如何選購電腦之硬盤篇

硬盤選購

硬盤是計算機最重要的外部存儲設備，它是計算機的數據倉庫，能夠長期保存程序、數據和文檔等資料。相比於內存，硬盤具有容量大、存取速度快、安全係數高等優點，是計算機必需的組成部分。目前市場上的硬盤主要分爲機械硬盤（HDD）和固態硬盤(SSD)兩種，本節我們就來學習一下這兩種硬盤的相關知識。

機械硬盤

機械硬盤簡稱 HDD，是比較傳統的存儲方式；雖然其速度遠不如固態硬盤，但是硬盤損壞後能比較容易修復所存儲的數據。尺寸一般爲2.5英寸和3.5英寸，採用SATA接口傳輸數據。

記錄技術分別是CMR（垂直式磁記錄技術，又稱垂直盤），SMR（疊瓦式磁記錄技術，又稱疊瓦盤）。SMR 是基於 CMR 發展出來的一種技術，雖然提升了容量，但是也降低了壽命和讀寫性能，因此除了特定的讀寫場景之外，不建議購買。一般來說，只要商品頁上沒有明確標記爲 CMR ，一般可以認爲是 SMR 。

提示：目前市面上幾乎所有 2.5 英寸的機械硬盤都是疊瓦盤；部分舊硬盤可能是垂直盤，但舊硬盤的性能和壽命可能也好不了多少。

由於 2.5 英寸的機械硬盤在性能上遠差於固態硬盤，且在價格和數據安全性上也沒比固態硬盤好多少。

因此，建議使用固態硬盤替代 2.5 英寸的機械硬盤，重要數據可以通過網盤或 3.5 英寸的外置機械硬盤（垂直盤）等方式來冷備份。

選購指標：

1.容量選擇：當前4TB已成性價比拐點，單碟2TB技術使速度提升30%。建議避開3TB、5TB等非主流容量，這些型號可能存在技術代差或停產風險。

2.轉速

機械硬盤的轉速一般有每分鐘 5400 轉和每分鐘 7200 轉。

轉速大的，讀寫大文件更快，一般也更貴。

轉速小的，不易發熱，價格便宜，也能滿足日常普通使用。

固態硬盤

固態硬盤簡稱 SSD，數據存儲在閃存顆粒中。一般有SATA和M.2兩種接口。M.2 接口的固態硬盤，根據寬度和長度分爲：2230、2242、2260、2280、22110 ，目前 2280 是最常見的規格。Flash 閃存顆粒分爲SLC、MLC、TLC、QLC。“固態硬盤的優點是尺寸小、讀寫速度快、沒有噪音、抗震能力強；缺點是發熱嚴重、閃存顆粒有壽命上限、損壞難以維修。固態硬盤的好壞一般根據主控和閃存顆粒來判斷。

使用 SATA 接口的固態硬盤

使用M.2接口的固態硬盤

這裏介紹一下NAND閃存芯片

NAND閃存芯片堆起來的NAND 是一種用於製造 USB閃存盤、SD卡和固態硬盤（SSD） 的核心技術芯片，它是一種非易失性的存儲介質，也就是說，斷電後數據不會丟失。相比傳統機械硬盤（HDD）的磁碟旋轉和磁頭尋道，NAND芯片的電子讀寫速度快幾個數量級。這是SSD速度碾壓HDD的根本原因。每個存儲單元（Cell）都有擦寫次數（P/E Cycle） 的限制。當擦寫次數達到上限後，該單元就可能變得不可靠。這是SSD有“壽命”一說和需要“磨損均衡”技術的原因。

NAND閃存顆粒

閃存顆粒類型一個單位空間可以存儲的數據單顆粒理論擦寫次數特點

SLC 1bits 10 萬次以上壽命長是它最大的特點，缺點是成本高

MLC 2bits 5000 次左右雖然存儲空間大了，但壽命也降低了

TLC 3bits 3000 次左右目前最主流的固態硬盤顆粒類型

QLC 4bits 300 次左右低端的固態硬盤顆粒類型，優點是價格便宜，缺點是壽命短

SLC 像是一個單人公寓，只住一個人（1 bit），進出非常快捷，不容易損壞。TLC 像是一個三人宿舍，住了三個人（3 bits），進出要找地方、要排隊，更擁擠，磨損自然也更快。目前市面上大多數固態硬盤都是 TLC 或 QLC 閃存顆粒，選購時建議 TLC 的。買固態硬盤時，儘可能選擇能生產閃存顆粒的廠家：三星、凱俠、西數、海力士、鎂光、solidigm、長江存儲（致態）。

硬盤採用的接口和協議

協議（protocol）：相當於設備的語言，不同設備之間的協議只有相同或相容，才能進行通訊、達成有效的數據傳輸。

總線（Bus）：電腦主板上不同設備之間交互數據的通路（線路）稱之爲總線；總線在單位時間內能傳輸的數據量稱之爲總線的帶寬。

接口（interface）：硬盤想要和電腦的其他元器件交互數據，除了需總線作爲媒介、協議作爲溝通之外，還需要物理接口讓硬盤能接入。

目前，常見的協議類型有：AHCI 和 NVMe ；常見的總線類型有：SATA 和 PCIe ；常見的接口類型有：SATA 和 M.2 。

SATA 接口

SATA 接口的硬盤，只能使用 SATA 總線和 AHCI 協議。

SATA( Serial Advanced Technology Attachment, 串行同級技術附件）用於連接 SATA 硬盤和 SATA 光驅等存儲設備，它採用串行的方式傳輸數據。
SATA 接口分爲兩個部分，長一點的是供電，短一點的是數據。目前幾乎所有的 3.5 英寸和 2.5 英寸機械硬盤、以及 2.5 英寸固態硬盤，都是使用 SATA 接口。
機械硬盤一般採用AHCI 協議傳輸，最新的接口爲SATA 3.0理論最大數據傳輸速率爲600 MB/s。

數據傳輸方式：硬盤→內存→CPU→內存→硬盤。

筆記本上的SATA接口

臺式

M.2接口

M.2 接口的硬盤，既可以使用 SATA 總線和 AHCI 協議，也可以使用 PCIe 總線和 AHCI 協議，還可以使用 PCIe 總線和 NVMe 協議。M.2 接口還分爲不同的類型，比如 M-key 和 B-key，它們的接口有所差異，支持的協議也不盡相同。B-key 通常用於 SATA 總線，而 M-key 則是爲 PCIe 總線設計的，支持更高的傳輸速度。

總線可以理解爲數據傳輸的“高速公路”。SATA 總線就像是普通公路，雖然能走，但速度一般；而 PCIe 總線則像是高速公路，速度快得飛起。比如常見的 PCIe 3.0 和 PCIe 4.0，版本越高，通道數量越多，速度也就越快。PCIe 4.0 的帶寬是 PCIe 3.0 的兩倍，能讓數據傳輸如同在寬闊的高速公路上行駛，快速而暢通。

協議，這就好比是數據傳輸的“語言規則”。AHCI 協議和 NVMe 協議就是其中的兩種“語言”。AHCI 協議就像一位經驗豐富但稍顯保守的“長者”，能用於 SATA 總線和 PCIe 總線，但速度上限不高。而 NVMe 協議則像一個充滿活力和創新的“年輕人”，專爲 PCIe 總線量身定製，傳輸速率上限遠超 AHCI 協議。NVMe 充分利用了 PCIe 通道的低延時和高帶寬特性，大大提升了固態硬盤的讀寫性能。

舉個例子，如果把 SATA 接口的硬盤比作一輛在普通公路上行駛的小汽車，速度有限；那麼 M.2 接口通過 SATA 總線傳輸的硬盤就像是一輛在普通公路上升級了一點配置的汽車，速度稍有提升；而 M.2 接口通過 PCIe 總線傳輸且使用 NVMe 協議的硬盤，那就是一輛在高速公路上飛馳的超級跑車，速度快得驚人。NVMe 優勢顯著，包括性能提升、大幅降延遲、提高 IOPS 能力、降低功耗、解決驅動適用性問題，使 SSD 性能大幅優化。

連接方式：主板M.2接口。

傳輸速度：（兩種類型m.2接口）
第一種M.2 SATA：讀寫速度類似於2.5英寸的SSD，只有接口不一樣而已。
第二種M.2 NVMe：讀寫速度超過1GB/s，最高可達5GB/s。

數據傳輸方式：

M.2 SATA：硬盤→內存→CPU→內存→硬盤
M.2 NVMe：硬盤→CPU→硬盤

從傳輸方式上，M.2 NVMe大於M.2 SATA方式，直接跳過了內存，硬盤直接與cpu連接，當然也提高了讀寫速度。

從接口到協議，M.2 NVMe接口協議在讀寫速度有更好的體驗，毫無疑問帶有m.2接口的固態硬盤會更好。如果預算有限，並且對讀寫速度沒有過多的要求，慢也就慢一點，無所謂，而且SATA和m.2sata的接口也能夠滿足個人儲存需要。如果你財力雄厚的情況下，建議購買M.2 支持NVMe協議的固態硬盤，越大越好，遊戲黨必備神器，或者把系統盤和常用應用放在M.2 NVME裏，其他影視書籍資源放在機械硬盤當中。

各位主板支持M.2這種接口，而且不缺錢的可以直接上M.2 NVMe接口協議的，不論在性能都是比較優異的