现在 SSD 的容量不断上升,价格却在降低,使得淘汰 HDD 的呼声越来越大,但评价一块硬盘的优劣应该从多个维度考虑,如果只追求速度快,最后往往落入隐形的陷阱。本文会为你详细介绍选购 SSD 应该注意的方方面面,让你买到最适合自己的 SSD 硬盘。

什么是 SSD 如何工作:
之所以称之为固态硬盘,是因为它内部没有传统机械硬盘那样的移动部件和旋转的盘片,SSD 内部的部件都是固定不动的。固态硬盘中数据被存储在名为「闪存」的存储芯片中。
闪存有两种类型:NOR 和 NAND。两种闪存芯片都由很多的浮栅晶体管组成,晶体管是存储数据的最小单元,就像机械硬盘中的磁性物质代表 1 和 0。 晶体管构成网格,根据网格中晶体管的数量,单个网格的容量在 256kb-4MB 之间。 NOR 与 NAND 的区别是单元之间的接线方式不同。在 NOR 闪存中,网格单元并联连接,在 NAND 中则是串联连接。这意味着 NOR 闪存需要更多导线,因此他们的体积更大,结构更复杂。NAND 使用更少的导线使得它可以更高密度的封装。
最终的结果就是 NAND 闪存成本更低,并且同体积下可以拥有更多存储空间,这使得它普及度更高,面向个人消费者的产品都是 NAND。NOR 闪存则适合用在低密度,高速的只读应用中。 SSD 之所有比 HDD 更快,是因为 SSD 的主控知道所有网格的确切位置,因此当系统的需要使用某个文件的时候,SSD 可以直接给它,响应时间以纳秒。

简单对比一下 SSD 与 HDD 的优劣:
SSD 比 HDD 更快。显而易见;
SSD 更不容易坏。因为 HDD 内部是机械结构,装机晃动都有可以损坏它,但SSD 更怕静电和短路;
SSD 更安静。同样因为 HDD 的机械结构,导致它的声音更大,发热也更大;
HDD 更便宜。HDD 的价格每 GB 大约 1.4 – 2.1 毛。SSD每 GB 大约 7 毛;
SSD 更省电。如果用在笔记本上平均可以提升 45 分钟续航。
HDD 更适合冷存储存。SSD 长时间不通电存储信息的最小单位「电子」会丢失,导致数据丢失,一般建议每年至少通一次电。HDD 可以不通电时间更长,但最终结果还是会丢失。

很多朋友买固态只看容量和速度,一不小心就踩到了「闪存颗粒」这个天坑。
闪存颗粒不断升级迭代,按版本顺序排列是:SLC、MLC、TLC、QLC,QLC 是最新技术(但是最差)。
晶体管是存储数据的最小单元,可以把整个硬盘想象成监狱,每个晶体管单元就是一间牢房,存储数据的最小单位电子(bit)就是牢房中的囚犯。自然,监狱里的囚犯越多硬盘容量就越大。
单级单元 SLC 时代,囚犯数量不多,每个囚犯可以住单间,也就是每个单元只放一个数据单位;
多层单元 MLC 时代,囚犯变多了(大家对硬盘的容量需求增加),但监狱就那么大,怎么办呢?只能把两个囚犯关一间房,也就是每个单元房存放两个数据单位;
三级单元 TLC 时代,发现还不够,于是开始把三个囚犯关一间房。

我们都明白一个道理,人越多越难管理,效率越低(读写慢),一个东西使用的人越多,耗损越快(寿命短)。
SLC 是最初的技术,它密度低,所以容量都比较小,但速度最快,并且使用寿命非常长,但是因为太贵了,现在基本只用在企业级存储。价格动辄上千、上万;
MLC 是折中选项,它虽然一些方面不如 SLC ,但综合考虑价格、容量、寿命、速度后属于最适合个人消费者的产品,做系统盘或者大文件处理,比SLC 便宜3倍左右,小淙比较推荐用 MLC 做系统盘或存放重要数据(再不买就停产啦);
TLC 密度更高,虽然使用了缓存技术,但速度依然不如前两个,并且寿命比前两者少了2-10倍。适合需求普通消费者,用来做系统盘、游戏盘、临时盘(U盘、移动硬盘等)都没问题。价格是 MLC 便宜一半左右,小淙比较推荐用 TLC 做系统盘、仓库存放电影游戏等;
四级单元 QLC,顾名思义。虽然消费者对 QLC 哀怨连连,但挡不住厂商挣钱的步伐,QLC 的固态硬盘正在飞速普及中。小淙绝对不推荐买QLC。

SLC 用两种电压变化来表示 0 或 1(1bit),MLC 用 4 种电压变化来表示11、10、01、00(2bit),TLC 用八种电压变化(3bit),QLC用 16 种(4bit)。
闪存单元每次写入和修改数据都在改变电子的电压状态,而每一次状态改变都会导致隔离硅氧化物损耗,这是导致寿命缩短的主要原因。

目前大多数 NVMe 协议(后面讲) SSD的正常读写速度是 1500 MB /s 左右。但正在普及的 QLC 只有 80-160 MB/s(持续写入),比机械硬盘还慢。 TLC 的寿命应该在 5 年以上,但 QLC 只有 3-5 年,既然厂商一再声明新技术各方面良好,那为什么还要一再缩短硬盘保修时间?
不同颗粒面向不同市场和人群其实没有问题,但多数商家并不会写明使用了那种颗粒,因为他们要把不同颗粒混着卖,让「残缺」的新颗粒逐渐替代稳定的旧颗粒,几年前我们还有很多 MLC 硬盘可选,现在几乎只有三星还在生产 MLC 硬盘,利润更高但速度和寿命更差的 TLC 已经占据市场。
另外闪存曾经以单层排列,但降低成本,现在制造商几乎都将存储单堆叠起来,称为3D 闪存。只要知道现在市面上大多都是 3D 闪存,并不稀奇。不会被忽悠就够了,没有必要深入了解。

闪存颗粒有很高的技术门槛,其商业模式与内存一样,通常是多家厂商合作,分工一般是 Fab(生产)和 Design house(设计),最终主导权一定是在生产方手中(可参考华为与台积电)。像闪迪、金士顿这样的都属于 Design house 和封装销售商,真正的大佬还是为他们提供闪存颗粒的 Fab。
目前能够批量提供固态颗粒的制造商有:
三星:存储业的龙头,全球市场份额第一,三星工厂一起火,全球固态都涨价;
海力士:仅次于三星,拥有完备的生产能力;
西数:机械硬盘的龙头,但经过几次收购后也有了自产闪存颗粒的能力;
东芝(闪迪):东芝以前做内存和固态,后来放弃了内存业务,闪迪严格来说没有自己的 Fab,但它持有东芝的股份,所以产品大多和东芝一样,换了个壳。(闪迪已经被西数收购,也可能用西数的颗粒,但和东芝更亲密);
镁光:主要业务是内存,2006年与英特尔合作生产固态颗粒,后来解散但两家都掌握了固态颗粒研发和生产技术;
英特尔:与镁光散伙后自己造固态,除了传统的 3D 结构外,英特尔和镁光还合作研发了一种新结构。
以上企业可以说掌握了全球固态的命脉,他们自己的产品都用自己的优质颗粒,属于地球最高品质。但全球固态品牌还有那么多?他们的颗粒哪里来?

颗粒生产出来后会经过严格的测试,将结果分为原片(正片),白片和黑片。品质最好的原片就贴上自己的牌投入市场,但白片和和黑片也不能浪费啊,少部分会用在自家低端产品上(西数绿盘),大部分会卖给下游没有自产能力的厂商,让他们贴自己的牌去卖。

小淙只推荐大家购买原片厂的产品。

主控相当于固态的 CPU,它管理控制存储单位进行读写动作,合理分配任务到存储单元上,同时它还是内存与硬盘之间的中转站。主控直接影响 SSD 使用体验和寿命,某种程度上主控的重要性和技术含量比闪存更高。

但是现在除了三星外更多的厂商选择将主控交给专门的主控供应商,例如慧荣、群联、云莲、智微和瑞昱。
另外随着国内自主自研的战略发展,也有不少国产主控厂商开始发声,例如已经上架京东的国产长存颗粒+联芸主控的 光威弈Pro 固态硬盘。虽然比不上三星等一线大厂,但已经超过很多二流换皮厂商,这是巨人崛起的第一步。感兴趣的朋友可以支持一下。
我们只买固态没必要深入研究主控,只要记住买大厂原片就好了,因为大厂不会在主控上亏待自己。

SSD 目前主要有三种外形尺寸,应该选择哪种外形还需要看主板插槽是否支持。
2.5 英寸 SATA:这是最常见的类型,尺寸与笔记本的机械硬盘一样(2.5英寸),所有主板都支持 SATA 接口,安装无压力
。只是这个尺寸放在某些台式机会可能会无法固定,不过这都不是问题。



M.2 的固态也有 SATA 接口的。
NVMe 与 SATA 相比速度更快,最新的 SATA III 最大吞吐量是 600MB/s,而 NVMe 可以高达 3500MB/s。
所以在购买 NVMe M.2 固态前要确保你的主板确实支持 NVMe 接口。




