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電腦硬盤類型區別技巧

電腦硬盤類型區別技巧

電腦硬盤類型區別技巧

硬盤分為固態硬盤和機械硬盤以及混合硬盤三個類型,而絕大數的用户都是採用固態硬盤和機械硬盤雙硬盤方案,目前混合硬盤市場需求很小,市場上裝機常見主要是固態硬盤和機械硬盤,下面就讓小編帶你去看看電腦硬盤類型區別技巧,希望能幫助到大家!

硬件小知識:固態硬盤和機械硬盤都有什麼區別?

在我們日常攢機過程中,總有經驗豐富的老玩家會語重心長的建議我們,“系統裝固態,資料放機械”,這個建議的背後,實質上是表明了固態硬盤和機械硬盤之間存在的巨大差異,下面我們就來詳細説説,固態硬盤和機械硬盤之間究竟存在哪些不同。

01 本質區別:存儲介質存在差異

固態硬盤和機械硬盤本質上都是用於數據存儲的DIY硬件,其本質上的區別在於存儲介質。所謂存儲介質,就是指硬盤內部存儲數據的材質。

傳統的機械硬盤,是以機械磁盤為存儲介質,通過磁臂和磁頭、磁盤之間的機械構造進行數據存儲。

NAND閃存

固態硬盤則是以NAND閃存,即一種非易失性的存儲器,作為存儲介質,通過存儲器內部的電荷數即cell的通斷電進行數據的讀取和寫入,進而實現數據存儲。

02 架構區別:機械結構和半導體工藝

在內部核心組成,或者説組成架構上,二者也有着相當的區別。機械硬盤的核心其實是以次面、磁頭、磁臂等機械結構為主,通過三者之間高速的機械配合實現數據存儲,其本質依舊是機械核心。這就使得機械硬盤,有着怕碰、怕摔、不防水等一切機械產品擁有的共同弊端。

PCB板集成

至於固態硬盤,則是以半導體技術支撐,在單位面積PCB板上,集成了包括主控芯片、閃存顆粒(即存儲介質)以及緩存芯片,外加大大小小的控制芯片和核心單元等核心組件,通過通電和放電的形式,將數據存儲到閃存介質之中,實現數據的存儲。半導體工藝製程,讓固態硬盤的內部結構更加穩定,同時擁有着防磕碰、防摔、防水(部分)等突出優勢,更能適應負責的工作環境。

03 性能區別:百兆和千兆的時代差異

基於機械硬盤和固態硬盤,在存儲介質、核心架構上的原理性差異,二者在實際應用中的性能差異也是相當明顯的。

機械硬盤的機械結構存在的性能瓶頸,使得現階段的機械硬盤的讀取性能大多徘徊在100MB/S-200MB/S之間,某些應用了全新技術的高端機械硬盤能夠到達300MB/S;

至於採用了NAND閃存架構的固態硬盤,則是在性能方面有着明顯的優勢,普通SATA接口的固態硬盤基礎性能能夠達到500MB/S以上,至於採用NVMe協議的M.2固態硬盤,最大讀取性能則能夠達到3000MB/S以上的性能,同時隨着接口的升級和協議的擴容,在更先進的PCIE4.0標準下,固態硬盤的最大讀取性能已經能夠達到5000MB/S。

性能差異

所以,回想到此前的話題,即機械硬盤和固態硬盤之間的區別,其實是基於二者之間完全不同的內部架構、存儲介質以及工作核心,而產生了巨大的性能差異;隨着技術的進步,機械結構的弊端會被進一步放大,而固態硬盤半導體結構帶來的全面優勢,遲早將老舊的機械硬盤淘汰出局,這也是二者的宿命。

認識硬盤固件

固件的定義

固件又稱Firmware,通俗的理解就是“固化在硬件中的軟件”,其擔任着一個系統最基礎最底層的工作。對硬盤固件,可以這樣來理解:假設硬盤是一台電腦主機,固件則相當於BIOS和操作系統程序,裏面裝的是用匯編語言編寫的引導命令、控制語句和執行語句,協調和控制硬盤各個內部部件之間相互作用。

雖然以“固件”為名,但還是應當被理解為軟件,並且由於目前集成電路的進步,升級固件也變得越來越簡單,固件程序與我們通常所説的程序的區別已經越來越小。

固件的位置

對於固件的保存位置來説,不同品牌的硬盤各不相同。有的硬盤是部分保存在電路板的芯片中,部分保存在負磁道,即零磁道前而的磁道;而有的硬盤則將所有固件信息全部保存在負磁道。

在硬盤的正常工作狀態下,固件區是無法訪問的。只有通過專業工具,將硬盤轉入工廠技術狀態下,才能實現對硬盤進行讀寫固件區信息、獲取固件區模塊和表格配置圖、獲取扇區分配表、進行LBA(邏輯地址)與CHS(物理地址)互換、進行低級格式化以及讀、寫硬盤的閃存芯片等操作。

固件的作用

固件就是硬件設備的靈魂,因為一些硬件設備除了固件以外沒有其它軟件組成,因此固件也就決定着硬件設備的功能及性能。

在硬盤中,固件負責驅動、控制、解碼、傳送、檢測等工作,如管理數據的存放位置、記錄己經損壞的缺陷扇區、避免使用過程中再次用到這些壞的缺陷扇區、記錄硬盤在工作中的温度或出現的錯誤等。少了固件的硬盤就只是一堆機械和電子元件,不能正常運轉,更不用説在其中讀寫數據了。

固件的組成

硬盤固件分為幾個不同的工作區,不同品牌、不同型號的硬盤,其工作區各不相同,不同工作區的組成模塊也不盡相同,有的硬盤只有A、B兩個工作區,而有的硬盤有A、B、C三個工作區。

硬盤的固件信息以模塊的形式表現出來,可能每個模塊記錄一個信息,也可能一個模塊記錄多個信息。這些模塊的大小並不一致,有些模塊只有幾個字節,有些則達到幾十個字節,它們並不是連續存放的,而是各有其固定的位置。硬盤固件的信息模塊包括管理模塊、配置和設置表、缺陷列表以及工作記錄表等,下期我們將分別對其進行介紹。

固件的升級

我們之前提到了固件雖然以固件為名,實則卻為軟件,因此固件升級也就不難理解了。使用新版本的固件可以讓磁盤的性能提升,就像我們更新軟件版本一樣。

硬盤的接口類型

硬盤按數據接口不同,大致分為ATA(IDE)和SATA以及SCSI和SAS。接口速度不是實際硬盤數據傳輸的速度,目前非基於閃存技術的硬盤數據實際傳輸速度一般不會超過300MB/s。

硬盤接口

IDE的英文全稱為“Integrated Drive Electronics”。 IDE接口,也稱之為ATA接口,即“電子集成驅動器”,,是用傳統的40-pin 並口數據線連接主板與硬盤的,接口速度最大為133MB/s,因為並口線的抗干擾性太差,且排線佔用空間較大,不利電腦內部散熱,已逐漸被 SATA所取代。

硬盤接口

SATA,全稱SerialATA,也就是使用串口的ATA接口,因抗干擾性強,且對數據線的長度要求比ATA低很多,支持熱插拔等功能,SATA-II的接口速度為375MB/s,而新的SATA-III標準可達到750MB/s的傳輸速度。SATA的數據線也比ATA的細得多,有利於機箱內的空氣流通,整理線材也比較方便。

硬盤接口

SCSI,全稱是Small Computer System Interface(小型機系統接口),經歷多代的發展,從早期的 SCSI-II,到目前的Ultra320 SCSI 以及 Fiber-Channel (光纖通道),接口型式也多種多樣。SCSI硬盤廣為工作站級個人電腦以及服務器所使用,因此會使用較為先進的技術,如碟片轉速15000rpm的高轉速,且資料傳輸時CPU佔用率較低,但是單價也比相同容量的ATA 及 SATA 硬盤更加昂貴。

硬盤接口

SAS(Serial AttachedSCSI)是新一代的SCSI技術,和SATA硬盤相同,都是採取序列式技術以獲得更高的傳輸速度,可達到6Gb/s。此外也透過縮小連接線改善系統內部空間等。

此外,由於SAS硬盤可以與SATA硬盤共享同樣的背板,因此在同一個SAS存儲系統中,可以用SATA硬盤來取代部分昂貴的SAS硬盤,節省整體的存儲成本。但SATA存儲系統並不能連接SAS硬盤。

硬盤接口

常見於移動硬盤中,如圖為usb3.0的接口。

硬盤接口

ZIF接口硬盤是Imprimis公司推出Wren系列5.25英寸硬盤(當時Compaq PC機所使用的硬盤)專用的“PCAT”接口,後來的3.5英寸硬盤也採用這項規格,ZIF: 零中頻;零插入力;ZIF硬盤符合並口接口規範。PATA標準規範產生於上個世紀80年代中期,1989年 希捷併購了“Imprimis科技-大容量硬盤和部件”公司。 AXDZIF接口硬盤ZIF接口機械硬盤基本上已經消失了,取而代之的是速度更快、更穩定、性能更好的ZIF電子硬盤, 兼容IDE傳輸接口。ZIF接口電子盤是具備高效能,高穩定度的快速記憶體儲存媒體元件, 為時下效能成本比最優異的記憶體儲存媒體解決方案。

硬盤接口

CF(CompactFlash)接口主要應用在移動等小型設備裏面,CF接口遵循ATA標準制造,不過它的接口是50針而不是68針,分成兩排,每排25個針腳。

硬盤接口

CE接口是東芝公司出的1.8寸硬盤接口,與CF接口類似。

9.光纖硬盤接口

FC(FibreChannel,光纖通道接口),擁有此接口的硬盤在使用光纖聯接時具有熱插拔性、高速帶寬(4Gb/s或10Gb/s)、遠程連接等特點;內部傳輸速率也比普通硬盤更高。限制於其高昂的售價,通常用於高端服務器領域。

標籤: 硬盤 電腦
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