引言
做这个系列文章,不能让“小白”一夜之间变成“大神”,但能让大家对于你所在使用的数码产品有一个基础的认识,选购的时候能更好地阅读我们的推荐,也不用担心被奸商忽悠。
适用人群
之前也听不少朋友反映,看我们的推荐帖,有一些词汇和术语看不太明白,因此这个「玩机社科普」主要针对的就是这类人群。我们会用尽量浅显易懂的语言,去阐述电脑和数码产品中常见的参数;一些比较复杂的,与日常使用关系不同的参数,我们就不会在这个系列的文章里细讲了。
今天来讲讲硬盘。
一、硬盘是做什么的?
硬盘是电脑最主要的储存设备,属于外部存储器。电脑硬盘有两种,一种是机械硬盘,一种是固态硬盘,它们工作原理不同,但是功能是一样的。
硬盘简介:
硬盘相当于电脑“仓库“,软件运行的时候,先把数据调入内存,经过CPU一系列运算处理之后,再输出文件到硬盘中。
硬盘是一种永久性的存储介质,断电之后硬盘里的所有数据都不会被清空。
尽管CPU与软件的数据交换是通过内存来完成,但是在调入内存的过程中,硬盘的读写速度同样影响使用体验,因此选一块好的硬盘非常重要;不仅如此,硬盘往往存放个人的重要资料,硬盘有价,资料无价,选一块靠谱的硬盘,更是我们买电脑时需要注意的一件事情。
二、机械硬盘
机械硬盘依然是目前电脑大容量存储的首选,价格比起固态硬盘更低,是不少人为小姐姐们挑选的”大别墅“。
机械硬盘简介(摘自百度百科)
机械硬盘(英文名:Hard Disk Drive, 简称HDD )由一个或者多个铝制或者玻璃制的碟片组成,这些碟片外覆盖有磁性材料,在平整的磁性表面存储和检索数字数据。
使用时,硬盘高速旋转,磁头定位在盘片的指定位置上进行数据的读写操作。数据通过离磁性表面很近的磁头,由电磁流来改变极性方式被电磁流写到磁盘上,可以通过相反的方式读取。
机械硬盘的选购相对来说比较简单,只需要留意以下几个参数即可。
1尺寸
现在采用SATA接口的机械硬盘有两种尺寸,一种是3.5寸,一种是2.5寸的:
▲3.5寸和2.5寸机械硬盘大小对比
大多数台式机机箱都能容纳3.5寸机械硬盘,有专门的机械硬盘位置可以放;2.5寸机械硬盘主要用于笔记本电脑和小机箱,装机的时候要留意机箱是否有3.5寸硬盘位,以及位置是否与风扇位冲突(尤其是小机箱用户)。
2叠瓦式和垂直式硬盘
可能之前看过我们推荐的朋友就知道,我们建议选择“垂直式”的硬盘。“叠瓦式“和”垂直式“是目前两种机械硬盘磁记录技术。
(1)垂直式
简称PMR,磁道之间不重叠,随机读写更快,寿命长。
(2)叠瓦式
简称SMR,是硬盘厂商为了提高机械硬盘容量而研发的一种新技术:
▲叠瓦式硬盘原理图
你可以把叠瓦式硬盘的磁道想象成屋顶的瓦片,就像这样:
▲瓦片之间相互叠加,相同的面积下能排列更多的瓦片
磁道之间会存在间隙,间隙越小磁盘所容纳的信息也就越多,叠瓦式设计能缩小磁道之间的间隙,提升单个碟片的容量。
叠瓦式硬盘磁道间隙较小,而磁头体积较大,写入的时候会影响别的磁道,因此需要先取出后一条磁道的数据,暂时放入缓存中,完成写入后再把缓存内的数据放回后一条磁道中。
▲硬盘磁头
因此,一次写入操作需要磁头写入两次数据,磁头寿命会因此受到影响,也降低了硬盘的读写速度。
叠瓦式硬盘的debuff主要表现在频繁擦写硬盘数据,或者碎片化文件写入的时候,可能出现速度缓慢,甚至出现突发性的掉速现象。
因此,叠瓦式硬盘不适合用来存放游戏,因为在游戏运行中会有大量的小文件读写;而如果主要存储视频、音乐等文件,叠瓦式硬盘也可以用。
(3)如何判断垂直式和叠瓦式硬盘?
不得不说,现在主流的1TB机械硬盘都开始用叠瓦式了,垂直式的硬盘越来越少。判断垂直和叠瓦,最简单最直接的方式就是从缓存来判断。
上文提到,叠瓦式硬盘在写入时需要把数据暂时存入缓存,所以大容量机械硬盘需要更大的缓存,而垂直式硬盘不需要。
▲通过缓存区分两种硬盘
除此之外,还可以通过搜索引擎搜索,输入“硬盘型号 叠瓦式”看看大家的评论,也可以了解是不是叠瓦式。
附表:常见垂直式硬盘整理
本表整理了市面上主流容量(1TB-4TB)的垂直式硬盘,供大家选购的时候参考。
上表列举的硬盘我个人都有考证过,都是垂直式的!随着产品迭代,可能有的系列会换成叠瓦式,因此大家一定要输入完整的硬盘型号进行搜索。
希捷的酷鱼是家用盘,酷狼是NAS盘,酷鹰是监控盘;
西部数据的蓝盘是家用盘,红盘是NAS盘,紫盘是监控盘;
东芝P300是家用盘,有专门的监控盘系列
因此,主流价位1-3TB推荐买东芝P300,4TB买蓝盘,NAS盘用作家用盘价格太高了,监控盘速度偏慢。
3转速
硬盘转速(RPM)是硬盘内电机主轴的旋转速度,也就是硬盘盘片在一分钟内所能完成的最大转数。硬盘的转速越快,硬盘寻找文件的速度也就越快,相对的硬盘的传输速度也就得到了提高。
主流家用3.5寸机械硬盘基本是5400/7200转的,现在大家都用固态硬盘做系统盘,因此机械硬盘的转速快慢不是太重要了。
4缓存
缓存是硬盘控制器上的一块内存芯片。硬盘存取零碎数据时,需要不断地在硬盘与内存之间交换数据,可以将零碎数据暂存在缓存中,缓存读写速度极快,能提高数据的传输速度。
一般来说缓存当然越大越好,但是由于叠瓦盘的存在,大缓存并不代表更好的性能,一些高端垂直盘(比如西数黑盘),就是垂直式搭配大缓存,能提升硬盘读写性能。
5补充推荐:大容量机械硬盘
机械硬盘的推荐大体上就是上面的垂直式硬盘型号。最后补充推荐几款超大容量(8TB以上)的型号吧,满足有存放大型单机游戏或者各类多媒体素材文件需求的朋友。
8TB以上建议买企业级硬盘,保修更长,而且产品也更靠谱。
三、固态硬盘
在2021年的今天,固态硬盘早已普及,我想再也没必要讨论“我的电脑要不要上固态”这样的问题了。
固态硬盘简介(摘自百度百科)
固态硬盘(英文名:Solid State Drive,简称SSD),是用固态电子存储芯片阵列制成的硬盘。
固态硬盘由主控芯片、闪存芯片和缓存(不一定有)组成。
相比机械硬盘,固态硬盘主要有以下几点优势:
(1)读写速度快:固态硬盘不用磁头,无论是顺序读写还是随机读写相比机械硬盘都有极大的提升,随机读写提升更是明显;
(2)体积小,重量轻
(3)耐震抗摔:固态硬盘没有机械结构,不容易摔坏
(4)工作温度范围更大
但是也有以下几点不足:
(1)数据恢复难度大:一旦固态硬盘损坏,里面的数据很难找回,因此重要的数据一般建议要多备份;
(2)同等容量价格比机械硬盘高不少
(3)寿命短:固态硬盘闪存颗粒存在擦写次数的限制
不管如何,固态硬盘已经成为电脑的标配,提升的绝不仅仅是开机时间!
可以说,现在固态硬盘可以让你感受到“丝滑”的使用体验,对于老电脑来说,加装固态硬盘之后,日常使用的提升要比升级CPU,内存条和显卡来得要大。
下面讲讲固态硬盘选购的时候需要注意的点。
1接口
目前市面上存在着几种不同接口,不同传输协议的固态硬盘,下表为大家集中梳理。
目前最主流的就是M.2 NVMe固态硬盘,老电脑没有M.2接口,一般用SATA3接口的固态硬盘进行升级。
注意????:M.2只是接口,M.2接口也有SATA协议的,不是说M.2就一定是“高速固态”!
2颗粒
目前固态硬盘有SLC、MLC、TLC、QLC这几种颗粒,这几种颗粒的区别主要在于存储数据的密度。
SLC即(Single-Level Cell),翻译成中文就是“单阶储存单元”,闪存颗粒通过电压变化储存数据,SLC颗粒每个储存单元内存储1个信息位。
以此类推,MLC、TLC、QLC对应每个存储单位存储2、3、4个信息位。存储信息位越多,存储密度越大,单颗粒的容量也就越大。
但是,存储信息位越多,颗粒的电荷变化就越复杂,QLC甚至用有16种电荷变化。
电荷变化越多,需要的电压档位就越多,精度要求也更高,无论读写速度都会减慢。想象一下你在一个图书馆里找书,同一个阅览室里书架越多,要找到你想要的那本书是不是更加困难了?
因此速度和寿命都是SLC>MLC>TLC>QLC
那么问题来了,SLC那么好,为什么现在固态基本都是TLC?因为要平衡成本和容量,消费者要便宜大容量的固态,TLC是最佳的选择。未来随着技术进一步成熟,相信还会有PLC(5bit)甚至HLC(6bit)的颗粒出现。
3主控
主控芯片简介(摘自百度百科)
主控芯片是固态硬盘的“大脑”,其作用一是合理调配数据在各个闪存芯片上的负荷,二则是承担了整个数据中转,连接闪存芯片和外部接口。
不同的主控之间在数据处理能力、算法,对闪存芯片的读取写入控制上会有非常大的不同,直接会导致不同固态硬盘在性能上会有比较大的差距。
从作用来看,主控芯片相当于电脑的CPU。我们说选固态,很多时候是选主控,好的固态一般有一颗强大的主控。目前常见的主控芯片品牌有以下几个:
大品牌的主控相对靠谱,配套的固件(也就是驱动)也更加完善,因此我们的推荐以大品牌为主,也有驱动的因素。
4缓存
我们一般说的固态硬盘的”缓存“可能会有两种——DRAM缓存和SLC缓存。这两种缓存不是一回事,就让我们一个个看吧。
(1)DRAM缓存
DRAM缓存是固态硬盘上单独的外部缓存颗粒,其作用主要是提升固态硬盘的随机读取性能。
▲致钛PC005 Active的南亚科技缓存颗粒
由于现在颗粒性能提升,再加上一些主控有HMB(内存缓冲技术)功能:
▲铠侠RC10采用HMB技术
有了这项技术,固态可以“借用”内存当缓存,本身就不需要外挂缓存了,节省了成本。
(2)SLC缓存
前文提到过,SLC、MLC、TLC颗粒的区别并不是颗粒本身,而是充电方式的区别。因此一块TLC颗粒固态硬盘,是可以划分一块区域以SLC模式运行的,就是我们所说的“SLC缓存”。
▲拥有250GB SLC缓存的西部数据SN850 1TB
有了这块缓存之后,用户写入数据时,优先放入SLC缓存区域,当缓存耗尽时,才动用TLC区域。
打个比方,某仓库有三层楼,货物放一楼最方便,放二楼和三楼都比较麻烦,某天来了很多很多的货物,一楼放满了,不得已存放到二三楼,所以后期存入仓库的速度明显减慢了,就像这样:
▲致钛PC005 Active读写测试
看红框处,写入5G数据之后,写入速度暴跌,因此可以判断这块固态的SLC缓存大约有5GB大小。
因此,之所以现在很多固态都有动辄3000MB/s以上的写入速度,很大程度时SLC缓存的功劳,缓外速度才是这块固态的真正速度。做固态硬盘评测,一般都需要测试缓外速度。
不过一般用户很少有连续大文件写入的需求,因此厂商预留的SLC缓存空间完全足够了,高端固态的SLC缓存更大,缓外速度往往也更强。
5固态硬盘推荐
最后推荐一些固态硬盘,也是配置单中常见的型号。
主流装机RC10和SN550最适合了,SN550还有便宜的1TB版本可以选择;需要顶级性能的固态就上980PRO或者SN850。
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