购买固态驱动器：您需要了解20个术语

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如果您要购买固态驱动器（无论是作为新的引导驱动器还是作为现有引导硬盘的访问加速缓存），则可能精通技术，可以深入研究台式机或笔记本电脑的功能。 即便如此，围绕SSD的大量术语仍在不断发展，甚至某些严肃的PC爱好者也感到困惑。 不仅如此，当您购物时，SSD供应商所引用的并非所有规格都一定有意义。

如今，很难买到劣质的SSD进行一般使用，但是首次升级的人将需要一些背景知识，以免超支。 让我们作为您的指南：这是您需要使用SSD的语言的101级入门知识。

固件

固件是指存储在非易失性存储器中的SSD中的软件“指令集”。 简而言之，它控制驱动器的操作。 SSD上下文中的固件由版本号引用，并且通常可以通过制造商实用程序进行闪存升级。 固件通常与特定的控制器品牌和型号相关联，因此，一旦每个制造商将其驱动器的固件更新打包，就可以在多个制造商的驱动器中实施针对给定SSD控制器芯片的固件更新。 固件升级通常通过SSD制造商网站的支持部分进行分发。

固件更新可以解决给定驱动器的性能问题。 还请注意，已经上市一段时间的驱动器可能早先随附了给定控制器固件的早期版本，而后来则提供了较新版本，这意味着性能或稳定性可能会因您购买的特定样品而异。

SSD快取

可以将SSD安装为引导驱动器，并可以选择在其上安装程序和数据（取决于SSD的容量以及系统是否可以容纳辅助“数据”驱动器）。 如果以这种方式使用给定的SSD，您将看到最大的速度优势。 但是，使用SSD的另一种模式是用作高速缓存，通常是在将盘片硬盘设置为启动驱动器的系统中。 在这种安排中，系统使用SSD临时存储经常访问的数据（程序文件，大数据文件，操作系统的一部分），以便从固态存储器比从磁盘驱动器更快地进行访问。 这是通过系统自动管理的，通常是通过诸如英特尔SRT之类的技术来进行管理（稍后进行解释）。

SSD缓存有时是在Windows超极本中实现的（其中，必须先安装SSD引导驱动器或SSD缓存）。 在台式机上，可以使用2.5英寸规格的低容量常规SATA SSD来实现SSD缓存，或者在某些较旧的实现中，可以通过mSATA SSD模块来实现SSD缓存。 这项技术的更新版本是英特尔的Optane Memory技术，我们将在本文的后面部分进行介绍。

串行ATA

串行ATA（通常缩写为SATA）在一段时间以来一直是消费和商用PC内部驱动器的标准总线接口。 硬盘驱动器，SSD和光盘驱动器都采用了它。 尽管SSD确实具有其他接口和设计（特别是M.2；请参见下文），但2.5英寸尺寸的SATA SSD是升级人员最熟悉的。

具有物理SATA接口的典型2.5英寸SSD将同时具有SATA数据连接器（在台式机中连接到主板上的SATA端口之一）和更宽的刀片式“ SATA样式”电源连接器。 （它连接到来自电源的SATA电源线）。 在笔记本电脑内部，驱动器上的这些连接器通常与硬线连接或带两个连接器的非常短的带状电缆配合使用。

SATA接口 还 描述了SSD使用的数据总线的性质，这就是为什么某些M.2驱动器（使用完全不同的物理连接器；下面将详细介绍）在SATA总线上实际路由其数据的原因。 SATA本身具有速度等级，在您考虑使用的所有SSD中，您都会看到SATA 2和SATA 3，分别称为“ SATA II” /“ SATA 3Gbps”或“ SATA III” /“ SATA 6Gbps”。 。 这些表示驱动器可能的最大数据传输速率，前提是该驱动器安装在具有支持相同标准的SATA接口的PC中。

在当前的SATA总线驱动器中，SATA III / SATA 6Gbps是标准配置。 如果您购买的旧，二手或剩余驱动器可能仅为3Gbps，我们会提到这一点。 为了获得SATA 6Gbps的最大吞吐量优势，必须将6Gbps SSD连接到兼容6Gbps的SATA端口。 连接到SATA II端口后，它可以工作，但最大数据传输速率将限制为3Gbps。 这只是升级旧PC时要注意的问题。

SATA

mSATA为紧凑型SSD定义了外形尺寸和物理接口。 mSATA SSD可以用作启动驱动器（在较旧的紧凑型笔记本电脑或平板电脑中）或“ SSD缓存”（如上定义），通过动态托管经常访问的文件或系统/来加快机械硬盘的运行速度程序元素。 但是，这是一种淡入淡出的格式。

与2.5英寸SSD的封闭式设计相反，mSATA SSD是一块裸露的电路板。 （它类似于Mini-PCI卡，有时会被误认为是它。）它将具有刀片式数据和电源连接器，可插入单个mSATA插槽。 几年前，一部分台式机主板上具有mSATA插槽，以便在板上安装用于缓存的mSATA SSD。 但是mSATA已在很大程度上被M.2尺寸所取代。 在2018年，希望升级其计算机中的mSATA引导驱动器的老式笔记本电脑用户最感兴趣的是mSATA SSD升级。

M.2

M.2固态驱动器以前称为NGFF（下一代外形尺寸），就像其mSATA的前身一样，是装有闪存和控制器芯片的小型电路板，而不是装有这些芯片的平板状设备。 后者为笔记本电脑和台式机制造商提供了更快的存储空间，可与2.5英寸硬盘驱动器互换，但是mSATA和M.2允许总体上更小，更紧凑的设计。

M.2 SSD的胶棒尺寸多种多样，通常长80mm，60mm或42mm，宽22mm，一侧或两侧都有NAND芯片。 重要说明：根据型号，M.2 SSD将设计用于SATA或（更快）PCI Express总线。 当今许多负担得起的笔记本电脑都将SATA M.2 SSD用作启动驱动器，而高级型号可能会选择PCI Express部件。 实际的性能差异并不是巨大的，但是为了兼容性，您需要注意什么。

如今，大多数最新型号的台式机主板也具有M.2插槽。 您必须做功课，才能找到这样的插槽是为SATA还是PCI Express-bus M.2驱动器设计的。 （有些支持两者，有些仅支持一种。请参阅我们的综述，最佳M.2固态驱动器。）

写周期

此规范的SSD寿命度量标准（也称为“编程擦除周期”）比绝对属性更有用。 它指的是SSD上给定存储单元可能承受的擦除和重写次数。 （通常，当一个单元耗尽时，驱动器将使其停用，并激活另一个单元（如果有），该单元通过“过量配置”来保留。）

实际上，大多数SSD的容量最终会过早超过可能达到其写入限制的容量。 但是，对于打算在服务器或数据中心环境中使用的高级SSD和驱动器，您往往会看到更高的写周期规格。 这些倾向于基于SLC，与MLC或TLC存储器相反。 （有关这些条款的更多信息。）

TRIM支持

SSD运作方式的一个重要方面：在写入驱动器之前，SSD需要擦除所有已充满数据的存储单元，然后才能用新数据覆盖它们（如果这些目标单元还没有为空）。 一旦驱动器开始装满，这将成为一个更大的问题，并且已使用的单元是唯一可用于写入的单元。 如果在尝试执行数据写入的同时执行此“维护工作”，则可能会降低性能。

在Windows 7和更高版本中受支持，TRIM命令会预先处理此琐事，向前看并预先擦除包含要删除的数据的可用单元，以便在时间到时可以进行写入。 您的SSD的软件实用程序以及Crystal DiskInfo之类的免费软件可以告诉您TRIM是否已激活。

快速模式

RAPID模式是Samsung专有的SSD RAM驱动技术名称。 它从开箱即用的SSD 840 EVO系列驱动器开始就包括在内，并通过免费下载实现了一些较旧的Samsung SSD。 它代表“ I / O数据的实时加速处理”，并且在Windows 7和更高版本下运行。

在其中，可以通过特殊的驱动程序来管理主系统内存的一部分，该部分的访问速度甚至比SSD上的闪存还快，可以通过特殊的驱动程序进行管理，以加快数据传输速度。 它通过缓存经常访问的用户数据和应用程序文件来实现。 它可以使基准性能变得更加活泼，但是要知道RAPID模式存在潜在的弊端：发生任何断电意味着易失性RAM缓存中的任何数据都将丢失。 （请记住：系统内存需要保持供电才能保留其内容； SSD中的NAND芯片则不需要。）

NAND闪存

NAND闪存是构成SSD上实际存储的硅芯片的通用术语。 （“ NAND”在技术层面上是指底层存储器结构中使用的逻辑门的类型。）本质上，任何条带的SSD都是嵌入有NAND芯片的电路板，由控制器管理（稍后定义）在这个故事中）。 这种存储器是非易失性的，这意味着它不需要恒定的功率来维护存储在其上的数据。

SSD上NAND的制造商可能与SSD的实际品牌相对应。 （例如，三星SSD预计将包含三星NAND，因为该公司还生产内存。）在大多数情况下，特定的NAND制造商并不是购买SSD的因素，尽管是NAND（SLC，MLC，或TLC（定义如下），具体取决于您将如何使用SSD。

SLC，MLC和TLC NAND

这三种内存类型是现代SSD中主要的NAND芯片。 在消费类SSD的早期，最常见的是MLC（多级单元）和SLC（单级单元）。 MLC通常是两者中较便宜的。 MLC的“多级”是指每个MLC存储单元在大多数情况下具有四个状态的能力，因此，由于其体系结构，每个单元具有两个位的能力。 （SLC存储单元只能以1和0两种状态存在，因此每个单元只能存储一位。）

SLC通常在更长的时间内更稳定，但也更昂贵。 MLC的密度更高，使得制造成本更低（从给定的晶片中获得更多的芯片），但是必须进行固件中的错误补偿才能对其进行检查。 与SLC相比，MLC的读/写周期也更少。 企业级MLC（eMLC）是MLC的一种变体，它使用的技术可防止电池磨损并因此避免数据丢失，并且基于这些“更稳定”驱动器的高价驱动器已投放市场，用于企业或高访问性环境。

然后是TLC。 它首先通过三星的840系列SSD成为新兴的存储类型，其他NAND制造商也纷纷加入。 TLC代表“三层单元”，可以承载八个状态和每个单元三位。 更高的密度可以降低成本，但是TLC需要更多的纠错开销，并且增加的复杂性和每节电池的电压变化意味着每节电池的磨损可能更快，其他所有条件都相同。 但是，TLC已经在消费者SSD中得到了普及，这些SSD不会受到关键任务企业级工作负载的影响。

下一代3D NAND在市场上许多基于3D TLC的消费类SSD中显而易见。 通过这些，架构可以看到存储单元“堆叠”在3D空间中，而不是简单地以平面方式布置。 技术细节与大多数消费者购买者无关，但是3D TLC的出现加强了主要SSD厂商之间的竞争。

控制者

用作SSD的“交通警察”的硅芯片，如果您不熟悉技术，该控制器通常是SSD中最大的区别。 一些SSD的制造商多年来已经收购了控制器制造商，并将这些技术并入了自己的控制器中（例如，在被东芝收购OCZ之前，是Indilinx和OCZ），而其他公司则利用了Marvell和Phison等公司广泛使用的控制器。 具有相同板载控制器和相同容量的驱动器 往往 具有相似的性能，尽管不同的固件版本和其他因素可能会导致变化。

驱动器Z高度

对于典型的2.5英寸SSD，“ z高度”是指驱动器的厚度。 有一段时间，2.5英寸固态硬盘有两种常见的Z高度：7毫米和9.5毫米，不过现在流行7毫米。 对于台式机中安装的驱动器而言，这无关紧要，因为台式机可以轻松容纳任一高度的驱动器，但是对于笔记本电脑而言，z高度至关重要。

尽管现在许多轻薄笔记本电脑都使用M.2 SSD或焊接存储，但是使用2.5英寸SSD或硬盘驱动器的旧型号可能需要7mm或9.5mm z高度驱动器才能安装，具体取决于设计。 一些SSD制造商将在其7mm型号中包括一个“垫片”（通常是塑料框架），以帮助它们牢固地安装在笔记本电脑驱动器托架中，该托架用于9.5mm厚的驱动器而不会晃动。

迁移软件

作为一种类别，这是可能会附带或可能不附带SSD的软件，以帮助将源驱动器复制到SSD。 （最有可能使用它的情况是，如果您打算将SSD安装为引导驱动器。）无法简单地在Windows中将可引导硬盘逐位复制到SSD并安装SSD可启动。 由于此操作需要 在 Windows 之外 进行，因此需要专用软件。

就是说，缺少迁移软件并不一定能解决问题。 像EaseUS的Disk Copy这样的免费软件可以代替它。 某些SSD会使用SATA到USB电缆（用于通过USB传输笔记本电脑驱动器的内容）来补充迁移软件。 包括在内时，SSD通常作为“笔记本电脑升级套件”销售。

预留空间过大

由于存储单元会随着时间的推移而发生故障，因此随着存储单元的运行中断，SSD的有效容量会逐渐下降。 为了防止这种情况，某些SSD的制造商提供的内存比广告中所称的要多，或者“超额配置”了该驱动器，实质上是为雨天保留了一些内存。 预留空间过大也可以解释相同粗糙级别的驱动器的已发布容量略有差异（例如240GB对250GB对256GB）。

您将无法在广告的驱动器容量或正常使用中看到此额外的内存； 驱动器固件可能会无形中使其中一些单元联机，而另一些单元会死亡。 但是，这表明SSD制造商正在逐步考虑数据单元的死亡率。 第二个考虑因素：过度配置意味着SSD可以写入更大范围的单元，从而成比例地减少了整个阵列的磨损。

顺序和4K读写

最常见的SSD基准测试软件程序，包括我们在测试中使用的AS-SSD和Crystal DiskMark实用程序，通常会测试两种数据传输：顺序读/写和随机（通常为“ 4K”）读/写。 顺序读写涉及大文件； 以这种方式进行测试可以提供传输大量数据时的速度概念。 该术语是常规硬盘驱动器上此类操作的痕迹，在这种操作中，大文件通常在实际驱动器盘片中的物理位置上连续地具有其大部分部分。

另一方面，随机读取和写入访问较小的数据块（通常为4K），从而模拟设备保存并读取分散在驱动器上的较小数据位。 所有这些度量均以每秒兆字节（MBps或MB /秒）报告，越高越好。 请注意，当SSD供应商报告声称读写速度时，它们通常是顺序编号，这既是因为客户端PC上的大多数数据访问往往是顺序的，又是因为这些数字看起来最大。 一些软件和SSD制造商以IOPS（每秒输入/输出操作）报告这种数据。

平均无故障时间

对于“两次故障之间的平均时间”，这是另一个规格，如果在购物时根本没有意义，则仅可用于比较同一制造商的驱动器。 它是对大量驱动器的预期故障率的度量，而不是任何给定驱动器的预计绝对寿命（小时）。 （MTBF通常也被用作衡量其他类型的计算机硬件（例如，磁盘驱动器）的一种措施，但是它仅用作其自身类型的硬件中的一种措施。）

JEDEC标准概述了在读写条件下对SSD进行寿命测试的方法，但是并不总是清楚给定的SSD供应商是否使用与另一家相同的度量标准和工作负载来测试寿命。 因此，如果您正在寻找同一制造商家族中的驱动器，那么MTBF实际上仅与买家相关。

磨损平衡

损耗均衡是固态驱动器固件使用的一种内部管理技术，可最大程度地提高驱动器上所有内存的生存能力。 其中，写入和擦除操作分散在整个驱动器上，而不是一遍又一遍地集中在同一单元块上，即使驱动器未满载也是如此。 因为所有单元都有有限的写入/重写寿命，所以这样做会使驱动器上的单元均匀“磨损”。

PCI Express AIB固态硬盘

如前所述，许多M.2 SSD使用PCI Express，而不是SATA总线接口。 但是，您也可以找到设计有 物理 PCI Express接口的固态驱动器，以适合台式机的PCI Express扩展插槽（如实际的卡）。 这些“板载”（AIB）SSD的安装就像视频卡一样。 他们将同时使用PCI Express数据总线 和 PCI Express插槽。

这些PCIe卡中的一些在板上带有闪存和控制器芯片。 其他产品，例如金士顿HyperX Predator PCIe SSD，基本上是安装在适配器卡上的M.2驱动器，用于缺少M.2插槽的主板。

智能响应技术（SRT）

SRT是一项Intel技术，可让您安装低容量固态驱动器，以作为标准拼盘硬盘驱动器的高速缓存。 它早在几年前就与Intel的Z68芯片组一起首次亮相，要实现它，您需要兼容的基于Intel的PC，以及任何SSD和硬盘驱动器。 在启用SRT的情况下，系统会逐渐“学习”您使用最多的文件和系统元素，并将它们缓存到SSD中以加快访问速度。 这样，您可以获得传统硬盘便宜的高容量以及SSD的某些访问速度的优势。

如果您已经有一个硬盘作为启动驱动器，并且不想让SSD成为启动驱动器，那么实施SRT就很有意义。 但是，随着时间的流逝，如今，容量为256GB和更大容量的引导SSD变得如此便宜，以至于出于成本原因，进行SRT的动机越来越少。 对于大多数购买者而言，这些容量足以作为启动和程序驱动器。 并且，根据系统的配置方式，在任何情况下，您都可能需要在硬盘驱动器上重新安装Windows，以正确配置SRT。

SATA Express

随着基于2014年5月基于Intel Z97和H97芯片组的主板浪潮，首批支持SATA Express的主板开始出现在PC台式机上。 但是，可惜的是，使用这些端口的SATA Express SSD从未实现。

SATA Express是通过主板上的专用连接器实现的，该连接器类似于内部SATA端口，但具有不同的键控。 本质上，它采用与PCIe SSD相同的原理，因为SSD利用PCI Express通道获得更大的带宽。 但是，M.2驱动器赢得了这场战斗，现在SATA Express已过时。 但是，如果您几年前有一台具有其中一个或多个端口的台式机，我们会提到它。 不，a，您不会找到适合它的SSD。

额外信用：两个奖励条款

NVMe

非易失性存储器Express是由五十几家公司支持的开放标准，用于通过PCI Express总线访问固态驱动器。 （所有NVMe驱动器均为PCIe驱动器，但并非所有PCIe SSD均为NVMe兼容组件。）从本质上讲，它是一种传输协议，取代了SATA驱动器使用的AHCI协议。 AHCI最初是为基于磁盘的硬盘而设计的，而NVMe是为基于闪存的存储而完全设计的。

NVMe旨在充分利用SSD的低延迟和内部并行性，并消除了对设备专用驱动程序的需求，其传输速率比SATA / AHCI快得多，如果要使用最快的SSD，它是首字母缩写。可用。 请注意，较旧的系统可能无法从NVMe驱动器引导。

Optane

Optane是它与美光公司共同开发的3D Xpoint（发音为“交叉点”）存储器的Intel商标，该存储器是非易失性的-像NAND闪存一样，它在电源关闭时可以保留数据-但比NAND快，几乎和DRAM一样快。 它于2017年4月首次亮相，具有16GB和32GB小型缓存模块（易称为“ Optane Memory”），适用于带有SATA硬盘的台式机。 Optane Memory位于处理器和慢速硬盘驱动器之间，用作系统加速器，可以提高响应速度并减少程序加载时间。

2017年12月，Optane跃升为功能强大的280GB和480GB SSD（英特尔900P系列），提供2.5英寸或PCIe AIB尺寸。 这些驱动器的功耗更高，并且（在撰写本文时）每千兆字节的成本是NVMe SSD的两倍，但对于具有最新Intel CPU和Windows 10的台式机发烧友来说，它们却是极速的诱惑。