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装机不求人:10倍性能 1/10尺寸 99%的人买固态硬盘就是因为它

现如今,关于攒机的存储选择,固态硬盘是毋庸置疑的唯一选择,其背后原因,无在乎,和传统机械硬盘相比,相差十倍多的性能,仅有其1/10大小的尺寸,以及不惧摔,耐碰撞等诸多显著特性;然而,回首往昔,垂垂老矣的机械硬盘同样在历史长河中,也成实现行业制霸的丰功伟业。

本期的《装机不求人》,聊一聊机械硬盘和固态硬盘的差异,通过对比SSD和HDD,让新时代的攒机朋友能够识读旧闻,常获新知。

大体而言,固态硬盘和机械硬盘的差异核心便是存储介质异同,带来的从原理构造,外观形态,性能表现等诸多方面的全面革新。

所谓存储介质,指的是存储器内部用于存储数据的材质,它是存储器的绝对核心,也是作为数据容器的本质。

在机械硬盘时代,存储介质是磁盘,其工作原理是以机械结构为核心,利用电磁驱动磁臂,通过磁头在磁盘上进行数据的写入和读取,从而完成数据的存储。以磁盘为存储介质的机械机构,从本质上决定了,该存储器,也就是机械硬盘在外观尺寸上,性能表现上,乃至于工作稳定和防摔防磕碰上,有着先天劣势。

硕大的磁盘介质

而新生的固态硬盘时代,其存储介质是NAND闪存,其工作原理是以内部游离的电荷为核心,利用当代电磁学原理,通过给闪存内部电荷进行通电和放电,形成相应的0、1数字信号,完成数据的读取和写入,进而实现所有数据的存储。

闪存颗粒

NAND闪存的电磁特性,决定了固态硬盘能够拥有更加灵活的外观尺寸设计,更加具有潜质的性能表现,以及更稳定的产品特性。

介质的差异决定了产品结构的异同,在机械硬盘内部,主要由磁盘、磁臂、磁头等机械机构为核心,凭借精密的机械结构设计,驱动磁头、磁盘、磁臂进行数据存储。在该结构下,存储器存储效率,直接受到磁盘转速、磁道设计等机械机构影响,且随着长久使用,机械结构极易受到外界碰撞或是环境变化,而出现结构性问题。

机械硬盘内部结构

而固态硬盘内部,则是除了核心存储介质NAND闪存外,更有用于控制闪存颗粒,并合理实现数据调配,空间维护,传输模式,数据整合,信号传递等诸多功能的硬盘中枢——主控芯片,它的存在能够确保固态硬盘始终保持高效、稳定、安全的数据传输;此外,为了进一步发挥固态硬盘的传输性能,以及减少主控芯片的工作负担,固态硬盘内部通常还设计了独立的DRAM区块,用于缓冲。

固态硬盘内部

同时,介质差异还直接决定了二者在性能表现上的巨大鸿沟,机械硬盘的机械结构,决定了其性能的局限性,时下主流的消费级机械硬盘而言,7200转已然达到了巅峰,在此转速下机械硬盘的传输速度大都在200MB/s上下徘徊。

机械性能

固态性能

同时期的固态硬盘而言,不同电荷数的闪存颗粒,不同方案和通道的主控方案,以及更加先进的传输协议,这三者的持续更新和排列组合,使得固态硬盘性能在这些年实现了恐怖的飞跃。同样是巅峰硬盘,在固态硬盘领域,全新支持PCIe4.0协议的消费级固态硬盘,其最大传输速度已然达到7000MB/s,相较于机械硬盘,35倍的性能提升。

至于在外观设计和稳定性方面,机械硬盘内置的磁头、磁盘以及磁臂等关键机械元件,其固有的体积大小,以及工作形态,决定了常规机械硬盘很难实现性能、容量和尺寸的完美融合,同时机械工作,对于外界环境的要求更加严苛,极易因受到碰撞或跌落,导致产品直接损坏以及数据的丢失,其工作稳定性很难满足现代用户的存储需求。

机械硬盘尺寸

固态硬盘尺寸

固态硬盘内置的结构简单,采用一体化思维,即将闪存颗粒、主控芯片以及缓存颗粒进行统一PCB封装,这样使得固态硬盘能够不仅能够根据用户需求,随意的在PCB上进行颗粒焊接完成容量的扩充,以及基于PCB板的原生尺寸极大的压缩产品尺寸,最终实现产品性能、容量乃至于尺寸的三位一体。

此外,更小尺寸,一体化封装,使得固态硬盘天生具有抗摔耐磨的产品特性,能够更好完成不同复杂状态下存储需求。

剥离产品思维,固态硬盘和机械硬盘的核心差异,实质上是两种存储介质,两种工作原理的前后相继的过程,拥有更加稳定,更加高效等特性的闪存介质出现,彻底催生了存储领域的产品革命;与其说,我们在选择硬盘,更不如说我们在选择存储介质。

因而,我们可以解答标题中的问题了,99%的人买固态硬盘实际上就是闪存颗粒,因为闪存颗粒才是固态硬盘的内核,是固态存储的一切。

下一期,我们一起聊一聊关于闪存颗粒的那些事儿。

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