電腦硬盤基本知識解析
固態(tài)硬盤在速度上的表現(xiàn)是有目共睹的，然而主控芯片的運用是相當重要。主控芯片是固態(tài)硬盤的大腦，其作用一是合理調(diào)配數(shù)據(jù)在各個閃存芯片上的負荷，二則是承擔了整個數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)，連接閃存芯片和外部SATA接口。下面就讓小編帶你去看看電腦硬盤基本知識解析范文5篇，希望能幫助到大家!
小知識 | 固態(tài)硬盤的緩存的作用
CPU處理速度和硬盤傳輸速度存在巨大的鴻溝，為了解決這問題，電腦系統(tǒng)上才會出現(xiàn)了緩存這種東西。緩存，從字面理解就是緩沖存儲。怎么個緩沖法呢?其實不難想像得到，既然硬盤慢，而CPU快，那我們就把CPU會需要的數(shù)據(jù)，先找個傳輸速度足夠快的東西放起來，CPU需要時，不必從硬盤拿，直接從這個當緩沖的東西里拿，因為它足夠快，CPU就不用浪費時間等了。不過前面看到，CPU和硬盤的差距實在太大，單只有1個緩存還是不夠，因為越快的緩存，容量越難以造得大，而且成本會很高。那怎么辦?就是加多幾個慢點的，一級一級來唄，每多一級，緩存速度慢一些，但容量也大一些，那么就可以既有足夠大的容量來存放數(shù)據(jù)，又不會對速度有太大的影響了。
在固態(tài)硬盤中，緩存芯片起的作用也是類似。SSD上的緩存一般都是1或者2顆DRAM顆粒構(gòu)成，起到數(shù)據(jù)交換緩沖作用。一款SSD產(chǎn)品是否有緩存這樣的設(shè)計，往往是廠商根據(jù)產(chǎn)品定位和用途做得決定，一般一些入門級產(chǎn)品或者低速產(chǎn)品，在設(shè)計上就會考慮不帶緩存方案，而一些高速產(chǎn)品由于數(shù)據(jù)交換量大，就設(shè)計有緩存，以提高產(chǎn)品的讀寫效率。
通常帶有緩存的SSD在價格上或比不帶緩存的略高一些，雖然SSD帶緩存讀取小文件的速度會快些，但對SSD來說，快的太有限了。(探討一點，緩存對SSD的連續(xù)讀寫速度提升不大，但是對小文件(4K)的讀寫(特別是寫入)影響很大的，因為沒有緩存時寫小文件會頻繁擦寫Flash，如果有了緩存就會先寫在緩存中，等到一定的時機(由主控的策略決定)再寫回Flash，這樣小文件讀寫提速是很明顯的)。就反應(yīng)速度來說，SSD的反應(yīng)速度一般都在0.2毫秒以內(nèi)，不比緩存慢。所以帶緩存對讀取速度的提升，幾乎可以忽略。其次帶不帶緩存并不影響SSD的壽命，決定SSD壽命的是NAND FLASH的寫入次數(shù)。其次，主控芯片的好壞才是是決定SSD性能和使用壽命的重要因素。
小知識 | 固態(tài)硬盤的基本結(jié)構(gòu)
固態(tài)硬盤(Solid State Drive)用固態(tài)電子存儲芯片陣列而制成的硬盤，由控制單元和存儲單元(FLASH芯片、DRAM芯片)組成。固態(tài)硬盤在接口的規(guī)范和定義、功能及使用方法上與普通硬盤的完全相同，其芯片的工作溫度范圍很寬，商規(guī)產(chǎn)品(0~70℃)工規(guī)產(chǎn)品(-40~85℃)。雖然成本較高，但也正在逐漸普及到DIY市場。由于固態(tài)硬盤技術(shù)與傳統(tǒng)硬盤技術(shù)不同，所以產(chǎn)生了不少新興的存儲器廠商。廠商只需購買NAND存儲器，再配合適當?shù)目刂菩酒?，就可以制造固態(tài)硬盤了。新一代的固態(tài)硬盤普遍采用SATA-2接口、SATA-3接口、SAS接口、MSATA接口、PCI-E接口、NGFF接口、CFast接口和SFF-8639接口。
下圖 是一款結(jié)構(gòu)較為簡單明了的固態(tài)硬盤內(nèi)部構(gòu)造：
1.主控。主控芯片是固態(tài)硬盤的大腦，其作用一是合理調(diào)配數(shù)據(jù)在各個閃存芯片上的負荷，二則是承擔了整個數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)，連接閃存芯片和外部SATA接口。不同的主控之間能力相差非常大，在數(shù)據(jù)處理能力、算法，對閃存芯片的讀取寫入控制上會有非常大的不同，直接會導致固態(tài)硬盤產(chǎn)品在性能上差距高達數(shù)十倍。
2.緩存。固態(tài)硬盤和傳統(tǒng)硬盤一樣需要高速的緩存芯片輔助主控芯片進行數(shù)據(jù)處理。這里需要注意的是，有一些廉價固態(tài)硬盤方案為了節(jié)省成本，省去了這塊緩存芯片，這樣對于使用時的性能會有一定的影響。
3.內(nèi)存。除了主控芯片和緩存芯片以外，PCB板上其余的大部分位置都是NAND Flash閃存芯片了。NAND Flash閃存芯片又分為SLC(單層單元)MLC(多層單元)以及TLC(三層單元)NAND閃存。
現(xiàn)在我們回頭看看老的機械硬盤：
從機構(gòu)不同上可以看出固態(tài)硬盤在數(shù)據(jù)讀取速度、抗震能力、功耗、運行聲音以及發(fā)熱方面，相比普通的機械硬盤擁有明顯優(yōu)勢：
1、讀取速度
固態(tài)硬盤的讀取速度普遍可以達到400M/s，寫入速度也可以達到130M/s以上，其讀寫速度是普通機械硬盤的3-5倍;
2、抗震能力
傳統(tǒng)的機械硬盤內(nèi)部有高速運轉(zhuǎn)的磁頭，其抗震能力很差，因此一般的機械硬盤電如果是在運動中或者震動中使用，很容易損壞硬盤。而機械硬盤采用芯片存儲方案，內(nèi)部無磁頭，具備超強的抗震能力，即便是在運動或者震動中使用，也不容易損壞。
3、功耗
固態(tài)硬盤功耗低，并且具備極低功耗待機功能，而機械硬盤則不具備;
4、噪音
固態(tài)硬盤運行中基本聽不到任何噪音，而機械硬盤一般湊近聽可以聽到內(nèi)部的磁盤轉(zhuǎn)動以及震動的聲音，一些使用比較久的機械硬盤噪音更為明顯。
5、發(fā)熱
機械硬盤發(fā)熱較少，即便是在運行一段時間后，其表面也感受不到明顯的發(fā)熱，而機械硬盤運行一段時間后，用手觸摸可以明顯感受到是熱的。
電腦常識格式化硬盤
普通的格式化硬盤是不會影響硬盤壽命的。 格式化分為高級格式化和低級格式化。高級格式化僅僅是清除硬盤上的數(shù)據(jù)，生成引導信息，初始化FAT表，標注邏輯壞道等。而低級格式化是將硬盤劃分出柱面和磁道，再將磁道劃分為若干個扇區(qū)，每個扇區(qū)又劃分出標識部分ID、間隔區(qū)、GAP和數(shù)據(jù)區(qū)DATA等。低級格式化是高級格式化之前的一件工作，每塊硬盤在出廠前都進行了低級格式化。
低級格式化是一種損耗性操作，對硬盤壽命有一定的負面影響。而我們平時所用的Windows下的格式化(包括在DOS下面使用的格式化)其實是高級格式化。 在Windows下對硬盤進行的格式化和對軟盤進行的格式化原理是一樣的。而格式化軟盤有所不同的是，我們對一張軟盤進行的全面格式化是一種低級格式化。
對于近幾年新購進的硬盤，包括高格和低格在內(nèi)的格式化操作，都不會影響其壽命。 與以前相比，現(xiàn)在硬盤的物理結(jié)構(gòu)發(fā)生了一些變化，直接影響到相應(yīng)的硬盤指令實現(xiàn)方式的變化，其中最重要的就是硬盤尋道方式的變化導致的格式化指令的變化。
目前用戶能訪問的，是經(jīng)過轉(zhuǎn)化后的邏輯扇區(qū)，而不是實際的與物理磁頭對應(yīng)的物理扇區(qū)。這樣，用戶實際上已經(jīng)無法對物理意義上的硬盤進行操作了?，F(xiàn)在所謂的低級格式化只不過是實現(xiàn)了重新置零和將壞扇區(qū)重定向罷了，并不能實現(xiàn)硬盤再生，也沒有物理意義上的修復(fù)功能。 對于常用的高級格式化，“快速格式化”僅僅是重置硬盤分區(qū)表，即使是“完全格式化”，也不過是在重置硬盤分區(qū)表之外，把所有扇區(qū)重新置零。由此可以看出，用戶運行的格式化指令與其他普通的讀寫操作并無本質(zhì)區(qū)別，而在硬盤整個壽命中，這種讀寫的次數(shù)則只能用天文數(shù)字來計量了，格式化或者Ghost操作的次數(shù)完全可以忽略不計。根據(jù)現(xiàn)有硬盤制造技術(shù)，普通應(yīng)用中單純因為讀寫而導致硬盤損壞的情況是非常罕見的，大多數(shù)硬盤故障都與外部物理碰撞、讀寫中突然停電以及電路損壞有關(guān)。所以，格式化中惟一惟一需要考慮的就是避免上述這幾種情況的發(fā)生。
硬盤曾經(jīng)像軟盤一樣，利用步進電機來控制磁頭的位置，進行尋道操作。正如前邊所述，現(xiàn)在隨著磁頭定位精密程度的不斷提高，硬盤的尋道方式和格式化指令也發(fā)生了很大的變化。但是，在一般情況下，就實際應(yīng)用而言我們可以認為兩者原理是一樣的
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