固态驱动器 (SSD) 是具有移动部件的传统硬盘驱动器的快速对应物。但他们适合你吗？在我们揭开 SSD 的神秘面纱时继续阅读。
过去几年，SSD 的可用性显着增加。它们的价格也出现了大幅下降，尽管它们的每 GB 存储容量仍然比传统驱动器贵。什么是固态硬盘？您在哪些方面从支付 SSD 的溢价中获益最多？如果有的话，您需要对 SSD 做些什么不同的事情？在我们消除围绕固态驱动器的阴霾时继续阅读。
什么是固态硬盘？
这可能令人难以置信，但固态硬盘实际上是相当古老的技术。SSD 已经以各种形式出现了几十年。最早的是基于 RAM 的，而且成本太高，只出现在超高端和超级计算机中。在 1990 年代，基于闪存的 SSD 出现了，但对于消费市场来说仍然过于昂贵，并且在专业计算圈之外几乎没有出现过。在整个 2000 年代，闪存的价格持续下降，到本世纪末，消费级固态驱动器开始进军个人电脑市场。
那么固态硬盘到底是什么？首先让我们回顾一下传统的硬盘驱动器 (HDD) 是什么。最简单的 HDD 是一组涂有铁磁材料的金属盘片。这些盘片在主轴上旋转（很像唱片在转台上旋转）。磁性盘片的表面由带有非常精细尖端（磁头）的微小机械臂（致动器臂）写入。通过改变盘片表面磁位的极性来存储数据。当然，它比这要复杂得多，但可以说，自动唱机臂在唱片上寻找轨道的类比与寻找数据的 HDD 的致动器臂和磁头相距不远。 . 当您想从磁性 HDD 写入或读取数据时，盘片旋转，磁头寻道，数据被定位。
相比之下，固态硬盘没有移动部件。尽管规模不同且存储空间大得多，但 SSD 与简单的便携式闪存驱动器的共同点比与机械 HDD 的共同点要多得多（而且肯定远远超过与电唱机的共同点！ ）。市场上绝大多数 SSD 都是 NAND 类型，这是一种不需要电力来维持数据存储容量的非易失性存储器（与计算机中的 RAM 不同，它一旦通电就会丢失其存储的数据熄灭）。与机械硬盘驱动器相比，NAND 内存还显着提高了速度，因为浪费了旋转和搜索的时间已从等式中删除。
NVMe 与 SATA SSD
您会在消费市场中经常看到两种类型的 SSD：NVMe SSD和 SATA SSD。它们以几乎相同的方式存储数据，但它们与您的计算机交互的方式却大不相同，这些差异导致了巨大的速度差异。
SATA SSD 使用SATA 3与您的计算机连接。它们的最大理论速度约为每秒 600 兆字节。它们通过 SATA 端口连接到您的主板。
NVMe SSD 使用 PCI Express (PCIe) 接口与您的计算机交换信息。PCIe 接口有多个版本，但在撰写本文时，PCIe 4.0 接口是最常见的。一些 PCIe 4.0 NVMe 驱动器的读取速度接近每秒 7 GB，比 SATA 3 快十倍以上。大多数 NVMe SSD 使用特殊的M.2 插槽连接到您的计算机，但其中一些使用传统的PCIe 端口。
较新的 PCIe 标准（如 PCIe 5.0）甚至更快——从历史上看，每个新标准的速度都是上一代的两倍。这意味着您可以非常合理地期望 PCIe 5.0 SSD 具有每秒 13、14 甚至 15 GB 的传输速度。
随着英特尔第 12 代处理器及其相应主板的发布，支持 PCIe 5.0 的设备最近开始进入消费市场，而 AMD 的新 Ryzen 7000 系列处理器也将全部支持 PCIe 5.0，所以找个时间寻找 PCIe 5.0 NVMe SSD 2022 年或 2023 年初。。
PCIe 5.0 还没有结束。我们知道PCIe 6.0 标准将使 PCI Express 的速度提高一倍，SSD 肯定会利用这一点。只是不要指望最早在 2024 年之前购买一台。
固态硬盘与传统硬盘的比较
了解 SSD 的工作原理非常好，将它们与您多年来一直使用的传统硬盘进行比较会更有帮助。让我们看一下逐点比较中的一些关键差异。
启动时间：SSD 没有启动时间，因为驱动器没有移动部件。当您在启动计算机或访问不经常使用的驱动器时听到一两声咔哒声时，HDD 的启动时间会有所不同——通常为几秒钟。
数据访问时间和延迟：SSD 的点亮速度很快，通常比 HDD 快 80-100 倍。通过跳过机械旋转和寻道程序，SSD 几乎可以立即访问磁盘上的任何数据。HDD 受到电枢的物理运动和盘片旋转的阻碍。
噪音：SSD 静音；没有运动部件意味着没有噪音。硬盘的范围从非常安静到非常笨拙的点击甲虫级别的声音。
可靠性：除了个别制造问题（坏驱动器、固件问题等）之外，SSD 驱动器在物理可靠性部门中遥遥领先。绝大多数 HDD 故障是由机械故障引起的。在某些时候，经过数万小时的运行，机械驱动器会简单地磨损。然而，在读/写寿命方面，HDD 胜出（磁盘没有写入限制，您可以更改极性和无限次）。
相反，SSD 具有有限数量的写入周期。这种有限的写入周期问题在人们谴责 SSD 的情况下被大肆宣扬，但现实情况是，普通计算机用户很难达到 SSD 读写周期的上限。例如，三星 EVO 850（较流行的 SSD 系列之一）等现代 SSD 可以处理数十年使用写入的数百 TiB 数据——比大多数人使用驱动器的使用量还要多。
此外，SSD 驱动器具有非常简洁的功能。当 NAND 模块的扇区达到其写入周期的末尾时，它们变为只读。然后驱动器从故障扇区读取数据并将其重写到磁盘的新部分。这通常会给您足够的时间来备份数据和购买新驱动器。
功耗：SSD 驱动器的能耗比传统 HDD 低 30-60%。在这里和那里节省奇数的 6 或 10 瓦似乎并不多，但在一台使用频繁的机器上，在一两年的时间里，它加起来了。
成本：SSD 不如 HDD 便宜。截至本文更新（2022 年夏季），传统 HDD 价格已跌至每 GB 数据不到 1 美分。在销售时，它们每 GB 的价格不到 2 美分！以历史标准来看，这是惊人的便宜。SSD比过去几年便宜得多。根据大小和型号，预计每 GB 支付 0.7 美元至 0.15 美元（同样截至 2022 年夏季）购买 SATA SSD。使用 PCIe 4.0 的 NVMe SSD 往往价格更高一些——它们的价格在每 GB 0.10 美元到 0.20 美元之间。虽然仍然比 HDD 贵，但选择 SSD 作为主驱动器并不算贵。
需要注意的一件事是，SSD 的价格往往会随着容量的增加而大幅上涨。出于这个原因，很多人选择较小的 SSD 作为系统驱动器（安装 Windows 和许多应用程序和游戏的地方），以及用于文件存储的更大、更便宜的 HDD。
固态硬盘的保养和供电
就运行操作系统、保存数据和与计算机交互而言，运行 SSD 驱动器时您真正注意到的唯一区别是速度的提高和噪音的降低。然而，当谈到照顾你的驱动器时，有一些至关重要的规则。
不要对驱动器进行碎片整理。 碎片整理在 SSD 上是没有用的，它会缩短使用寿命。碎片整理是一种技术，可以使文件更靠近在一起，并优化它们在 HDD 盘片上的位置，以减少寻道时间和磁盘上的磨损。SSD 没有盘片并且具有几乎瞬时的寻道时间。对它们进行碎片整理只会消耗更多的写入周期。默认情况下，对 Windows 中的 SSD 禁用碎片整理。
关闭索引服务：如果您的操作系统使用任何类型的搜索补充工具，例如索引服务（Windows 有），请将其关闭。SSD 上的读取时间非常快，以至于您实际上不需要构建文件索引，并且在 SSD 上索引驱动器和写入索引的实际过程很慢。
您的操作系统应该支持 TRIM。TRIM 命令允许您的操作系统与您的 SSD 驱动器通信并告诉它哪些块不再使用（因此可以清除）。如果不使用 TRIM 命令处理 SSD 上的一些内务管理，性能将迅速下降。现代版本的 Windows（7 及更高版本）、macOS（10.6.6 及更高版本）和大多数 Linux 实现（Linux Kernel 2.6.33+）都支持 TRIM 命令。虽然存在用于修改 Windows XP 等早期操作系统版本以半支持 TRIM 命令的注册表黑客和补充程序，但没有本机支持。您的 SSD 应与现代操作系统配对以获得最佳性能。
将磁盘的一部分留空。检查驱动器的规格以了解详细信息。大多数制造商建议保持 10-20% 的驱动器是空的。这个空白空间用于辅助均衡算法（它们在 NAND 模块之间重新分配数据，以最大限度地减少驱动器的总磨损并确保长寿命和最佳驱动器性能）。空间太小，调平算法会随着时间的推移而工作，并且会在驱动器上过早磨损。
在第二个驱动器上存储媒体：在 SSD 价格大幅下降并且与普通硬盘相比具有成本竞争力之前，将大量媒体文件存储在昂贵的 SSD 上是没有意义的。如果您要存储多 TB 数据，请尽可能选择大型传统 HDD 作为辅助驱动器。
投资 RAM：与 SSD 的成本相比，RAM 便宜。您拥有的 RAM 越多，SSD 上的磁盘写入次数就越少。通过确保您的系统安装了足够的 RAM，您可以延长昂贵 SSD 的使用寿命。
固态硬盘适合我吗？
至此，您已经上了一堂历史课、逐点比较，以及一些让您的 SSD 保持最佳状态的技巧，但 SSD 适合您吗？检查所有适用的内容并准备好刷掉您的信用卡：
- 您需要几乎即时的启动时间：您可以使用 SSD 在几秒钟内从冷启动到浏览网页；对于传统的 HDD，相同的窗口通常是几分钟。
- 您希望以极快的速度访问一般应用程序和游戏：我们已经说过很多次了，但 SSD 的速度非常快。您会看到需要从磁盘加载的任何内容的速度都得到了显着提升。这意味着，在游戏中启动应用程序和游戏、加载大文件以及加载新关卡都会变得更快。
- 您想要一台更安静、耗电更少的计算机：如上所示，SSD 安静且耗电量显着减少。
- 您可以使用两个驱动器；一个用于您的操作系统，一个用于您的媒体：除非您只存储少量家庭照片和一两张 CD，否则您将需要更实惠的传统 HDD 来存储大文件。
- 您愿意为摇动 SSD 的好处支付额外费用：SSD 比以往任何时候都便宜，而且绝不超出预算系统的范围。但是，它们的成本仍然高于传统 SSD。
如果您要为引导驱动器购买存储空间，答案肯定是肯定的。你需要一个SSD。真正的争论在于您是否需要NVMe SSD 或 SATA SSD。NVMe驱动器的价格在过去几年中大幅下降，并且它们的购买价格通常与 SATA SSD 大致相同。
如果您购买是为了扩展存储空间而不是运行启动驱动器，并且您的清单看起来比空的更完整，并且多付一点钱也没什么大不了的，那么恭喜你——看起来 SSD 就在你的未来。