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目前許多朋友對(duì)于固態(tài)硬盤(pán)的選購(gòu)以及使用有著非常多的誤解。所以本文，筆者就與大家一同來(lái)聊聊固態(tài)硬盤(pán)的那些事兒。
固態(tài)硬盤(pán)
機(jī)械硬盤(pán)的瓶頸
機(jī)械硬盤(pán)的容量雖然大幅度提升，但是這并不意味著它就是完美的。實(shí)際上機(jī)械硬盤(pán)在讀取速度上的提升已經(jīng)變得非常困難。機(jī)械硬盤(pán)的速存取速度取決于兩大方面：?jiǎn)蔚萘恳约暗D(zhuǎn)速。而單碟容量在很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)都保持在了單碟1TB(3.5英寸產(chǎn)品)，而主流產(chǎn)品的碟片轉(zhuǎn)速也只能達(dá)到7200轉(zhuǎn)/分。這就意味著硬盤(pán)性能的提升，只能是通過(guò)多盤(pán)并行讀取來(lái)實(shí)現(xiàn)，但是這樣又會(huì)大大降低數(shù)據(jù)的安全性，可以說(shuō)是到了兩難的境地。
固態(tài)硬盤(pán)生前的瘋狂行為
當(dāng)然，在機(jī)械硬盤(pán)的發(fā)展出現(xiàn)瓶頸時(shí)候，人們并不會(huì)對(duì)現(xiàn)狀感到滿(mǎn)足。于是廠商開(kāi)始嘗試一些磁盤(pán)技術(shù)上的突破，甚至可以說(shuō)是瘋狂的舉動(dòng)。硬盤(pán)陣列這種老套的解決方案暫且不提，主板廠商技嘉曾嘗試推出使用內(nèi)存作為高速存儲(chǔ)設(shè)備的產(chǎn)品，名叫“i-RAM”。為了在斷電后不讓內(nèi)存中的數(shù)據(jù)丟失，i-RAM甚至配備了可充電的電池。對(duì)于這種瘋狂的產(chǎn)品，大家想必也能夠猜出最后的結(jié)果如何。不過(guò)，對(duì)于廠商勇于嘗試的行為，筆者還是給予絕對(duì)的肯定。
固態(tài)硬盤(pán)
固態(tài)硬盤(pán)的優(yōu)勢(shì)
2006年，三星正式發(fā)布了一款容量為32GB的固態(tài)硬盤(pán)，至此固態(tài)硬盤(pán)的大幕算是真正拉開(kāi)了。相比于傳統(tǒng)的機(jī)械硬盤(pán)，固態(tài)硬盤(pán)有著諸多的優(yōu)勢(shì)：
零噪音、零震動(dòng)：由于固態(tài)硬盤(pán)使用了NAND Flash顯存顆粒，而并非機(jī)械硬盤(pán)磁頭+碟片的組合，所以在讀寫(xiě)數(shù)據(jù)時(shí)不會(huì)有任何的噪音和震動(dòng)，這對(duì)于用戶(hù)搭建靜音平臺(tái)提供了很好的條件。
讀寫(xiě)速度快：機(jī)械硬盤(pán)的數(shù)據(jù)存取是需要磁臂帶動(dòng)磁頭進(jìn)行尋道操作，所以在讀寫(xiě)速度，尤其是小文件讀取速度上有著先天的劣勢(shì)。而是用芯片進(jìn)行讀寫(xiě)操作的固態(tài)硬盤(pán)就不會(huì)發(fā)生這樣的問(wèn)題，所以其小文件讀取速度可以達(dá)到機(jī)械硬盤(pán)的數(shù)十倍。
發(fā)熱量低：傳統(tǒng)硬盤(pán)在工作的過(guò)程中，碟片電機(jī)、磁臂等器件在工作時(shí)都會(huì)發(fā)出較高的熱量。相比之下，使用芯片的固態(tài)硬盤(pán)在發(fā)熱量方面就要出色很多，這也大大提高了固態(tài)硬盤(pán)的可靠性。
雖然固態(tài)硬盤(pán)也有著寫(xiě)入次數(shù)有限、數(shù)據(jù)損壞后不可挽救等問(wèn)題，但是經(jīng)過(guò)廠商的一次次改進(jìn)，目前的固態(tài)硬盤(pán)完全能夠符合日常的使用，所以綜上所述，固態(tài)硬盤(pán)的確非常值得大家的選購(gòu)。
在開(kāi)始寫(xiě)這段內(nèi)容的時(shí)候，筆者也在想，固態(tài)硬盤(pán)的選購(gòu)是否真的只是為大家推薦幾款固態(tài)硬盤(pán)然后讓大家一味地去購(gòu)買(mǎi)。但是這樣的話(huà)大家只能夠去購(gòu)買(mǎi)到現(xiàn)役的筆者推薦的型號(hào)，如果廠商再推出新產(chǎn)品的時(shí)候，或許大家又會(huì)無(wú)所適從。所以筆者決定與大家一起討論固態(tài)硬盤(pán)的工作原理，讓大家能夠?qū)虘B(tài)硬盤(pán)有個(gè)充分的了解，這樣大家才能夠根據(jù)自己的判斷去選購(gòu)固態(tài)硬盤(pán)產(chǎn)品。那么話(huà)不多說(shuō)，我們來(lái)看看固態(tài)硬盤(pán)的運(yùn)行機(jī)制到底和機(jī)械硬盤(pán)有什么不同。
固態(tài)硬盤(pán)
與機(jī)械硬盤(pán)的結(jié)構(gòu)差異
前面也提到了，固態(tài)硬盤(pán)與機(jī)械硬盤(pán)在結(jié)構(gòu)上有著本質(zhì)的差異性。機(jī)械硬盤(pán)是機(jī)械臂帶動(dòng)磁頭，去讀取碟片上的數(shù)據(jù)，而固態(tài)硬盤(pán)則是直接使用芯片進(jìn)行讀取。所以固態(tài)硬盤(pán)才會(huì)擁有機(jī)械硬盤(pán)所不能夠擁有的優(yōu)勢(shì)。
但是正是因?yàn)檫@種差異性，導(dǎo)致機(jī)械硬盤(pán)無(wú)法在機(jī)械結(jié)構(gòu)上作假。雖然市面上充斥著一定數(shù)量的二手或者返修的機(jī)械硬盤(pán)，但是沒(méi)有人能夠真正做出一塊假的機(jī)械硬盤(pán)來(lái)，因?yàn)闄C(jī)械硬盤(pán)的制造需要極為干凈且無(wú)塵的環(huán)境才可以，一般的小作坊是達(dá)不到這種水平的。但是反觀固態(tài)硬盤(pán)就不一定了。只要有人能夠拿到Flash顆粒以及主控，能夠有焊接的條件，理論上就有能力制造假的固態(tài)硬盤(pán)。甚至?xí)屑樯棠么笕萘縐盤(pán)冒充固態(tài)硬盤(pán)，這種行為不僅可恥，也讓消費(fèi)者防不勝防。
NAND Flash的討論
Flash(非易失閃存)本身分為NAND和NOR兩種，由于NAND Flash再寫(xiě)入和擦除速度上有著更為出色的性能，所以是目前市面上所有固態(tài)硬盤(pán)所用的存儲(chǔ)介質(zhì)，也就是我們常提到的存儲(chǔ)顆粒。
SLC與MLC之間的結(jié)構(gòu)差異
Flash的工作原理簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就是將電流通過(guò)對(duì)Flash中的柵極充電放電，來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的寫(xiě)入和擦除工作。目前NAND Flash的類(lèi)型分為三大類(lèi)：SLC(Single Level Cell)、MLC(Multi Level Cell)以及TLC(Triple Level Cell)。
大家可能看著這些名詞會(huì)感到一頭霧水，那么筆者下面做一個(gè)形容：SLC就像是我們住的平房，進(jìn)出雖然方便，但是可以使用的面積卻是有限的。MLC和TLC就相當(dāng)于在占地面積不變的情況下再蓋成多層樓房，這樣雖然人員進(jìn)出沒(méi)有原來(lái)方便，但是可以容納更多的人。SLC的優(yōu)勢(shì)就是讀寫(xiě)速度快，壽命長(zhǎng)，但是相對(duì)的成本較高且能夠提供的容量有限;MLC相比SLC在容量上就有很大的優(yōu)勢(shì)，且成本更低，但是相對(duì)的壽命和讀寫(xiě)壽命和速度就不如SLC;TLC是最近廠商開(kāi)始使用的Flash 類(lèi)型，優(yōu)點(diǎn)就是成本非常低廉，但是缺點(diǎn)就是讀寫(xiě)次數(shù)比較有限，且性能相對(duì)較差。
固態(tài)硬盤(pán)
目前市面上使用SLC的固態(tài)硬盤(pán)由于售價(jià)太高，所以已經(jīng)絕跡，中高端的固態(tài)硬盤(pán)會(huì)使用MLC Flash，而入門(mén)級(jí)或者主流產(chǎn)品會(huì)使用TLC Flash。對(duì)于追求性能的用戶(hù)來(lái)說(shuō)，使用MLC Flash的固態(tài)硬盤(pán)就是絕對(duì)的首選，當(dāng)然，在價(jià)格上要稍微貴一些。而采用TLC Flash的固態(tài)硬盤(pán)雖然在壽命上可能不及MLC，但是價(jià)格更加便宜。如果你在購(gòu)買(mǎi)固態(tài)硬盤(pán)方面沒(méi)有太多的預(yù)算，也可以選擇TLC Flash 的產(chǎn)品，對(duì)于日常應(yīng)用來(lái)說(shuō)也是沒(méi)有一點(diǎn)問(wèn)題的。
聊一聊主控芯片
拋開(kāi)Flash顆粒，影響固態(tài)硬盤(pán)性能的另一個(gè)關(guān)鍵因素就是主控芯片。無(wú)論是什么類(lèi)型，NAND Flash的讀寫(xiě)次數(shù)(壽命)都是有限的。如何在保證性能的情況下讓Flash的壽命更長(zhǎng)就是主控芯片需要做的事情。與機(jī)械硬盤(pán)不同的是，NAND Flash只能進(jìn)行“寫(xiě)入”或者”擦除”的工作，而不能有“覆蓋”的操作。固態(tài)硬盤(pán)的寫(xiě)入數(shù)據(jù)時(shí)可以以頁(yè)(Page)的方式寫(xiě)入，一般最小單位為4KB。
但是擦除的時(shí)候卻只能以塊(Block)的單位擦除，一般一個(gè)塊為128~256頁(yè)。如果按照這個(gè)規(guī)則來(lái)執(zhí)行的話(huà)，如果想要將一個(gè)4KB的數(shù)據(jù)覆蓋掉固態(tài)硬盤(pán)中的一個(gè)數(shù)據(jù)的時(shí)候，就需要先將一個(gè)塊的數(shù)據(jù)移除后將塊擦除，然后連帶4KB一起再寫(xiě)回到塊中。即使我們按照1塊=128頁(yè)來(lái)算的話(huà)，我們寫(xiě)入4KB的數(shù)據(jù)就需要固態(tài)硬盤(pán)進(jìn)行512KB的寫(xiě)入操作，這對(duì)于Flash的壽命來(lái)說(shuō)絕對(duì)是個(gè)噩夢(mèng)。
主控芯片就是通過(guò)一系列的算法，將每次寫(xiě)入動(dòng)作的實(shí)際寫(xiě)入量將至最低，而我們將實(shí)際寫(xiě)入量與寫(xiě)入數(shù)據(jù)量的比值稱(chēng)作寫(xiě)入放大。剛才筆者舉得例子，寫(xiě)入放大就高達(dá)128(倍)，而理想中的寫(xiě)入放大就是1。目前市面上固態(tài)硬盤(pán)所使用的主控芯片能夠?qū)?xiě)入放大趨近于1。而Sandforce主控的壓縮算法甚至可以讓寫(xiě)入放大值小于1，這樣就可以大大提高固態(tài)硬盤(pán)整體的壽命。就目前廠商的青睞以及市場(chǎng)的口碑上看，Sandforce SF-2281、Marvell 88SS9174、三星S4LN021X01等主控?zé)o論是在性能還是穩(wěn)定性上都有著不錯(cuò)的表現(xiàn)，大家可以?xún)?yōu)先選擇采用這些主控芯片組的固態(tài)硬盤(pán)。另外還有一些主控主打性?xún)r(jià)比，比如說(shuō)JMicron JMF667H，雖然在性能上不如前面的那些頂級(jí)主控，但是勝在較低的售價(jià)，整體來(lái)說(shuō)也是一種不錯(cuò)的選擇。
除此之外，其實(shí)主控芯片還有很多更為復(fù)雜的算法，筆者不再做詳細(xì)的介紹�？梢�(jiàn)，主控芯片在固態(tài)硬盤(pán)中的作用有多么的重要了吧。
固態(tài)硬盤(pán)
Flash顆粒的同步以及異步
或許有的朋友會(huì)有疑問(wèn)，那就是在主控芯片組和閃存顆粒一樣的情況下，為什么硬盤(pán)之間仍然會(huì)有很大的性能差異。筆者給出的答復(fù)就是：Flash顆粒本身有兩種設(shè)計(jì)：同步設(shè)計(jì)以及異步設(shè)計(jì)。
簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，在ONFI2.0及之后的標(biāo)準(zhǔn)下，同步閃存通過(guò)同步時(shí)鐘控制鎖存信號(hào)，所以能夠工作在更高的頻率下，所以同步模式下的Flash顆粒吞吐量更大，性能更為出色。但是同步工作模式對(duì)于顆粒的品質(zhì)要求更高，所以在售價(jià)上更為昂貴。另外，三星和東芝指定的ToggleDDR標(biāo)準(zhǔn)雖然使用的是異步設(shè)計(jì)，但是由于像DDR內(nèi)存一樣同時(shí)使用信號(hào)的上升沿和下降沿，所以性能仍然非常不錯(cuò)，這一點(diǎn)需要大家了解。
固態(tài)硬盤(pán)的品牌與研發(fā)優(yōu)勢(shì)
固態(tài)硬盤(pán)的主控芯片的品牌有很多，比如像Intel、Marvell、Sandforce、Indilinx、Samsung、JMicron、Toshiba、Phison等。而Flash顆粒的品牌也有很多：Samsung、Toshiba、Micron、Hynix、Intel等。如果大家把兩種元器件的廠商進(jìn)行配對(duì)的話(huà)，就會(huì)發(fā)現(xiàn)有些廠商既做主控芯片又做NAND Flash。筆者將這樣的現(xiàn)象就成為品牌優(yōu)勢(shì)。
雖然固態(tài)硬盤(pán)的品牌眾多，但是真正能夠研發(fā)固態(tài)硬盤(pán)相關(guān)技術(shù)的廠商卻寥寥無(wú)幾，在此之上擁有獨(dú)立生產(chǎn)固態(tài)硬盤(pán)零件的廠商更是少之又少。擁有自主研發(fā)以及生產(chǎn)能力的廠商本身就具有先天的優(yōu)勢(shì)，他們能夠第一時(shí)間擁有最新的技術(shù)，并且可以在芯片售價(jià)或者其他方面擁有絕對(duì)的話(huà)語(yǔ)權(quán)。其中最具代表性的廠商應(yīng)該就屬Samsung(三星)了。
三星的固態(tài)硬盤(pán)全面采用自家的主控以及顆粒，這樣在前期的制造成本，以及后期的技術(shù)支持以及產(chǎn)品維護(hù)上就擁有優(yōu)勢(shì)。三星固態(tài)硬盤(pán)目前也是市面上好評(píng)如潮的產(chǎn)品之一。而那些只能依靠購(gòu)買(mǎi)其他廠商芯片以及主控的廠商，就只能依靠自身的品牌優(yōu)勢(shì)，但是這在固態(tài)硬盤(pán)的發(fā)展過(guò)程中就會(huì)逐漸處于被動(dòng)的地位。
固態(tài)硬盤(pán)的壽命
我們?cè)賹⒛抗廪D(zhuǎn)回到固態(tài)硬盤(pán)本身。剛才筆者說(shuō)了這么多，都在強(qiáng)調(diào)固態(tài)硬盤(pán)本身壽命的有限性。固態(tài)硬盤(pán)發(fā)展到現(xiàn)在，不僅僅是為了性能提升而發(fā)展，更多地是在和使用壽命作斗爭(zhēng)。這其中，有著矛盾的關(guān)系在里面。
我們已經(jīng)知道，固態(tài)硬盤(pán)為了能夠在售價(jià)上更為低廉而開(kāi)始大量使用TLC Flash。TLC Flash的另一大劣勢(shì)就是可擦寫(xiě)次數(shù)少，再加上不斷更新的制程讓NAND Flash的壽命進(jìn)一步縮短。事實(shí)上，固態(tài)硬盤(pán)使用的NAND Flash的使用壽命是在慢慢縮短的，為了不讓固態(tài)硬盤(pán)整體的壽命縮短，主控芯片就要在算法上進(jìn)一步優(yōu)化。
所以在主控同樣的情況下，筆者建議大家盡可能選購(gòu)MLC Flash的產(chǎn)品。而在使用同樣類(lèi)型的Flash 的情況下，主控越先進(jìn)，整體的使用壽命就越長(zhǎng)。當(dāng)然對(duì)于消費(fèi)者來(lái)說(shuō)，付出的代價(jià)就是金錢(qián)，大家需要在價(jià)格和壽命之間做出自己的選擇。
固態(tài)硬盤(pán)我們?nèi)菀咨袭?dāng)受騙
講完了枯燥無(wú)味的技術(shù)講解，筆者馬上就要講一些很現(xiàn)實(shí)的東西。正所謂“便宜沒(méi)好貨”,在固態(tài)硬盤(pán)價(jià)格普遍偏高的情況下，消費(fèi)者就容易受到低價(jià)產(chǎn)品的誘惑。目前便宜固態(tài)硬盤(pán)分為幾種：
老型號(hào)產(chǎn)品：一般是賣(mài)家的庫(kù)存貨，可以說(shuō)是最值得消費(fèi)者淘金的一類(lèi)。首先我們需要了解產(chǎn)品到底有多老，如果只是上一代的產(chǎn)品，還是可以進(jìn)行選擇的，畢竟固態(tài)硬盤(pán)在不使用的情況下，基本上沒(méi)有損壞的可能性。價(jià)格真的便宜且保證全新的話(huà)，買(mǎi)一塊回去玩玩是很好的選擇。
返修產(chǎn)品：這類(lèi)產(chǎn)品大多都是損壞的固態(tài)硬盤(pán)返廠維修后商家二次出售的產(chǎn)品。理論上是沒(méi)有什么問(wèn)題的，但是這類(lèi)產(chǎn)品讓人擔(dān)心的是廠商在返修時(shí)更換的零件并不是全新的，尤其是Flash顆粒，如果是這樣的固態(tài)硬盤(pán)的話(huà)，就沒(méi)有太多購(gòu)買(mǎi)的必要性。
假貨：總是會(huì)有無(wú)良奸商拿著大容量U盤(pán)冒充移動(dòng)硬盤(pán)的事件。雖然使用的都是Flash顆粒，但是U盤(pán)主控的復(fù)雜度就要比固態(tài)硬盤(pán)差出好幾個(gè)等級(jí)了。另外U盤(pán)的性能要比固態(tài)硬盤(pán)低不少。所以我們第一不能買(mǎi)無(wú)品牌的產(chǎn)品，另外就是去信譽(yù)好的店家或者大型購(gòu)物網(wǎng)站進(jìn)行購(gòu)買(mǎi)，品質(zhì)才能有所保證。
除此之外，還有一類(lèi)情況是非常讓人反感的，就是廠商偷偷摸摸地使用質(zhì)檢中不合格的Flash顆粒安裝在產(chǎn)品中。這類(lèi)不合格的顆粒我們稱(chēng)之為“白片”。使用白片的固態(tài)硬盤(pán)最為明顯的癥狀的就是讀寫(xiě)速度不穩(wěn)定且容易損壞。歷史上比較有名的事件就是OCZ的“白片門(mén)”。
畢竟算得上是業(yè)界的丑聞，所以事情的詳細(xì)內(nèi)容大家可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)自行了解，筆者在這里就不多作介紹了。在固態(tài)硬盤(pán)魚(yú)龍混雜的市場(chǎng)中，大家在購(gòu)買(mǎi)的時(shí)候一定要擦亮雙眼，千萬(wàn)不能被奸商的花言巧語(yǔ)以及低廉的售價(jià)所蒙騙，否則最終的受害者肯定是自己，畢竟“硬盤(pán)有價(jià)數(shù)據(jù)無(wú)價(jià)”。
固態(tài)硬盤(pán)容量、性能與壽命的關(guān)系
在購(gòu)買(mǎi)固態(tài)硬盤(pán)時(shí)，大家都會(huì)有這樣的疑問(wèn)，那就是到底要買(mǎi)多大容量的固態(tài)硬盤(pán)。目前我們常見(jiàn)的固態(tài)硬盤(pán)的容量共有4種：64GB/60GB、128GB/120GB、256GB/240GB以及512GB/480GB，其中以128GB和256GB為主流容量。
更大的容量不僅能夠存儲(chǔ)更多的內(nèi)容，最重要的是，還會(huì)變相提高SSD的壽命以及性能。在單位容量性能和擦寫(xiě)次數(shù)不變的情況下，更大的容量帶來(lái)了更好的讀寫(xiě)性能以及擦寫(xiě)總?cè)萘浚晕覀冑?gòu)買(mǎi)大容量固態(tài)硬盤(pán)，買(mǎi)到的不僅是容量，同時(shí)還買(mǎi)到了壽命已經(jīng)性能，單從這兩點(diǎn)來(lái)看，我們有理由去選購(gòu)大容量固態(tài)硬盤(pán)產(chǎn)品。
除此之外，為了硬盤(pán)主控芯片的垃圾回收算法能夠順利執(zhí)行，固態(tài)硬盤(pán)需要騰出一定的空余空間來(lái)供主控進(jìn)行調(diào)配。所以我們?cè)谫?gòu)買(mǎi)固態(tài)硬盤(pán)的時(shí)候要“買(mǎi)大不買(mǎi)小”。比如說(shuō)如果只拿固態(tài)硬盤(pán)安裝操作系統(tǒng)的話(huà)，筆者建議直接購(gòu)買(mǎi)128GB的產(chǎn)品，如果你還準(zhǔn)備存一點(diǎn)別的東西的話(huà)，那么256GB的固態(tài)硬盤(pán)就是標(biāo)準(zhǔn)配置了。
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