如何选购电脑之硬盘篇

硬盘选购

硬盘是计算机最重要的外部存储设备，它是计算机的数据仓库，能够长期保存程序、数据和文档等资料。相比于内存，硬盘具有容量大、存取速度快、安全系数高等优点，是计算机必需的组成部分。目前市场上的硬盘主要分为机械硬盘（HDD）和固态硬盘(SSD)两种，本节我们就来学习一下这两种硬盘的相关知识。

机械硬盘

机械硬盘简称 HDD，是比较传统的存储方式；虽然其速度远不如固态硬盘，但是硬盘损坏后能比较容易修复所存储的数据。尺寸一般为2.5英寸和3.5英寸，采用SATA接口传输数据。

记录技术分别是CMR（垂直式磁记录技术，又称垂直盘），SMR（叠瓦式磁记录技术，又称叠瓦盘）。SMR 是基于 CMR 发展出来的一种技术，虽然提升了容量，但是也降低了寿命和读写性能，因此除了特定的读写场景之外，不建议购买。一般来说，只要商品页上没有明确标记为 CMR ，一般可以认为是 SMR 。

提示：目前市面上几乎所有 2.5 英寸的机械硬盘都是叠瓦盘；部分旧硬盘可能是垂直盘，但旧硬盘的性能和寿命可能也好不了多少。

由于 2.5 英寸的机械硬盘在性能上远差于固态硬盘，且在价格和数据安全性上也没比固态硬盘好多少。

因此，建议使用固态硬盘替代 2.5 英寸的机械硬盘，重要数据可以通过网盘或 3.5 英寸的外置机械硬盘（垂直盘）等方式来冷备份。

选购指标：

1.容量选择：当前4TB已成性价比拐点，单碟2TB技术使速度提升30%。建议避开3TB、5TB等非主流容量，这些型号可能存在技术代差或停产风险。

2.转速

机械硬盘的转速一般有每分钟 5400 转和每分钟 7200 转。

转速大的，读写大文件更快，一般也更贵。

转速小的，不易发热，价格便宜，也能满足日常普通使用。

固态硬盘

固态硬盘简称 SSD，数据存储在闪存颗粒中。一般有SATA和M.2两种接口。M.2 接口的固态硬盘，根据宽度和长度分为：2230、2242、2260、2280、22110 ，目前 2280 是最常见的规格。Flash 闪存颗粒分为SLC、MLC、TLC、QLC。“固态硬盘的优点是尺寸小、读写速度快、没有噪音、抗震能力强；缺点是发热严重、闪存颗粒有寿命上限、损坏难以维修。固态硬盘的好坏一般根据主控和闪存颗粒来判断。

使用 SATA 接口的固态硬盘

使用M.2接口的固态硬盘

这里介绍一下NAND闪存芯片

NAND闪存芯片堆起来的NAND 是一种用于制造 USB闪存盘、SD卡和固态硬盘（SSD） 的核心技术芯片，它是一种非易失性的存储介质，也就是说，断电后数据不会丢失。相比传统机械硬盘（HDD）的磁碟旋转和磁头寻道，NAND芯片的电子读写速度快几个数量级。这是SSD速度碾压HDD的根本原因。每个存储单元（Cell）都有擦写次数（P/E Cycle） 的限制。当擦写次数达到上限后，该单元就可能变得不可靠。这是SSD有“寿命”一说和需要“磨损均衡”技术的原因。

NAND闪存颗粒

闪存颗粒类型一个单位空间可以存储的数据单颗粒理论擦写次数特点

SLC 1bits 10 万次以上寿命长是它最大的特点，缺点是成本高

MLC 2bits 5000 次左右虽然存储空间大了，但寿命也降低了

TLC 3bits 3000 次左右目前最主流的固态硬盘颗粒类型

QLC 4bits 300 次左右低端的固态硬盘颗粒类型，优点是价格便宜，缺点是寿命短

SLC 像是一个单人公寓，只住一个人（1 bit），进出非常快捷，不容易损坏。TLC 像是一个三人宿舍，住了三个人（3 bits），进出要找地方、要排队，更拥挤，磨损自然也更快。目前市面上大多数固态硬盘都是 TLC 或 QLC 闪存颗粒，选购时建议 TLC 的。买固态硬盘时，尽可能选择能生产闪存颗粒的厂家：三星、凯侠、西数、海力士、镁光、solidigm、长江存储（致态）。

硬盘采用的接口和协议

协议（protocol）：相当于设备的语言，不同设备之间的协议只有相同或相容，才能进行通讯、达成有效的数据传输。

总线（Bus）：电脑主板上不同设备之间交互数据的通路（线路）称之为总线；总线在单位时间内能传输的数据量称之为总线的带宽。

接口（interface）：硬盘想要和电脑的其他元器件交互数据，除了需总线作为媒介、协议作为沟通之外，还需要物理接口让硬盘能接入。

目前，常见的协议类型有：AHCI 和 NVMe ；常见的总线类型有：SATA 和 PCIe ；常见的接口类型有：SATA 和 M.2 。

SATA 接口

SATA 接口的硬盘，只能使用 SATA 总线和 AHCI 协议。

SATA( Serial Advanced Technology Attachment, 串行同级技术附件）用于连接 SATA 硬盘和 SATA 光驱等存储设备，它采用串行的方式传输数据。
SATA 接口分为两个部分，长一点的是供电，短一点的是数据。目前几乎所有的 3.5 英寸和 2.5 英寸机械硬盘、以及 2.5 英寸固态硬盘，都是使用 SATA 接口。
机械硬盘一般采用AHCI 协议传输，最新的接口为SATA 3.0理论最大数据传输速率为600 MB/s。

数据传输方式：硬盘→内存→CPU→内存→硬盘。

笔记本上的SATA接口

台式

M.2接口

M.2 接口的硬盘，既可以使用 SATA 总线和 AHCI 协议，也可以使用 PCIe 总线和 AHCI 协议，还可以使用 PCIe 总线和 NVMe 协议。M.2 接口还分为不同的类型，比如 M-key 和 B-key，它们的接口有所差异，支持的协议也不尽相同。B-key 通常用于 SATA 总线，而 M-key 则是为 PCIe 总线设计的，支持更高的传输速度。

总线可以理解为数据传输的“高速公路”。SATA 总线就像是普通公路，虽然能走，但速度一般；而 PCIe 总线则像是高速公路，速度快得飞起。比如常见的 PCIe 3.0 和 PCIe 4.0，版本越高，通道数量越多，速度也就越快。PCIe 4.0 的带宽是 PCIe 3.0 的两倍，能让数据传输如同在宽阔的高速公路上行驶，快速而畅通。

协议，这就好比是数据传输的“语言规则”。AHCI 协议和 NVMe 协议就是其中的两种“语言”。AHCI 协议就像一位经验丰富但稍显保守的“长者”，能用于 SATA 总线和 PCIe 总线，但速度上限不高。而 NVMe 协议则像一个充满活力和创新的“年轻人”，专为 PCIe 总线量身定制，传输速率上限远超 AHCI 协议。NVMe 充分利用了 PCIe 通道的低延时和高带宽特性，大大提升了固态硬盘的读写性能。

举个例子，如果把 SATA 接口的硬盘比作一辆在普通公路上行驶的小汽车，速度有限；那么 M.2 接口通过 SATA 总线传输的硬盘就像是一辆在普通公路上升级了一点配置的汽车，速度稍有提升；而 M.2 接口通过 PCIe 总线传输且使用 NVMe 协议的硬盘，那就是一辆在高速公路上飞驰的超级跑车，速度快得惊人。NVMe 优势显著，包括性能提升、大幅降延迟、提高 IOPS 能力、降低功耗、解决驱动适用性问题，使 SSD 性能大幅优化。

连接方式：主板M.2接口。

传输速度：（两种类型m.2接口）
第一种M.2 SATA：读写速度类似于2.5英寸的SSD，只有接口不一样而已。
第二种M.2 NVMe：读写速度超过1GB/s，最高可达5GB/s。

数据传输方式：

M.2 SATA：硬盘→内存→CPU→内存→硬盘
M.2 NVMe：硬盘→CPU→硬盘

从传输方式上，M.2 NVMe大于M.2 SATA方式，直接跳过了内存，硬盘直接与cpu连接，当然也提高了读写速度。

从接口到协议，M.2 NVMe接口协议在读写速度有更好的体验，毫无疑问带有m.2接口的固态硬盘会更好。如果预算有限，并且对读写速度没有过多的要求，慢也就慢一点，无所谓，而且SATA和m.2sata的接口也能够满足个人储存需要。如果你财力雄厚的情况下，建议购买M.2 支持NVMe协议的固态硬盘，越大越好，游戏党必备神器，或者把系统盘和常用应用放在M.2 NVME里，其他影视书籍资源放在机械硬盘当中。

各位主板支持M.2这种接口，而且不缺钱的可以直接上M.2 NVMe接口协议的，不论在性能都是比较优异的