欢迎使用PCPC.me的固态硬盘101。在本指南中，我们将介绍最新，最大的海量存储设备，并：
这里是您在本指南中可以找到的所有内容。
1。固态硬盘简介
2。简短历史
ROM芯片|硬盘/混合驱动器|闪存|现代固态硬盘
3。 SSD的解剖学
单元|控制器
4。您应该了解的其他SSD规格
内存类型|物理接口|逻辑接口|形状因素
5。如何保养和喂养SSD
（碎片）碎片| TRIM命令|操作系统支持
6。 SSD是最好的升级之一
那么，我们应该潜水吗？
自打孔卡时代以来，计算机的大容量存储已经有了很大的改进（以及敌人，飞虫）。计算机工业经历了通过盒式磁带来回移动和换出软盘驱动器的痛苦。
但是在整个这段时间里，一种存储形式（RAM）一直都比以前快。它的优点是它以电子方式而非机械方式访问其数据。它有一个主要缺点：当机器断电时，它会丢失所有保存的数据。每字节的价格也更高。但是从长远来看，该行业的目标一直是持久性存储在速度和鲁棒性方面更像RAM。
闪存的发展最终产生了固态驱动器（SSD），与大容量驱动器相结合。 ）的容量和硬盘驱动器（HDD）的持久性以及闪存的耐久性和（某些）速度。从技术和用户体验的角度来看，我们来看看SSD是如何产生的。
虽然硬盘显然是现代SSD的父辈，但它们的某些血统也归功于非机械存储。以下所有内容无论是在精神上还是在技术上都为当今的固态硬盘做出了贡献。
如今，我们通常听说过只读存储器或 ROM （将它们刷新到移动设备中）。甚至在机械硬盘普遍可用之前，计算机都会从主板上ROM芯片中存储的代码启动。顾名思义，您的计算机只能从该介质读取。这样可以加载您要从中启动程序的初始“命令提示符"。随着这些芯片容量的增长，它们可以容纳整个运营环境，例如Amiga的Workbench。它们与固态硬盘不完全相同，因为它们不可写，但它们确实代表了通过非机械介质运行操作系统的想法。即使您可以写入的现代EEPROM也仍然不同，因为您无法在运行时更改其内容。
HDD显然对SSD的发展做出了贡献，因为大多数后者仍使用相同或相似的硬盘驱动器标准。当诸如SATA的连接类型（稍后会详细介绍）使更换旧的机械驱动器以更快的速度变得很容易时，它使得从HDD到SSD的转换非常容易。诸如Apple的Fusion Drive之类的混合驱动器使这条道路变得更加顺畅，该驱动器在常规硬盘驱动器上增加了一些快速固态存储。这意味着它不仅成本高昂，而且很有可能提供的空间很小。制造商采取了以下两种方法之一，将更多的HDD空间用于更快的SSD存储：
在1980年代到2000年代初期，许多可移动媒体与HDD并没有太大区别。例子包括可写CD（使用光学写入而不是磁性写入）到Iomega的“ ZIP驱动器"（基本上是接近HDD容量的软盘）之类的东西。它们都涉及驱动器，介质或两者中的某种机械内部。随着便携式计算的真正开始普及，以及严肃的数字摄影，出现了更具弹性的媒体形式。 Compact Flash（CF）卡是最早的存储卡之一，索尼记忆棒，多媒体卡（MMC），智能媒体，eXtreme Digital（xD）卡和Secure Digital（SD）系列也加入了。
在现代SSD的普及中，有两个因素HDD或混合驱动器。首先，智能手机革命引发了人们对便携性的需求。毕竟，如果您可以在手机上查看完整的网页，为什么不应该配备一台轻巧方便的笔记本电脑呢？但是那些便携式计算机中使用的内存也有影响。如果您的手机可以存储大量千兆字节的数据而没有沉重的机械驱动器或不断升高的温度，为什么笔记本电脑也不能做到这一点？
当今的SSD与HDD相比具有许多明显的优势，如下所示：
但是它们如何传达这些好处？ SSD实际如何工作？在下一节中，我们将研究SSD驱动器的内部工作原理以及不同型号之间的区别。
如果要打开SSD驱动器，您不会看到机械硬盘驱动器提供的光泽盘片和精致的执行器臂。相反，位于盖之间的是附有多个芯片的电路板。这些芯片中包含许多部件，但是单元和控制器是了解SSD运作方式的关键。让我们详细了解它们。
SSD中的基本存储单元是单元。这基本上是存储芯片上的（多个）隔室之一，其中包含一个能够保持电荷的晶体管。断电后，它可以保持这种电荷的能力使它与计算机的RAM分开。但是在其他方面，它们是相似的。
每个单元都有一个小的电荷，代表数据，当这些位全部放在一起时，它们就构成了文件。但是，像硬盘驱动器一样，这些单独的位可能位于驱动器周围的各个单元中（即不一定是所有连续的单元）。 HDD中也会发生同样的情况。但是主要的区别是，机械磁头无需物理地跳过驱动器即可拾取所有这些位来访问文件。 SSD控制器可以通过电信号快速收集信号，这就是为什么读取速度（和写入速度）要比HDD快得多的原因。
下图说明了SSD单元如何存储简单文本文件（包含字母“ m"）。
当单元格实际保存数据时，控制器将电荷的存在或不存在解释为零或一个值。它还负责与主机操作系统交换数据。控制器实际上具有许多功能，如下图所示。
对于大多数目的（除非您打算成为一名电气工程师），知道控制器位于主机之间就足够了操作系统和存储单元库，并在它们之间重新排列数据。上面是数据如何从驱动器上的位置传输到您喜欢的应用程序的简化视图。还有很多其他因素（例如使用页面和图块）可以帮助您安全高效地存储Cat视频。制造商的控制器是他们能够通过提供独特的功能或上面显示的那些功能的最佳版本来增加价值的地方。
但是内存类型和控制器并非唯一的因素。 SSD执行。在下一节中，我们将深入研究固态硬盘的其他一些功能和规格。
在考虑使用SSD（或预装有一个机器的机器）时，明智的做法是了解这些功能和特性。他们提供什么价值。以下各节介绍了SSD的一些主要属性，一些可用选项以及它们的优缺点。
在上面的示例中，我们已经描述了内存的类型是“闪存"，特别是 NAND闪存。 NAND闪存与可移动媒体（如SD卡）以及手机或平板电脑中的内存使用的内存相同。实际上，其中许多移动设备都使用特定形状的SSD，我们将在稍后介绍。一种替代方法是基于DRAM 的SSD，它使用大多数RAM模块中存在的相同技术。尽管它具有更高的性能，但它非常昂贵，并且还需要一种方法来解决DRAM在电源关闭时丢失内容的问题。 （这是通过在机器整体断电时和/或通过电池供电来维持的。）服务器（尤其是服务于性能密集型应用程序的服务器）是DRAM的主要用途。您可能会遇到的设备中发现的SSD是NAND类型。
NAND闪存SSD使用两种主要的单元格式之一。第一个单级电池（SLC），只能存储一个电量。因此，如果电池已充电，则它的值在一段时间内等于一，如果未充电，则其等于零。 多级单元（MLC）驱动器可以通过支持多个充电级别来存储两位。第三种类型的三级单元（TLC）可以存储三位，尽管它不如SLC和MLC常见。因为它只有一个级别支持SLC，所以更加持久。使用MLC，您可以使用相同数量的单元有效地使存储空间增加一倍，因此更便宜。不过请记住，您可能要写入多达两倍的这些单元，并使驱动器的损耗更快。
选择SSD时要考虑的另一个因素是其与系统的连接方式。对于移动设备，您将无法选择。制造商将在笔记本电脑，平板电脑或手机的设计中使用这些物理接口之一。但是，如果您正在使用不同界面的设备之间权衡，您仍然应该意识到这一点。如果要将自己的计算机组装到现有计算机中，则可能具有以下一个或多个不同的可用连接。根据购买的电缆或插槽，可以购买最适合您需求的SSD。
现代硬件为存储提供了两个主要接口，包括SSD：
与SSD兼容的另外两个接口是光纤通道和串行连接SCSI（SAS）。但是，这些是服务器技术，例如，它们将巨大的驱动器池连接在一起以显示为单个资源。除非您是服务器管理员，否则您不太可能会遇到这些问题。
SATA和PCIe之类的接口是物理接口，它们定义了电缆的硬件功能。 逻辑接口定义了存储设备提供给操作系统的一组标准功能。他们没有指定制造商实际上应如何实现这些功能，只是指定它们必须可用才能使设备兼容。
以下是消费类SSD系统使用的三种常见逻辑接口：<
这是设备的一项高度技术属性。重要的是要知道，如果您的设备使用基于PCIe的SSD，则它还应该支持NVMe以获得最佳性能。
选择SSD时的最后一个考虑因素是外形尺寸。与界面一样，您购买的设备将对该决定产生重大影响。同样，如果您要使用平板电脑或手持设备，则可以对其进行更换，在这种情况下，最好了解所需的驱动器大小。台式机可能有多种选择。
PCIe型号以“卡"而不是“驱动器"的形式出现，并且看起来与您可以安装的其他卡没有什么不同。他们的底部有一个连接器，电路板上有很多芯片，二极管和东西。
其中最可识别的将是使用与HDD相同的外形尺寸的产品。这些SATA型号的尺寸分别为1.8英寸（下图中顶部第二个）和2.5英寸（顶部下第三个），适用于移动和台式机。台式机还有3.5英寸驱动器（底部）。
上图中的顶部驱动器使用mSATA尺寸。这是适合更特殊用例的设备的示例，如下所示：
现在，您了解了市场上各种SSD之间的区别。甚至您可能已经购买了一个，或包含一个的设备。您有什么需要做不同的事情吗？有什么特殊的流程可以使其正常运行？让我们看一下。
总的来说，适用于常规硬盘的事情也适用于SSD，以确保它们运行良好。如果可以帮助，请尽量不要掉落它们。不要弄湿它们。不要让它们过热。
但是要注意一些特殊的注意事项。
正如我们在上一节中所显示的，SSD的物理结构与旧的固态盘有很大不同。基于磁盘的存储。结果，维护HDD所需的某些内容不适用。其中最明显的是碎片整理。这是尝试将存储文件数据的块更紧密地移动的过程。文件块之间的距离越近，机械臂跳过它们以读取它们并在内存中重新组装文件所需的时间就越少。
SSD当然没有机械臂。因此，从性能角度来看，对SSD进行碎片整理是否会带来任何好处是一个问题。但也请记住，SSD单元在发生故障之前只能承受一定数量的写入。因此，MUO的一些作者建议对SSD进行碎片整理。这是有道理的：如果它提供了可疑的收益但潜在地损害了驱动器，为什么要冒险呢？
您应该应该做什么，但是，请确保您正在使用<经常执行strong> TRIM命令。与HDD一样，即使您从操作系统中删除了一个文件，该文件可能仍存在于驱动器上。通常，该单元格中的值（费用）会一直保留到另一个文件需要该空间为止。但是，SSD的一个独特方面是，在写入之前，必须先将它们清空。换句话说，“重写"实际上是“擦除-写入"。如果文件保存操作需要先擦除所有这些单元，然后再写入它们。这会花费时间，并导致感知的驱动器性能降低。
TRIM命令将识别所有这些“未使用"的单元并通过放电将它们擦除。从这个意义上讲，它类似于SSD的“垃圾回收"版本（清除未使用单元的内容），在操作系统中进行安全删除，这很方便进入下一部分。
由于SSD通过标准物理接口连接到计算机，因此现代OS可以一开始就识别它们。 SATA驱动器应看起来与另一个硬盘驱动器完全相同。另一方面，PCIe驱动器可能会基于其逻辑接口显示，就像Linux中那样。如下图所示，我的XPS 13磁盘打印输出清楚地显示了基于NVMe的分区。 （这些显示为 / dev / nvme ，后面带有分区号。）
最重要的是它是否支持TRIM命令，幸运的是，现代OS可以。 TRIM支持实际上是文件系统的功能，但是文件系统支持取决于操作系统及其内核。本节开头的表概述了操作系统，以及与这些操作系统兼容的文件系统支持TRIM。
希望本指南为您提供了固态驱动器相对于较旧硬盘的许多好处的好主意。磁盘驱动器。在MUO，我们多次将SSD称为“您可以进行的最佳升级之一"。尤其是，您可能要考虑使用它的一些原因包括：
您如何看待？您是“始终无时无刻不在"的人吗？还是您使用SSD接管了仍执行“冷存储"职责的HDD？关于SSD升级如何改变您生活的任何故事？我们想在下面的评论中听到所有有关它的信息。
