您的固态驱动器有几次读取和写入失败？

今天，我们将研究硬盘驱动器的工作方式以及固态驱动器的优点是什么？

几年前，大多数人都使用机械硬盘，而固态硬盘仍然是一种奢侈而罕见的选择，但是随着技术的不断成熟，固态硬盘变得越来越普遍.

预计从历史上看，2019年全球出货量将超过机械硬盘. 是的，硬盘行业的全国消费升级即将到来. 与机械硬盘相比，固态硬盘在读写速度方有压倒性的优势. 机械硬盘依靠内部磁盘来存储数据. 磁盘可分为不同的磁道，每个磁道又分为不同的扇区. 文件分散并存储在磁盘的每个扇区中，数据的读写依赖于离磁盘仅3纳米的磁头. 当需要读取文件时，磁头将首先摆动到相应的轨道，仅在将磁盘转移到相应的扇区后才能读取. 此过程通常会延迟十毫秒以上.

固态驱动器中没有移动的机械结构. 工作时，数据将通过接口进入主控制器，经过处理后，将被分发到闪存芯片中进行存储. 无论是写还是读，它都是纯电子电路实现的方式，几乎没有延迟.

因为此固态驱动器的读写速度通常比机械硬盘快十倍以上，所以最直观的性能是，用这种方式启动旧计算机需要数十秒甚至一分钟的时间. 机械硬盘驱动器，而通常只需要几秒钟. 但是，尽管固态驱动器速度很快，但是当它们首次进入消费市场时，它们的价格却令人吃惊. 2007年，固态硬盘每GB的价格几乎是机械硬盘的一百倍. 幸运的是，制造商很快找到了降低价格的方法. 在用于存储数据的闪存芯片中，最基本的内部存储单元是浮栅晶体管.

在早期，浮栅晶体管只能存储0或1，即1位数据，称为SLC. 从那时起，通过升级浮栅晶体管的设计，MLC，TLC和QLC得以发展. 存储数据的能力已从2位增加到4位，单位存储容量的增加大大降低了固态驱动器的价格.

如今的1TB固态硬盘仅是机械硬盘价格的2.6倍. 但是，便宜的价格也带来了必要的牺牲. 存储数据的浮栅晶体管寿命长. 一般来说，SLC将在大约100,000次擦除和写入后失败，而MLC，TLC和QLC具有更精细的内部结构，并且擦除和写入的上限将呈指数下降. 应该注意的是，固态驱动器的擦除和写入次数是指整个磁盘已满的时间. 计数一次，写入一半不会一次计数，读取数据不会影响寿命，也不会计数一次.

除了使用寿命，固态硬盘还面临其他挑战. 闪存芯片通常布置有几个用于存储数据的块，并且其擦除和写入时间是分别计算的. 频繁修改某些块可能会使它们提前达到擦除和写入的上限，并成为坏块，从而降低硬盘的存储容量和运行速度. 因此，固态硬盘需要借助磨损均衡技术来解决，最简单的是动态平衡.

当我们需要擦除和写入数据时，主控制器将优先处理剩余擦除和写入时间更多的年轻块，而不是使用那些旧块. 更复杂的静态平衡是指主控制器，将优先处理已长时间未使用的冷数据从年轻块移动到旧块，以便年轻块可以腾出空间来擦除新数据，从而平衡每个区块的寿命. 有了这些技术的支持，您完全不必担心固态驱动器的使用寿命.

购买固态驱动器时，可以检查制造商标记的总写容量. 以金士顿A1000 1TB固态硬盘为例. 总写入容量高达600TB，这意味着将整个磁盘写入1TB数据，然后擦除. 重复600次以使固态驱动器失效. 在日常使用中，即使每天安装并删除三个总计为200GB的大型游戏到硬盘上，您的硬盘仍可以使用8年零5个月，而如今的固态硬盘通常具有3-5年的保修期. 但是，应注意，不同的制造商对总写入量有不同的保修政策. 如果您使用硬盘的速度过快，无法提前达到硬盘的总写入量，则某些制造商还会提早终止保修服务. 寿命长，但是无论读写速度，大小和重量，能耗和噪音如何，它们远不如固态驱动器.

长期使用后，由于内部金属零件的磨损，您会感到不舒服的感觉，这种感觉比慢和慢于噪声. 最重要的是机械硬盘中磁头和磁盘之间的纳米距离. 这也为数据安全隐患. 任何振动，掉落或碰撞都可能损坏内部复杂而脆弱的金属零件. 从此比较测试中，您可以直观地看到，当机械硬盘由于振动而停止工作时，固态硬盘仍然可以平稳运行，并且在极高的振动频率下仍可以保护硬盘驱动器的使用寿命.

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