固态硬盘的颗粒/主控/缓存/3D NAND堆栈/接口/总线/协议基础知识

组装一台电脑，搭配需要均衡，如果硬件搭配不均衡，会出现木桶的短板效应，目前机械硬盘由于速度慢，如果不搭配固态硬盘就会造成性能短板。今天小编主要来说说关于固态硬盘的基础知识，关于固态硬盘的颗粒/主控/缓存/3D NAND堆栈/接口/总线/协议的基础知识，来看看吧！

硬件搭配的木桶短板效应图解

关于固态硬盘的知识，要说的还挺多的，这里我会循序渐进，用直观、贴切的举例来帮助大家了解固态硬盘。

一、固态硬盘和机械硬盘有什么区别

机械硬盘是利用磁性来记录信息数据的，原理类似于小时候听歌用的磁带，如果我们需要找到某个数据，磁盘就会转动到记录这个信息的部位，然后由磁头感应磁性来读取数据。

固态硬盘是利用电流来记录信息数据的，原理类似与MP3，如果我们要找到某个数据，直接去找到存放数据的区域，就可以直接读取了。

二、固态硬盘的颗粒（重中之重）

闪存颗粒是固态硬盘用来存储数据的东西，分为SLC、MLC、TLC三种，是挑选固态最重要的参数。

SLC：S是single，单一的意思，如single dog-单身狗。所以，SLC的每个存储单元只存储1bit的数据，这种存储方式稳定性强，读写速度很快，而且不会出错。

MLC：M是multi，多个的意思，一般我们说的MLC就是指两个，所以，MLC的每个存储单元要放2bit的数据。

TLC：T是triple，没错，就是“三杀”的那个 triple kill！

所以，TLC颗粒的每个存储单元要挤3bit的数据。(由于MLC是多个bit的意思，多个包含3个，所以，有些厂商，如三星，会把自家使用TLC颗粒的EVO系列固态硬盘称为“3bit MLC”）

我们可以举个很形象的例子:

三种颗粒存储方式不同

我们把存储空间想象成一个超大的停车场，每一个存储单元就是一个停车位，1bit的数据就是一辆汽车。

SLC颗粒：1bit独占一个车位，这辆车来去自如，不会出现错误，而且速度很快，由于车位使用频率不高，所以寿命也很长，但是成本很高。

MLC颗粒：2bit占一个车位，1车2车进出需要管理员调度，效率稍低，所以速度会慢一些，车位使用频率高了一倍，所以寿命也会变短一些。

TLC颗粒：3bit挤一个车位，进出调度更复杂，效率低，所以速度慢，还容易出错，寿命短一些。

虽然我们说TLC颗粒寿命短，但是那是相对于SLC和MLC而言的，经过重度测试，TLC颗粒正常使用5年以上是没有问题的。

现在世界上能自主生产颗粒的厂家有：intel、三星、闪迪、东芝、镁光（英睿达）、海力士。所有正规的固态硬盘使用的都是这几家的检验合格的原厂颗粒。如使用自家颗粒的inter、三星、闪迪、镁光（英睿达）、东芝等；还有虽然自己不会生产颗粒，但是使用从原厂购买颗粒的浦科特、海盗船、建兴等，所以购买时可以优选选择这些品牌。

市面上还有一些使用“白片”“黑片”颗粒的固态硬盘的厂家，“白片”是指原厂检验不合格的瑕疵品，被偷偷卖给下游工厂来制作固态硬盘。“黑片”是连白片都比不上的废片，这类硬盘价格通常会远低于原厂颗粒的硬盘，给人一种“高性价比”的错觉。

原片、白片、黑片

三、主控

如果说存储空间是一个超大的停车场，那么主控就是这个超大停车场的“管理员”啦，他负责指挥每一辆车准确、合理的进出自己的停车位。

对于这么大的一个停车场，特别是三辆车挤一个车位的TLC颗粒的停车场来说，管理员是操碎了心，每天都累成狗一样。所以这个主控“管理员”必须要有过硬的身体素质（硬件要好）和扎实的管理方法（固件要好）。

好的主控+优秀的固件就相当于让受过专业训练的交警来管理停车场，而渣的主控+渣的固件就相当于让一个骨瘦如柴，没有受过教育和训练的人来管理，所以啊，即使你的停车场修的很牢固，但是没用多久，管理员先累死了，整个停车场也就不能用了。

比较好的主控品牌有：马牌（Marvell）、SandForce、三星、intel、东芝等。近些年，一些台湾的主控品牌如：慧荣、群联也在迎头追赶。

浦科特商品详情页

四、缓存

当你要存入很大、很多数据的时候，就是一次性往停车场存很多车的时候，主控“管理员”是忙不过来的。但是CPU很厉害啊：“我已经把这么多的车（数据）都给你送过来了，你工作慢也不能让我干等着啊！我还有很多事要忙的！”

如果没有高速缓存这个临时的的停车场，他CPU就得干等着，我们就会感觉“慢”和“卡”，但是如果我们有一个高速缓存这么一个临时的停车场，管理员就可以说：“我先把剩下的这些车都放在这个临时的停车场中，我忙完眼前的事就给这些车安排车位。”于是CPU就可以高兴地忙自己的事去了，我们就会感觉电脑速度”快”、“流畅“。

但是缓存这个“临时停车场”有个弊端，如果硬盘没有采取断电保护措施的话，一旦断电，停在这里的车可能就会不翼而飞了。（正规厂家都会有断电保护措施，无需太担心）

五、3D NAND堆栈技术

这是一个近几年才开始流行的技术。如果你还记得前面说的停车场的话，就很好理解这个技术了。

3D堆栈啊，是由于近些年固态硬盘容量越来越大，所以每个存储单元“停车位”之间的密度越来越大，所以我们就把普通的一层的停车场盖成了许多层的楼层式停车场。这样一来，每个停车位之间就不用那么拥挤了，干扰变了，所以性能也就变好了。而对于厂家来说，成本也就更低。

六、接口、总线、协议

由于近些年固态硬盘发展的很快，新老产品技术交替，所以市面上固态硬盘的接口、协议等有些乱七八糟的，他们之间有着剪不断，理还乱的关系，但是还好我把一块的知识给啃下来了。

接口：

接口就是把几条导电的铜线做成不同形状的插头。市面上主流的固态硬盘接口有 SATA、mSATA、m.2、PCI-E插槽这4种。

4种主流的接口

他们之间除了在外观上有不同外，性能上也有较大的区别。我会在下文中提到，在这之前我们还要先说一些题外话。

总线：

总线是我们看不到的东西，可以理解为数据传输的“公路”，有sata总线和PCI-e总线两种。

两种 总线 的区别

假如我们要从P城开车到Y城，走PCI-E总线就相当于走两地直达的高速公路，而走SATA总线的就相当于走了比较绕的城乡公路。