[教程]硬盘知识整理及避坑

尺寸规格:

2.5寸笔记本硬盘
3.5寸台式机硬盘(厚度随容量增加)

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接口协议传输速率：

SATA3接口：理论传输速率6 Gbps (750 MB/s) 实际传输速率600 MB/s 左右

mSATA接口：主流笔记本接口SATA接口的SATA3版本

M.2接口：intel推出的一种替代mSATA新的接口规范，分AHCI协议和NVMe协议

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AHCI协议：AHCI，全称为串行ATA高级主控接口/高级主机控制器接口，它允许存储驱动程序启用高级串行ATA功能。
我们在使用SATA SSD的时候，一定要在主板设置中开启AHCI模式。
这是因为，开启AHCI模式后，能够大幅缩短SSD无用的寻道次数和缩短数据查找时间，这样能让多任务下的SSD能够发挥全部的性能和效应。根据相关性能测试，在AHCI模式开启后，大约增加30%的SSD读写性能

NVMe协议：可以提供SSD高达3000MB/s以上的性能
所谓NVMe协议，在于充分利用PCI-E通道的低延时以及并行性，在可控制的存储成本下，极大的提升SSD的读写性能，降低由于AHCI接口带来的高延时，彻底解放SATA时代SSD的极致性能。

机械硬盘 HDD

PMR:即垂直磁性记录

俗称10代硬盘技术，由硬盘厂商巨头希捷率先发明。垂直记录技术（PMR），可以使得磁记录密度达到625GB/in2 ，把现有的磁记录密度提高了一倍。这意味着不远的将来，我们可以购买到容量为20GB的Microdrive微硬盘或者容量为1TB的3.5英寸硬盘。日立预计PMR技术将会在2007年应用到各种硬盘产品中，而且在未来的5-7年间，还会进一步推动记录密度的提升，1英寸硬盘的容量届时也会达到60GB左右。（摘自百度百科）

SMR：即叠瓦式磁性记录

SMR 可视为 PMR 技术的一种延伸。因受物理极限的限制，磁道宽度（以及写入磁头的尺寸）只能缩小到一定的程度。不同于 PMR 不允许磁道相互重叠的做法，SMR HDD 采用的技术是让数据位循序写入，如其名称所示，磁道会如瓦片般堆叠在另一磁道的部分面积上，借此达到增加磁录密度的目的。这样，读取磁头仍可从磁道上未被覆盖的部分来读取数据。

PMR和SMR对比

作为新一代存储技术，叠瓦式磁记录技术使介质的结构发生了质的变化，通过重叠磁道，进而提高了磁道密度和单位面积存储密度，这款应用新技术的8TB硬盘的单张碟片容量超过1.25TB，但是读写速度却在150-190MB/秒之间。在写入数据时PMR硬盘只需要原地覆写就行。而SMR硬盘，当你遇到需要修改某一区域的数据的时候，覆写会影响后面的数据。所以在覆写之前，需要先将被影响的数据转移。这也就是为啥SMR硬盘需要大缓存，为啥越用越慢的原因。

SMR PMR硬盘型号

数据存储速度：机械硬盘的速度约为120MB/S。(百度百科)

5400转笔记本硬盘大致在60-90MB
7200转台式机硬盘大致在130-190MB
普通机械硬盘极限速度也就300M

固态硬盘 SSD

NAND FLASH 储存方式

第一代SLC（Single-Level Cell）每单元可存储1比特数据(1bit/cell)，性能好、寿命长，可经受10万次编程/擦写循环，但容量低、成本高，如今已经非常罕见；
第二代MLC（Multi-Level Cell）每单元可存储2比特数据(2bits/cell)，性能、寿命、容量、成各方面比较均衡，可经受1万次编程/擦写循环，现在只有在少数高端SSD中可以见到；
第三代TLC（Trinary-Level Cell）每单元可存储3比特数据(3bits/cell)，性能、寿命变差，只能经受3千次编程/擦写循环，但是容量可以做得更大，成本也可以更低，是当前最普及的；
第四代QLC（Quad-Level Cell）每单元可存储4比特数据(4bits/cell)，性能、寿命进一步变差，只能经受1000次编程/擦写循环，但是容量更容易提升，成本也继续降低。

SSD固态硬盘一直在追求更大的容量和更低的成本，而存储单元是固态硬盘的核心元件，选择SSD实际上就是在选择存储颗粒。所以会迫使Flash芯片厂商一直更新制程，以满足用户的需求。

使用寿命

Flash闪存颗粒中每Cell单元存储数据越多，单位面积容量就越高，但同时导致不同电压状态越多，越难控制，所以导致颗粒稳定性变差，寿命变低，各有利弊。相对于SLC来说，MLC的容量大了100%，寿命缩短为SLC的1/10；相对于MLC来说，TLC的容量大了50%，寿命缩短为MLC的1/3；相对于TLC来说，QLC的容量大了33%，寿命缩短为TLC的1/3。