浅析机械硬盘与固态硬盘的优劣问题.docVIP

浅析机械硬盘与固态硬盘的优劣问题 　　摘要：随着计算机技术不断革新，计算机的硬盘也在不断地发展。从原先的软盘，发展到机械硬盘，再发展到固态硬盘，硬盘正在经历着前所未有的发展。今天我们就要探讨一下关于机械硬盘和固态硬盘的优劣问题。 　　关键词：硬盘、机械硬盘、固态硬盘 　　在过去10年里，CPU、内存、显卡等PC配件一直在高速发展，性能早已翻了几倍甚至几十倍。但硬盘是例外的，除了容量的大幅度提升外，传输速度没有质的飞跃，无论接口怎么变，从当初ATA 66/100/133，到SATA 1.5Gb/s还是目前的SATA 3.0Gb/s，硬盘速度提升并不是很明显，因此熟悉DIY的朋友都知道，硬盘早已成为PC系统的性能瓶颈。 当然，硬盘发展缓慢的原因与客观因素有关，目前大多数硬盘还是采用机械结构，转速是影响硬盘速度的重要因素，由于成本限制，目前只有服务器上用15000RPM的硬盘，民用级的还是10年前推出的7200RPM，这样注定硬盘速度不能有革命性的提升。因此，放弃机械结构、采用新的结构才是硬盘提速的根本途径。于是便有了固态硬盘（Solid State Disk，简称SSD）的概念。 　　首先我们来先来了解一下什么是机械硬盘。机械硬盘即是传统普通硬盘，主要由：盘片，磁头，盘片转轴及控制电机，磁头控制器，数据转换器，接口，缓存等几个部分组成。机械硬盘（港台称之为硬碟，英文名：Hard Disk Drive 简称HDD 全名 温彻斯特式硬盘）是电脑主要的存储媒介之一，由一个或者多个铝制或者玻璃制的碟片组成，碟片外覆盖有铁磁性材料。机械硬盘中所有的盘片都装在一个旋转轴上，每张盘片之间是平行的，在每个盘片的存储面上有一个磁头，磁头与盘片之间的距离比头发丝的直径还小，所有的磁头联在一个磁头控制器上，由磁头控制器负责各个磁头的运动。磁头可沿盘片的半径方向运动，加上盘片每分钟几千转的高速旋转，磁头就可以定位在盘片的指定位置上进行数据的读写操作。信息通过离磁性表面很近的磁头，由电磁流来改变极性方式被电磁流写到磁盘上，信息可以通过相反的方式读取。硬盘作为精密设备，尘埃是其大敌，必须完全密封。 　　接下来，我们再来看一下什么是固态硬盘。固态硬盘（Solid State Drive）用固态电子存储芯片阵列而制成的硬盘，由控制单元和存储单元（FLASH芯片、DRAM芯片）组成。固态硬盘在接口的规范和定义、功能及使用方法上与普通硬盘的完全相同，在产品外形和尺寸上也完全与普通硬盘一致。被广泛应用于军事、车载、工控、视频监控、网络监控、网络终端、电力、医疗、航空、导航设备等领域。固态硬盘（Solid State Drives），简称固盘，是用固态电子存储芯片阵列而制成的硬盘，其芯片的工作温度范围很宽，商规产品（0～70℃）工规产品（-40～85℃）。虽然成本较高，但也正在逐渐普及到DIY市场。由于固态硬盘技术与传统硬盘技术不同，所以产生了不少新兴的存储器厂商。厂商只需购买NAND存储器，再配合适当的控制芯片，就可以制造固态硬盘了。新一代的固态硬盘普遍采用SATA-2接口、SATA-3接口、SAS接口、MSATA接口、PCI-E接口、NGFF接口和CFast接口。 　　最后我们再来比较一下二者的优缺点。我们从以下几个方面来进行比较。 　　1、读写速度快：采用闪存作为存储介质，读取速度相对机械硬盘更快。固态硬盘不用磁头，寻道时间几乎为0。持续写入的速度非常惊人，固态硬盘厂商大多会宣称自家的固态硬盘持续读写速度超过了500MB/s！固态硬盘的快绝不仅仅体现在持续读写上，随机读写速度快才是固态硬盘的终极奥义，这最直接体现在绝大部分的日常操作中。与之相关的还有极低的存取时间，最常见的7200转机械硬盘的寻道时间一般为12-14毫秒，而固态硬盘可以轻易达到0.1毫秒甚至更低。 　　2、防震抗摔性：传统硬盘都是磁碟型的，数据储存在磁碟扇区里。而固态硬盘是使用闪存颗粒（即mp3、U盘等存储介质）制作而成，所以SSD固态硬盘内部不存在任何机械部件，这样即使在高速移动甚至伴随翻转倾斜的情况下也不会影响到正常使用，而且在发生碰撞和震荡时能够将数据丢失的可能性降到最小。相较传统硬盘，固态硬盘占有绝对优势。 　　3、低功耗：固态硬盘的功耗上要低于传统硬盘。 　　4、无噪音：固态硬盘没有机械马达和风扇，工作时噪音值为0分贝。基于闪存的固态硬盘在工作状态下能耗和发热量较低（但高端或大容量产品能耗会较高）。内部不存在任何机械活动部件，不会发生机械故障，也不怕碰撞、冲击、振动。由于固态硬盘采用无机械部件的闪存芯片，所以具有了发热量小、散热快等特点。 　　5、工作温度范围大：典型的硬盘驱动器只能在5到55摄氏度范围内工作。而大多数固态硬盘可在-10～70摄氏度工作。固态硬盘比同