相對于win7而言,win10的運行速度得到顯著提升的原因是得益于Windows 10 的硬盤存取機制,介于價格與讀寫速度的快速提升加之操作系統的進一步優化,固態硬盤的銷量得到了顯著提升,那么,在這一市場環境下,升級固態硬盤也成為了大多數消費者在升級電腦時的首要任務。畢竟固態硬盤沒有磁頭等活動部件,在存取時效率更高,對工作環境的要求也沒有機械硬盤那么高;且對于從機械硬盤升級到固態硬盤的用戶來說,升級前后的差距非常明顯。但電商網站上銷售的固態硬盤種類繁多,各自的宣傳文案也大不相同,那么固態之間到底有什么差異,售價為什么能差那么多呢?
在說到固態硬盤之前我們來了解下固態硬盤的結構,固態硬盤是用固態電子存儲芯片陣列而制成的硬盤,由控制單元和存儲單元(FLASH芯片、DRAM芯片)以及緩存單元組成。區別于機械硬盤由磁盤、磁頭等機械部件構成,整個固態硬盤結構無機械裝置,全部是由電子芯片及電路板組成。
因此,簡單的從硬盤結構上來看,硬盤的好壞與價格,都要從顆粒(也就是固態電子存儲芯片)說起。
或許有人會問什么是顆粒,其實很好辨認,固態硬盤的存儲單元也就是上文說的固態電子存儲芯片。
(上圖中的黑色方塊芯片就是固態硬盤的核心部件之一——固態電子存儲芯片也稱之為存儲顆粒)
這一芯片是決定固態硬盤性能的一個重要因素,目前而言,固態硬盤的存儲顆粒大致可以分為 SLC、MLC、TLC 三種,除此之外還有 3D NAND、V NAND 等品牌專屬黑科技。
V NAND 讓三星的 NVMe 固態硬盤達到了全新的高度
而在這幾種存儲芯片當中,SLC 英文全稱為(single level cell)直譯為單層單元結構,每個單元可以存放 1Bit 的數據(也就是電腦存儲的最小容量單位)。由于其存儲密度為三款顆粒中最低的一款,SLC 顆粒在存取速度上領先于 MLC 與 TLC,但因儲存密度最低, SLC 芯片的價格也較其他兩種高。再加上「好馬配好鞍」的生產理念,SLC 顆粒通常都會配上更高端的主控芯片,所以采用 SLC 顆粒的固態硬盤售價往往比其它產品高。
MLC 英文全稱為(multi level cell)本意為多層單元,雖說兩層及更多層的單元結構都應該歸類到多層結構中,但為了與 TLC 區分開來,現在 MLC 通常專指雙層單元結構,也就是每個單元存放 2Bit 的數據。這一比較或許大家都應該猜到,這種結構,在存儲密度上 MLC 比 SLC 要高,因此 MLC 在價格上更占優勢,也成為了大多數用戶購買時的首選。
三種不同單元的差異
至于 TLC 英文全稱為(Trinary-Level Cell),顧名思義它采用是三層單元結構,即每單元存放 3Bit 數據,在存儲密度上比 SLC 或 MLC 更高,每 GB 的成本也更低。
既然 TLC 這么實用,為什么廠商還要采用成本較高的 SLC 或 MLC,而不是皆大歡喜的 TLC 顆粒?
因為顆粒的擦寫次數是有限的。與機械硬盤不同,固態硬盤的使用壽命體現在擦寫次數上,固態硬盤用得越久或擦寫次數消耗越快,硬盤壽命也越短。由于 TLC 顆粒存儲密度高,所以顆粒重復擦寫的次數也會更高,也就是說同等狀況下采用 TLC 顆粒的固態硬盤壽命是最短的,而采用 SLC 顆粒的固態硬盤則更長壽。因此大多數企業級固態硬盤都會采用 SLC 顆粒,畢竟在相對 不差錢的企業用戶里,穩定性高于一切(所以廠商也推出了萬轉黑盤這種企業級高速機械硬盤)。
主控可能是固態硬盤中技術含量最高的部分是整塊硬盤的大腦。
(金士頓最新uv400固態 Marvell 88SS1074主控)
(慧榮主控)
作為固態硬盤的大腦,主控負責數據分發、維護顆粒協作,且承擔中轉與連接的任務。自固態硬盤推出市場以來,廠商一直對主控芯片的設計與算法進行開發、優化,部分廠商甚至實現了從主控到顆粒的自主研發與生產。
主流的主控有三星、Marvell、SandForce 與 JMicron 等,其中三星與 Marvell 憑借出色的性能得到消費者的青睞,甚至有消費者在選擇固態硬盤時就只認準主控購買。當然,主控的選擇權并不在我們手上,我們只能選擇「采用了指定主控的品牌」所推出的固態。所以簡單總結一下,挑主控其實就是挑品牌的過程。
數據傳輸的高速公路——接口與通道同樣影響性能
這點應該很好理解,不同的接口連接在不同的通道上,不同的通道有不同的速度限制,所以接口與通道同樣可以影響固態硬盤的性能。
接口方面,最常見的接口有 SATA 與 M.2,其中 SATA 接口的固態硬盤通過 SATA 3 總線通訊;M.2 固態則需要分情況討論。部分 M.2 固態只是采用了 M.2 接口,數據通訊依然通過 SATA 3 總線,速度與常見的 2.5 寸固態硬盤沒有太大變化;而有些 M.2 接口的固態則采用 PCIe 總線進行通訊,且采用 NVMe 協議,帶寬可以占滿一整條 PCIe 通道。除了這些常見的接口以外,還有部分固態硬盤選擇采直接用 PCIe 接口通訊,以獲得最快的存取速度。且 M.2 接口可以細分為 M 接口與 B 接口,不過大多數入門級別的 M.2 固態硬盤選擇同時兼容兩種接口,只是速度上會稍做妥協。
所以固態硬盤該怎么挑選?
買東西嘛,首先得考慮預算,在顆粒漲價前,金士頓、西數等品牌的入門級固態硬盤售價每 GB 只需要 1 元出頭,堪稱「固態下鄉」。但隨后內存顆粒的多次漲價將固態硬盤價格推到每 GB 約 2 元,500 元的預算只能買到入門型號的大 U 盤,像 970 EVO 這樣的高端 NVMe 固態價格更是水漲船高,500GB 的 970 EVO 售價將近 1300 元。
就日常使用來說 MLC 顆粒在價格、性能與使用壽命中取得了較好的平衡,大多數 240GB MLC 固態售價都在 500 元以內。如果有需要也可以選擇購買更大容量的 TLC 固態,速度上雖然沒有多大優勢,但勝在便宜、量大,而且只要不長期寫滿數據,壽命也足夠使用了。
硬盤接口與通道的選擇,自然是要根據自身狀況來挑了。在主板上一般會標識對應接口所采用的通道。臺式電腦方面如果是以前的舊機械硬盤需要升級的話,可以直接換上 2.5 寸 SATA 固態,體驗快速響應的感覺;如果電腦上有提供 M.2 接口,則根據接口附近的標識來購買。至于筆記本方面跟與臺式機類似,只是購買 M.2 固態時要留意硬盤的長度,部分電腦可能不提供 2280 規格的硬盤位。
文章的結尾,簡單總結一下,在購買固態硬盤時盡量根據自身使用情況來挑選,但在購買前最好還是先對固態硬盤有基本的了解,畢竟固態硬盤這種東西,用過就回不去了。