SSD 磁盘在速度方面是一个新事物,这些元素是新一代 PC 和笔记本电脑的基本部件。 这种无运动部件的设备已成为全世界的趋势; 它们非常便宜且耐用。 在这篇文章中,您将了解有关其操作和当今存在的最佳 SSD 的所有信息。

什么是SSD盘?
众所周知的SSD磁盘是最近的一种存储技术。 顾名思义,SSD 与传统硬盘驱动器不同,它没有活动部件。 相反,它使用 NAND 闪存。 SSD 的 NAND (Negative-AND) 内存芯片越多,它的存储容量就越大。 现代技术允许 SSD 拥有比以往更多的 NAND 芯片,这意味着 SSD 可以具有类似于 HDD 的功能。
凭借更低的故障率和更长的使用寿命,如今许多人选择固态硬盘 (SSD) 而不是机械硬盘。 对于在市场上购买新电脑或 SSD 的任何人来说,在花很多钱之前你应该知道一些事情,你应该记住。它有什么好处,你能得到什么?
最佳 SSD 的作用
SS 驱动器的工作方式与传统硬盘驱动器 (HDD) 不同,因为没有移动部件。 硬盘驱动器使用旋转磁盘托盘来访问信息,而 WEB 系统驱动器将数据存储在闪存芯片上,很像智能手机、USB 驱动器或薄型平板电脑。 由于驱动器不必等待任何盘片转到数据所在的位置,因此可以同时访问所有存储芯片。 这使用户可以更轻松地高速访问他们的信息。
因此,SSD 的构建方式不同,并且有多种不同的形状和尺寸可供选择,但它们的制造成本更高。 即使价格下降,到 2020 年,它们仍然是类似容量的硬盘驱动器成本的两倍多。对于速度更快、更大的 SSD 尤其如此,随着时间的推移,这些附加组件变得更新并提供更大的好处。
旋转硬盘驱动器以磁性方式读取和写入数据,这是连续使用的最古老的存储介质之一。 然而,磁性会导致机械故障。 相比之下,SSD 在互连闪存芯片的基板上读取和写入数据,这些芯片由硅制成。 制造商通过在网格上堆叠芯片以实现不同的密度来构建电气系统单元。
最好的ssd避免波动
为了避免波动,SSD 制造商设计了带有浮栅晶体管的设备来保持电荷。 这允许 SSD 即使在未连接到电源时也能保留存储的数据。 每个 FGR 包含一位数据,指定用于充电电池或电池没有电荷。
在没有固态驱动器的情况下,SSD 是一种存储介质,它使用非易失性存储器作为保留和访问数据的手段。 与硬盘驱动器不同,SSD 没有移动部件,因此具有访问速度更快、运行安静、可靠性更高和功耗更低等优势。
每个数据块都可以以恒定速度访问。 但是,SSD 只允许写入空块。 作为此问题的有效替代方案,SSD 可以使用配置、磨损均衡或垃圾收集方法。 但是,SSD 性能仍然会随着时间的推移而降低。 磨损均衡充电平衡闪存单元,而垃圾收集在操作后台删除陈旧文件。
Velocidad
SSD 传统上使用 SATA 连接,其理论最大传输速率为每秒 750MB。 新一代互联网流媒体单元连接到主板的 PCIe 连接,提供高达每秒 1,5GB 的速度。 2 年推出的 PCIe M.2014 连接标准可提供大约 4 GB/s 的最大实际吞吐量。
最好的 HDD 与硬盘驱动器相距数光年。 它们比更传统和相当古老的同类产品更快,消耗更少的能量,并且更坚固。 事实上,旧硬盘驱动器出现某种机械故障实在是太普遍了,因此切换到 SSD 更像是一种必要的升级。
由于 SSD 已经存在了一段时间,因此获得最好的 SSD 的成本几乎没有过去那么多,而且升级到 SSD 不仅仅适合重度用户。 即使您没有最好的 PC 之一, 您仍然可以利用 SSD 为您提供的速度。 事实上,最好的计算机和笔记本电脑已经标配 SSD,这不仅是因为速度,还因为它们的外形小巧。
数据存储
SS 驱动器依靠 NAND 中的电子单元网来存储数据,它们还包括一个称为控制器的嵌入式处理器,该处理器执行固件级代码以帮助驱动器运行并将介质通过接口总线桥接到主机。 在存储介质本身内,单元网格被划分为存储数据的页面和作为页面组的块。 新出厂的 DES 单元充满了整块未使用的内存页。
SSD 仅在这些块内的空页上写入新数据。 可以想象,随着新的写入和数据存储在驱动器上,这意味着最终新的连续空白页将被耗尽。 发生这种情况时,需要单元对块内的空页进行智能管理。 当驱动器检测到一个块中的许多页面未被使用时,SSD 控制器将该块的页面提交到内存中,清除整个块,然后将数据写回该块,忽略未使用的页面并将它们留空。
这就是为什么 SSD 驱动器在大部分为空时速度非常快,但随着时间的推移往往会变慢的原因,这是因为这个过程必须找到一个具有未使用空间的块,提交它,擦除它,重写它,然后写入新数据每次需要将新数据重写到旧驱动器时都会发生。 但实际上,这种性能下降需要多年大量使用驱动器。
最好的 SSD 的演变
企业存储在相对较短的计算历史中取得了长足的进步。 固态硬盘 (SSD) 在该存储的发展过程中发挥了重要作用。 那么,这些变化在组件、优势和应用程序方面带来了哪些变化? 检查 SSD 的历史有助于了解未来的发展情况。
第一个固态硬盘
自 1950 年代以来一直使用闪存进行长期存储,但这些解决方案通常用于大型主机或小型计算机,并且还需要备用电池以在设备未由主机供电时保存内存内容,因为这些解决方案使用易失性存储器。
类似于当今可用的商用固态硬盘在 1990 年代初首次进入市场,1991 年,20MB 固态硬盘以 1,000 美元的价格售出。 显然,从那时起,价格下降了,性能得到了提高,因为各种 PC 总线接口使数据传输速率远远超过传统旋转介质会饱和的标准速率成为可能。
固态 (SD) 驱动器起源于 1950 年代,具有两种类似的技术:磁芯存储器和卡电容器只读存储 (CCROS)。 这些辅助存储单元(如同时代人所称)出现在真空管计算机时代。 但是随着更便宜的鼓式存储单元的引入,它们的使用停止了。
几十年后
后来,在 1970 年代和 1980 年代,SS 驱动器在早期 IBM、Amdahl 和 Cray 超级计算机的半导体存储器中实现,但由于价格过高而很少使用。 在 1970 年代后期,General Instruments 生产了一种 ROM (EAROM),其功能有点类似于后来的 NAND 闪存。 不幸的是,十年寿命无法实现,许多公司放弃了这项技术。
1976 年,Dataram 开始销售一种名为 Bulk Core 的产品,该产品提供高达 2 MB 的固态存储,与 Digital (DEC) 和 Data General (DG) 计算机兼容。 1978 年,Texas Memory Systems 插入了一个 16 KB 固态 RAM 驱动器,供石油公司用于地震数据采集。 第二年,StorageTek 开发了第一款 RAM 固态硬盘。
一个时代的天才!
Sharp PC-5000 于 1983 年推出,使用包含气泡存储器的 128 KB 固态存储盒。 1984 年,Tallgrass Technologies Corporation 拥有一个 40 MB 的磁带备份驱动器,内置 20 MB 固态驱动器。 20MB 驱动器可用于代替硬盘驱动器。 1986 年 XNUMX 月,圣克拉拉系统公司 推出 BatRam,这是一个 4MB 大容量存储系统,可使用 20MB 内存模块扩展到 4MB。
包装中内置了一个可充电电池,以在矩阵未通电时保存存储芯片的内容。 1987 年,EMC 公司 (EMC) 进入 SSD 市场,并为微型计算机市场推出了驱动器。 然而,到 1993 年 EMC 已经退出了 SSD 市场。 截至 2009 年,基于软件的 RAM 磁盘仍在使用,因为它们比其他技术快一个数量级,尽管它们消耗更多的 CPU 资源并且每 GB 成本更高。
最佳基于闪存的 SSD
1983 年,移动计算机首次包含四个插槽,用于以基于闪存的固态驱动器形式的可移动存储,使用相同类型的闪存卡。 Flash 模块的局限性在于需要完全格式化才能从已删除或修改的文件中恢复空间; 被删除或修改的旧版本文件继续占用空间,直到模块被格式化。
1995 年初,宣布推出基于闪存的固态驱动器。 它们的优点是不需要电池将数据保存在内存中(以前的易失性存储系统需要),但它们不如基于动态随机存取存储器 (DRAM) 的解决方案快。 从那时起,SSD 已被军事和航空航天工业以及其他关键任务应用成功用作硬盘驱动器 (HDD) 的替代品。
这些应用需要出色的平均故障间隔时间 (MTBF),固态硬盘凭借其承受极端范围的冲击、振动和温度的能力实现了这一点。 2007 年左右,推出了基于 PCIe 的 SSD,在单卡上具有每秒 100.000 次输入/输出操作 (IOPS) 的性能和高达 320GB 的容量。 使用#1 PCI Express 接口的8 TB 闪存SSD 可以实现654MB/s 的最大写入速度和712MB/s 的最大读取速度。
商务闪存盘
企业级闪存驱动器 (EFD) 专为需要高 I/O 性能 (IOPS)、可靠性、电源效率和一致性能的应用程序而构建。 在大多数情况下,与通常用于笔记本电脑的 SSD 相比,EFD 是具有更高规格的 SSD。 没有标准机构控制 EFD 的定义,因此任何 SSD 制造商都可以声称生产 EFD,但它们实际上可能不符合要求。
最佳SSD架构
固态硬盘 (SSD) 在推向市场时被认为是数据存储领域的革命性进步,并且它们仍然是绝大多数消费和工业闪存产品的首选硬盘。 由于 DED 驱动器不包含移动部件,因此它们比硬盘驱动器或 HDD 配备得更好,在恶劣的条件下,它们运行速度更快,并且没有与硬盘驱动器相关的噪音。 SSD 架构中的关键组件之一是控制器。
调节器
控制器负责在 SSD 上的内存和主机计算机之间建立连接,没有它,SSD 基本上就没有用了。 控制器的形状不如位置和特性重要。 如果您查看 SSD,您会发现控制器位于卡实际连接到主机系统的区域后面和 NAND 组件前面。 唯一的例外是堆叠在小型 SSD 上时。
控制器负责 SSD 的一些最重要的功能。 这些包括读写缓存、ECC、磨损均衡和读取干扰管理。 它还执行坏块映射。 如果没有这些功能,SSD 会过早磨损,并且可能无法像需要的那样可靠地运行。
每个 SSD 都包含一个插件,其中包含将 NAND 存储器组件连接到主机的电子设备。 控制器是执行固件级代码的嵌入式处理器,是 SSD 性能的最关键因素之一。 控制器执行的一些功能包括:
- 磨损均衡
- 坏块映射
- 读取清洗和读取干扰处理
- 读写缓存
- 拾音器
- 加密
性能
SSD 的性能可以随着设备中使用的并行 NAND 闪存芯片的数量而扩展。 单个 NAND 芯片相对较慢,因为异步 I/O 接口较窄(8/16 位)和基本 I/O 操作的额外高延迟(SLC NAND 的典型情况,从阵列捕获 25KB 的页面需要 4 欧元)一次读取到 I/O 缓冲区,一次写入将 250K 页从 I/O 缓冲区提交到数组,4 秒,清除 2 KB 块)。
当多个 NAND 设备在一个 SSD 内并行运行时,只要有足够多的待处理操作并且负载在设备之间平均分配,带宽就会扩展并隐藏高延迟。 最快的 SYSTEM 驱动器在其架构中实现数据条带化(类似于 RAID 0)和交错。 这使得在 250 年创建了具有 3MB/s 有效读/写速度和 SATA 2009 Gbit/s 接口的超快速 SSD。两年后,消费级 SATA 6 Gbit/s SSD 控制器可以支持速度。读/写500 MB / 秒。
记忆
大多数 SSD 制造商在其 SSD 的构建中使用非易失性 NAND 闪存,因为与 DRAM 相比成本更低,并且能够在没有恒定电源的情况下保留数据,确保在突然断电时数据的持久性。 STATUS 闪存驱动器比 DRAM 解决方案慢,一些早期设计在继续使用后甚至比硬盘驱动器慢。 基于闪存的解决方案通常封装在标准磁盘驱动器外形尺寸(1,8、2,5 和 3,5 英寸)中,或者由于内存紧凑而采用更小的单一紧凑设计。
价格较低的驱动器通常使用多层单元 (MLC) 闪存,这比单层单元 (SLC) 闪存更慢且可靠性更低。 这可以通过 SSD 的内部设计结构来缓解甚至逆转,例如交错、写入算法的更改以及磨损均衡算法可以使用的增加的过度配置(更多的过剩容量)。
基于 DRAM 的内存
DRAM 等基于易失性内存的 SSD 的特点是数据访问速度超快(通常不到 10 微秒),主要用于加速应用程序,否则这些应用程序会被传统闪存 SSD 或 HDD 的延迟所阻碍。 如果断电,电池提供电源,同时所有信息从随机存取存储器 (RAM) 复制到备份存储。 当电源恢复时,信息从备份存储复制回 RAM,SSD 恢复正常运行(类似于现代操作系统中使用的休眠功能)。
这种类型的 SSD 通常配备与普通 PC 和服务器中使用的相同类型的 DRAM 模块,可以换出并由更大的模块替换 远程和间接内存访问磁盘(RIndMA 磁盘)使用具有快速网络的辅助设备或Infiniband(直接)连接充当基于 RAM 的 SSD,但 2014 年已经推出的更新、更快、基于闪存的 SSD 使此选项的利润降低。 在DRAM价格持续下跌的同时,闪存的价格下跌得更快。 “闪存比 DRAM 便宜”的交叉点发生在 2004 年左右。
其他类型的内存
一些 SSD 使用 MRAM。 一些保留的驱动器使用 DRAM 和闪存。 当电源关闭时,SSD 将所有数据从其 DRAM 复制到闪存。 当电源恢复时,SSD 会将所有数据从您的闪存复制到您的 DRAM。 一些驱动器混合使用旋转磁盘和闪存。
最好的 SSD 上的缓存和缓冲区
传统的硬盘驱动器在驱动器自己的硬件中包含一些内存(几兆字节,通常为 16、XNUMX 或更多),以提高用户感知的读写性能。 如果用户想要读取或写入的数据可以存储在高性能缓存中,则该单元可以将数据暂时存储在快速内存模块上。
在此之后,它负责通知操作系统操作已完成,以便稍后该单元可以实际处理从缓存到慢得多的磁介质的数据传输。 它并不总是有效,因为在任何时候都可以缓存驱动器上总数据的很小一部分,如果数据没有缓存,则必须从较慢的物理介质中读取。
SSD 具有与缓存相同的概念,但它们在 SSD 本身的 SSD 控制器硬件中包含 DRAM 芯片。 它们的大小范围从 64MB 到千兆字节,主要用于缓冲请求以延长驱动器寿命,并以比普通驱动器内存允许的速度稍快的速度处理短时间突发的读写请求。 这些缓存在企业存储应用程序中很重要,包括经常使用的文件服务器和数据库服务器,但对典型的台式机和笔记本电脑用户来说意义不大。
电池
高性能 SSD 的另一个组件是电容器或某种类型的电池。 这些对于维持数据完整性至关重要,以便在断电时可以将缓存数据刷新到驱动器; 有些甚至设法保持足够长的电力以将数据保存在缓存中,直到电力恢复。 在 MLC 闪存的情况下,称为底页损坏的问题
当 MLC 闪存在编程首页时断电时,可能会出现此问题。 结果是,如果在突然断电的情况下内存与超级电容器不一致,那么假定和假定的安全数据可能会造成很大的损害。 SLC 闪存不存在此问题。
主机接口
主机接口并不是 SSD 的特定组件,但它是驱动器的关键部分。 它通常内置在上面讨论的控制器中,它通常是硬盘驱动器上的接口之一。 提到的那些包括:
- 串行连接 SCSI(SAS,> 3,0 Gbit / s) - 通常在服务器上找到
- 串行 ATA(SATA,> 1,5 Gbit/s)
- PCI Express (PCIe,> 2.0 Gbit/s)
- 光纤通道 (> 200 Mbit / s) - 几乎完全在服务器上
- USB (> 1,5 Mbit/s)
- 并行 ATA (IDE,> 26,4 Mbit/s) - 大部分被 SATA 取代
- (Parallel) SCSI (> 40 Mbit/s) - 通常在服务器上发现,大多被 SAS 取代; 最后一个基于 SCSI 的 SSD 是在 2004 年推出的。
配置
任何设备的大小和形状很大程度上取决于用于制造该设备的组件的大小和形状。 传统的硬盘和光驱是围绕转盘或光盘以及内部的主轴电机设计的。 如果 SSD 由几个互连的集成电路 (IC) 和一个接口连接器组成,那么它的形状几乎可以是任何可以想象的; 因为它不再局限于旋转媒体单元的形状。
一些固态存储解决方案采用更大的机箱,甚至可以是机架安装的外形,内部有许多系统单元。 所有这些都将连接到机箱内的公共总线,并使用单个连接器开箱即用。 对于一般计算机使用,2,5 英寸外形规格(通常用于笔记本电脑)是最受欢迎的。
对于带有 3,5 英寸硬盘插槽的台式电脑,可以使用一个简单的转接板来安装这样的硬盘。 其他类型的外形因素在业务应用程序中更为常见。 SSD 也可以完全集成到设备的其他电路中,如 Apple 的 MacBook Air(截至 2010 年秋季型号)。 到 2014 年,mSATA 和 M.2 外形规格也越来越受欢迎,主要是在笔记本电脑中。
标准硬盘规格
使用当前硬盘驱动器外形的优势是利用现有的广泛基础设施来安装驱动器并将其连接到主机系统。 这些传统的外形尺寸是从旋转介质的尺寸(例如 5,25 英寸、3,5 英寸、2,5 英寸、1,8 英寸)中获知的,而不是驱动器外壳的尺寸。
标准卡外形
对于空间非常宝贵的应用,例如超极本或平板电脑,一些紧凑的外形规格已针对基于闪存的 SSD 进行了标准化。 有 mSATA 外形,它使用 mini PCI Express 卡的物理设计。 它仍然符合 PCI Express 迷你卡接口规范,同时需要通过相同的连接器额外连接到 SATA 主机控制器。
M.2 外形规格,以前以下一代外形规格 (NGFF) 着称,是从 mSATA 及其使用的物理设计向更实用和更先进外形规格的自然过渡。 mSATA 利用现有的连接器和外形尺寸,而 M.2 旨在最大限度地利用卡空间,同时最大限度地减少占用空间。 M.2 标准允许在 M.2 模块中安装 SATA 和 PCI Express SSD。
模块中的磁盘形状因子 (DOM)
模块中的磁盘 (DOM) 是 40/44 针并行 ATA (PATA) 或 SATA 接口闪存驱动器,旨在直接连接到主板并用作计算机硬盘驱动器 (HDD)。 Flash 到 IDE 转换器模拟硬盘驱动器,因此无需额外软件或驱动程序支持即可使用 DOM。 DOM 通常用于嵌入式系统,这些系统通常部署在机械服务单元会简单发生故障的恶劣环境中,或者由于体积小、功耗低和运行安静而部署在瘦客户端中。
SSD 应用
在生产存储应用程序中使用系统驱动器 <1> 的优点很多。 如前所述,由于 SSD 没有移动的机械组件,因此它们使用更少的功率,更能抵抗跌落或粗暴处理,几乎无声地运行,读取速度更快,延迟更少。 此外,由于盘片不需要旋转,因此无需等待物理部件提高到运行速度,从而减少硬盘无法避免的性能损失。
它们也很轻巧,非常适合笔记本电脑和小型机器,以及较小空间中的大容量存储区域网络。 由于这些优势,服务状态单元在以下环境中很受欢迎:
- 作为数据库服务器,既承载数据库引擎又承载数据库本身以供快速访问
- 就像分层网络档案中的“热”层,可以非常快速地检索和重写经常访问的数据
- 在可能发生物理崩溃的情况下,因此硬盘驱动器对系统可靠性构成了不可持续的风险
固态硬盘的优势
这种使用闪存芯片(如 USB 驱动器、智能手机和存储卡)的计算机数据存储设备。 SSD 上没有移动部件,可确保数据安全。 与硬盘驱动器 (HDD) 相比,这是 SSD 性能更好的主要原因。 SSD 有其自身的巨大优势,使其独一无二。
更高的性能
即使是最快的 15K RPM 硬盘也无法与 NAND 闪存硬盘的性能竞争。 NAND I/O 通常达到 1 Gb/s,而 3D NAND 达到 1,4 GB/s。 最新的发展正在以 3 GB/s 的速度推动 3.0D NAND。 原因是物理学:带有经常使用的机械部件的硬盘驱动器比没有机械部件的 SSD 损坏得更快。 SSD 使用电力来产生数据存储响应,而不是机械臂和读头。 更快的性能意味着更快的启动时间、更快的数据移动和更高的带宽。
功耗低
机械部件中的移动硬盘驱动器需要比通过 SSD 存储单元关闭的少量电流更多的功率。 SSD 还可避免数据中心内数百个旋转磁盘产生的高热量积聚,从而需要在 HVAC 和气候控制方面进行大量投资。
成比例的耐用性。
SSD 和 HDD 耐用性比较比看起来更复杂。 HDD 机械部件和驱动器表面比 SSD 更容易受到环境损坏,尽管新技术是一种防物理跌落的硬盘驱动器。 SSD 不能长时间关闭而不泄漏,但关闭的硬盘驱动器可以在环境受控的环境中持续数十年。
然而,由于控制器中添加了存储智能,SYSTEM SS 驱动器的耐用性正在增长。 这些技术可保护 SSD 免受数据泄露或损坏,包括纠错码 (ECC)、垃圾收集和读/写缓存。
无噪音
由于没有用于存储数据的旋转金属托盘和移动读取臂,因此 SDD 在运行时完全静音。 硬盘驱动器上的零噪音是不可能的。 金属盘的旋转和唱臂的来回运动会产生噪音,甚至是细微的振动,有时会让人有点恼火。
紧凑
由于没有机械或移动部件,SSD 比硬盘驱动器要紧凑得多。 这也意味着固态硬盘是更适合或更有优势的存储组件,适用于便携式消费电子设备,例如超极本和平板电脑。
SSD的缺点
在数据仓库的世界里没有什么是完美的,服务状态单元也不例外。 与硬盘相比,其缺点包括费用较高、存储容量有限、处理生命周期较短,最常见的缺点如下。
成本较高
近年来,每 GB SSD 的价格大幅下降,但硬盘驱动器的价格也在下降。 尽管如此,闪存驱动器的成本已经降低到足以使其更高的性能有利可图。 性能确实是关键:如果硬盘驱动器降低了事务性数据库和其他密集型应用程序的速度,那么购买硬盘驱动器是为了经济实惠。
更少的数据存储容量
由于 NAND 存储单元的写入限制,SSD NAND 功能降低了硬盘驱动器的速度。 电路中的存储单元越多,SSD 的密度就越高。 然而,平面 (2D) NAND 在单元开始出现故障之前只能容纳有限数量的存储单元。 作为回应,研究人员通过垂直和水平堆叠存储单元开发了 3D NAND。
这使 3D NAND 能够以更低的每 GB 成本实现更高的密度、更低的功耗、更好的耐用性和读数。 与传统硬盘驱动器不同,固态驱动器非常昂贵,并且售价相当可观。 因此,SSD 主要以更小、更实惠的存储尺寸提供。 存储容量通常小于 160GB。
生命周期短
SSD 的写入周期比故障前的硬盘要有限得多。 主要原因是SSD不能覆盖现有的块,而是必须先清除块,然后再写入新的数据。 这个过程最终会影响存储单元的完整性。 NAND 写入根据每个单元的位数而有所不同; 单级单元NAND闪存支持50.000到100.000个写周期,多级单元一般最多需要3.000个写周期,eMLC(企业MLC)保持最多10.000个写周期,三级单元低在300-1000个写周期和3D NAND可以达到1500-3000个写周期。
它们不适合文件
企业希望能够访问、分析其数据文件并从中获利。 由于写入周期数有限,SSD 不适合对相同数据集进行主动归档和重复分析。 由于活动文件的思想是能够随意访问数据,这压倒了存储单元可以承受的写周期数。
丢失的数据恢复
无法恢复旧数据是 SSD 的最大缺点之一。 数据将从驱动器中永久彻底删除。 然而,这在数据安全方面是一个优势,在某些没有对已删除数据进行备份的情况下,永久删除数据仍然可能导致无法挽回的后果。
写入速度较慢
一些较便宜的 SSD,尤其是基于 MLC 的类型,与读取速度相比,写入速度较慢。 这些速度比传统硬盘驱动器上的写入速度要慢。
最新技术
近年来,SSD 的使用增加,导致了各种问题。 在从 SSD 获得最佳性能之前,必须解决这些问题。 例如,Windows 7 之前使用的 Windows 操作系统并未针对 SSD 进行优化。 因此,使用带有非优化操作系统(例如 Windows Vista)的固态驱动器往往会降低驱动器的性能并缩短其使用寿命。
阿尔塔电位
使用 DRAM 技术的电源状态驱动器需要比传统硬盘驱动器更多的功率。 这些驱动器在系统启动时会继续消耗电力,而传统的硬盘驱动器则不会。
对强度和可靠性的影响
NAND 闪存设计的核心是由于多次擦除和编程周期而对浮栅造成不可修复损坏的可能性。 简而言之,耐久性(意味着一个块可以被擦除和编程的周期数)是有限的。 编程和擦除周期中使用的相对较强的电场; 它们能够损坏浮栅,如果损坏,会改变 NAND 单元的特性。
当 SSD 的 NAND 块数量有限或可用容量固定时,这个问题的可能性就会更加复杂。 因此,多个编程/擦除周期基于写入设备的数据量(或工作负载),编程周期在闪存设备的所有单元上均匀分布的效率(或磨损均衡),或数据之间的效率写入 NAND 介质和从主机接收的数据(或写入倍增)可能导致 NAND 单元过早磨损,并对其中包含的数据的整体 SSD 设备耐用性和可访问性产生负面影响。
需要额外的周期
因为需要额外的编程周期来操作 MLC NAND 及其更窄的电压阈值窗口,MLC NAND 单元会比 SLC NAND 单元更快地磨损,因为 NAND 介质的信噪比会随着时间的推移而降低。 认识到 SLC 和 MLC 闪存的这些属性之间的差异很重要,因为它会影响为给定块指定的电阻:
- SLC NAND 通常指定为每块 100.000 次写入/擦除周期。
- MLC NAND 通常指定为每块 10.000 次写入/擦除周期。
此外,数据保留(或存储在闪存单元中的数据随时间的完整性)受到电压电平至关重要的 NAND 单元中浮栅状态的影响。 在对单元进行编程或清除之后,浮栅的泄漏或来自浮栅的泄漏往往会缓慢地将单元的电压电平从其初始电平改变为不同的电平,这会改变电压电平。
这个改变的级别可能会被系统错误地解释为不同的逻辑值。 因此,由于 MLC 级之间的电压容差比 SLC 级更严格,MLC 闪存单元更容易受到泄漏效应的影响。 因此,在企业存储中使用时,必须注意确保SLC和MLC NAND的长期数据保留能力。 为应对这些问题,NAND 闪存 OEM 厂商最近宣布了一项技术(称为 Enterprise MLC 或 eMLC),可显着延长基于闪存的商业应用程序存储的使用寿命。
用于基于 NAND 的可靠性的技术
从表面上看,与作为存储介质的 NAND 相关的许多问题对于在商业环境中使用的技术来说似乎过于压倒性或具有挑战性。 然而,流行的企业状态驱动器集成了大量先进技术和智能,以帮助克服 NAND 闪存介质级别的坚固性和可靠性限制。
纠错码 (ECC)
ECC 用于通过向数据添加额外位来检测和纠正错误。 ECC 算法,例如 Reed-Solomon 码、Hamming 编码等,常用于存储应用。 通常,使用的 ECC 位越多,纠错级别就越高。 因此,高效的 ECC SSD 将能够纠正更多错误,最终缩短磨损时间。
磨损均衡技术
磨损均衡是 SSD 用于通过将程序周期均匀分布到闪存设备中的所有单元来最小化 NAND 电阻限制的影响的过程。 SSD 中常用静态和动态两种主要技术来管理对 NAND 介质的访问。 这可以防止不经常访问的数据长时间存储在给定的块中。
静态磨损均衡旨在通过查找最少使用的物理块然后将数据写入这些位置来在整个系统中均匀分布数据。 动态磨损均衡将数据分配到空闲或未使用的块中。 最终,这些磨损均衡技术的组合通过将数据均匀分布在设备的所有单元中以避免单个单元磨损来延长 SSD 的使用寿命。
使用备用块(或过载)
提供额外 NAND 容量的备用块是提高耐用性的另一种方法。 例如,作为 25GB SSD 销售的 SSD 可能会显示 25GB 的可用容量供用户存储数据。 但是,SSD 可以内置 32GB 的真正 NAND 容量。 本示例中的 7GB 开销(或备用块)可用于提高磨损均衡和其他编程/清除操作的效率,以提高设备级别的耐用性和性能。 这通常称为过度配置。
缓冲数据
在 SSD 和硬盘驱动器上,使用少量 DRAM 内存缓冲数据可以提高性能。 在 SSD 上,缓冲数据; 它还通过优化写入、限制编程/擦除周期以及消除擦除块大小和数据大小之间的任何不匹配来提高设备级弹性。
当今市场上最好的 SSD
切换到固态驱动器是您可以为 PC 执行的最佳升级。 这些出色的设备消除了较长的启动时间,加快了程序和游戏的加载速度,并且通常会让您的计算机感觉像 快。 但并非所有固态驱动器都是一样的。 最好的海洋驱动器以实惠的价格提供稳定的性能,或者,如果价格不成问题,读写速度快。
许多固态硬盘采用 2,5 英寸外形,并通过与传统硬盘驱动器相同的 SATA 端口与 PC 进行通信。 但是在 NVMe(非易失性内存快速)驱动器的最前沿,您会发现适合现代主板上 M.2 连接的小型“口香糖”SSD,位于 PCIe 适配器和主板插槽中的 SSD,就像显卡或声卡、未来派 3D Xpoint 驱动器等等。 选择完美的 SSD 并不像以前那么简单。 我们在下面向您展示了最好的 SSD 列表
如何安装最好的 SSD?
现代 SSD 非常棒,对于几乎任何系统来说都是值得升级的。 从常规驱动器转换为 SSD 可提高整个系统的速度。 在大多数游戏中,您的 PC 将启动更快,加载应用程序和大文件更快,并减少加载时间。 问题是,一旦超过 XNUMX TB 的存储空间,SSD 就会变得非常昂贵。
或者,传统硬盘驱动器速度较慢,但提供大量相对便宜的存储。您也可以结合硬盘驱动器和硬盘驱动器的优势。 如果您的台式机可以处理多个驱动器(而且大多数都可以),您可以在主 SSD 上安装操作系统以快速访问基本程序和文件,并使用传统的大容量驱动器来存储文件。 如果您已经拥有硬盘驱动器,这将使 SSD 成为特别有吸引力的升级,因为它可以移动操作系统并将硬盘驱动器“降级”到存储任务。
您还可以结合硬盘驱动器和硬盘驱动器的优势。 如果您的台式机可以处理多个驱动器(而且大多数都可以),您可以在主 SSD 上安装操作系统以快速访问基本程序和文件,并使用传统的大容量驱动器来存储文件。 如果您已经拥有硬盘,这将使 SSD 成为特别有吸引力的升级,因为它可以移动操作系统并将硬盘“降级”为存储任务。
驱动器的物理尺寸是多少?
硬盘驱动器通常有两种尺寸:2,5 英寸和 3,5 英寸。 3,5 英寸驱动器也称为“全尺寸驱动器”或“桌面驱动器”。 几乎每台台式 PC 都有至少一个(有时是多个)3,5 英寸驱动器的空间。 可能的例外是只能处理 2,5 英寸驱动器的超小型 PC。
2,5 驱动器传统上是为笔记本电脑设计的,但它们也非常适合台式电脑。 某些台式 PC 具有用于 2,5 驱动器的内置安装点。 您将需要一个安装支架。 请注意,这些通常标记为(SSD安装支架)这是因为传统硬盘驱动器形式的所有SSD都是2,5英寸驱动器。 无论您是将其安装在台式机还是笔记本电脑上,这都是您将使用的尺寸。
还有一种形式因素要讨论; M.2 标准。 这些驱动器实际上看起来更像是 RAM 内存而不是硬盘。 M.2 驱动器不是像普通驱动器那样通过 SATA 电缆连接到主板,而是连接到专用插槽。 如果您对 M.2 驱动器感兴趣,则必须确定您的 PC 是否支持它们,否则将无法支持。
小笔记
随着笔记本电脑变得更小、更时尚,笔记本电脑也变得更难升级。 大多数非小型笔记本电脑仍然使用 2,5 英寸驱动器,但可能有也可能没有用户可访问的驱动器托架用于升级。 更便宜、体积更大的笔记本电脑,以及联想的 ThinkPad 或戴尔的 Latitudes 等一些商务级设计,仍然可以轻松访问。
其他型号可能需要大量工作才能进入驱动器托架,或者它们可能根本无法访问,特别是如果它们已转向昂贵的 M.2 标准。 升级这些设备可能会使您的保修失效,您必须查找所用型号的特定指南。了解这一点非常重要!
我需要什么连接?
所有现代 3,5" 和 2,5" 驱动器都使用 SATA 连接来提供电源和数据。 如果您在台式 PC 中安装驱动器,则 SATA 电源线是一根 15 针电缆,从您的 PC 电源运行。 如果你的电脑只提供较旧的 4 针 Molex 数据线,你可以购买性能很好的适配器。SATA 数据线需要主板支持 SATA 连接(所有现代 PC 都支持)。 您会发现它们的设置略有不同,这是为了您的完全舒适。
有些一端是直插头,另一端是 L 形插头。 L 形插头可以更轻松地安装到更靠近其他组件的插座中。 一些 SATA 电缆两端都有直插头或 L 形插头。 我们建议您的硬盘驱动器使用 SATA 电缆,但如果您在特别狭小的空间中工作,请记住还有其他选择。
如果您在允许用户访问的笔记本电脑上安装,事情会更容易。 通常,您可以将驱动器直接插入已准备好电源和数据连接的插槽中,无需连接电缆。 SATA 驱动器的另一种说法。 SATA标准的最新版本是SATA 3.3,并且驱动器和电缆向下兼容,非常适合您的个人使用。
我的驱动器应该有多快?
这个问题的答案是,它可以在您负担得起的范围内尽可能快。 如果您从硬盘升级到 SSD,无论如何您都会对速度的提升感到惊讶。 因此,您可能不想在可以获得的最快 SSD 上大肆挥霍。 对于大多数人来说,在 SSD 上获得更多存储空间比获得更高速度更重要。
如果您购买的是普通驱动器,则速度通常以 RPM 表示 - 旋转数据托盘的每分钟转数。 5400 RPM 是廉价驱动器(尤其是 2,5 英寸外形)的典型速度,7200 RPM 驱动器也很常见。 一些高性能硬盘驱动器的转速为 10.000 RPM,但它们大多已被速度更快的 Web 系统驱动器所取代。
PC端安装过程
拧开并取下电脑机箱的侧面。 有些具有将侧面固定到位的闩锁,必须将其推开。 确保您可以清楚地访问主板上的 SATA 端口和硬盘驱动器托架。 然后将 SSD 放在其安装支架上或可移动托架中,对准下方的孔,然后拧入。 将安装支架放入替换的 3,5 英寸硬盘驱动器托架中,并用侧面的孔将其固定。
一切准备就绪后,您需要将 SATA 电缆的 L 形一端连接到 SSD,另一端连接到备用 SATA 端口。 将 SATA 电源线连接到 SSD。 要全新安装 Windows,请断开 PC 内的任何其他硬盘驱动器。 插入支持 Windows 10 的 USB 或 DVD,然后打开 PC。 按 F12 或任何键来查看启动菜单并选择 USB 或 DVD。 继续在 SSD 上安装 Windows 10。 安装完成后,可以更换其他硬盘。
显然,您所有的旧文件和 Windows 安装仍然在旧磁盘上。 您可以通过 SSD 上各自的文件夹复制您的文档、视频、音乐和图片,但最好将大部分文件保留在硬盘驱动器上,以避免使用 SSD 上的有限空间。 有多种方法可以告诉您的新 Windows 安装您的文档和其他文件位于不同的硬盘驱动器上,但对于 Windows,最优雅的方法是使用其库功能,这是基本但无疑是最实用的。
注意详情
在您的硬盘驱动器上创建一个文件夹(例如,e:/docs)。 右键单击资源管理器中的文件夹,向下滚动到包含在库中选项,然后从列表中选择文档库。 然后将文档从我的文档文件夹复制到新文件夹中。 您可以对电影、音乐和图片执行相同的操作,让您的文件触手可及,而无需驻留在 SSD 上。
对于程序,将您最常使用的程序安装在 SSD 上以从其速度中受益是有意义的。 当空间变得太紧,或者您不需要额外的速度时,通过在安装过程中指定存储文件的位置,在旧硬盘驱动器上安装新程序。 如果您将设置保留为默认值,程序将始终安装在与 Windows 相同的驱动器上。
市场上最好的 SSD
关键 MX500 2TB
Crucial 的 2TB SSD 固态硬盘在所有文件类型上提供高达 560MB/s 的顺序读写速度和高达 95k/90k 的随机读写性能。 美光 3D NAND 技术为您带来了额外的提升,同时还有 256 位基于硬件的加密。 最重要的是,您可以获得具有良好记录的品牌的好处,来自 Crucial 您知道这将持续很长时间,并且简单的 SATA 接口仅直接连接到您的主板,使其简单而优雅!
三星 860 EVO 1TB
三星通过一些新版本提高了其在 SSD 投注方面的竞争力。 这款 860 Evo 1TB 驱动器非常高效,采用智能 TurboWrite 技术,顺序读取速度高达 520MB/s,顺序写入速度高达 550MB/s。 这种卓越的性能意味着它非常适合处理当今如此常见的大文件,例如 4K 视频内容,并且它很容易成为 2020 年最好的 SSD 之一,即使您使用较旧的 SATA 技术连接到他的系统。
西部数据蓝色 3D NAND 1TB
该 SSD 型号使用内部 WD Blue 560D NAND SSD 可在高达 530MB/s 的顺序读取速度和高达 3MB/s 的顺序写入速度下工作。 1TB 版本在价格和性能之间提供了很好的整体平衡。 如果您希望在不花太多钱的情况下为桌面系统增加一点额外的功能,那么这绝对值得一看。 它使用旧的 SATA 连接标准,但它仍然是 2020 年购买的非常好的 SSD,并且更旧的技术意味着更实惠的价格。
金士顿 UV500 固态硬盘
来自值得信赖的金士顿品牌的 UV500 SSD 提供从 120GB 到近 2TB 的多种容量,因此您可以确定适合您需求的尺寸。 这款固态硬盘采用 Marvell 88SS1074 控制器和 3D NAND 闪存,性能卓越。 将此驱动器插入替换的 SATA 端口,您会发现它确实可以立即提高系统的响应速度。 凭借高达 500MB/s 的顺序读取和写入速度,您将让您的数字生活变得更快,而不会破坏银行,您也将获得保证。
惠普 S700 专业版
如果您追求的是固态驱动器的主力,并且可以在几年的专用使用(可能还有多台计算机)中依赖它,那么在我们看来,HP S700 Pro 绝对值得。值得一看就像 2020 年最好的 SSD 之一。该驱动器提供多种容量选项,价格都非常合理,但出于兼容性目的,请注意它使用 SATA 3。惠普品牌表示,该驱动器将持续使用 2 万小时,这应该足以满足您的需求。
技嘉UD PRO 512GB
虽然它不会在读取或写入性能(分别为 530MB/s 和 500MB/s)方面打破任何基准测试记录,但技嘉 UD Pro 512GB 凭借其非常出色的性能在我们的最佳 SSD 驱动器列表中占据一席之地。物有所值。 凭借 6GBps SATA 接口,2,5 英寸驱动器可以非常轻松地插入许多旧的或向后兼容的台式机系统。 它还利用 3D NAND 技术来最大限度地提高可负担性,如果您不想花很多钱,这是一个很好的预算选择。
闪迪超 3D 1TB
sanDisk 确实通过 Ultra 3D SSD 增加了其 SSD 产品,这对于喜欢这里提供的速度和图形的游戏玩家来说应该特别感兴趣,尽管它也是一个出色的多面手,并且可以与任何类型的玩家握手。用。 提供凉爽、安静的计算和经过验证的抗冲击和振动能力,而先进的 3D NAND 技术不仅提高了可靠性,而且降低了功耗,为您节省了资金并延长了路径中硬件的寿命。
三星 860 EVO 4TB
如果您发现自己在存储中吃力并不断寻找更多,那么最新的三星 860 Evo SSD 可提供 4TB 的大容量,让您继续前进。 这是目前市场上最大的 SSD 之一,它适合存储猪。 当然,所有这些存储都不便宜,但这款三星 SSD 可为您提供快速的读写速度,以及包含的数据迁移软件和向导。 添加所有这些,您就拥有了一个非常适合专业人士的存储解决方案。
海盗船 NEUTRON XTI 1.920 GB
这,邪恶的声音 Neutron XTi 960GB,以 560MB/s 的顺序读取和 540MB/s 的顺序写入速度提供卓越的性能,即使对于最苛刻的用例也足够了。 其较低的功耗意味着速度与高效的性能相匹配。 而且,如果您需要更小的东西,那么可以购买 240 和 480 GB 版本,以及更高端的 1.920 GB 型号。
英特尔 660P M.2 NVME 1TB 固态硬盘
凭借 600 系列产品,英特尔终于将最新的 QLC(四层单元)闪存推向大众,这意味着您可以花更少的钱购买更多的存储空间,同时仍能享受高达 1.800 MB/s 的顺序读写速度你的固态硬盘。 这是满足您需求的快速性能。 Intel 660P 结构紧凑、价格实惠且速度快,因此(取决于您的设置和您需要的驱动器)您可能无需寻找其他任何地方。 适合台式机和笔记本电脑配置。
威刚 XPG SX8200 PRO M.2 1TB
如果您需要顶级 SSD 用于游戏、视频编辑和 PC 发烧友使用,请务必给 XPG SX8200 Pro,PCIe 连接带来的速度分别为 3.500MB/s 和 3.000MB/s 的极快读写速度. 这意味着借助 NVMe 和 M.2,您可以立即获得市场上最好的速度。 该驱动器带有一个内置散热器以降低温度,以及 Adata 有用的驱动器监控软件。
惠普 EX920 1TB
如果您渴望获得市场上最好的 NVMe SSD 之一,并且有一点钱来支付它,那么建议我们将您引导至 HP 提供的这款 NVMe M.2 PCIe 产品(性能堆栈和容量堆栈)在一个紧凑的身体)。 3.200 MB / s 的顺序读取速度和 1.800 MB / s 的顺序写入速度足以让您的计算机及其应用程序在您使用计算机时绝对飞翔,唯一的缺点是它作为一个更昂贵的结果。
CRUCIAL P1 固态硬盘 1TB
Crucial 的这款 NVMe SSD 的顺序读取和写入速度分别为 2.000MB / s 和 1.700MB / s,容量为 1TB,对于那些想要从驱动器中获得一点额外动力但又不想付其他钱。 它使用与英特尔 P660p 相同的四层芯片 (QLC) 技术,但它可能是最划算的,具体取决于您可以在网上找到的价格。 不是重型应用的最佳选择,但非常适合日常使用,这对您来说是一个不错的选择!
WD 黑色 SN750 NVME 250GB
众所周知,西部数据提供值得信赖的存储,这款优质 SSD 旨在最大限度地提高游戏和计算性能,读取速度高达 3.470MB/s,可选散热器和 250GB、500GB、1TB 和 2TB 容量选项. 这使它成为 2020 年最好的 SSD 之一,并且特别适合定制 PC 游戏设备。 固件和 SSD 板也在此型号上进行了调整,以在性能方面充分利用棒。
三星 970 EVO PLUS
当您需要一个新的强大、可靠和快速的 SSD 来启动时,通常您会转向三星 860 Evo 4TB(以及更普通的 860 Evo 1TB),那么在快速 SSD 存储解决方案方面,您有相当多的选择。 这个名为 970 Evo Plus 的强大的小东西提供了很高的速度,而价格标签不会浪费您的银行余额,如果您首先要寻找速度,这对您来说是一个很好的选择。
https://www.youtube.com/watch?v=aODKR99EbQ8
固态硬盘SSD与硬盘HDD对比
直到几年前,PC 购买者还无法选择在笔记本电脑或台式机上安装哪种存储设备。 如果您在过去几年的任何时间购买了笔记本电脑驱动器,那么您很可能将固态驱动器作为主要启动驱动器。 大型笔记本电脑也越来越多地转向 SSD 启动驱动器,而廉价 PC 仍然倾向于使用硬盘驱动器。
而台式机的启动盘则是SSD或HDD的一部分; 在某些情况下,系统同时配备了 SSD 作为启动驱动器和硬盘驱动器作为更高容量存储的补充。 传统的旋转硬盘驱动器是计算机中基本的非易失性存储器。 也就是说,与RAM中存储的数据不同,其中的信息在系统关闭时不会“消失”。 硬盘驱动器本质上是一个带有磁性涂层的金属盘片,用于存储您的数据。
SSD 在功能上可以完成硬盘驱动器的所有功能,但数据存储在互连的闪存芯片上,即使在断电时也能保留数据。 这些闪存芯片与 USB 驱动器中使用的闪存芯片类型不同,它们通常更快、更可靠。 因此,SSD 驱动器比相同容量的 USB 驱动器贵。 然而,与 USB 记忆棒一样,它们通常比硬盘驱动器小得多,因此为制造商设计 PC 提供了更大的灵活性。
最好的 SSD 让位于未来的存储
目前尚不清楚服务状态驱动器是否会完全取代传统的旋转硬盘驱动器,尤其是等待翼翼的共享云存储。 SSD 的价格正在下降,但它们仍然过于昂贵,无法完全取代某些用户在其 PC 和 Mac 上拥有的数 TB 数据,用于不需要快速的海量存储,就在那里。 云存储也不是免费的。 只要您需要个人在线存储空间,您就可以继续付费。
本地存储不会消失,除非我们在任何地方都拥有可靠的无线互联网,即使在飞机上和沙漠中也是如此。 当然,到那时,可能会有更好的东西。 这些技术进步是子孙后代的日常。 需要注意的是,不同的方法会不断被测试来加速这些电子元件的力量,所以很可能在几年内,会有人超越SSD磁盘。
在现代世界中,不同的选择并不多,这就是研究人员和大型技术关注小细节的原因。 让世界变得越来越好,让我们的舒适度越来越令人满意,正因为如此,计算机从一开始就对我们习惯的世界产生了积极的影响。
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