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  • 1 # 原應嘆息

    兩者的工作原理是不一樣的。

    目前,人們多數使用的是基於Flash快閃記憶體的固態盤。相變儲存尚在實驗室,DRAM固態盤採用常見記憶體顆粒,資料需要額外的電源才能儲存,使用者不多。

    固態盤常見介面有SATA(普通PC使用的序列ATA介面)、PCI-Express(常見於顯示卡裝置的介面,特點在於高速)等多種。不同的介面,其實都是為了通用、高速的目的。

    Flash的最小儲存單元是晶浮柵電晶體,對應於磁碟中的一個bit的儲存單元。

    磁碟中,利用磁極的不同來標記0,1,當磁頭掃過盤面,透過感應電流就可以識別出不同狀態,即讀取資料;增強磁頭的磁性,可以改變盤面記錄單元的狀態,實現寫入資料。

    固態盤中,在儲存單元電晶體的柵(Gate)中,注入不同數量的電子,透過改變柵的導電效能,改變電晶體的導通效果,實現對不同狀態的記錄和識別。有些電晶體,柵中的電子數目多與少,帶來的只有兩種導通狀態,對應讀出的資料就只有0/1;有些電晶體,柵中電子數目不同時,可以讀出多種狀態,能夠對應出00/01/10/11等不同資料。所以,Flash的儲存單元可分為SLC(一個蘿蔔一個坑)和MLC(2個/多個蘿蔔一個坑)兩種。

    區別在於SLC的狀態簡單,所以讀取很容易,MLC有多種狀態,讀取時,容易出錯,需要校驗,速度相對較慢。實際MLC的狀態識別過程比上述複雜很多,讀取一次MLC的功耗比SLC大很多。由於材料本身的緣故,SLC可以接受10萬次級的擦寫,而MLC材料只能接受萬次級擦寫操作,所以MLC的壽命比SLC少很多。但是,也是最重要的,由於MLC中的資訊量大,同一個儲存單元,資訊量是SLC的N倍,所以相同容量的磁碟,MLC型別Flach成本更低,儲存單元體積更小,這也導致市面上多數固態盤都採用了MLC型的Flash顆粒。SLC由於其特性,僅在高階的高速儲存裝置中使用。

    有了上述介紹,不難理解,固態盤寫入,就是改變電晶體裡柵中電子數目的過程。讀出,就是向電晶體施加電壓,獲取不同導通狀態,對應識別儲存資料的過程。

    Flash顆粒便是大量這種浮柵電晶體的陣列,一般的隨身碟中會有1-2粒這種Flash顆粒,視容量而定;在SSD硬碟中,常見會有8-16粒Flash顆粒。

    不過,使用者在使用過程中,對器件的負面特性並不需要擔心太多,生產廠商已經做出了考慮。如,由於單個儲存單元的訪問次數有限,如果長期在同一個區域重複讀寫,會導致該儲存區域失效,進而影響整塊盤的壽命。於是,業界研究了負載平衡技術,將使用者的訪問請求均勻分佈在所有儲存單元中,以延長整個盤壽命。而這個“不要在一隻羊身上薅羊毛”的事情,就是固態盤控制器的任務了。

    機械硬碟的物理結構包括磁頭、磁軌、扇區和柱面。其中,磁頭是硬碟最關鍵的部分,是硬碟進行讀寫的“筆尖”,每一個盤面(若將磁頭比喻作“筆”的話,那盤面即是“筆”下的“紙”)都有自己的一個磁頭。磁軌是指磁碟旋轉時由於磁頭始終保持在一個位置上而在磁碟表面劃出的圓形軌跡,這些磁軌是肉眼看不到的,它們只是磁盤面上的一些磁化區,使資訊沿這種軌道存放。扇區是指磁軌被等分為的若干弧段,是磁碟驅動器向磁碟讀寫資料的基本單位,其中每個扇區可以存放512位元組的資訊。而柱面,顧名思義,為一個圓柱形面,由於磁碟是由一組重疊的碟片組成的,每個盤面都被劃分為等量的磁軌並由外到裡依此編號,具有相同編號的磁軌形成的便是柱面,因此磁碟的柱面數與其一盤面的磁軌數是相等的。

      當硬碟讀取資料時,盤面高速旋轉,使得磁頭處於“飛行狀態”,並未與盤面發生接觸,在這種狀態下,磁頭既不會與盤面發生磨損,又可以達到讀取資料的目的。由於盤體高速旋轉,產生很明顯的陀螺效應,因此硬碟在工作時不易運動,否則會加重軸承的工作負荷;而硬碟磁頭的尋道伺服電機在伺服跟蹤調節下可以精確地跟蹤磁軌,因此在硬碟工作過程中不要有衝擊碰撞,搬動時要小心輕放。

  • 2 # 溫泰熱點

    固態硬碟:是採用快閃記憶體作為介質,由控制單元和儲存單元組成的硬碟。其優點是,讀寫速度快,每秒鐘500M左右的讀寫速度。而且無噪音,無振動。機械硬碟:是由碟片,磁頭,碟片轉軸及控制電機,磁頭控制器,資料轉換器,介面,快取由這幾部組成的硬碟。機械硬碟,每分鐘,碟片轉數,5400轉,7200轉,目前有更高的轉數。而且有噪音伴振動,其優點,容量大,比固態硬碟耐用,價格便宜。

    而讀寫速度,沒法與固態硬碟比。

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