浅谈固态硬盘vs传统硬盘vs机械硬盘的区别

固态硬盘（简称SSD）是一种使用固态电子存储芯片阵列作为持久性存储介质的硬盘驱动器。与传统的机械硬盘（HDD）相比，固态硬盘没有运动部件，因此得名“固态”。它主要由控制单元、存储单元（通常采用FLASH芯片或DRAM芯片）和缓存芯片构成。

固态硬盘利用 NAND 型闪存作为最常见的存储介质，通过集成电路技术实现数据的存储和访问。这使得固态硬盘在读写速度、寻道时间和耐用性方面显著优于传统的旋转磁盘式硬盘。SSD 通常提供更快的数据传输速率、更低的延迟时间以及更高的抗震性，这些特性使得它们在笔记本电脑、工作站、服务器乃至各种嵌入式系统中得到广泛应用。

固态硬盘的接口兼容传统硬盘的规范，比如SATA、PCIe、M.2等，确保了它们可以作为现有系统的直接升级选项。随着技术的进步和生产成本的降低，固态硬盘的容量不断增大，价格逐渐变得更加亲民，已经成为现代计算平台存储解决方案的主流选择之一。

固态硬盘分类

固态硬盘的存储介质有两种，一种是采用闪存（FLASH芯片）作为存储介质，另一种是采用DRAM作为存储介质。

基于闪存的固态硬盘：基于闪存的固态硬盘（IDEFLASH DISK、Serial ATA Flash Disk）：采用FLASH芯片作为存储介质，通常也称为SSD。其外观可制成多种款式，如笔记本硬盘、微硬盘、存储卡、U盘等款式。这种固态硬盘最大的优点就是可以移动，而且数据保护不受电源控制，可以适应各种环境，适合个人用户。一般擦写次数为3000次左右。以常用的64G为例，在SSD的平衡写入机制下，可重写的数据总量为64G X 3000 = 192000G。如果你是个变态视频王，喜欢每天下载视频，看完就删除，那么每天下载100G的话，可用天数为192000 / 100 = 1920，也就是1920 / 366 = 5.25年。如果你只是一个普通用户，每天写入的数据远低于10G，以10G计算，可以连续使用52.5年，如果使用128G SSD，可以连续使用104年！这是什么概念？和普通硬盘HDD一样，理论上可以无限读写。

基于 DRAM 类别：

基于DRAM的固态硬盘：DRAM作为存储介质，应用范围较窄。它模仿传统硬盘的设计，可以通过大多数操作系统的文件系统工具进行卷设置和管理，并提供行业标准的PCI和FC接口用于连接主机或服务器。应用方式可分为SSD硬盘和SSD硬盘阵列两种。它是高性能存储器，寿命长，但需要独立电源来保证数据安全。 DRAM SSD 是相对非主流的设备。

固态硬盘的优点和缺点

接下来，道合顺将深入剖析固态硬盘的特性。

与普通硬盘相比，固态硬盘具有以下优点：

1 快速启动：没有电机来加速旋转过程。

2、读取延迟小：无需磁头，快速随机读取，因此读取延迟极小。根据相关测试：在两台电脑相同配置下，固态硬盘的笔记本从开机到出现在桌面上只需要18秒，而传统硬盘的笔记本总共需要31秒，几乎是前者的两倍。在读取时间相对恒定的情况下，碎片不会影响读取时间。由于寻道时间与数据存储位置无关，因此磁盘碎片不会影响读取时间。

3.写入速度快：基于DRAM的SSD具有极快的写入速度。

4、无噪音：由于没有机械电机和风扇，运行时噪音值为0分贝。一些高端或大容量的产品带有风扇，因此仍然会产生噪音。

5、发热量更低：低容量闪存SSD的能耗较低，运行时产生的热量也较少，但高端或大容量产品的能耗较高。

6、无机械故障：内部无机械运动部件，不会发生机械故障，不怕碰撞、冲击、振动。即使在高速移动甚至翻转倾斜的情况下也不会影响正常使用，并且可以最大限度地减少笔记本电脑意外跌落或与硬物碰撞时数据丢失的可能性。

7.更大的工作温度范围：大硬盘只能在5至55 ℃范围内工作。虽然大多数SSD可以在-10~70 ℃下工作，但一些工业级SSD也可以在-40~85℃下工作℃，甚至更大的温度范围（例如：RunCore军工级产品温度为-55~ 135 ℃）。

8、体积小、重量轻：小容量固态硬盘比同容量的硬盘体积更小、重量更轻。但随着容量的增加，这种优势逐渐减弱。高达 256GB，SSD 仍然比相同容量的普通硬盘更轻。

9、抗震动：与传统硬盘相比，固态硬盘的抗震动能力要强得多，可以让数据存储更安全。

与传统硬盘相比，固态硬盘有以下缺点：

1、成本高：单位容量的价格是传统硬盘（基于闪存）的5~10倍，甚至200~300倍（基于DRAM）。

2、容量低：目前固态硬盘的最大容量远低于传统硬盘。 （美国Foremay公司推出了2TB的EC188M系列固态硬盘。）传统硬盘的容量还在快速增长，据说IBM已经测试了4TB的传统硬盘。

3、易受外界影响：由于固态硬盘没有像传统硬盘那样被屏蔽在法拉第笼中，因此更容易受到某些外界因素的影响。如电源故障（尤其是基于DRAM的固态硬盘）、磁场干扰、静电等。

4. 有限写入寿命：有限写入寿命（基于闪存）。一般闪存的写入寿命为1万到10万次，特殊设计的可以达到100万到500万次。但是，文件系统的某些部分（例如文件分配表）在整个计算机生命周期内的写入次数仍然会超过此限制。特制的文件系统或固件可以共享写入的位置，使得SSD的整体寿命达到20年以上。

5、数据难以恢复：数据损坏后很难恢复。一旦硬件损坏，如果是传统的磁盘或磁带存储方式，数据恢复或许能够保存部分数据。但如果是固态存储，一旦芯片损坏，就几乎不可能找回芯片中已经碎成数瓣或者被电流击穿的数据。当然，这个不足也可以通过牺牲存储空间来弥补。主要通过RAID 1实现的备份与传统存储的备份原理相同。由于目前SSD的成本较高，这种方式的备份成本仍然很高。

6、电池续航时间短：根据实际测试，使用固态硬盘的笔记本电脑在空闲或低负载运行时，电池续航时间比5400RPM 2.5英寸传统硬盘的电池续航时间短。

7.高能耗：基于DRAM的固态硬盘在任何时候都比传统硬盘消耗更多的能量，尤其是在关闭时，它们仍然需要电力，否则数据将会丢失。

固态硬盘和机械硬盘有什么区别

固态硬盘与硬盘或者固态硬盘与硬盘的区别如下所示。

传统的硬盘是机械硬盘。区分固态硬盘和机械硬盘的方法有很多。首先，从外观上来说，机械硬盘比固态硬盘大，因此也比固态硬盘重。固态硬盘的应用范围比机械硬盘更广泛。固态硬盘在电子世界中扮演着非常重要的角色，受到业内人士的高度重视，而机械硬盘则没有固态硬盘那么灵活。

下面列出了固态硬盘和机械硬盘的具体区别：

1、读取速度：固态硬盘的读取速度一般可以达到400M/s，写入速度也可以达到130M/s以上，其读写速度是普通机械硬盘的3-5倍;

2、抗震动能力：传统机械硬盘内部有高速磁头，抗震动能力很差。因此，一般的机械硬盘如果在运动或者震动过程中使用，很容易损坏硬盘。机械硬盘采用芯片存储方案，无内置磁头，具有超强的抗震能力。即使在运动或振动中使用，也不易损坏。

3、功耗：固态硬盘功耗低，并且具有极低功耗的待机功能，而机械硬盘则没有；

4、噪音：固态硬盘运行时基本没有噪音，而机械硬盘一般靠近听到内部盘片旋转和震动的声音。一些使用时间较长的机械硬盘，噪音比较明显。

5、加热。机械硬盘产生的热量较少。即使运行一段时间后，表面也不会感觉到明显的发热，而机械硬盘运行一段时间后，用手触摸就能明显感觉到烫手。

为什么固态硬盘无法替代机械硬盘

凭借高速、体积小的优势，固态硬盘已经成为电脑的标配。然而，笨重的机械硬盘并没有消失，也没有被固态硬盘取代。很多消费者不明白的是，为什么价格实惠的固态硬盘无法取代机械硬盘。

容量小是硬伤，这也是固态硬盘无法取代机械硬盘的原因。要知道现在的机械硬盘至少2TB起步，而固态硬盘还停留在240G的落后时代。此外，稳定性和价格也是固态硬盘取代机械硬盘的两个原因。

容量小是固态硬盘的短板

对于消费者来说，硬盘是最具性价比的存储设备。为了追求速度和性能，固态硬盘已成为计算机的标准配置。不过容量小是固态硬盘最大的缺点，也可以说是一个硬伤。

在很多人看来，电脑不需要大容量的硬盘，但事实并非如此。目前主流固态硬盘的容量要么是480G，要么是512G，几乎没有人买240G的固态硬盘。原因很简单。如果电脑安装的是微软的Windows 10系统，则至少需要100G的存储空间。再加上其他应用软件，240G的SSD根本不够用。

即使是办公电脑，512G固态硬盘也只能说是刚刚好。为此，很多电脑都会安装固态硬盘和机械硬盘。固态硬盘仅用于安装操作系统和应用软件，机械硬盘用于存储文件。要知道机械硬盘的容量至少2TB起步，可以存储更多的文件。

对于喜欢看高清电影的用户来说，固态硬盘的容量就更差了。目前一部90分钟的4K电影大约占用120G的空间。容量太小的固态硬盘显然不适合存储4K电影。另外，照片和游戏也会占用大量空间，SSD无法满足要求。虽然固态硬盘也有1TB以上的容量，但是价格太高了。

不难看出，固态硬盘最大的缺点就是容量小。更重要的是，用户购买电脑的目的是玩游戏、看高清电影。这两种应用对硬盘空间的要求特别高，固态硬盘并不是最好的解决方案。

稳定性是SSD的关键

除了容量小短板之外，稳定性差才是固态硬盘真正的硬伤。众所周知，硬盘一旦出现故障，存储的数据就会丢失。因此，用户对硬盘的稳定性要求非常高，尤其是企业用户。毕竟，如果用户流失，企业将遭受巨大损失。

相比之下，机械硬盘更加稳定。由于机械硬盘的存储介质是盘片，而固态硬盘的存储介质是闪存芯片，一旦出现故障，闪存芯片的修复率很低。机械硬盘的故障大多是由于电路故障造成的，修复的概率还是很大的。正因为如此，一旦固态硬盘出现故障，就很难找回丢失的数据。机械硬盘出现故障后，丢失的数据基本可以找回。

正是因为机械硬盘在稳定性方面具有绝对的优势，所以很多企业选择机械硬盘作为存储介质。事实上，服务器和监控设备都使用机械硬盘作为存储介质，因为其稳定性高。当然，固态硬盘的价格太高，企业无法使用。

一般来说，用户需要大容量、高稳定性的硬盘。但固态硬盘价格昂贵、容量小、稳定性差；机械硬盘价格便宜，稳定性高。因此，在没有技术突破之前，容量小、稳定性差的短板注定无法用固态硬盘替代机械硬盘。