電腦硬盤類型區(qū)別技巧

時間：2024-02-07 05:39:18 懷健20由分享

硬盤分為固態(tài)硬盤和機械硬盤以及混合硬盤三個類型，而絕大數(shù)的用戶都是采用固態(tài)硬盤和機械硬盤雙硬盤方案，目前混合硬盤市場需求很小，市場上裝機常見主要是固態(tài)硬盤和機械硬盤，下面就讓小編帶你去看看電腦硬盤類型區(qū)別技巧，希望能幫助到大家!

硬件小知識：固態(tài)硬盤和機械硬盤都有什么區(qū)別?

在我們?nèi)粘€機過程中，總有經(jīng)驗豐富的老玩家會語重心長的建議我們，“系統(tǒng)裝固態(tài)，資料放機械”，這個建議的背后，實質(zhì)上是表明了固態(tài)硬盤和機械硬盤之間存在的巨大差異，下面我們就來詳細(xì)說說，固態(tài)硬盤和機械硬盤之間究竟存在哪些不同。

01 本質(zhì)區(qū)別：存儲介質(zhì)存在差異

固態(tài)硬盤和機械硬盤本質(zhì)上都是用于數(shù)據(jù)存儲的DIY硬件，其本質(zhì)上的區(qū)別在于存儲介質(zhì)。所謂存儲介質(zhì)，就是指硬盤內(nèi)部存儲數(shù)據(jù)的材質(zhì)。

傳統(tǒng)的機械硬盤，是以機械磁盤為存儲介質(zhì)，通過磁臂和磁頭、磁盤之間的機械構(gòu)造進行數(shù)據(jù)存儲。

NAND閃存

固態(tài)硬盤則是以NAND閃存，即一種非易失性的存儲器，作為存儲介質(zhì)，通過存儲器內(nèi)部的電荷數(shù)即cell的通斷電進行數(shù)據(jù)的讀取和寫入，進而實現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲。

02 架構(gòu)區(qū)別：機械結(jié)構(gòu)和半導(dǎo)體工藝

在內(nèi)部核心組成，或者說組成架構(gòu)上，二者也有著相當(dāng)?shù)膮^(qū)別。機械硬盤的核心其實是以次面、磁頭、磁臂等機械結(jié)構(gòu)為主，通過三者之間高速的機械配合實現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲，其本質(zhì)依舊是機械核心。這就使得機械硬盤，有著怕碰、怕摔、不防水等一切機械產(chǎn)品擁有的共同弊端。

PCB板集成

至于固態(tài)硬盤，則是以半導(dǎo)體技術(shù)支撐，在單位面積PCB板上，集成了包括主控芯片、閃存顆粒(即存儲介質(zhì))以及緩存芯片，外加大大小小的控制芯片和核心單元等核心組件，通過通電和放電的形式，將數(shù)據(jù)存儲到閃存介質(zhì)之中，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲。半導(dǎo)體工藝制程，讓固態(tài)硬盤的內(nèi)部結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定，同時擁有著防磕碰、防摔、防水(部分)等突出優(yōu)勢，更能適應(yīng)負(fù)責(zé)的工作環(huán)境。

03 性能區(qū)別：百兆和千兆的時代差異

基于機械硬盤和固態(tài)硬盤，在存儲介質(zhì)、核心架構(gòu)上的原理性差異，二者在實際應(yīng)用中的性能差異也是相當(dāng)明顯的。

機械硬盤的機械結(jié)構(gòu)存在的性能瓶頸，使得現(xiàn)階段的機械硬盤的讀取性能大多徘徊在100MB/S-200MB/S之間，某些應(yīng)用了全新技術(shù)的高端機械硬盤能夠到達300MB/S;

至于采用了NAND閃存架構(gòu)的固態(tài)硬盤，則是在性能方面有著明顯的優(yōu)勢，普通SATA接口的固態(tài)硬盤基礎(chǔ)性能能夠達到500MB/S以上，至于采用NVMe協(xié)議的M.2固態(tài)硬盤，最大讀取性能則能夠達到3000MB/S以上的性能，同時隨著接口的升級和協(xié)議的擴容，在更先進的PCIE4.0標(biāo)準(zhǔn)下，固態(tài)硬盤的最大讀取性能已經(jīng)能夠達到5000MB/S。

性能差異

所以，回想到此前的話題，即機械硬盤和固態(tài)硬盤之間的區(qū)別，其實是基于二者之間完全不同的內(nèi)部架構(gòu)、存儲介質(zhì)以及工作核心，而產(chǎn)生了巨大的性能差異;隨著技術(shù)的進步，機械結(jié)構(gòu)的弊端會被進一步放大，而固態(tài)硬盤半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)帶來的全面優(yōu)勢，遲早將老舊的機械硬盤淘汰出局，這也是二者的宿命。

認(rèn)識硬盤固件

固件的定義

固件又稱Firmware，通俗的理解就是“固化在硬件中的軟件”，其擔(dān)任著一個系統(tǒng)最基礎(chǔ)最底層的工作。對硬盤固件，可以這樣來理解：假設(shè)硬盤是一臺電腦主機，固件則相當(dāng)于BIOS和操作系統(tǒng)程序，里面裝的是用匯編語言編寫的引導(dǎo)命令、控制語句和執(zhí)行語句，協(xié)調(diào)和控制硬盤各個內(nèi)部部件之間相互作用。

雖然以“固件”為名，但還是應(yīng)當(dāng)被理解為軟件，并且由于目前集成電路的進步，升級固件也變得越來越簡單，固件程序與我們通常所說的程序的區(qū)別已經(jīng)越來越小。

固件的位置

對于固件的保存位置來說，不同品牌的硬盤各不相同。有的硬盤是部分保存在電路板的芯片中，部分保存在負(fù)磁道，即零磁道前而的磁道;而有的硬盤則將所有固件信息全部保存在負(fù)磁道。

在硬盤的正常工作狀態(tài)下，固件區(qū)是無法訪問的。只有通過專業(yè)工具，將硬盤轉(zhuǎn)入工廠技術(shù)狀態(tài)下，才能實現(xiàn)對硬盤進行讀寫固件區(qū)信息、獲取固件區(qū)模塊和表格配置圖、獲取扇區(qū)分配表、進行LBA(邏輯地址)與CHS(物理地址)互換、進行低級格式化以及讀、寫硬盤的閃存芯片等操作。

固件的作用

固件就是硬件設(shè)備的靈魂，因為一些硬件設(shè)備除了固件以外沒有其它軟件組成，因此固件也就決定著硬件設(shè)備的功能及性能。

在硬盤中，固件負(fù)責(zé)驅(qū)動、控制、解碼、傳送、檢測等工作，如管理數(shù)據(jù)的存放位置、記錄己經(jīng)損壞的缺陷扇區(qū)、避免使用過程中再次用到這些壞的缺陷扇區(qū)、記錄硬盤在工作中的溫度或出現(xiàn)的錯誤等。少了固件的硬盤就只是一堆機械和電子元件，不能正常運轉(zhuǎn)，更不用說在其中讀寫數(shù)據(jù)了。

固件的組成

硬盤固件分為幾個不同的工作區(qū)，不同品牌、不同型號的硬盤，其工作區(qū)各不相同，不同工作區(qū)的組成模塊也不盡相同，有的硬盤只有A、B兩個工作區(qū)，而有的硬盤有A、B、C 三個工作區(qū)。

硬盤的固件信息以模塊的形式表現(xiàn)出來，可能每個模塊記錄一個信息，也可能一個模塊記錄多個信息。這些模塊的大小并不一致，有些模塊只有幾個字節(jié)，有些則達到幾十個字節(jié)，它們并不是連續(xù)存放的，而是各有其固定的位置。硬盤固件的信息模塊包括管理模塊、配置和設(shè)置表、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。

固件的升級

我們之前提到了固件雖然以固件為名，實則卻為軟件，因此固件升級也就不難理解了。使用新版本的固件可以讓磁盤的性能提升，就像我們更新軟件版本一樣。

硬盤的接口類型

硬盤按數(shù)據(jù)接口不同，大致分為ATA(IDE)和SATA以及SCSI和SAS。接口速度不是實際硬盤數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣?，目前非基于閃存技術(shù)的硬盤數(shù)據(jù)實際傳輸速度一般不會超過300MB/s。

1.IDE硬盤接口

IDE的英文全稱為“Integrated Drive Electronics”。 IDE接口，也稱之為ATA接口，即“電子集成驅(qū)動器”,，是用傳統(tǒng)的 40-pin 并口數(shù)據(jù)線連接主板與硬盤的，接口速度最大為133MB/s，因為并口線的抗干擾性太差，且排線占用空間較大，不利電腦內(nèi)部散熱，已逐漸被 SATA 所取代。

2.SATA硬盤接口

SATA，全稱Serial ATA，也就是使用串口的ATA接口，因抗干擾性強，且對數(shù)據(jù)線的長度要求比ATA低很多，支持熱插拔等功能，SATA-II的接口速度為375MB/s，而新的SATA-III標(biāo)準(zhǔn)可達到750MB/s的傳輸速度。SATA的數(shù)據(jù)線也比ATA的細(xì)得多，有利于機箱內(nèi)的空氣流通，整理線材也比較方便。

3.SCSI硬盤接口

SCSI，全稱是Small Computer System Interface(小型機系統(tǒng)接口)，經(jīng)歷多代的發(fā)展，從早期的 SCSI-II，到目前的 Ultra320 SCSI 以及 Fiber-Channel (光纖通道)，接口型式也多種多樣。SCSI 硬盤廣為工作站級個人電腦以及服務(wù)器所使用，因此會使用較為先進的技術(shù)，如碟片轉(zhuǎn)速15000rpm的高轉(zhuǎn)速，且資料傳輸時CPU占用率較低，但是單價也比相同容量的 ATA 及 SATA 硬盤更加昂貴。

4.SAS硬盤接口

SAS(Serial Attached SCSI)是新一代的SCSI技術(shù)，和SATA硬盤相同，都是采取序列式技術(shù)以獲得更高的傳輸速度，可達到6Gb/s。此外也透過縮小連接線改善系統(tǒng)內(nèi)部空間等。

此外，由于SAS硬盤可以與SATA硬盤共享同樣的背板，因此在同一個SAS存儲系統(tǒng)中，可以用SATA硬盤來取代部分昂貴的SAS硬盤，節(jié)省整體的存儲成本。但SATA存儲系統(tǒng)并不能連接SAS硬盤。

5.USB硬盤接口

常見于移動硬盤中，如圖為usb3.0的接口。

6.ZIF硬盤接口

ZIF接口硬盤是Imprimis公司推出Wren系列5.25英寸硬盤(當(dāng)時Compaq PC機所使用的硬盤)專用的“PCAT”接口，后來的3.5英寸硬盤也采用這項規(guī)格，ZIF：零中頻;零插入力;ZIF硬盤符合并口接口規(guī)范。 PATA標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范產(chǎn)生于上個世紀(jì)80年代中期，1989年希捷并購了“Imprimis科技-大容量硬盤和部件”公司。 AXD ZIF接口硬盤ZIF接口機械硬盤基本上已經(jīng)消失了，取而代之的是速度更快、更穩(wěn)定、性能更好的ZIF電子硬盤，兼容IDE 傳輸接口。ZIF接口電子盤是具備高效能，高穩(wěn)定度的快速記憶體儲存媒體元件，為時下效能成本比最優(yōu)異的記憶體儲存媒體解決方案。

7.CF硬盤接口

CF(Compact Flash)接口主要應(yīng)用在移動等小型設(shè)備里面，CF接口遵循ATA標(biāo)準(zhǔn)制造，不過它的接口是50針而不是68針，分成兩排，每排25個針腳。

8.CE硬盤接口

CE接口是東芝公司出的1.8寸硬盤接口，與CF接口類似。

9.光纖硬盤接口

FC(Fibre Channel，光纖通道接口)，擁有此接口的硬盤在使用光纖聯(lián)接時具有熱插拔性、高速帶寬(4Gb/s或10Gb/s)、遠(yuǎn)程連接等特點;內(nèi)部傳輸速率也比普通硬盤更高。限制于其高昂的售價, 通常用于高端服務(wù)器領(lǐng)域。