这篇文章作为补充上篇文章电脑硬盘的选购与知识的不足而写

固态硬盘

硬盘闪存（颗粒）类型

SLC：每个Cell单元存储1bit信息，也就是只有0、1两种电压变化，结构简单，电压控制也快速，反映出来的特点就是寿命长，性能强，P/E寿命在1万到10万次之间，但缺点就是容量低而成本高，毕竟一个Cell单元只能存储1bit信息。



MLC：每个cell单元存储2bit信息，需要更复杂的电压控制，有00,01,10,11四种变化，这也意味着写入性能、可靠性能降低了。其P/E寿命根据不同制程在3000-5000次不等。



TLC：每个cell单元存储3bit信息，电压从000到001有8种变化，容量比MLC再次增加1/3，成本更低，但是架构更复杂，P/E编程时间长，写入速度慢，P/E寿命也降至1000-3000次，部分情况会更低。寿命短只是相对而言的，通常来讲，经过重度测试的TLC颗粒正常使用5年以上是没有问题的。



QLC或者可以叫4bit MLC，电压有16种变化，但是容量能增加33%，就是写入性能、P/E寿命与TLC相比会进一步降低。具体的性能测试上，美光有做过实验。读取速度方面，SATA接口中的二者都可以达到540MB/S，QLC表现差在写入速度上，因为其P/E编程时间就比MLC、TLC更长，速度更慢，连续写入速度从520MB/s降至360MB/s，随机性能更是从9500 IOPS降至5000 IOPS，损失将近一半。

SLC闪存的停车场一次只能停一辆车，这辆车来去自如，效率很高，也不容易出现错误，但由于停车场的使用效率不高，所以寿命长，成本相对较高。



MLC一次可以停放两辆车，这就需要调度，速度就会稍慢，但空间使用率提高了，所以寿命也会变短一点。



TLC属于三辆车可以同时停在同一个停车场，车辆进出的调度也就更复杂，速度稍慢，容易出现错误。因为多次使用，寿命就更短。QLC是一次可以停放4辆车，同理，能停放的车辆多了，成本自然是降下来了，不过寿命也会相应减短。



虽然可靠性会有降低，但是随着NAND技术的进步，P/E寿命是会提升的，之前TLC已经得到验证，相信QLC也会如此。所以QLC若是大规模量产，那SSD的写入速度将可达到200-300MB/s左右，而且5000+的随机写入性能依然高于HDD硬盘，容量也可达到10-100TB的数量级。



目前市面上能自主生产颗粒的厂家有：三星、现代、美光、东芝，目前几乎所有正规SSD使用的都是这几家合格的原厂颗粒。至于主控呢

主控

主控芯片对固态硬盘来说，相当于CPU的命令中心。它承接了整个数据中转，连接闪存芯片和外部接口。那么主控芯片到底有哪些，对硬盘运转速度有影响吗？下面就来仔细的介绍一下。

慧荣和群联是两家台湾主控公司，其主控优势就是成本低廉，受到很多国产的SSD欢迎。

Marcell在属于高端系列，早期产品只用于企业级，主控相对稳定性好，但是对应的价格也会昂贵不少。

三星主控只用于自家的SSD产品中，在SATA接口的860pro和NVMe的960pro的读写速度都是超级快，但由于限制品牌，所以可选型号会比较少。

瑞昱主控同样也是台系品牌，性能比较一般，也没有什么特色，这里就不建议购买了。

一句话总结

三星和浦科特intel使用的主控芯片稳定，特别是三星速度最快性价比也比较适中

机械硬盘

硬盘类型中PMR 和 SMR是什么？为什么更多人选择PMR硬盘？



大数据时代的数据量呈指数级增长，预计每两年就会翻一番。硬盘作为一种经济高效的存储介质，在当今的存储数字世界中依然起着中流砥柱的作用。硬盘驱动器 (HDD) 供应商竞相研发垂直磁性记录 (PMR) 和叠瓦式磁性记录 (SMR) 等新的磁录技术，以生产更大容量的硬盘。



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的区别



无论 HDD 采用的是 PMR 还是 SMR 技术，读取磁头在磁道上所需的面积皆小于写入磁头。当 SMR 硬盘上循序写入新数据时，这些如瓦片般堆叠的磁道仍可正常读取，并不影响读取性能。



不过，一旦已写入的数据要编辑或覆盖时，写入磁头并不会直接在既有的磁道上进行磁录，以避免损坏相邻磁道。编辑后的数据会先在磁盘上的空白处写入，原先旧数据的磁道会暂时维持不动。等到 HDD 闲置时才会执行重组机制，将原先磁道上的旧数据位自动擦除，并重新成为可用空间以供新数据写入。



就前述重组机制而言，SMR 硬盘的闲置时间就显得相当重要。如果 SMR 硬盘长时间进行密集的覆盖任务，则会没有足够的闲置时间来重新整理磁道，暂时不动的既有数据磁道数量会越来越多。接着导致 SMR 硬盘必须一边写入新数据，一边重新整理旧磁道，进而对读写性能造成某种程度的影响。针对 SMR HDD，供应商有各自的固件设计，为的就是要优化重组机制，以降低覆盖任务对读写性能产生的影响。



垂直磁记录技术（PMR）已发展到了极限，提升“磁盘存储密度”最可靠的方法是改变数据写入硬盘的方式，SMR通过缩小磁轨间的保护距离，特别是允许磁轨互相重叠，就像屋顶的叠瓦，这自然就能在不缩小磁头的前提下大大提高存储密度，这也是叠瓦式磁记录（SMR）的由来。



PMR硬盘与SMR硬盘哪个好？



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。



尽管如此，SMR硬盘取代PMR硬盘只是一个时间问题，就像QLC一样。鉴于SMR（叠瓦式磁性记录）技术也没有选择该技术先进的东西的理由，而且PMR硬盘还没消失，SMR硬盘价格优势也没多大，对于目前还是不推荐选择SMR硬盘。



不过SMR硬盘也并非一无是处，SMR技术提升了存储密度，相同容量下成本更低，价格也会越来越好。如果仅仅是作为仓库盘或者纯下载盘，完全能够胜任。游戏盘，直接上QLC SSD就好了。



随着科技技术的发展，在未来，SMR硬盘和QLC固态硬盘或许是以后很常见的搭配。



至于可靠性这种东西。。。



多备份，习惯性备份才是保证数据安全最有效的办法。。。

2020-09-11 洋洋