ssd是什么(ssd是什么骂人的意思)

#标题创作挑战#

序

1.什么是固态？

2.固态硬盘和普通硬盘的主要区别

3.SSD分类

3.1按界面区分

3.1.1 SATA 3.0接口

MSATA接口

M.2接口

PCI-E接口

3.2根据闪存颗粒进行区分

3 . 2 . 1 SLC粒子的固态

3.2.2固态MLC颗粒

3.2.3固体薄层色谱颗粒

3 . 2 . 4 QLC粒子的固态

3 . 2 . 5 PLC颗粒的固态

4.固态硬盘的优势和劣势

4.1固态硬盘的优势

4.1.1书写速度快

4.1.2无噪音

4.1.3快速启动。

低读取延迟

4.1.5碎片不影响阅读时间。

4.1.6体积小、重量轻

4.1.7低热值

4.1.8工作温度范围更宽。

4.1.9耐用、防震、耐摔。

4.1.10不会出现机械故障。

4.2固态硬盘的缺点:

4.2.1固态硬盘的寿命有限。

4.2.2数据丢失无法恢复。

4.2.3高速和不稳定

4 . 2 . 4 SSD用的越多越慢。

4.2.5芯片质量参差不齐。

4.2.6价格贵。

5.固态硬盘质量指标

5.1固态硬盘的重要指标

5.1.1固态硬盘性能

固态硬盘的功耗

固态硬盘的可靠性

摘要

前言

固态硬盘(SSD)以其优异的性能和闪电般的速度，成为时下电脑用户的宠儿。很多人都听说过固态硬盘，或者听说买过电脑，或者办公电脑换过固态硬盘，或者工作中涉及到存储技术，都接触过固态硬盘。

但是我们不知道SSD复杂的分类是什么，SSD有什么好处？缺点是什么？本文深入浅出的逐一分解。

本文着眼于当前(2022年)的主流技术，既不沉溺于发展历史，也不介绍目前尚不成熟的技术。

1. 什么是固态？

固态硬盘(SSD)。它是一种计算机存储设备，由闪存、闪存控制器和高速缓冲存储器(DRAM)组成。电脑主要由处理器、内存、显卡和硬盘组成，固态硬盘就是硬盘的一种。

SSD一般指由闪存芯片组成的SSD固态硬盘，使用NAND FLASH(本文中的Flash指NAND Flash)颗粒作为存储单元。没有机械结构，传统的闪存功能用于写入和擦除闪存块。所以读写效率非常依赖flash技术的发展。与传统的机械硬盘相比，具有功耗低、抗震、稳定性高、耐低温等优点。

下图左边是固态硬盘，右边是机械硬盘的内部:

编辑

存储控制器:

固态硬盘中控制器的作用就像电脑中的CPU一样。控制SSD的内部操作非常重要。

闪存:

数据以物理方式存储在。

外部缓存:

使用DRAM放置映射表提高速度。

基于闪存的固态盘:采用闪存芯片作为存储介质，外观可以做成各种存储产品，如笔记本硬盘、微硬盘、存储卡、u盘等。对于不同的存储产品，使用了许多接口。

2. 固态硬盘与普通硬盘的主要区别

1.速度方面，主流的SSD传输速度可以达到3700 MB，其中读取速度达到4000 MB/s，写入速度达到3700 MB/s，而传统硬盘的读取速度限制不能超过200MB秒，写入速度在100MB秒左右。如果遇到不连续的碎片数据，SSD可以表现出极快的读写速度。而传统机械硬盘由于磁头寻道的原因，传输速度较慢。

延伸阅读:【固态硬盘比机械硬盘快的原因(科普文章)】

2.安全。固态硬盘没有磁盘，只要它的芯片不被它的形状变形，数据就可以安全存储。但是，传统硬盘没有这个优势。一旦磁盘在高速旋转的过程中与磁头发生碰撞，即使是不合理的接触也会造成磁盘损坏和数据丢失。

3.经济实惠。同等容量下，目前SSD的价格比传统HDD高3-5倍。但是随着摩尔定律的推进，SSD的NAND闪存芯片密度会越来越大，存储容量会越来越高，最终会取代传统的二级存储设备。

理性购买+及时备份+良好的操作习惯，数据的多渠道备份，比如网络硬盘备份，防患于未然。以上是对SSD固态硬盘优缺点的详细介绍。对SSD感兴趣的朋友可以继续阅读以下推荐。

3. SSD 分类

按照接口区分，SSD有四种:SATA 3.0接口、MSATA接口、M.2接口、PCI-E接口。

3.1 根据接口区分

3.1.1 SATA 3.0接口

SATA 3.0接口的SSD作为最常见的接口，性价比很高。与上一代SATA 2.0接口相比，SATA 3.0接口的传输速度可以达到6GB/s。

3.1.2 MSATA接口

MSATA接口全称为[Mini-SATA]接口，这种接口的SSD体积比SATA 3.0接口的要小很多。由于体积的优势，MSATA接口SSD常用于轻薄笔记本，传输速度和稳定性与SATA 3.0接口SSD无异。

3.1.3 M.2接口

M.2接口的固态盘，体积小，性能强。目前主流主板和M.2接口固态硬盘都支持PCI-E 3.0 x 4通道，理论带宽32Gbps，性能出众。

3.1.4 PCI-E接口

带有PCI-E接口的固态硬盘只能用于台式电脑。它通过总线直接与CPU相连，比M.2接口的固态硬盘性能更好，但价格相对较高，适用性相对较低。

3.2根据闪存颗粒区分

闪存的最小物理单位是单元，单元是晶体管。

闪存通过晶体管存储电子来表示信息。晶体管增加了一个浮栅来存储电子。数据是0还是1取决于在硅衬底上形成的浮栅中是否有电子。有电子0，没有电子1。

根据闪存颗粒的分类，SSD有五种类型:SLC、MLC、TLC、QLC和PLC。目前主流是固体薄层颗粒。

　　3.2.1SLC颗粒固态

SLC在一个单元中存储1位数据，速度快，价格贵，使用寿命长。擦除寿命约为10万次。SLC粒子固态公司现已停产。

　　3.2.2 MLC颗粒固态

一个MLC单元存储2位数据，具有平均速度、平均价格和平均寿命。擦除寿命约为5000-10000次。MLC固态目前要淡出市场了。

　　3.2.3 TLC颗粒固态

一个TLC单元存储3位数据，速度慢，价格便宜，寿命短。擦除寿命约为500-3000次。TLC固态是SSD产品的主流。

3.2.4 QLC颗粒固态

QLC在一个单元中存储4位数据，与上一代产品相比，容量增加了33%。P/E寿命也更短，理论擦除次数只有150次。目前市场上还没有量产。

3.2.5 PLC 颗粒固态

PLC的一个单元存储5位数控，比上一代增加了25%的容量。全球首款PLC固态硬盘面世。

在存储密度大大增加的同时，每比特的成本显著降低。但随着NAND结构由简单向复杂转变，存储单元之间的电荷干扰增加，颗粒的P/E耐久性和读写性能逐渐下降。

需要注意的是，虽然各类粒子的擦除和写入寿命差别很大，但这些粒子的生命周期都比日常消费电脑要长。除非它们用于重要的数据存储，否则你不必太担心寿命问题。一般可以在自己的预算内选择合适的容量和阅读速度。

4. SSD 的优缺点

4.1 固态硬盘的优点

4.1.1 写入速度快

基于闪存的固态硬盘写入速度极快。

4.1.2 无噪音

因为没有机械电机和风扇，工作时噪音值为0 dB。一些高端或者大容量的产品都是有风扇的，所以还是会产生噪音。

4.1.3 启动快

没有加速电机旋转的过程。

4.1.4 读取延迟小

无磁头，快速随机读取，最小读取延迟。据相关测试:两台电脑同样配置下，固态硬盘的笔记本出现在桌面上只需要18秒，而传统硬盘的笔记本需要31秒，两者相差几乎一半。

4.1.5 碎片不影响读取时间

固定的阅读时间。因为寻址时间与数据存储位置无关，所以磁盘碎片不会影响读取时间。

4.1.6 体积小重量轻

低容量的固态硬盘比同等容量的机械硬盘更小更轻。但这种优势随着容量的增加而逐渐减弱。高达256GB，SSD依然比同等容量的普通机械HDD要轻。

4.1.7 发热量较低

固态硬盘功耗低，比机械硬盘更省电。低容量闪存固态硬盘在工作状态下的能耗和发热量较低，但高端或大容量产品的能耗较高。

4.1.8 工作温度范围更大

典型的硬盘驱动器只能在5到55℃的范围内工作。然而，大多数固态硬盘可以工作在-10~70℃，一些工业固态硬盘可以工作在-40~85℃甚至更大的温度范围(如:RunCore的军用级产品在-55~135℃)。

4.1.9 经久耐用、防震抗摔。

由于全部采用了闪存芯片，SSD固态硬盘即使在高速移动甚至翻转倾斜的情况下也不会影响正常使用，并且在笔记本电脑意外跌落或与硬物碰撞时，可以最大限度地降低数据丢失的可能性。与传统硬盘相比，固态硬盘的抗震性强得多，因此数据存储更安全。

4.1.10 不会发生机械故障

内部没有机械运动部件，没有机械故障，不怕碰撞、冲击、震动。这样即使笔记本电脑高速移动甚至翻倒倾斜也不会影响正常使用，并且在笔记本电脑不小心掉落或者与硬物碰撞时也可以将数据丢失的可能性降到最低。

4.2 固态硬盘缺点：

4.2.1 固态硬盘寿命有限

固态硬盘虽然没有传统硬盘那样的机械结构，也不存在磁头老化、磁盘磁道不好等问题。，但由于采用闪存作为存储介质，其有限的擦写次数是一个很大的缺陷。以32nm工艺的闪存芯片为例，固态硬盘中常见闪存颗粒的理论擦除寿命约为5000-10000次。与机械硬盘相比，固态硬盘依然“脆弱”:传统硬盘在磁层记录数据，理论上可以承受无数次读写操作，没有磁故障的危险。显然，闪存做不到这一点。

4.2.2 数据丢失不可恢复

如果机械硬盘坏了还能恢复数据，那就算是这种“后悔药”SSD也吃不了，因为SSD的工作原理和机械硬盘不一样。传统上，硬盘在磁性层上记录数据，理论上可以承受大量的读写操作，而没有磁故障的危险。因此，即使硬盘损坏，也仍然可以通过专业工具读取磁层的柱面信息来恢复。但与固态硬盘不同的是，固态硬盘内部没有机械结构，数据分散在各种闪存中，所以目前几乎不可能从损坏的闪存芯片中恢复数据。由于存储原理的不同，固态硬盘在删除文件时，并不是像机械硬盘那样只删除文件的索引，而是删除所有文件。

4.2.3 速度高，不稳定

SSD一经推出，直接颠覆了消费者对硬盘的传统观念:不怕震动，开机就可以在SSD上摇摆(当然你的数据线要足够结实)；速度很快，复制一部动作片只需要几分钟；靴子很猛。“你的开机速度打败了全国99%的电脑”。但“快”不一定是好事，遇到蓝屏就难过了。不要只看表面的读写速度。谁整天没事看着文件复制速度发呆？SSD作为存储介质，第一要求是稳定性。买回家只能随时面对蓝屏电脑的快速SSD有什么用？

4.2.4 固态硬盘越用越慢

SSD会越用越慢，这和SSD的工作原理有很大关系。固态硬盘使用闪存作为存储介质，闪存有一个特点:必须先擦除，才能再次写入数据。这和机械硬盘不同，机械硬盘可以直接覆写数据。随着时间的推移，SSD中闲置的存储空空间越来越少。在很多情况下，闪存中的数据在写入之前必须被擦除，因此其性能会明显下降。

4.2.5 芯片品质参差不齐

闪存芯片全部从晶圆上切割下来，然后封装。产品产量不一定理想。他们有的能力不足，有的不能满足生活的要求，有的不能通过考验。这些达不到工厂要求的产品通过各种渠道流入市场，俗称“黑膜”“白膜”。由于SSD使用闪存芯片作为存储介质，这种芯片质量参差不齐的情况也是存在的。同样的SSD产品，根据容量不同会有4~16个闪存芯片。这样做的缺点很明显。硬盘崩溃将导致所有数据不可逆转的丢失。虽然一个SSD芯片的损坏不会被完全破坏，但是如果重要信息存储在这个位置，我很抱歉。

4.2.6 价格贵

SSD发展至今已经有好几年了。目前SSD的容量已经从大容量转变，主流达到了512GB。机械硬盘，目前基本标准是1TB，容量是SSD的几倍。

在单个GB的价格上，机械硬盘的价格远低于SSD。

延伸阅读:【SSD固态硬盘有什么优缺点？SSD固态硬盘的优缺点介绍]

5. SSD 品质指标

5.1 SSD 重要指标

固态硬盘有三个重要指标:性能、功耗和可靠性。

5.1.1 SSD 的性能

固态硬盘性能取决于:

闪存介质读写速度（先天条件）控制器性能（后天努力）高速缓存大小 （贵人相助）与主机传输速度 (外部条件）

5.1.2 SSD 的功耗

为什么这么在意功耗？

功耗是单位时间的功耗。功耗越小越有优势。在手持消费产品和电池供电的物联网设备中，电池寿命可能是最重要的因素。对于拥有数千台服务器的数据中心，每台服务器都配备SSD，电源是安装和运营成本的重要组成部分。

但是SSD的功耗是由闪存和闪存控制器硬件决定的。和闪存控制器都是芯片，芯片的功耗主要由电源设计和电路设计决定。同样的SSD，不同场景下的功耗也是不一样的。对于SSD本身来说，当前速度越快，功耗越高。

5.1.3 SSD 的可靠性

固态硬盘的可靠性取决于:

闪电侠和DPPM

基于固件的闪存纠错、坏块管理、防读干扰和损耗均衡算法

SSD最大的优势就是速度快，这要归功于闪存(如其名，闪电般的存储)。武侠世界里，只有快攻，这也是它秒杀其他无数储物产品的原因。

SSD最大的缺点就是价格高，影响了它的商业普及。嵌入式产品离不开性价比。在性能和价格大战中间，总会有人选择价格。

总结

以上只是简单介绍了SSD的基础知识，包括:

与机械硬盘相比，SSD的存储介质和读写方式不同。

详细分析了固态硬盘的优缺点。优点在于它的速度，缺点在于它不适合长期数据存储。

分析了固态硬盘的重要指标，这些指标受闪存、控制器和接口的影响，其中闪存是最重要的因素。

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