固態硬碟與機械硬碟的概念與區別
<一>概念
1.機械硬碟：
使用磁粒子方向來代表0和1，讀寫則是使用讀寫頭的磁力讀取或改變磁粒子方向，內部儲存磁訊號
讀寫操作就是磁頭在快速旋轉的磁碟上移動至訪問位置，至少95%的時間都消耗在機械部件的動作上
磁頭可沿碟片的半徑方向運動，加上碟片每分鐘幾千轉的高速旋轉，磁頭就可以定位在碟片的指定位置上進行資料的讀寫操作。資訊通過離磁性表面很近的
磁頭，由電磁流來改變極性方式被電磁流寫到磁碟上，資訊可以通過相反的方式讀取。
硬碟作為精密裝置，塵埃是其大敵，所以進入硬碟的空氣必須過濾。
2.固態磁碟：
用固態電子儲存晶片陣列而製成的硬碟，由控制單元和儲存單元(FLASH晶片、DRAM晶片)以及快取單元組成
固態硬碟大腦：主控晶片 是整個固態硬碟的核心器件，其作用一是合理調配資料在各個快閃記憶體晶片上的負荷，二則是承擔了整個資料中轉，連線快閃記憶體晶片和外部SATA介面。
核心器件：快閃記憶體顆粒單元 作為硬碟，儲存單元絕對是核心器件。在固態硬碟裡面，快閃記憶體顆粒則替代了機械磁碟成為了儲存單元。
錦上添花：快取晶片 由於固態硬碟內部的磨損機制，就導致固態硬碟在讀寫小檔案和常用檔案時，會不斷進行資料的整塊的寫入快取，然而匯出到快閃記憶體顆粒，這個過程需要
大量快取維繫。特別是在進行大數量級的碎片檔案的讀寫程式，高快取的作用更是明顯，由此足以見證快取晶片的重要性
<二>區別：
※固態硬碟（SSD）特點：
讀取速度快、效能高、發熱小、噪音低、尺寸小(2.5寸)
高效能的背後帶來了缺點就是成本高、資料丟失不易找回、不適合做大容量儲存。
※機械硬碟（HHD）特點：
相對固態硬碟(SSD)的主要優點就是成本低、資料丟失易找回、適合做大容量儲存
帶來的缺點就是噪音大、讀取資料慢、怕摔、尺寸大(3.5寸)
| 對比 | 機械硬碟 | 固態硬碟 |
| 容量 | 較小 | 較大 |
| 寫入次數 | 5000~100000次 | 無限制 |
| 讀寫速度 | 極快 | 一般 |
| 工作噪音 | 極低 | 有 |
| 工作溫度 | 極低 | 較高 |
| 防震效果 | 很好 | 怕震動 |
| 重量 | 低 | 高 |
| 價格 | 高 | 低 |
具體對比：
1、防震抗摔性：由於原理的不同，機械硬碟都是磁碟型的，資料儲存在磁碟扇區裡。而固態硬碟是使用快閃記憶體顆粒多個組合而成，所以SSD固態硬碟內部不存在任
何機械部件，這樣即使在高速移動甚至伴隨翻轉傾斜的情況下也不會影響到正常使用，而且在發生碰撞和震盪時能夠將資料丟失的可能性降到最小。相較機械硬
盤，固硬佔有絕對優勢
2、資料儲存速度：普通機械硬碟讀寫速度在幾十到一百多MB/s，固態硬碟則可以去到一千到兩千MB/s的水平，讀寫速度上固態硬碟更佔優勢
3、功耗：固態硬碟的功耗上也要低於機械硬碟；
4、重量：固態硬碟在重量方面更輕，與常規1.8英寸硬碟相比，重量輕20-30克；
5、噪音：由於固硬屬於無機械部件及快閃記憶體晶片，所以具有了發熱量小、散熱快等特點，而且沒有機械馬達和風扇，工作噪音值為0分貝。
6、價格：固態硬碟單位容量價格較機械硬碟更高，目前市場價格普通的固體硬碟1GB≈1元，還是非常實惠的
7、容量：現在企業級別的SSD已經達到了100TB，但在價格上面比機械硬碟的會更高，每GB的單價也會比機械硬碟的更高
8、使用壽命：SLC只有10萬次的讀寫壽命，成本低廉的MLC，讀寫壽命僅有1萬次。因此相對於固態硬碟，機械硬碟壽命更長；但目前民用級別的SSD壽命都是
能夠滿足日常使用需要的
<三>※思考
思考：為什麼固態硬碟比機械硬碟讀取快？
答：
1、固態硬碟和機械硬碟的構造是完全不同的。固態硬碟啟動快，沒有電機加速旋轉的過程。而機械硬碟有加速旋轉的過程，相對較慢。
2、固態硬碟由於全部採用Flash儲存介質，它內部沒有機械結構，因此沒有資料查詢時間、延遲時間和尋道時間，普通機械硬碟的機械特性嚴重限制了資料讀取
和寫入的速度。
3、固態硬碟最大的優勢就是幾乎沒有尋道時間，固態硬碟在作業系統中就是一個普通的碟符，使用者可以完全把它作為儲存介質來使用。而機械硬碟有相對較長的
尋道時間。
思考：為什麼固態硬碟比U盤讀取快？
答：
1、固態硬碟擁有一顆遠比優盤強大的主控晶片，它擁有更強的資料處理能力，並且使用SATA介面或PCIE介面傳輸資料。固態硬碟通常具備4到8個快閃記憶體通道，每
個存通道之下又支援若干CE，通道和CE之間都可進行交錯讀寫操作，猶如拓寬車道，提升了併發效能
多通道併發處理：固態硬碟主控將接收到的寫入資料分拆成多個部分，分別由各個快閃記憶體通道同時寫入。讀取的時候資料也會從多個快閃記憶體通道併發讀出，從而
達到速度倍增的效果。
2、固態硬碟主控除了資料處理能力更強，在糾錯、快閃記憶體垃圾回收等方面也具備優盤所沒有的功能。相比優盤使用的簡單BCH糾錯，搭配3D快閃記憶體的LDPC糾錯演算法
糾錯能力更強，寫入壽命更高。固態硬碟還擁有優盤缺少的Trim與主動垃圾回收能力，可以保持長期使用不掉速。
3、在效能之外，快閃記憶體品質也是區分固態硬碟與優盤的一個重大不同。在一塊快閃記憶體晶圓上，通過封裝前後的檢測流程，會將體質最好的快閃記憶體用作固態硬碟，而體質
較差的則用在優盤上。體質差的快閃記憶體在資料保持期上通常會有一些缺陷，所以一些優盤在長期不用之後裡面儲存的資料就容易丟失。這是市場規律造成的非本質
性的差異。
資料彙集
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2021-03-15