什麼是固態硬碟？你需要知道的關於固態儲存的一切

如果您想知道“什麼是SSD？” 但對它瞭解不多，你來對地方了。固態驅動器 (SSD) 是一種儲存裝置，無需恆定電源即可永久讀取、寫入和儲存資料。

SSD與硬碟驅動器 (HDD) 有何不同？哪一個更好？您如何選擇適合您需求的SSD？

在本指南中，我們將幫助您瞭解SSD是什麼、SSD和HDD之間的區別、各種型別的SSD以及如何選擇最好的。

1. 固態儲存 (SSD) 的歷史
2. SSD和HDD之間的區別
3. 何時需要使用SSD
4. 不同型別的SSD
5. SSD的優缺點
6. 固態硬碟定價
7. 如何選擇合適的SSD

固態儲存 (SSD) 的歷史

一個2.5英寸托架SSD（圖片來源：Dsimic，來自維基共享資源）

您知道SSD儲存及其發展的漫長曆程始於1950年代嗎？

是的，就是這麼老！

當時，他們通過兩種類似的技術將它們用於第一代計算機（真空管計算機）：卡容量只讀儲存和磁芯 儲存器。

然而，這兩種解決方案在1950年代和1960年代隨著更便宜的儲存元件（如鼓儲存器）的日益普及而過時。

隨著技術的不斷髮展，到1970年代和1980年代，SSD重新出現，但它們非常昂貴，直到Dataram在1976年推出Bulk Core SSD才被廣泛採用。儘管這個2 GB SSD革命性的創造仍然使用核心記憶體，它具有高度的相容性，並且比固定磁頭磁碟執行得更快。

公司開始開發SSD技術，例如1983年配備128 KB SSD氣泡儲存器的Sharp PC-5000。到1990年代，基於快閃記憶體的SSD被引入並開始在全球流行，但它們仍然很昂貴（高達47,000美元）。

2003年，創見推出了價格低至50美元的帶有並行高階技術附件（並行ATA或PATA）聯結器的廉價快閃記憶體SSD。PATA聯結器將硬碟插入計算機。

直到2006年，三星才開始大規模銷售32 GB容量和PATA介面的快閃記憶體SSD。OCZ Technology於2009年推出了充足的儲存SSD，配備了1 TB的基於快閃記憶體的SSD，而Virident Systems在2012年開發了具有高達2.2 TB儲存的第二代基於快閃記憶體的SSD。

到2012年底，我們看到了適用於高效能應用的可靠企業級快閃記憶體驅動器，例如英特爾的SDD DC S3700驅動器。對速度、高效能和可靠性的日益增長的需求是SSD比HDD增長和進步的關鍵因素。

SSD和HDD之間的區別

要了解SSD的炒作，您應該首先了解它的工作原理以及它與HDD等傳統儲存技術有何不同。儘管SSD和HDD都用於儲存資料，但它們的操作方式不同。

硬碟的工作原理

HDD的存在時間比SSD長。您可以在各種電子裝置中找到它們，例如桌上型電腦、膝上型電腦、遊戲機、手機和平板電腦。但是，由於其操作方法，它現在被認為是一種用於儲存資料的舊技術。

硬碟驅動器（圖片來源：  Wikimedia Commons）

如果您熟悉舊唱機，硬碟驅動器有點相似。HDD是一種機電、易失性儲存裝置，由圍繞主軸（中心軸）旋轉的多個碟片（磁碟）組成。它有一個機械臂，使其能夠寫入和讀取資料。

有兩種流行的HDD尺寸：用於膝上型電腦的2.5英寸HDD和用於桌上型電腦的3.5英寸HDD。HDD的速度取決於它每分鐘旋轉的次數。

SSD的工作原理

與HDD不同，SSD儲存裝置沒有移動部件，訪問時間幾乎是即時的。使用SSD，資料儲存在微晶片中，速度更快。SSD比HDD體積更小，甚至可以直接安裝到主機板上。您可以說它是一種更先進、更復雜的USB記憶棒形式。

SSD驅動器（圖片來源：  Wikimedia Commons）

SSD依賴於基於快閃記憶體的記憶體，NOR和NAND是兩種最流行的快閃記憶體型別。大多數SSD使用NAND快閃記憶體，因為它的寫入速度比NOR更快且尺寸更小。NAND是一種非易失性快閃記憶體，即使磁碟已關閉，也可以將資料儲存在其中。

HDD有一個機械臂來讀取和寫入資料，而SSD使用處理器（控制器）來讀取和寫入資料。它還負責儲存、恢復、快取和清理資料。

SSD讀寫資料的速度，連同它的整體效能，是由它的控制器決定的。

為什麼SSD比HDD好

現在，讓我們來看看儲存驅動器之戰。儘管許多資料中心和預算消費者仍在銷售和使用優質的旋轉磁碟，但更多的企業和消費者正在轉向SSD。原因如下：

• 速度：速度是SSD相對於HDD最突出和最顯著的優勢。由於沒有移動部件，SSD讀取資料的速度比HDD快10倍，寫入速度快20倍。此外，HDD的複製過程介於30 MB/s和150 MB/s之間，而標準SSD需要500 MB/s。這樣，SSD可提供更快的啟動時間、應用程式和檔案（例如遊戲和視訊）的載入時間以及資料傳輸。

• 能源效率：由於HDD依賴於大量機械操作，因此它是耗電量大的儲存。相比之下，SSD更節能、耗電更少，從而延長了電池壽命。

• 不會過熱： SSD更耐熱，而HDD往往會過熱，從而影響系統的整體效能。

• 構建：沒有移動部件使SSD在耐用性方面優於HDD。它是一種更可靠的儲存裝置，不會振動，並且可以承受HDD無法承受的衝擊。SSD也很安靜，而HDD很吵。

• 重量：與HDD相比，SSD重量輕，使其在效能和功能方面更加高效。

何時需要使用SSD

鑑於SSD相對於HDD的各種優勢，許多人和公司都在採用它們。但這並不一定意味著您必須擁有SSD或在其上耗盡您的錢包。

因此，讓我們看一下SSD的一些頂級用例。

1. 業務

SSD因其高速、高效能以及檔案傳輸和訪問時間的可靠性而成為管理和儲存大量資料的企業和企業的絕佳選擇。

以程式設計和圖形設計為例。儘管HDD因其大儲存容量而在圖形設計師和程式設計師中很常見，但專業人士最近已轉向SSD以提高速度。與HDD相比，它們可以在更短的時間內交付更多專案。

2. 網站託管

速度是網路託管行業的一個重要因素。如果您的網站載入緩慢，您將失去收入和流量，最終扼殺您的線上業務。您知道速度是提高您的網站在Google上的排名的關鍵因素之一嗎？

專業網站包括豐富的內容和互動功能，尤其是託管在WordPress上的資料庫密集型網站。SSD的快速讀/寫速度有助於減少延遲並快速執行請求，從而使您的WordPress網站載入速度更快。我們已經詳細介紹瞭如何加快WordPress網站的速度。

資料安全是使用SSD的另一個重要原因，因為HDD容易出現機械故障，從而導致資料丟失風險。如上所述，SSD更能抵抗物理損壞，使其成為保護資料的更好選擇。

與HDD不同，SSD不會受到資料碎片的影響，從而提高了整體效能。它們的低功耗也是網路託管公司節省電力和降低電力消耗的理想選擇，從而使它們變得更加環保。

3. 遊戲

SSD受到遊戲愛好者的歡迎，這不足為奇。SSD的效能非常適合遊戲，從速度到耐用性和能源效率。如今的遊戲載入了大量紋理和模型，使用HDD載入可能需要3分鐘。但是使用SSD，同樣的遊戲將在不到一分鐘的時間內載入。

4. 旅行

無論您是研究人員、公用事業工作者還是博主/vlogger，如果您經常出差，您都需要一個行動式SSD。SSD和HDD確實有內部和外部兩種形式。但是，SSD由於其非易失性機制而更耐用，並且與外部HDD相比不佔用太多空間。

不同型別的SSD

當今市場上有不同型別的SSD。您可能聽說過“SATA”、“NVMe”、“ PCIe ”和“M.2”等術語，但它們到底是什麼？

首先，不同型別的SSD主要取決於儲存單元與計算機或伺服器之間的連線介面。讓我們深入瞭解每種型別。

不同型別的SSD（圖片來源：Tech Society）

SATA

與SSD一起使用的第一個介面或一代稱為序列高階技術附件 (SATA)。它是硬碟驅動器和儲存裝置中最常用的介面。

SATA提供高達600 MB/s的速度，其尺寸適合大多數膝上型電腦和PC，因此很受歡迎。SATA還具有較小的尺寸，稱為mini-SATA (mSATA)。

SATA是所有SSD型別中速度最慢的，但它的資料傳輸速率仍比HDD快5倍。

NVMe

Non-Volatile Memory Express (NVMe) 是一種適用於SSD的協議，它允許資料交換速度高達2600 MB/s，幾乎是SATA SSD的5倍。NVMe SSD比SATA SSD更新，通常使用外圍元件互連快速 (PCIe)，接下來將更詳細地討論。

NVMe SSD比SATA SSD更貴，通常需要更多功率。這就是為什麼它們僅用於特定需求，例如優先考慮高資料處理和傳輸速度的企業。

NVMe協議也適用於快閃記憶體，這意味著即使是外部或行動式NVMe SSD的執行速度也與內部連線的NVMe SSD一樣快。

PCIe聯結器

您還可以根據使用的聯結器對SSD進行分類，這些聯結器定義了資料傳輸速度。

PCIe是用於將高效能顯示卡直接連線到主機板的相同聯結器。當NVMe SSD使用PCIe聯結器時，它們可以提供儘可能快的資料處理和傳輸速度。

但是，在處理較大的檔案（50 GB或更大）時，速度或頻寬的差異最為明顯，但在啟動Windows或啟動遊戲時，它與使用典型SSD並沒有太大區別。

M.2 聯結器

M.2聯結器以前稱為下一代外形尺寸 (NGFF)，可確保SSD達到儘可能快的速度（高達2600 MB/s）。如果計算機的主機板沒有M.2聯結器，則可以選擇使用帶有M.2聯結器的PCIe卡將NVMe SSD連線到主機板。

如果計算機的主機板已經有M.2聯結器，您會發現標有“SATA M.2”或“NVMe M.2”的儲存。但是，如果主機板沒有它並且有一個帶有內建M.2聯結器的PCIe 卡，它將被標記為“PCIe NVMe M.2 SSD”。

M.2聯結器的尺寸相對較小，可以替代mSATA。它也適用於小型膝上型電腦以及大型裝置。M.2聯結器與SATA、PCIe甚至USB 3.0相容。

SSD的優缺點

從到目前為止我們討論的關於SSD的內容中，您現在對它們的主要優勢有了一個很好的瞭解。

讓我們回顧一下：它們比傳統磁碟驅動器快得多。它們也更可靠，因為它們提供更穩定的效能。更重要的是，它們節能且體積更小。

SSD的缺點是什麼？好吧，SSD在一些事情上確實落後：

• 價格點：價格是SSD最顯著的缺點。儘管它們變得更便宜並且每天都在變得更實惠，但它們仍然比HDD更貴。也就是說，SSD仍然不適合所有人，尤其是預算緊張的使用者。

• 儲存容量：一些使用者優先考慮儲存容量而不是效能，因為他們通常將儲存用於電影、音樂、照片等大型檔案。雖然SSD可以為您提供高達4 TB的儲存空間，但它們仍然受到限制如果將它們與HDD進行比較，則容量。

• 有限的寫入/擦除： SSD具有有限的寫入/擦除週期。例如，消費級SSD的寫入/擦除週期數有限，介於3,000–5,000個週期之間。高階SSD的寫入/擦除週期可達100,000次。

固態硬碟定價

儘管SSD通常比HDD貴，但對SSD的需求一直在迅速增長，尤其是對於基於雲的平臺，因為我們在上面討論了這些好處。自推出以來，其他因素也導致SSD價格下跌。

例如，過去幾年NAND快閃記憶體的價格一直在下降。此外，從32層和64層技術轉向96層和128層工藝，使得在更小的空間中安裝更多的儲存空間，從而降低了材料成本。

另一個因素是當今市場上面向消費者的SSD種類繁多，從預算友好型到高階選項。例如，您可以以低至150美元的價格購買具有1TB儲存空間和3D NAND NVMe Gen3x4 PCIe M.2 2280介面的ADATA XPG SX8200 Pro，或者以60美元左右的價格購買具有500 GB儲存空間的Crucial 英睿達MX500 3D NAND SATA SSD。

當您購買SSD時，請計算每GB的成本。但請記住，大容量驅動器（大於256 GB的驅動器）將為您帶來更高的價效比。

如何選擇合適的SSD

選擇正確型別的SSD取決於幾個因素，包括您的預算、所需儲存容量的大小以及裝置型別（桌上型電腦、膝上型電腦、伺服器等）。

1. 預算

最實惠的儲存形式確實是HDD，而SSD，即使有所有型別，通常也更貴。

SATA SSD是最實惠的SSD型別。換言之，如果您的預算不多，但追求效能，那麼SATA SSD是最適合您的選擇。

另一方面，如果預算不是問題，效能更好的NVMe是更有效的選擇。

2.儲存容量

SSD的儲存容量越來越大。容量越大，它們的成本效益就越高。一個簡單的計算可​​以幫助您準確確定您的PC中需要多少SSD儲存空間。

首先，瞭解您平均每月使用多少資料。然後，新增至少20%以確保安全。這就是您需要的儲存方面。

例如，如果您使用的所有檔案和資料的平均總大小為700 GB，那麼1 TB的SSD將非常適合您。但是，如果您的使用量不超過500 GB，那麼512 GB的SSD似乎就足夠了。

3. 裝置型別

由於SSD及其聯結器的不斷髮展，它們的尺寸不斷變小，同時保持其效能。因此，大多數SSD與大多數計算機裝置及其主機板相容。

也就是說，使用的SSD型別取決於您的裝置是否與其相容。但這始終可以使用適當的聯結器進行調整。

唯一不適用於某些裝置的型別是SATA SSD，因為它的尺寸很大。這就是為什麼它在更大的裝置（例如桌上型電腦）中更常見的原因。

另一方面，NVMe SSD幾乎相容所有裝置，尤其是在使用M.2聯結器時。

如果您仍然不確定應該使用哪種SSD型別，請檢視以下比較表：

小結

毫無疑問，由於企業和網路託管服務的需求增加，SSD市場正在蓬勃發展。但SSD會永久取代HDD嗎？鑑於HDD的大容量儲存容量和可承受的成本，目前仍不確定HDD是否會成為過去。

然而，SSD的成本正在下降。它們具有不同的儲存容量、大小和配置，使它們比以往任何時候都更實惠。

我們建議您在桌上型電腦和膝上型電腦上使用SSD而不是HDD。