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即将进入大学的你,选购电脑不要忽视了这些硬盘要点

  [PConline 杂谈]随着9月份开学季到来,不少准大一新生已经开始购买自己的电脑。但有不少电脑小白,选择的重心放在了处理器、显卡这些方面,往往会忽视挑选高品质的储存硬盘,所以选择电脑的储存硬盘这个方面,到底有哪些不容忽视要点呢?

硬盘

  下面带大家从硬盘类型、硬盘接口、固态硬盘主控、固态硬盘闪存颗粒、固态硬盘外置缓存、固态硬盘黑片和白片等多个方面给大家简单介绍一下。

  固态硬盘和机械硬盘,到底该怎么选?

  虽然目前基本上都会选择固态硬盘,但并非机械硬盘一无是处。虽然机械硬盘更重一些,读写速度相比于固态硬盘也非常慢,但机械硬盘因为工作原理,有着比固态硬盘更长的使用寿命,数据也不容易丢失。

  最重要的是,相比较于固态硬盘,机械硬盘在同价位的情况下有着更大容量的存储空间。所以如果你是一个游戏玩家,或者有很多的电影、音乐等大量的数据需要储存,选择机械硬盘是一个不错的选择。

  最重要的是,一旦数据丢失,固态硬盘基本上无法恢复数据,而机械硬盘却可以经过特殊手段有一定概率找回丢失的数据。所以重要的数据存在机械硬盘相比固态硬盘会更好。

  接口部分

  目前的硬盘无论是机械硬盘还是固态硬盘,很多都采用了SATA接口。SATA标准全称:Serial Advanced Technology Attachment,2000年11月由“Serial ATA Working Group”团体所制定,取代旧式PATA(Parallel ATA或旧称IDE)接口的旧式硬盘,因采用串行方式传输数据而得名。SATA分别有SATA 1.5Gbit/s、SATA 3Gb/s和SATA 6Gb/s三种规格。

  目前,SATA 6Gb/s是我们市面上常见的采用SATA接口的固态硬盘使用的标准,这个接口需要一根线与主板连接。

  除了SATA接口,还有M.2接口。顾名思义,这种接口是采用了M.2接口,但是还是有很多硬盘采用了M.2接口,却走的通道是南桥的SATA总线,可以这么说,速度还是SATA的速度,但是采用了M.2的外观,可以说是非常不推荐此类产品,因为大部分产品价格高昂,容量偏小,速度也只能达到SATA3的600M以内,是一个非常非常不划算的选择。

  硬盘协议

  在SSD诞生后的一大段日子里,民用固态硬盘的市场都被SATA所占据,但是SATA有一个非常明显的缺点,那就是对于固态硬盘来讲,SATA接口已经满足不了他们对速度的渴望了,他们需要一种更新、更强、更快的传输协议来让固态硬盘的速度达到一个新的高度,基于此, Intel于2009年开始着手寻找SATA的替代方案。

  SATA作为串行接口,采用AHCI规范,其已经成为制约SSD速度的瓶颈,这是因为AHCI只命令队列有1个,队列深度32个命令。而相比较于AHCI协议,NVMe可以有命令队列65535个,每个队列深度达65536个命令。NVMe也充分使用了MSI的2048个中断向量优势,让延迟大幅度减小。NVME Express协议出现了,这种协议的出现极大的提升了SSD的性能,PCIe3.0 x4的带宽是32Gb/s,而从SATA接口仅仅为6Gb/s,理论性能直接提升了5倍之多。

  固态硬盘主控方面

  主控是SSD非常重要的一部分,相当于固态硬盘的大脑,主控好不好使直接决定了SSD的顺序读写,随机读写性能,并且SSD 的寿命也与主控的设计有着非常紧密的关系。现在主流的主控厂商有慧荣(SMI)、群联、马维尔及三星的Phoenix和东芝的定制主控。

  首先要消除几个错误的观念。第一个就是只要主控相同性能就差不多,这实在是太片面了,决定性能的还有每个厂商采用的不同颗粒质量和不同的主控固件。第二个错误就是某某品牌的主控一定就很好,这是很多人津津乐道的话题,但是这也是片面的。

  固态硬盘闪存颗粒

  固态硬盘闪存颗粒分为单层单元、多层单元、三层单元和四层单元,单层单元闪存俗称SLC,这种类型的闪存在读写数据时具有最为精确,并且还具有持续最长的数据读写寿命的优点。SLC擦写寿命约在9万到10万次之间。这种类型的闪存由于其使用寿命,准确性和综合性能,在企业市场上十分受众,但由于储存成本高昂。

  多层单元俗称MLC,它的命名来源于它在SLC的1位/单元的基础上,变成了2位/单元。这样做的一大优势在于大幅度降低了大容量储存闪存的成本,因为闪存作为SSD的核心,其生产成本通常都会反映在SSD的价格上并最终转嫁到消费者的身上。对于消费类SSD在前几年SSD开始普及的阶段起到了中流砥柱的作用。现在主要留存在高端以及企业级SSD市场。

  三层单元俗称TLC闪存,是闪存生产中最低廉的规格,其储存达到了3位/单元,虽然高储存密度实现了较廉价的大容量格式,但其读写的生命周期被极大地缩短,擦写寿命只有短短的500~1000次,也就是说,假如512GB的硬盘,写入后擦除最多可以写入256000GB~512000GB。同时读写速度较差,但是在现在主控算法和多层堆叠的技术更迭下,现在的TLC固态硬盘已经达到了非常稳定耐用的水平,消费者可以放心的选购TLC的SSD固态。

  四层单元俗称QLC,QLC每个单元可储存4bit数据,跟TLC相比,QLC的储存密度提高了33%。QLC不仅能经受1000次编程或擦写循环(与TLC相当,甚至更好),而且容量提升了,成本也更低。

  什么是固态硬盘的黑片和白片?

  所谓的黑片和白片,其实就是不太合格的产品。黑片是在原料阶段就被淘汰的部分,白片则是成品后再检测不合格的瑕疵品。虽然有瑕疵,但不可完全浪费掉,在这里面又有一个产业链,也就是晶片行业的废品回收再利用。

  黑片不是原厂封装的,是下游厂商自己封装,所以外观看起来就很粗糙,而且往往不打标。 很多廉价的MP3、U盘,即采用黑片制作,现在也流向SSD市场。在原厂中,黑片是规定要淘汰掉,不能流入SSD市场。但是,利益的驱使让这些黑片从不同渠道流入市场,这种当垃圾处理掉的废品,价格会非常低,工厂里都是按照吨计算。

  一些山寨SSD厂商,拿到这些SSD拆开一看,连个闪存的编码都没有。搜索一下淘宝,很多这种黑心厂商,SSD卖价格非常便宜,实则绝大部分闪存用得都是黑片。这种SSD不建议大家购买,使用一段时间会出现各种问题,如掉速比较严重、稳定性差。从质量上说,黑片NAND是很糟糕的,因为原厂就已经给其判了死刑,只是下游厂将其缩减容量后卖出,也就是阉割,质量还是很差,购买这种颗粒也等同于赌博。

  那么“白片”又是什么呢? 其实 白片就是封装后的原片中再检测到有瑕疵的颗粒,然后淘汰下来的垃圾。 原厂的NAND中是不能有白片的。 但晶圆厂为了回收一部分制造成本,也会将未打标的颗粒白片给下游渠道,然后这些渠道再将白片上打上其他标识。白片NAND的品质还是有一定保证,再经过筛选,在性能与寿命的指标就比较接近原片了。

  固态硬盘外置缓存

  由于TLC SSD堆叠层数的问题,原生的读取速度相较于MLC、SLC已经有较大的下降,那么这么来弥补呢?其中一个方法就是添加外置DRAM,拥有DRAM缓存可以对写入和耐久性带来巨大的提升,目前稍微高端一点的SSD都会带有64MB到1GB的DRAM缓存。

  DRAM是什么呢?简单来说DRAM就是一块内存颗粒,当你写入数据时可以做到充当缓存的作用,降低TLC带来的性能损失,一般来讲DRAM的大小大概是1MB对应1GB的分配方式。还有一种集成在主控内的缓存称为SRAM,这种缓存一般容量较小,例如DRAM-less设计的东芝TR200就只有32MB的SRAM。

  在NVMe协议下也给出了优秀的解决方案:HMB主机内存缓冲。相当于SSD的主控向内存借了一部分空间来充当缓存。该功能就出现在了东芝最新的迷你单芯片NVMe固态硬盘BG4当中。

  总结

  关于SSD,在选择的时候一定要擦亮眼睛,尽可能选择有保障的大品牌。硬盘有价,但里面保存的数据却是无价的。机械硬盘即使损坏了,如果情况不严重,里面的数据还是能就出来的;而固态硬盘全是芯片,一旦损坏,里面的数据基本上就灰飞烟灭了。

  已经买了电脑却对硬盘不满意的同学也不用太担心,因为目前笔记本电脑的硬盘不像处理器和显卡一样焊在主板上,一般情况下都是可以更换的,所以不用太过担心。重要的数据尽量在不同的地方多备份一下,无论是机械硬盘还是固态硬盘,在某些情况下都会出现数据丢失的问题,所以为了数据安全,多备份一份就多一份保障。

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