固态硬盘存储技术揭秘 SATA3和M.2型SSD怎么选

　　最初的硬盘是什么样的？

　　当时的硬盘其实和现在长的实在是相差甚远，而且当时的硬盘可是你想象不到的“大”。1956年的5MB硬盘，外观上看和现在一台超级计算机一样大。这是当时IBM发明的硬盘RAMAC 350，这“台”硬盘是历史上第一块硬盘。想想自己那么多小电影，怎么能存在这么小的硬盘里呢？太委屈电影中的漂亮女主角了。

　　现在，硬盘的种类也是层出不穷，容量达到了十几TB，一下就比MB、GB等单位高出了一个档次。而SSD的出现，更是让存储的速度达到了新的高度。现在SSD已经成为了笔记本、台式机等电脑用户的首选更换硬件之一了，即使你不懂电脑，你在听到朋友推荐之后，也会逐渐了解到加装SSD的好处，比如SSD使你的电脑启动速度、应用加载速度更快，还可以使你的文件传输速度更迅速。

1956年的5MB硬盘（图中的大箱子）

　　但是，SSD的类型在演进了这么多年，现在也拥有了大量的规格、技术，接口也分为了SATA、M.2等等。这就不免使很多人感到迷惑：我的电脑到底该选什么样的SSD呢？

　　固体硬盘的概述 机械硬盘甘拜下风

　　SSD，英文名为“Solid-state Drive”，中文名为固态硬盘。其主体为一块PCB板，而内部的构造比机械硬盘简单，就是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。控制单元中会采用各厂商自主研发的控制芯片，比如Intel的PC29AS21AA0、三星的S3C49RBX01-YH80等，其作用一是可以合理调配数据在各个闪存芯片上的负荷，二是承担了整个数据中转，成为了连接闪存芯片和外部SATA接口的桥梁；而存储单元现在一般会搭载缓存芯片和闪存芯片，缓存芯片的主要作用是辅助主控芯片进行数据处理，NAND Flash闪存芯片则占据了PCB板上的大部分区域，负责读取数据和写入数据。这样的组合大幅度缩减了硬盘的体积，同时还给我们的电脑提供了多余的空间。通过这两块区域中的芯片，我们就可以在该硬盘中存储大量的数据，同时提升数据传输的速度。

SSD内部构造

　　以前机械硬盘的构造是：一块用来存储数据的盘片+磁头，通过一定的算法来实现数据的存储和读取。由于有盘片、磁头这种精密的元件，所以机械硬盘如果没有足够坚固的外壳和稳定性，那么里面的这些元件就很容易损坏。同理，大多数移动硬盘也是采用了同机械硬盘相同的构造，只是更换了接口，移动硬盘的损坏大多数都是来源于碰撞，使用这类存储硬件的时候必须特别小心。

机械硬盘内部构造

　　而固态就不会有这些担忧了，因为其内部基本以芯片为主，芯片的体积、重量比盘片小得多，这也就是为什么固态硬盘比机械硬盘轻而耐摔的原因。

　　笔者在这里还是提醒各位，电脑的硬件尽量都不要乱摔，否则就。。。

　　前几年SSD刚开始流行的时候，很多人喜欢拿固态硬盘和机械硬盘二者的读写性能相比，通过这样的对比之后，我们可以发现固态硬盘比机械硬盘的读写性能要高一大截。

　　所以，机械硬盘确实没有办法在读写性能上同固态硬盘相抗衡，只能在容量上占据一定的上风，因为受到存储芯片技术的限制，现在SSD的容量还是没有办法做的太大。

　　而且人们一直吐槽的机械硬盘噪音大，因为其内部有机械马达风扇等元件，现在SSD内部只有芯片，不过制造很大的噪音（这才是重点）。

　　机械硬盘已经被固态硬盘打的节节败退，但是现在固态硬盘中的战争也非常激烈。而什么样的固态适合我们购买，我们需要多做点研究。

　　SSD接口繁多 SATA3和M.2怎么选

　　现在SSD的外观开始出现了两种主流的设计，分别为SATA3接口、2.5寸型SSD和M.2型SSD，这两款固态硬盘从实用性上来说比PCIe接口、mSATA接口要强，所以笔者今天重点来说SATA3和M.2接口之间的区别。

采用SATA3接口的SSD

　　从外观上其实就不难看出，采用SATA3接口和M.2接口的SSD在外观上区别非常明显，SATA3接口的SSD尺寸更大，而采用M.2接口的SSD尺寸非常小巧，mSATA接口的SSD则比M.2型还要小一半以上。

采用mSATA接口的SSD

　　SATA3接口自07年提出之后，服役到了现在，这款接口在机械硬盘和SSD上都能被广泛使用。作为串行数据传输接口，SATA3在传输速度上比上一代SATA2肯定要快很多。但是由于SATA3接口的技术过于成熟，所以现在这款接口已进入了瓶颈期，从带宽就可以看出，SATA3接口最高为6Gbps带宽，M.2等新接口已经达到了10Gbps甚至32Gbps带宽，相差甚远。

采用M.2接口的SSD

　　M.2原名为NGFF接口，起初该接口是为超极本量身定做的新接口标准，因其比SATA3接口更先进，所以现在该接口已被各大主板、电脑厂家广泛使用。M.2接口可以同时支持SATA及PCI-E通道，采用该接口的SSD部分还支持NVMe标准，支持新协议之后存储速度会有进一步的提升。所以从性能、兼容性上来说，这款新接口的出现已经可以取代mSATA和SATA3了。

　　从传输损耗来说，M.2接口传输损耗比SATA少很多，因为其接口不需要外部线路连接。而单从实用性来说，M.2的一大优势就是减少装机的困难，不需要考虑走线、硬盘如何固定等问题。此外，SATA3接口需要一根硬盘连接线连接至主板，并通过电源线供电才可使用，不像M.2直接接入主板，利用主板总供电线路供电。

　　但是，为什么SATA3型的SSD还是那么畅销，而且还能不断推陈出新呢？笔者认为原因有两点，第一是M.2型SSD成本比SATA3型的SSD高，毕竟硬盘越小，越考验制作的工艺，所以新技术+高端的工艺必然会让M.2型的SSD贵一些；第二点原因则是很多电脑用户的主板还是老主板，不支持M.2接口，所以为了想要为老电脑更换SSD，只能购买SATA3型的SSD。

　　选完接口类型了，笔者这里还要再揭秘一些深度的SSD知识，那就是存储技术上的一些花样。

　　存储技术现在有哪些新花样？

　　·NAND Flash闪存芯片介绍 闪存单元比较重要

　　NAND是一种传统的非易失性闪存技术，一块NAND存储器+适当的控制芯片，就可以制造固态硬盘了。NAND Flash闪存芯片现在共有三种单元，分别为TLC、MLC、SLC，TLC = Trinary-Level Cell，MLC = Multi-Level Cell，SLC = Single-Level Cell。如果将存储单元比作篮子，数据比作苹果，那么TLC就是必须要在一个篮子里装3个苹果，MLC则是在一个篮子里装2个苹果，SLC则在一个篮子里装1个苹果。别看TLC能装那么多苹果，它装的速度是最慢的，以此类推，SLC的装载速度最快。也就是说每个单位需要存入的数据越少，SSD的存储效率越高。所以，TLC是存储技术中最廉价的一种，MLC比TLC稍好，而SLC最好。

　　但是，SLC的存储效率高了，寿命就比MLC、TLC小很多。折中一点的话，现在购买采用MLC存储单元的SSD最好，因为其使用寿命和性能都比较适中。

　　·3D堆叠技术兴起 从此芯片不“限高”

　　3D NAND堆叠技术也是近期非常新潮的存储技术，既然该技术带有3D开头的名称，那么它与普通2D NAND堆叠的SSD到底有何不同呢？

　　我们可以将这种3D存储技术比作盖大楼，以前的2D NAND存储芯片限高，只能在一个平面上堆叠，现在采用了3D堆叠技术之后，限高政策取消了，楼层可以不断往上盖，最终形成了一个立体的存储空间。平面上的数据存储空间有限，立体的存储空间则更广。3D堆叠技术也为SSD多年来容量提升慢的问题提供了解决方案，但是3D堆叠的SSD在生产成本上会比采用2D堆叠技术的SSD还要高。

　　·如何购买最适合你的SSD？ 价格最重要

　　如今电脑用户对SSD的需求越来越多，不管你在办公、设计还是游戏领域，SSD确实能起到对电脑性能、速度的明显提升。承载系统的载体首先就是硬盘，在加载系统的时候，硬盘要是读写速度太慢，肯定会导致系统的启动慢；而当你想快速加载某些应用、游戏时，机械硬盘速度就会特别慢，SSD则能在加载时间上缩短一半以上，采用新存储技术、单元的SSD甚至能秒开一些资源环境大的应用、游戏。总之，为电脑升级的首选就是更换一块合适的SSD。

　　那么SSD因为存储技术上的不同，总会有价格上的差异，当你在选择固态硬盘的时候，你需要注意这么几点：

　　1。明确自己的预算，如果预算足够，可以入手M.2接口、支持NVMe协议的SSD，在满足这两点的前提下，选择大容量的即可，这样你在存储硬件上的花费可能会在1000-2000元左右；如果预算不够，那么建议入手SATA3接口、2.5寸的SSD，容量则可以选择主流的128GB、256GB，这时你的花费会减少一半，大概在400-600元。

　　2。为了升级自家的电脑，提升系统运行速度，那么你一定要注意将系统装在SSD当中，虽然已经有很多人已经知道这一点，但还是会有人犯错。

　　3。看不懂那些技术规格不要紧，看完这篇文章之后你一定会有点收获。如果你对存储技术已经掌握的炉火纯青了，那么笔者建议你可以为其他不懂这些的人多做SSD的推荐和建议。

Intel傲腾SSD P4800X

　　最近Intel还推出了一种具有黑科技的傲腾SSD，型号为P4800X，这款P4800X采用了Intel的3D XPoint技术，该产品结合了传统的内存和SSD两者的特性，使用了非易失性闪存，既可以在关机状态下继续保持数据不丢失，又兼顾了传统内存的访问速度。但是其价格非常昂贵，不属于普通消费者能承受的范畴。普通消费者应先考虑固态硬盘的性价比，看清售价和规格，再按自己需求购买，这样SSD就比较好选了。