什么是固态硬盘？
固态硬盘 (SSD) 是一种基于半导体的存储设备，通常使用 NAND 闪存来保存持久数据。借助高速闪存，固态技术正在改变存储设备。
每个 NAND 闪存芯片都包含一个由块组成的阵列（也称为网格），每个块中都有一组存储单元，称为页面或扇区。每个单元中存储的位数可能会有所不同，通常分为单位单元（即“单层单元”或 "SLC"）、2 位单元和 3 位单元（即“多层单元/MLC”和“三层单元/TLC”）或 4 位单元 ("QLC")。每种单元类型也都有其优点和缺点。SLC 以其可靠性、高速度和价格而著称，而 QLC 的优势则在于价格更低廉。每个网格可以存储 256KB 到 4MB 之间的数据。中央处理单元 (CPU) 充当对内存的任何读取或写入作业的控制器。由于它们的尺寸很小且功率要求低，因此，非常适合笔记本电脑、平板电脑和智能手机。
固态硬盘 (SSD) 试图通过使用非易失性固态内存来模仿 HDD，但它们的速度却比传统硬盘驱动器或软盘要快得多。HDD 具有固有的延迟和访问时间，而这源于盘片旋转和读/写磁头移动所产生的机械延迟。由于 SSD 不含活动部件，因此，访问和存储数据的延迟和时间均会大幅缩短。
根据 Gartner（ibm.com 外部链接）的报道，固态硬盘正成为支持结构化数据工作负载的首选存储平台，而这得益于围绕 NAND 闪存和存储级内存 (SCM) 技术的相关创新。到 2025 年，他们预计将有超过 40% 的本地 IT 存储管理与支持活动会被“托管存储即服务”所取代；而 2021 年时，该比例还不到 5%。
闪存存储
闪存存储（也称为闪存）是一种使用闪存芯片来写入和存储数据的固态技术。闪存存储解决方案的范围可从 USB 驱动器到企业级阵列。全闪存阵列旨在最大限度地提高和加快性能，而不受存储区域网络 (SAN) 传统功能的限制。它们更适合多云环境和存储协议，例如 NVMe。由于大多数现代固态硬盘 (SSD) 均基于闪存技术，因此，闪存存储有可能会成为固态系统的代名词。
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固态硬盘 (SSD) 的类型
顾名思义，内置固态硬盘安装在计算机内部，直接连接到其主板。另一方面，外置 SSD 会像外置硬盘一样插入（通常会插入 USB 3.0 端口），且用途相似。内置 SSD 可通过标准 SATA、IDE 和 m.2 进行连接。外置 SSD 则采用 USB、eSATA 和 Thunderbolt 连接。
固态硬盘 (SSD) 的外形主要有两种：
- mSATA III、SATA III 和传统 SSD：虽然 SATA SSD 可能最为常见，但它更像是一种传统技术，因为它的设计目的是安装在硬盘驱动器的位置。换言之，您可能需要托架适配器或机箱，具体则取决于您的设备（例如，台式电脑）。虽然易于安装可促进固态硬盘 (SSD) 的采用，但随着 PCIe 和 NVMe SSD 的引入，此接口正被逐步淘汰。相比之下，mSATA III、SATA III 和传统固态硬盘 (SSD) 的速度时间有限，且其吞吐量低于市面上较新版本的 SSD。
- PCIe 和 NVMe 固态硬盘 (SSD)：此类采用较新外形尺寸的 SSD（如 U.2 与 M.2 SSD），使用名为“非易失性内存标准 (NVMe)”的接口协议，而该协议由 NVM Express 工作组中的各家公司（如 Samsung、Intel 和 Seagate）联合开发。NVMe 可与“外围组件互连标准”（又名 PCI Express 或 PCIe）共同提供较高的数据传输速度（读取速度超过 3,000 MB/s）。由于延迟更短，此类 SSD 非常适合游戏玩家和他们的 PlayStation。此类固态硬盘 (SSD) 通常配有散热器以防止过热。
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固态硬盘与硬盘驱动器的比较
IBM 的硬盘历史可追溯到 20 世纪 50 年代的 IBM 650 RAMAC 硬盘驱动器。硬盘驱动器 (HDD) 使用旋转的磁盘和机械写磁头来操控数据。其最为常见的外形尺寸为 2.5 与 3.5 英寸硬盘，并分别用于笔记本电脑和台式机。虽然大多数 HDD 利用 SATA 接口（也称为串行 ATA），但您也可能会遇到用于特殊用途的串行连接 SCSI (SAS) 或光纤通道连接。
不同于 HDD，固态硬盘 (SSD) 不含任何会导致其速度减慢的移动部件，因此 SDD 的高吞吐量极具吸引力。但是，固态用户往往会在存储容量上做出妥协。虽然大容量固态硬盘 (SSD) 已面市，但较之 HDD，用户需要支付更高的价格。
很多组织正采用混合方法，以便将闪存的速度与硬盘驱动器的容量相结合。平衡的基础架构可确保企业针对不同的存储需求采用正确的技术，从而提供一种可从传统 HDD 过渡而无需彻底转向闪存的较为经济的方式。
固态硬盘的优点和缺点
优点：
- 高性能：固态硬盘采用闪存系统，因而速度比硬盘驱动器更快，且是运行应用程序、启动 Windows 或 Mac 操作系统或是传输文件的理想选择。但是，随着存储容量的减少，固态硬盘的速度可能会越来越慢。
- 易于使用：固态硬盘 (SSD) 易于安装，且不含任何活动部件。它们的尺寸和重量也使其极易便携，因而对 Mac Book 和 iPad 等流行移动设备极具吸引力。
- 耐用性和可靠性：过高的每分钟转速 (RPM) 引起的热问题和机械磨损会导致 HDD 随着时间的推移而老化和降级，且易受到振动、跌落和颠簸的影响。
缺点：
- 写入次数有限：固态硬盘 (SSD) 的主要缺点在于写入次数有限。但是，磨损平衡和超量配置等技术却有助于企业级 SSD 承受多年的连续使用。
- 成本：虽然固态硬盘 (SSD) 的每存储单元（即，以千兆字节 (GB) 或太字节 (TB) 为单位）成本高于 HDD，但 SSD 的能耗却更低。与 HDD 不同，SSD 不会耗电来将盘片从停止状态加速起动；其产品设计有助于公司节省能源成本。