¿Qué es una unidad de estado sólido?

Antes de hablar de SSD, tenemos que mencionar el HDD (HDD es un disco duro mecánico, que es el mismo disco duro que SSD). Todavía recuerdo la primera computadora portátil ASUS que compré en 2008. En ese momento, la configuración principal era un disco duro de 160 GB (tenga en cuenta que el disco duro aquí es un disco duro mecánico), y las computadoras más avanzadas estaban equipadas con discos duros mecánicos de 250 GB. En ese momento, el sistema estaba instalado en un disco duro mecánico y recuerdo que la velocidad de inicio parecía ser de unos minutos. Sin embargo, ya estaba muy contento con mi computadora portátil, así que no me importaba la velocidad de inicio. Fíjate aquí, el disco duro mecánico es el disco duro que suele instalar el sistema y almacenar vídeos, fotografías y documentos en nuestros ordenadores.

En este punto, el concepto de SSD reemplaza al disco duro mecánico. En un sentido estricto, SSD es una unidad de estado sólido que reemplaza al disco duro mecánico para instalar el sistema y almacenar vídeos, fotos y contenido. documentos.

Eche un vistazo a la diferencia entre SSD y disco duro mecánico.

Diagrama de estructura de disco duro mecánico:

Diagrama de estructura de unidad de estado sólido SSD:

Los SSD tienen muchas ventajas sobre los discos duros mecánicos:

1. Los SSD tienen una alta resistencia a caídas. Debido a que los datos de un disco duro mecánico se almacenan en sectores del disco, requiere la cooperación de muchas partes mecánicas. Sin embargo, no hay partes mecánicas dentro de la unidad de estado sólido SSD y no afectará el uso normal incluso cuando se mueve a alta velocidad. o incluso voltearlo e inclinarlo puede minimizar la posibilidad de pérdida de datos en caso de colisión y choque.

2. SSD lee y escribe datos rápidamente. Para dar un ejemplo más intuitivo, debido a mi trabajo, todos los discos del sistema informático que uso en el trabajo utilizan unidades de estado sólido SSD (jaja, chilla de nuevo). La velocidad de arranque más rápida de mi computadora personal puede alcanzar los 10 segundos. Comparado con la velocidad de arranque de un disco duro mecánico, que puede tardar varios minutos, es como correr un avión contra una bicicleta.

3. El SSD es más ligero que el disco duro mecánico.

4. El SSD funciona sin ruido. Como se mencionó anteriormente, los discos duros mecánicos tienen muchas piezas pequeñas y el ruido es inevitable durante el funcionamiento.

Las unidades de estado sólido (Solid State Drives), denominadas unidades sólidas, son discos duros fabricados con matrices de chips de almacenamiento electrónico de estado sólido y están compuestos por unidades de control y unidades de almacenamiento (chips FLASH, chips DRAM). ). )composición. La nueva generación de unidades de estado sólido generalmente utiliza interfaz SATA-2, interfaz SATA-3, interfaz SAS, interfaz MSATA, interfaz PCI-E, interfaz NGFF, interfaz CFast y interfaz SFF-8639.

La interfaz principal es SATA (incluidas 3 Gb/s y 6 Gb/s), y también están disponibles SSD con interfaz PCIe 3.0.

Existen dos tipos de medios de almacenamiento para unidades de estado sólido. Uno utiliza memoria flash (chip FLASH) como medio de almacenamiento y el otro utiliza DRAM como medio de almacenamiento.

La memoria flash de las unidades de estado sólido tiene el problema de los tiempos limitados de borrado y escritura, motivo por el cual mucha gente critica su corta vida útil. Un borrado completo de la memoria flash se denomina 1 P/E, por lo que la vida útil de la memoria flash se mide en unidades P/E. La vida útil de los chips de memoria flash de 34 nm es de aproximadamente 5000 veces P/E, mientras que la vida útil de los de 25 nm es de aproximadamente 3000 veces P/E. Con la mejora de los algoritmos de firmware de SSD, los nuevos SSD pueden proporcionar menos escrituras innecesarias. Una unidad de estado sólido de 120G requiere escribir un archivo de 120G para ser considerada un P/E. En condiciones de uso normal por parte de usuarios comunes, incluso si escriben 50G por día y completan P/E una vez cada 2 días en promedio, se pueden usar 3000 P/E durante 20 años. Para entonces, las unidades de estado sólido ya habrán sido reemplazadas. mediante equipos más avanzados (en el uso real, la mayor cantidad de operaciones del usuario son escrituras aleatorias en lugar de escrituras continuas, por lo que la probabilidad de sectores defectuosos durante la vida útil será mayor). Además, aunque cada sector de la unidad de estado sólido se puede borrar y escribir repetidamente 100.000 veces (SLC), algunas aplicaciones, como el registro LOG del sistema operativo, pueden leer y escribir repetidamente un determinado sector varias veces, y esto En este caso, aún no se ha probado la vida útil real de las unidades de estado sólido. Sin embargo, mediante la gestión de las celdas de almacenamiento mediante algoritmos de equilibrio, se ampliará su esperanza de vida. SLC tiene una vida de escritura de 100.000 veces, MLC de menor costo tiene una vida de escritura de sólo 10.000 veces y la memoria flash TLC barata tiene unas lamentables 500-1000 veces.

El método de instalación de unidades de estado sólido con interfaz SATA más común:

Las unidades de estado sólido abandonan la estructura mecánica y los medios de almacenamiento de porcelana de los discos duros tradicionales y utilizan medios de almacenamiento electrónicos para el almacenamiento de datos. y lectura, rompiendo la plataforma El cuello de botella en el rendimiento del acceso es el rendimiento del almacenamiento extremadamente alto y la velocidad ha mejorado enormemente. Por lo tanto, si los usuarios necesitan considerar actualizar sus computadoras en el futuro, vale la pena elegir las unidades de estado sólido. En la actualidad, nuestra unidad de estado sólido SSD estándar más común adopta la especificación de interfaz SATA y el método de instalación es el mismo que el de un disco duro con interfaz SATA general. Aquí hay una breve introducción.

Al instalar una nueva unidad de estado sólido, muchos chasis nuevos están diseñados actualmente con compartimentos para unidades de estado sólido, especialmente algunas unidades de estado sólido SATA más pequeñas que no son adecuadas para su instalación en compartimentos de discos duros mecánicos tradicionales. Por lo tanto, se recomienda que intente elegir algunas placas base producidas en 2012 para instalar mejor unidades de estado sólido. Pero si se trata de una unidad de estado sólido de 2,5 pulgadas que tiene el mismo tamaño que un disco duro tradicional, se puede instalar directamente en el compartimiento de la unidad de estado sólido tradicional. Dado que es muy simple, no lo presentaré en detalle. aquí Simplemente instale la unidad de estado sólido en el compartimiento del disco duro host y luego use tornillos. Arréglelo y luego conecte el cable de datos del disco duro y el cable de alimentación:

1. rápidamente y no hay un proceso de rotación acelerado del motor mecánico del disco duro.

2. Sin cabezales magnéticos, la lectura aleatoria es rápida y el retraso de lectura es muy pequeño. Dos computadoras con la misma configuración de hardware, la computadora equipada con una unidad de estado sólido solo tarda 18 segundos en iniciarse en el escritorio, mientras que el disco duro tradicional tarda 31 segundos, que es casi el doble de la diferencia de tiempo.

3. SSD tiene un tiempo de lectura relativamente estable con pocos cambios. Debido a que el tiempo de búsqueda es independiente de dónde se almacenan los datos, la fragmentación del disco no afecta los tiempos de lectura de SSD.

4. Las unidades de estado sólido se basan en el diseño DRAM y la velocidad de escritura es mucho más rápida que la de los discos duros mecánicos.

5. Dado que no hay motores ni ventiladores mecánicos, el nivel de ruido de la unidad de estado sólido es muy bajo y casi silencioso cuando está funcionando. Por supuesto, algunos SSD de alta gama o de gran capacidad estarán equipados con ventiladores para enfriar, por lo que seguirán produciendo ruido.

6. Las unidades de estado sólido de pequeña capacidad generan muy poco calor y consumen muy poca energía.

7. No hay piezas mecánicas móviles dentro de la unidad de estado sólido, por lo que no habrá fallas mecánicas y, por supuesto, no teme colisiones, golpes ni vibraciones. Si un disco duro mecánico tradicional encuentra estos problemas, es probable que afecte el funcionamiento del disco duro y provoque la pérdida de datos.

8. Los discos duros mecánicos tradicionales solo pueden funcionar en el rango de 5 a 55 grados Celsius y no son resistentes a temperaturas altas y bajas, mientras que la mayoría de las unidades de estado sólido pueden funcionar en el rango de -10 a 70 grados Celsius y tiene una gama más amplia de aplicaciones

9. El último punto es que una unidad de estado sólido con la misma capacidad será más liviana que un disco duro mecánico, lo que reducirá el peso total del host. .

La estructura de las Unidades de Estado Sólido (SSD para abreviar) es muy diferente a la de los discos duros mecánicos tradicionales. Los discos duros tradicionales son una estructura mecánica formada por platos, cabezales magnéticos, motores de control, caché y control principal. En funcionamiento, el motor girará a una velocidad de 5400 o 7200 o incluso más, y al mismo tiempo impulsará el disco. Cuando el disco gira a alta velocidad, impulsará el aire hacia el interior, de modo que el aire en el disco duro. fluirá a alta velocidad y el cabezal magnético estará suspendido sobre la capa de aire que fluye a alta velocidad cerca de la superficie del disco, el cabezal magnético no tiene contacto con la superficie del disco. Al buscar, el cabezal magnético se moverá desde la posición inicial a. la pista designada.

La unidad de estado sólido se compone de memoria flash + control principal + caché + PCB. Todos los componentes están fijos en la PCB. El chip de memoria flash NAND reemplaza el disco como medio de almacenamiento. componentes en el interior, por lo que la resistencia a los golpes del SSD es mucho más fuerte que la del disco duro mecánico y también tiene la ventaja de no tener ruido. Por supuesto, el SSD supera con creces al disco duro tradicional en velocidad de transferencia de datos, que también es su característica más atractiva. .

La velocidad actual de lectura y escritura de los discos duros mecánicos es de sólo más de 200 MB/s como máximo. Sin embargo, la velocidad de los SSD, incluso los SATA, ahora puede alcanzar los 500 MB/s. 2 PCI-E, puede alcanzar 2000 MB. La lectura por encima de /s y la escritura por encima de 1000 MB/s son discos básicos. Si se trata de un producto con alto rendimiento y gran capacidad, el doble de 3000 MB/s es completamente posible.

Además, no es tan simple como la rápida velocidad de lectura y escritura. SSD también gana en términos de latencia. La latencia de lectura aleatoria de SSD es de solo unas pocas décimas de milisegundo, mientras que la lectura aleatoria. La latencia de un disco duro mecánico de 7200 RPM es de 7 milisegundos. Aproximadamente 9 milisegundos para un disco duro de 5400 RPM. Encontrará que la velocidad de respuesta del sistema de un disco duro mecánico es muy lenta, mientras que la velocidad de respuesta de un SSD es muy rápida. reflejado claramente al copiar una gran cantidad de archivos pequeños.

La lectura y escritura aleatorias y la velocidad de arranque son áreas donde el HDD nunca puede alcanzar al SSD

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¿Mucha gente no entiende qué es una unidad de estado sólido? ¿Cuál es la diferencia entre unidad de estado sólido y disco duro mecánico?

Unidad de estado sólido

Una unidad de estado sólido es en realidad un disco duro diseñado íntegramente con circuitos de chip de memoria.

▲ Estructura interna de la unidad de estado sólido

La imagen de arriba es el diagrama de la estructura interna de la unidad de estado sólido. Se puede ver que el interior de la unidad de estado sólido es completamente. La unidad de estado sólido está compuesta por placas de circuito impreso que en realidad tienen conjuntos de muchos chips de memoria que amplían la capacidad de almacenamiento, formando unidades de estado sólido. Actualmente, la capacidad de las unidades de estado sólido en el mercado puede alcanzar los 500G, pero el precio es relativamente alto. Una unidad de estado sólido de 500G generalmente cuesta más de 700 yuanes, una de 120G cuesta alrededor de 200 yuanes y un disco duro mecánico T. Sólo cuesta más de 200 yuanes.

Disco duro mecánico

▲Estructura interna del disco duro mecánico

Como se puede ver en la figura anterior, existe una gran diferencia en la estructura interna del disco duro de estado sólido y disco duro mecánico Mecánico El disco duro se compone principalmente de un disco magnético, un cabezal magnético, una placa magnética, un motor de control, un circuito de control, etc. El espacio de almacenamiento de un disco duro mecánico está encendido. el disco, mientras que el espacio de almacenamiento de un disco duro de estado sólido está en el chip de memoria.

En comparación con los discos duros mecánicos, las unidades de estado sólido tienen las ventajas de resistencia a caídas, resistencia a vibraciones, tiempo de inicio corto, velocidades de lectura y escritura rápidas y ausencia de ruido. La desventaja es que son más caras. , generalmente de 3 a 5 veces mayor que el de los discos duros mecánicos. El precio es aproximado, cuanto mayor es la capacidad, mayor es la diferencia de precio. Y la capacidad actual es generalmente pequeña, inicialmente solo 60G, 80G, 120G, y ahora puede llegar a 4T, pero el precio es muy caro, ¡hasta unos 10.000 yuanes! Escribir la vida es limitada.

¿Qué es una unidad de estado sólido?

La gente ha criticado la baja velocidad de las computadoras durante muchos años, diciendo que el procesador no es lo suficientemente bueno, pero a menudo ignoramos que el disco duro también juega un papel importante en la mejora de la velocidad de la computadora. La unidad de estado sólido es un nuevo tipo de disco duro que reemplaza el disco duro mecánico original. Dado que la unidad de estado sólido no tiene la estructura mecánica del disco duro normal y no tiene el problema de búsqueda del disco duro mecánico, su velocidad de lectura y escritura. Es mejor que el del disco duro mecánico. ¡Se ha mejorado mucho, para que podamos ingresar al sistema o aplicación mucho más rápido!

¿Qué tipos de unidades de estado sólido existen?

Las partículas de memoria flash son las unidades de almacenamiento de las unidades de estado sólido y se dividen en tres tipos: SLC, MLC y TLC. Antes de explicar las diferencias entre estos tres tipos de memoria flash, popularicemos una palabra: P/E. ¿Qué es el P/E? P/E significa que todas las celdas de memoria flash del disco duro se llenan con datos y se borran una vez, lo que se cuenta como un P/E. En otras palabras, todas las memorias flash deben llenarse con datos para contar como un P/E. ciclo de la unidad de estado sólido. Supongamos que un disco duro tiene 6 partículas de memoria flash. Cuando estas seis partículas de memoria flash se llenan de datos, el P/E se consume una vez.

¿Cuál es la diferencia entre estos tipos de partículas?

Después de entender el concepto de P/E, hablemos de las diferencias entre los tres tipos de partículas: SLC, MLC y TLC Actualmente, entre las partículas MLC y TLC comunes en el mercado, pertenece la SLC. a la serie de alta gama Además de su excelente rendimiento de lectura y escritura, también tiene una larga vida útil: se puede borrar y escribir decenas de miles de veces. MLC tiene una vida P/E de 2500~5000 veces, y TLC tiene una vida P/E de 500~2000 veces.

Aunque la memoria flash SLC tiene una vida útil más alta, también genera precios crecientes. Generalmente solo se usa para discos duros SSD de nivel empresarial. Los SSD principales en el mercado son principalmente MLC y TLC. partículas (eTLC también pertenece al tipo TLC)

Varias interfaces de unidades de estado sólido

De hecho, existen muchos tipos de interfaces para unidades de estado sólido, como SATA, mSATA , M.2, PCI-E, etc. Pero las interfaces más comunes en el mercado ahora son las interfaces SATA3 y M.2.

Aquí nos centraremos en la diferencia entre M.2 y SATA3 de estado sólido. El estado sólido M.2 es de tamaño pequeño y muy rápido (debido a que no hay un límite de velocidad de 6 gbps para la interfaz SATA3, la velocidad puede ser mucho mayor que la del estado sólido SATA3. Será la interfaz de unidad de estado sólido principal en el mercado). futuro; mientras que SATA3 utiliza la interfaz de un disco duro mecánico tradicional, por lo tanto, es más fácil actualizar computadoras antiguas. Incluso si su computadora no tiene una interfaz M.2, puede aumentar la velocidad de su computadora comprando una sólida. Unidad de estado con una interfaz SATA3. Por supuesto, también hay unidades de estado sólido con interfaces M.2 cuya velocidad es casi la misma que la de las unidades de estado sólido SATA3.

Esta es una unidad de estado sólido

Acabo de ayudar al sujeto a explorar cuidadosamente las computadoras portátiles autooperadas de JD.com con un precio de 1000 a 2000 yuanes. Para ser honesto, realmente lo hago. No recomiendo comprarlos a este precio. Los portátiles de la gama tienen muy malas configuraciones, lo que afecta mucho a la experiencia del usuario, e incluso no se puede garantizar la fluidez más básica.

Escuché del interrogador que es para estudiantes. Después de todo, no es fácil para los estudiantes gastar uno o dos mil yuanes para comprar un "juguete". ' Las computadoras son tan fluidas, entonces mírese usted mismo. Cuando mi computadora ni siquiera se podía comparar con las computadoras en la sala de computadoras de la escuela de hace unos años, me sentí realmente incómodo.

Tenemos que gastar el dinero sabiamente. He comprado muchos productos electrónicos que han estado acumulando polvo antes. Tengo mucho miedo de esto. Para ahorrar dinero temporalmente, gasté dinero en comprar una "netbook". Ni siquiera puedo completar las tareas de estudio diarias más básicas, y mucho menos jugar un pequeño juego o algo así. Puede esperar y gastar algo de dinero para comprar una computadora portátil mejor y durará más.

Aunque no recomendé un modelo específico al sujeto, sinceramente no recomiendo que el sujeto gaste dinero desperdiciado. No se recomienda utilizar ese dinero para comprar productos electrónicos de segunda mano. Compre productos electrónicos nuevos en lugar de viejos. Todavía hay muchos pozos ocultos esperándole. Si no tiene experiencia, es mejor no intentar comprar uno. portátil de segunda mano. En concreto, puedes mirar portátiles de segunda mano y basura extranjera. Todos son escollos. Dicho esto, todavía espero que el interlocutor pueda tener un buen cuaderno y no tener que gastar dinero ni sufrir.

La unidad de estado sólido (Solid State Drive) es un disco duro fabricado a partir de una matriz de chips de almacenamiento electrónico de estado sólido. Está compuesto por una unidad de control y una unidad de almacenamiento (chip FLASH, chip DRAM). Se puede entender simplemente que acelera la velocidad de ejecución del sistema, el tiempo de respuesta del programa, carga los mapas del juego más rápido y acorta el tiempo de lectura. Esto es lo que las unidades de estado sólido pueden aportar a todo el mundo.

Los discos duros de estado sólido se comparan con los discos duros mecánicos. Los discos duros con cables de datos que usábamos antes eran discos duros mecánicos anticuados. Ese tipo de disco duro tiene una velocidad de lectura lenta. Los discos duros tienen una velocidad de lectura más lenta. La velocidad es entre cinco y diez veces mayor. En otras palabras, al transmitir datos, ¿qué tan tentador es ahorrar cinco veces más tiempo que antes? También existen discos duros mecánicos anteriores que utilizan cabezales magnéticos para leer datos. Si el cabezal está dañado, los datos se dañarán. Sin embargo, los discos duros de estado sólido subsidiados actuales están compuestos de chips. Mientras el chip no esté dañado, no habrá ningún problema con los datos.

Las unidades de estado sólido (Solid State Drives), denominadas unidades sólidas, son discos duros fabricados con matrices de chips de almacenamiento electrónico de estado sólido y están compuestos por unidades de control y unidades de almacenamiento (chips FLASH, chips DRAM). ). )composición. Las especificaciones y definiciones de la interfaz, las funciones y los métodos de uso de las unidades de estado sólido son exactamente los mismos que los de los discos duros comunes. La apariencia y el tamaño del producto también son completamente consistentes con los de los discos duros comunes. Es ampliamente utilizado en militares, vehículos, control industrial, videovigilancia, monitoreo de redes, terminales de red, energía eléctrica, medicina, aviación, equipos de navegación y otros campos.

El rango de temperatura de funcionamiento de su chip es muy amplio, desde productos comerciales (0~70℃) hasta productos industriales (-40~85℃). Aunque el coste es mayor, poco a poco se está volviendo popular en el mercado del bricolaje. Debido a que la tecnología de unidades de estado sólido es diferente de la tecnología de discos duros tradicionales, han surgido muchos fabricantes de memorias emergentes. Los fabricantes sólo necesitan comprar memoria NAND y combinarla con chips de control adecuados para fabricar unidades de estado sólido. La nueva generación de unidades de estado sólido generalmente utiliza interfaz SATA-2, interfaz SATA-3, interfaz SAS, interfaz MSATA, interfaz PCI-E, interfaz NGFF, interfaz CFast y interfaz SFF-8639.

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Nombre chino Disco de estado sólido Nombre extranjero Disco de estado sólido

Velocidad de lectura y escritura rápida: la memoria flash se utiliza como medio de almacenamiento y la velocidad de lectura es más rápida que esa. de disco duro mecánico. Los SSD no utilizan cabezales magnéticos y su tiempo de búsqueda es casi nulo. La velocidad de escritura continua es sorprendente. La mayoría de los fabricantes de unidades de estado sólido afirmarán que la velocidad de lectura y escritura continua de sus unidades de estado sólido supera los 500 MB/s. La velocidad de las unidades de estado sólido no solo se refleja en la lectura y escritura continuas. La lectura y escritura rápidas y aleatorias es el secreto máximo de las unidades de estado sólido, que se refleja más directamente en la mayoría de las operaciones diarias. Relacionado con esto está el tiempo de acceso extremadamente bajo. El tiempo de búsqueda del disco duro mecánico de 7200 rpm más común es generalmente de 12 a 14 milisegundos, mientras que las unidades de estado sólido pueden alcanzar fácilmente 0,1 milisegundos o incluso menos.