其誕生後的 30 多年時間裡一直都是膝上型電腦和移動裝置的主流規格。
2.5 英寸硬碟的主流長度為 100mm ，寬度為 70 mm ；其厚度則有多種規格：5mm，7mm，9.5mm，12.5mm，15mm，大部分膝上型電腦都是隻相容 7mm 厚度的 2.5 英寸硬碟。
後來，固態硬碟開始佔領 2.5 英寸機械硬碟的市場，在同樣的空間內做到了與機械硬碟相同甚至更大的容量。
於是 2.5 英寸硬碟同時存在機械硬碟和固態硬碟，其也相容大多數裝置。
2、機械和固態
固態硬碟的速度比較快，適合作為系統盤和遊戲盤來使用；但因為其損壞後難以修復所儲存的資料，所以建議將重要的資料備份到機械硬碟。
2.1、機械硬碟
機械硬碟簡稱 HDD，是比較傳統的儲存方式；雖然其速度遠不如固態硬碟，但是硬碟損壞後能比較容易修復所儲存的資料。
2.1.1、CMR和SMR
CMR 使用的是垂直式磁記錄技術，又稱垂直盤。
SMR 使用的是疊瓦式磁記錄技術，又稱疊瓦盤。
SMR 是基於 CMR 發展出來的一種技術，雖然提升了容量，但是也降低了壽命和讀寫效能，因此除了特定的讀寫場景之外，不建議購買。
一般來說，只要商品頁上沒有明確標記為 CMR ，一般可以認為是 SMR 。
提示：目前市面上幾乎所有 2.5 英寸的機械硬碟都是疊瓦盤；部分舊硬碟可能是垂直盤，但舊硬碟的效能和壽命可能也好不了多少。
由於 2.5 英寸的機械硬碟在效能上遠差於固態硬碟，且在價格和資料安全性上也沒比固態硬碟好多少。
因此，建議使用固態硬碟替代 2.5 英寸的機械硬碟，重要資料可以透過網盤或 3.5 英寸的外接機械硬碟（垂直盤）等方式來冷備份。
2.1.2、轉速
機械硬碟的轉速一般有每分鐘 5400 轉和每分鐘 7200 轉。
轉速大的，讀寫大檔案更快，一般也更貴。
轉速小的，不易發熱，價格便宜，也能滿足日常普通使用。
2.1.3、知名品牌及型號
| 品牌 | 普通級 | 監控級 | NAS儲存 | 企業級（單盤容量大，節省伺服器空間） | 超高效能 |
|---|---|---|---|---|---|
| 西部資料 | 藍盤 | 紫盤（價效比高） | 紅盤 | 金盤、Ultrastar | 黑盤 |
| 希捷 | 酷魚 （疊瓦盤） | 酷鷹（價效比高） | 酷狼 | 銀河 | 酷玩 |
| 東芝 | P300（疊瓦盤） | MD、DT-V、VH | N300 | MG | X300 |
2.1.4、空氣盤和氦氣盤
廠商一般不會標註空氣盤，如果商品詳情頁沒有寫是氦氣的，基本都是空氣盤。
氦氣盤會有更好的溫度和噪音控制，但損壞後難以恢復資料，因此注重資料安全的建議選擇空氣盤。
2.2、固態硬碟
固態硬碟簡稱 SSD，資料儲存在快閃記憶體顆粒中。
固態硬碟的優點是尺寸小、讀寫速度快、沒有噪音、抗震能力強；缺點是發熱嚴重、快閃記憶體顆粒有壽命上限、損壞難以維修。
固態硬碟的好壞一般根據主控和快閃記憶體顆粒來判斷。
2.2.1、快閃記憶體顆粒
| 快閃記憶體顆粒型別 | 一個單位空間可以儲存的資料 | 單顆粒理論擦寫次數 | 特點 |
|---|---|---|---|
| SLC | 1bits | 10 萬次以上 | 壽命長是它最大的特點，缺點是成本高 |
| MLC | 2bits | 5000 次左右 | 雖然儲存空間大了，但壽命也降低了 |
| TLC | 3bits | 3000 次左右 | 目前最主流的固態硬碟顆粒型別 |
| QLC | 4bits | 300 次左右 | 低端的固態硬碟顆粒型別，優點是價格便宜，缺點是壽命短 |
Flash 快閃記憶體顆粒分為SLC、MLC、TLC、QLC ；目前市面上大多數固態硬碟都是 TLC 或 QLC 快閃記憶體顆粒，選購時建議 TLC 的。
買固態硬碟時，儘可能選擇能生產快閃記憶體顆粒的廠家：三星、凱俠、西數、海力士、鎂光、solidigm、長江儲存（致態）。
2.2.2、尺寸大小
如上圖所示，早期使用 SATA 介面的固態硬碟，為了能相容 2.5 英寸機械硬碟的硬碟槽，所以其“外殼“尺寸大小和 2.5 英寸機械硬碟的一樣。
後來，隨著固態硬碟的普及，膝上型電腦的主機板上幾乎都是 M.2 介面的硬碟槽。
如上圖所示，M.2 介面的固態硬碟，根據寬度和長度分為：2230、2242、2260、2280、22110 ，目前 2280 是最常見的規格。
如上圖所示，M.2 介面的固態硬碟（2230、2242、2260、2280規格），也可以透過轉接盒，在一些老舊裝置的 SATA 介面上使用。
3、協議、匯流排和介面
3.1、簡介
協議（protocol）：相當於裝置的語言，不同裝置之間的協議只有相同或相容，才能進行通訊、達成有效的資料傳輸。
匯流排（Bus）：電腦主機板上不同裝置之間互動資料的通路（線路）稱之為匯流排；匯流排在單位時間內能傳輸的資料量稱之為匯流排的頻寬。
介面（interface）：硬碟想要和電腦的其他元器件互動資料，除了需匯流排作為媒介、協議作為溝通之外，還需要物理介面讓硬碟能接入。
目前，常見的協議型別有：AHCI 和 NVMe ；常見的匯流排型別有：SATA 和 PCIe ；常見的介面型別有：SATA 和 M.2 。
3.2、介面的相容圖示
如上圖所示，SATA 介面的硬碟，只能使用 SATA 匯流排和 AHCI 協議。
M.2 介面的硬碟，既可以使用 SATA 匯流排和 AHCI 協議，也可以使用 PCIe 匯流排和 AHCI 協議，還可以使用 PCIe 匯流排和 NVMe 協議。
注意：M.2 介面最早是在 2014 年英特爾 9 系列的高階主機板上才開始支援；所以選購固態硬碟一定要看主機板是否相容。
目前 14 寸筆記本只有一個 M.2 硬碟槽，15.6 寸以上的筆記本大多數有兩個硬碟槽，部分新款機型是雙 M.2 硬碟槽，早期的筆記本是 M.2 + SATA 硬碟槽。
3.3、SATA介面概述
如上圖所示，SATA 介面分為兩個部分，長一點的是供電，短一點的是資料。
目前幾乎所有的 3.5 英寸和 2.5 英寸機械硬碟、以及 2.5 英寸固態硬碟，都是使用 SATA 介面。
3.4、M.2介面概述
M.2 原名 Next Generation Form Factor（NGFF），是目前最廣泛的固態硬碟介面，也是未來主要的發展趨勢。
如上圖所示，支援不同協議的 M.2 介面有不同的插槽針腳分佈，例如 B 插槽、M 插槽、B+M 插槽等。
| 插槽型別 | 支援的匯流排型別 |
|---|---|
| B | SATA |
| M | PCIe |
| B+M | SATA 和 PCIe |
如上表所示，根據插槽型別，即可得知其所支援的匯流排型別；目前 M 插槽和 B+M 插槽的固態硬碟比較常見。
3.5、匯流排與速度上限
| 常見匯流排型別 | 理論頻寬 | 換算成普通人理解的傳輸速度 |
|---|---|---|
| SATA 3.0 | 6Gbps | 600MB/s |
| PCIe 2.0 x1 | 5Gbps | 500MB/s |
| PCIe 3.0 x1 | 10Gbps | 1000MB/s |
| PCIe 4.0 x1 | 20Gbps | 2000MB/s |
| SAS 3.0 | 12Gbps | 1200MB/s |
PCIe 匯流排的頻寬還和長度有關，例如 x4 的速度是 x1 的 4 倍； SAS 是企業級伺服器的匯流排型別。
| 知名硬碟型號 | 介面 | 匯流排 | 協議 | 理論速度上限 |
|---|---|---|---|---|
| （機械）西數藍盤 | SATA | SATA 3.0 | AHCI | 600MB/s |
| （固態）凱俠 TC10 | SATA | SATA 3.0 | AHCI | 600MB/s |
| （固態）三星 860EVO | M.2（B&M-key） | SATA 3.0 | AHCI | 600MB/s |
| （固態）三星 SM951 | M.2（M-key） | PCIe 3.0 x4 | AHCI | 4000MB/s |
| （固態）三星 XP941 | M.2（M-key） | PCIe 2.0 x4 | NVMe | 2000MB/s |
| （固態）西數 SN500 | M.2（B&M-key） | PCIe 3.0 x2 | NVMe | 2000MB/s |
| （固態）西數 SN750 | M.2（M-key） | PCIe 3.0 x4 | NVMe | 4000MB/s |
| （固態）三星 980PRO | M.2（M-key） | PCIe 4.0 x4 | NVMe | 8000MB/s |
| （機械）希捷銀河 | SAS | SAS 3.0 | SCSI | 1200MB/s |
由上表可知，根據硬碟使用的匯流排，即可得知其速度上限。
注意：硬碟的實際速度，還和硬碟自身的設計用料、電腦的匯流排型別及質量有關。
本文參考
【1】【動力評測】【新手向！從零開始教你如何選擇一塊合適的硬碟？】【bilibili】【2024-03-01】
【2】【硬體茶談】【硬碟的SATA M.2 NGFF NVME是什麼意思，詳解硬碟的匯流排協議與介面】【bilibili】【2020-11-23 10】
【3】【科技宅小明】【硬碟怎麼買能避雷？哪個品牌更划算？｜最全硬碟橫評】【bilibili】【2024-08-24】
【4】【科技宅小明】【指條‘明’路 · 硬碟究竟怎麼買？】【bilibili】【2020-11-08】
【5】【leecytp】【請各位大神推薦一款2.5的機械硬碟】【chiphell】【2024-10-30】
【6】【Ankie（資深技術專案經理）】【一篇搞清楚M.2，NGFF，mSATA, NVMe，SSD固態硬碟，WiFi網路卡等。】【CSDN】【2024-06-25】
【7】【colaandice】【固態硬碟、機械硬碟各有什麼優缺點？】【知乎】【2023-08-16】
【8】【天才趙德柱】【超詳細！SSD固態硬碟萬能攻略，一站式固態硬碟基礎知識入門指南！】【bilibili】【2022-08-13】