電腦硬碟型別區別技巧

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電腦硬碟型別區別技巧

硬碟分為固態硬碟和機械硬碟以及混合硬碟三個型別,而絕大數的使用者都是採用固態硬碟和機械硬碟雙硬碟方案,目前混合硬碟市場需求很小,市場上裝機常見主要是固態硬碟和機械硬碟,下面就讓小編帶你去看看電腦硬碟型別區別技巧,希望能幫助到大家!

硬體小知識:固態硬碟和機械硬碟都有什麼區別?

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碟和機械硬碟之間存在的巨大差異,下面我們就來詳細說說,固態硬碟和機械硬碟之間究竟存在哪些不同。

01 本質區別:儲存介質存在差異

固態硬碟和機械硬碟本質上都是用於資料儲存的DIY硬體,其本質上的區別在於儲存介質。所謂儲存介質,就是指硬碟內部儲存資料的材質。

傳統的機械硬碟,是以機械磁碟為儲存介質,通過磁臂和磁頭、磁碟之間的機械構造進行資料儲存。

NAND快閃記憶體

固態硬碟則是以NAND快閃記憶體,即一種非易失性的儲存器,作為儲存介質,通過儲存器內部的電荷數即cell的通斷電進行資料的讀取和寫入,進而實現資料儲存。

02 架構區別:機械結構和半導體工藝

在內部核心組成,或者說組成架構上,二者也有著相當的區別。機械硬碟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資料儲存,其本質依舊是機械核心。這就使得機械硬碟,有著怕碰、怕摔、不防水等一切機械產品擁有的共同弊端。

PCB板整合

至於固態硬碟,則是以半導體技術支撐,在單位面積PCB板上,集成了包括主控晶片、快閃記憶體顆粒(即儲存介質)以及快取晶片,外加大大小小的控制晶片和核心單元等核心元件,通過通電和放電的形式,將資料儲存到快閃記憶體介質之中,實現資料的儲存。半導體工藝製程,讓固態硬碟的內部結構更加穩定,同時擁有著防磕碰、防摔、防水(部分)等突出優勢,更能適應負責的工作環境。

03 效能區別:百兆和千兆的時代差異

基於機械硬碟和固態硬碟,在儲存介質、核心架構上的原理性差異,二者在實際應用中的效能差異也是相當明顯的。

機械硬碟的機械結構存在的效能瓶頸,使得現階段的機械硬碟的讀取效能大多徘徊在100MB/S-200MB/S之間,某些應用了全新技術的高階機械硬碟能夠到達300MB/S;

至於採用了NAND快閃記憶體架構的固態硬碟,則是在效能方面有著明顯的優勢,普通SATA介面的固態硬碟基礎效能能夠達到500MB/S以上,至於採用NVMe協議的M.2固態硬碟,最大讀取效能則能夠達到3000MB/S以上的效能,同時隨著介面的升級和協議的擴容,在更先進的PCIE4.0標準下,固態硬碟的最大讀取效能已經能夠達到5000MB/S。

效能差異

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

認識硬碟韌體

韌體的定義

韌體又稱Firmware,通俗的理解就是“固化在硬體中的軟體”,其擔任著一個系統最基礎最底層的工作。對硬碟韌體,可以這樣來理解:假設硬碟是一臺電腦主機,韌體則相當於BIOS和作業系統程式,裡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,協調和控制硬碟各個內部部件之間相互作用。

雖然以“韌體”為名,但還是應當被理解為軟體,並且由於目前積體電路的進步,升級韌體也變得越來越簡單,韌體程式與我們通常所說的程式的區別已經越來越小。

韌體的位置

對於韌體的儲存位置來說,不同品牌的硬碟各不相同。有的硬碟是部分儲存在電路板的晶片中,部分儲存在負磁軌,即零磁軌前而的磁軌;而有的硬碟則將所有韌體資訊全部儲存在負磁軌。

在硬碟的正常工作狀態下,韌體區是無法訪問的。只有通過專業工具,將硬碟轉入工廠技術狀態下,才能實現對硬碟進行讀寫韌體區資訊、獲取韌體區模組和表格配置圖、獲取扇區分配表、進行LBA(邏輯地址)與CHS(實體地址)互換、進行低階格式化以及讀、寫硬碟的快閃記憶體晶片等操作。

韌體的作用

韌體就是硬體裝置的靈魂,因為一些硬體裝置除了韌體以外沒有其它軟體組成,因此韌體也就決定著硬體裝置的功能及效能。

在硬碟中,韌體負責驅動、控制、解碼、傳送、檢測等工作,如管理資料的存放位置、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、記錄硬碟在工作中的溫度或出現的錯誤等。少了韌體的硬碟就只是一堆機械和電子元件,不能正常運轉,更不用說在其中讀寫資料了。

韌體的組成

硬碟韌體分為幾個不同的工作區,不同品牌、不同型號的硬碟,其工作區各不相同,不同工作區的組成模組也不盡相同,有的硬碟只有A、B兩個工作區,而有的硬碟有A、B、C三個工作區。

硬碟的韌體資訊以模組的形式表現出來,可能每個模組記錄一個資訊,也可能一個模組記錄多個資訊。這些模組的大小並不一致,有些模組只有幾個位元組,有些則達到幾十個位元組,它們並不是連續存放的,而是各有其固定的位置。硬碟韌體的資訊模組包括管理模組、配置和設定表、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。

韌體的升級

我們之前提到了韌體雖然以韌體為名,實則卻為軟體,因此韌體升級也就不難理解了。使用新版本的韌體可以讓磁碟的效能提升,就像我們更新軟體版本一樣。

硬碟的介面型別

硬碟按資料介面不同,大致分為ATA(IDE)和SATA以及SCSI和SAS。介面速度不是實際硬碟資料傳輸的速度,目前非基於快閃記憶體技術的硬碟資料實際傳輸速度一般不會超過300MB/s。

硬碟介面

IDE的英文全稱為“Integrated Drive Electronics”。 IDE介面,也稱之為ATA介面,即“電子整合驅動器”,,是用傳統的40-pin 並口資料線連線主機板與硬碟的,介面速度最大為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。

硬碟介面

SATA,全稱SerialATA,也就是使用串列埠的ATA介面,因抗干擾性強,且對資料線的長度要求比ATA低很多,支援熱插拔等功能,SATA-II的介面速度為375MB/s,而新的SATA-III標準可達到750MB/s的傳輸速度。SATA的資料線也比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。

硬碟介面

SCSI,全稱是Small Computer System Interface(小型機系統介面),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),介面型式也多種多樣。SCSI硬碟廣為工作站級個人電腦以及伺服器所使用,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 硬碟更加昂貴。

硬碟介面

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

此外,由於SAS硬碟可以與SATA硬碟共享同樣的背板,因此在同一個SAS儲存系統中,可以用SATA硬碟來取代部分昂貴的SAS硬碟,節省整體的儲存成本。但SATA儲存系統並不能連線SAS硬碟。

硬碟介面

常見於行動硬碟中,如圖為usb3.0的介面。

硬碟介面

ZIF介面硬碟是Imprimis公司推出Wren系列5.25英寸硬碟(當時Compaq PC機所使用的硬碟)專用的“PCAT”介面,後來的3.5英寸硬碟也採用這項規格,ZIF: 零中頻;零插入力;ZIF硬碟符合並口介面規範。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-大容量硬碟和部件”公司。 AXDZIF介面硬碟ZIF介面機械硬碟基本上已經消失了,取而代之的是速度更快、更穩定、效能更好的ZIF電子硬碟, 相容IDE傳輸介面。ZIF介面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。

硬碟介面

CF(CompactFlash)介面主要應用在移動等小型裝置裡面,CF介面遵循ATA標準制造,不過它的介面是50針而不是68針,分成兩排,每排25個針腳。

硬碟介面

CE介面是東芝公司出的1.8寸硬碟介面,與CF介面類似。

9.光纖硬碟介面

FC(FibreChannel,光纖通道介面),擁有此介面的硬碟在使用光纖聯接時具有熱插拔性、高速頻寬(4Gb/s或10Gb/s)、遠端連線等特點;內部傳輸速率也比普通硬碟更高。限制於其高昂的售價,通常用於高階伺服器領域。

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