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行内人不愿说的秘密:固态硬盘性能爆炸的背后

中关村在线 2019-12-10

固态硬盘,作为 DIY 产业最具颠覆性的产品,从机械硬盘的不到百兆的性能,到当下超过千兆的输出,固态硬盘颠覆性的性能提升,到底是如何实现的?面对着当下鱼龙混杂的固态硬盘产业,普通消费者又该如何选择,从今天起,小编就为大家一一揭秘。

下面,咱们先从原理说起,浅聊固态硬盘产品性能颠覆性提升的秘密。

一言以蔽之,固态硬盘产品性能爆炸的秘密之一,便是存储介质和形态的革命。

众所周知,机械硬盘的内部结构主要是由物理磁盘、磁头以及马达等机械硬件构成,最重要的存储介质则是由金属制造的机械磁面。

而机械结构的固有特性或是天生缺憾便是,长久使用必然会出现老化以及结构性损坏;同时,由于马达和磁面的特性,使得读取性能的提升受限于机械结构和机械设计,在肉眼可见的当下,基本很难实现极致的性能提升。

而固态硬盘则另辟蹊径,从结构和介质实现突破,创造了完全不同于机械硬盘的产品形态。

固态硬盘产品的主要结构由闪存颗粒、主控芯片以及缓存芯片,以及三大组件承载的 PCB 板等单元构成,在结构上实现了高度的电子化以及可定制化,避免了机械结构或是机械设计带来的天然劣势,为实现了产品性能的飞跃提供了原生条件。

其次,便是关键性的存储介质的诞生。固态硬盘的存储介质是闪存颗粒,这是一种闪存 ( FlashMemory ) 本质上是一种长寿命的非易失性 ( 在断电情况下仍能保持所存储的数据信息 ) 的存储器,数据删除不是以单个的字节为单位而是以固定的区块为单位。

在固态硬盘中,NAND 闪存因其具有非易失性存储的特性,即断电后仍能保存数据,被大范围运用。根据 NAND 闪存中电子单元密度的差异,又可以分为 SLC(单层次存储单元)、MLC(双层存储单元)、TLC ( 三层存储单元 ) 以及 QLC(四层存储单元),此四种存储单元在寿命以及造价上有着明显的区别,在这里并不展开了。

正是基于长寿命、非易失性以及利用电荷进行读写数据等特性,使得以闪存颗粒为存储介质的固态硬盘,能够实现行业颠覆,将硬盘的读写性能实现成倍的提升的关键之一。

固态硬盘性能的提升,闪存颗粒绝对是关键要素之一,那么除了闪存颗粒之外,固态硬盘产品的性能还由哪些因素所主导呢?面对着众多存储厂商,我们又该如何选择呢?我们下期接着聊。

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