科普“芯”知识：设备运行快不快，SSD固态硬盘有话说电脑速度快不快

电脑速度快不快， SSD的作用很关键。首先，安装SSD能大幅度提高电脑开机速度，装有SSD的电脑开机速度大概在6秒左右，而HDD开机速度一般在30秒左右；其次SSD不用磁头，能够快速随机读取，读延迟极小，运行速度更快；以大型游戏为例，装载SSD中的大型游戏读取数据速度能够大幅度提高，在读取进度条时能节省大量的时间。
随着SSD的广泛应用，市面上SSD的数量与种类也在逐渐增加，已经逐渐取代HDD（机械硬盘）成为普通消费者的系统需求，那么到底什么是SSD？为什么它能够提升电脑的运行速度？SSD还有哪些功能？今天我们从SSD的工作原理、与传统HDD的对比、自身优势及实际应用等方面，系统分析SSD的作用与应用。

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（SSD实物展示图）
一、什么是SSD-固态硬盘
固态硬盘（SolidStateDrives）简称SSD ，是用固态电子存储芯片阵列而制成的硬盘，由控制单元、存储单元（NandFlash芯片，有些会带缓存芯片）和HOST接口（诸如SATA ， SAS,PCIE等）三大部分组成，通过将数据读写到互连闪存芯片的芯片层进行工作。
固态硬盘在接口的规范和定义、功能及使用方法上与普通硬盘的完全相同，在产品外形和尺寸上也完全与普通硬盘一致，其芯片的工作温度范围很宽，读取数据时不像机械硬盘受到磁盘运转速度和极限的影响。

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（SSD2.5’Sata不带缓存实物图）

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（SSD2.5’带缓存实物图）
延伸：什么是PSSD-移动固态硬盘
顾名思义， PSSD就是Portable（可移动）SSD的意思，也就是把原来装在电脑里的固态硬盘，做成了传统移动硬盘的形式，类似U盘，具有体积小、读取快、容量大、受外力的影响小的特点。

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（PSSD实物应用图）
二、影响SSD使用的因素有哪些？
上面我们说到了SSD的组成结构和工作原理，接下来，让我们看下这些硬件分别会起到什么样的作用。
主控芯片
起到主要控制的作用，它负责闪存芯片与外部数据接口的连接，以及调节各闪存芯片间的数据读写，确保损耗平衡。
主控的性能越强劲，数据处理、闪存芯片的数据读写控制就会越稳定，可以更好发挥出闪存颗粒的性能， SSD在数据读写时，就不易出现发热、掉速的情况。
缓存颗粒
通俗来讲，主控类似于电脑CPU ，而缓存颗粒则充当了内存的角色。它主要作用是快速承接外部数据。数据先存储到缓存颗粒中，再写入闪存颗粒。
在电路板焊接位置的选择上，缓存颗粒也与电脑相同，一般放置在主控旁边。设计思路不同，缓存颗粒除了单独放置外，也有可能集成在主控芯片上面，具体以SSD实物为准。

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（SSD实物展示图）
闪存颗粒
闪存颗粒是SSD真正的数据存放地，它是一种非易失性存储器，在断电的情况下依旧可以保存已经写入的数据。
SSD所使用的是NAND闪存颗粒，由于电子单元密度的差异， NAND闪存又可以分为SLC（单层次存储单元）、MLC（双层存储单元）、TLC(三层存储单元)和QLC（四层存储单元）。
这几种存储单元在生产成本和使用寿命上有明显区别，层数越高的存储单元，它的单位存储成本越低，寿命和读写性能也越低。
也有部分工业或军用SSD会加上缓存颗粒，缓存颗粒属于易失性存储器，突然断电的话，数据会被清空。现在主流SSD大都采用了LPDDR4类型的缓存颗粒，它拥有读写速度快，功耗低的特点。

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（闪存参数对比图）
HOST接口
目前固态硬盘的主要接口有：SATA-2接口、SATA-3接口、SAS接口、MSATA接口、PCI-E接口、NGFF接口、CFast接口、SFF-8639接口和M.2NVME/SATA协议。

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（SSD接口示意图）
三、SSD与HDD的对比及优势