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2023-03-29 12:33:41

固态硬盘与硬盘有什么区别

来源:东橙设计网站策划部

数据的急剧增加要求不断开发数据存储的新想法。早在1956年,IBM就推出了第一款基于磁存储的硬盘驱动器(简称HDD)。

当时,5 MB的存储容量需要一个重达500公斤(!1980 年,希捷推出了采用 6.5 英寸技术的 25 MB 硬盘 – 价格:1,000 美元。仅仅11年后,第一款2MB容量的5.100英寸硬盘问世。与此同时,第一个带有闪存的固态驱动器(SSD)问世。如今,SSD 已经在许多领域取代了 HDD。但经典硬盘并没有死。了解 HDD 存在的理由以及它与 SSD 的区别。

固态硬盘与硬盘:它们是如何工作的?

与 SSD 不同,HDD 由带磁的旋转磁盘组成,这些磁盘分为磁道和扇区。HDD 有一个读/写磁头,该磁头在旋转磁盘上移动。因此,要存储的信息通过磁化写入磁盘。不同的磁化部分也用读/写头再次读出。

粗略简化,读取过程可以比作播放唱片。一旦在索引(唱片封面)上选择了标题,读数头(唱片指针)就会被放置在唱片上两个标题(数据轨道)之间的可识别空间中,以扫描数据(在本例中为音乐)。如果你想听到另一个标题,你从头开始。借助 HDD,接口和标准化连接器可确保与计算机环境的通信。HDD 的内部控制器将读/写磁头移动到硬磁化存储磁盘上的寻址部分。即使没有电源,数据也会保留在 HDD 磁盘上。

与SSD不同,HDD的结构需要高精度的机械。磁性存储盘位于精密轴承中,由高性能计算机和服务器的电动机设置为5,400至15,000 rpm的定义转数。读/写磁头通过单独的驱动器旋转到所需位置。这也需要最高的精度,因为磁盘上的数据轨道只有大约75纳米宽 - 这很小!头部本身“漂浮”在磁盘上方 25 纳米的旋转气流上。相比之下,人类头发的直径为300纳米。如果读/写磁头和磁盘接触,就会发生臭名昭著的磁头崩溃,这通常会导致数据丢失。

SSD和HDD之间的区别非常显着。在SSD中,不再有机械运动部件,没有旋转磁盘,也没有读/写磁头。数据存储在半导体单元中。这利用了半导体(固态)的特性,即一旦假设充电状态,就能够保留 - 即存储 - 充电状态。要存储的信息由控制器分布在数百万个半导体单元中,控制器根据要求“分层”数据,并在必要时重新排列数据。由于消除了电动部件,SSD 在功耗方面也比 HDD 表现更好。此外,重量和尺寸测量值较低。

固态硬盘与硬盘的使用寿命

由于HDD和SSD之间存在如此多的技术差异,因此值得研究这些存储技术的使用寿命。机械解决方案现在非常复杂,但它们会受到自然磨损,主要是由于摩擦(否则会有永动机)。这导致硬盘的使用寿命约为五到十年。该值可能会进一步偏离,具体取决于存储介质的热负荷和机械负荷。一些制造商承诺硬盘寿命长达 114 万小时(换算成大约 <> 年)。有几个诊断程序可以读出硬盘的“健康状态”。

与 HDD 相比,SSD 的使用寿命通常由最大可执行总数据量指定。这方面的术语是“写入的总字节数”(缩写:TBW)。制造商为消费者出售具有 240 GB 容量的 SSD,保修期为三年,总数据量为 72 TB。转换后,这允许每天 65 GB。典型的 PC 工作站每天写入 20 到 30 GB。因此,样本 SSD 应该可以使用大约十年。在使用大型视频或图像文件的情况下,总数据量可能会更快达到。

工业质量的 SSD 目前可实现高达 500 万个写入周期,并呈上升趋势。因此,例如,带有SSD的服务器是面向未来的存储技术的首选解决方案,特别是因为它们还可以降低服务器群的能源需求并减少其生态足迹

监控程序也可用于 SSD,可用于跟踪驱动器的状态。此外,SSD的固件通常可以更新,从而通常可以改善数据管理。

SSD 与 HDD 上的数据的安全性如何?

HDD的最大危险是读/写磁头由于机械影响而崩溃。这通常与数据的完全丢失有关。但是,材料磨损造成的数据丢失的可能性更大。这些通常以越来越频繁的错误形式出现。HDD上的数据以这种方式完全丢失的情况并不常见。

SSD(工业和消费级)现在具有出色的数据安全价值。但是,即使是专业人士通常也无法保存有缺陷的SSD。

提示

无论您选择哪种存储解决方案,定期备份数据都可以在存储介质意外停止工作时保护您免受不愉快的意外。了解数据备份在 Windows 10 下的工作原理

性能

我们将比较SDD与HDD最重要的性能数据。由于技术的发展,SSD的性能数据可以在短时间内提高很多。因此,表中的值应被视为近似值。


SSD 与 HDD 在定价方面的比较

与所有硬件一样,一旦产品上市一段时间并成熟,价格就会稳步下降。在 2020 年 145 月撰写本文时,SSD 的价格约为每 TB 存储容量 4 美元。因此,对于SSD上的600 TB存储空间,您可以很快进入50美元的范围,具体取决于驱动器附带的额外功能-与HDD明显不同,HDD每TB的成本仅为35美元左右。更大的 HDD 存储容量甚至更便宜,通常远低于每 TB <> 美元。

哪个硬盘适合哪个用户?

理想情况下,计算机操作系统应在 SSD 上运行。大型程序只是从固态存储更快地启动,使工作更快、更容易。就工作数据而言,您可以在SDD与HDD之间做出决定。

较大的数据档案(如照片、视频和音乐)以及精心制作的构建文件应存储在 HDD 上,最好在单独的硬盘驱动器上存储两次。

给游戏玩家的一些信息:游戏当然是从 SSD 快速加载的,但使用现代固态存储,游戏本身并没有变得流畅,因为 RAM、处理器和计算机的显卡在两者之间洗牌。

总结

操作系统和大型程序从SSD启动速度更快。大量数据,尤其是数据存档的数据,在经典硬盘上得到了很好的处理。

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