硬盘那些事儿

硬盘粗略比较

一般来讲，硬盘是电脑主要的存储媒介之一，固态硬盘和机械硬盘是安装在电脑内部，充当本地硬盘；而移动硬盘和U盘用来临时存储和交换数据，通过USB接口与电脑连接。

首先让我们看看他们的特点吧！

机械硬盘：(HDD)

优点：成本低、数据丢失易找回、适合做大容量存储
缺点：噪音大、读取数据慢、不防震不抗摔、尺寸大(3.5寸)

机械硬盘的主要结构就是马达、磁盘、磁头臂、磁头等。机械硬盘在工作的时候，磁头会悬浮在磁盘上面几纳米。（突然想到了打点计时器和唱片）磁盘面上有很多的小格，小格里有很多的小磁粒，这些磁粒具有一定的极性，当磁粒的极性朝下的时候被当做0，极性朝上的时候被当做1，这样读取磁头就可以做到读取数据。利用磁场可以改变磁粒的极性，就可以做到写入和改写数据。

为了能够精准定位数据所在磁盘面的位置，磁盘本身又被划分了无数的扇区和磁道。假设有一个数据在第三磁道第六扇区上，那磁头就会优先白摆动到第三磁道上面，然后等待着第六扇区转过来，当第六扇区转到磁头下面的时候，就可以读取数据了，由于等待扇区，存在一个寻道时间，所以机械硬盘的读取速度会相对固态硬盘慢一些。
正是因为机械硬盘是利用磁粒极性来存储数据的，所以机械硬盘又被我们称之为磁盘。

固态硬盘(SSD)

优点：读取速度快、性能高、发热小、噪音低、尺寸小(2.5寸)、防摔抗震
缺点：成本高、数据丢失不易找回、不适合做大容量存储。

固态硬盘的存储介质分为两种，一种是采用闪存（FLASH芯片）作为存储介质，另外一种是采用DRAM作为存储介质,最新还有英特尔的XPoint颗粒技术。（本篇不谈论DRAM)

闪存，又称闪存颗粒，是一种非易失性存储器，即在断电的情况下依旧可以保存已经写入的数据，而且是以固定的区块为单位，而不是以单个的字节为单位，固态硬盘中最常用的是NAND闪存颗粒，NAND闪存颗粒分类(闪存类型）有SLC、MLC、TLC、QLC。

SSD主要由主控制器，存储单元，缓存（可选），以及跟HOST接口（诸如SATA，SAS, PCIe等）组成。存储单元就是用来存储数据的，主控是用来记录数据存储位置和进行数据操作的，接口是用来与计算机进行数据交换的。而决定固态的速度的主要是控制器和接口。

主控是一个固态好坏的基础，主控单元负责我们的数据的存储，他会优先选择我们存储单元中用的比较少的位置进行数据的存储，从而保证我们存储单元寿命的一致。

接口分为sata接口和m2接口,SATA的插槽只能走SATA3的通道，而M.2的插槽分为Socket 2跟Socket 3。M.2（Socket 2）的固态可以走SATA3或者PCI-E 3.0×2通道(就是两条PCI-E)，而M.2（Socket 3）的固态则可以走PCI-E 3.0×4通道。固态之间因为通道不同，通道协议不一样，速度也会有很大差别。（以上小白/大白表示完全不能理解）

固态硬盘的读写过程：

（固态硬盘是量子力学的实际应用，它存储数据的基本单元叫浮栅晶体管，浮栅晶体管的基本结构主要有四个：存储电子的浮栅级、控制级、P级、原级与漏级，浮栅当中存储着一定量的电子，电子数量高于1定的值就视为0，低于一定的值就视为1，往控制级施加电压，原级和漏级如果能否导通，就说明浮栅中存在大量的电子，判断为0，如果没有导通，说明浮栅中不存在或者只存在少量的电子，判断为1，这样就可以做到读取数据了。而写入或者改写数据的时候，往P级施加电压，就可以冲浮栅中析出电子，而往控制级施加电压，就可以吸回电子。）

好！看不懂！

那么简单来讲就是：在主控的指挥下，SSD通过电学信号的传输完成对闪存芯片的读写操作。所以，固态硬盘的读写过程依靠的是电学信号。同时，SSD高速的原因是它内部有多个闪存，在读写时，多个闪存同时读取，就相当于把每个闪存的速度加起来，所以就快了，SSD能有4、8、16个闪存颗粒。（固态硬盘容量越大，内部的颗粒就越多，读写性能越好，寿命就越长。当然，价格也非常美丽，Sabrent的8T M.2 NVMe固态硬盘1499刀。）

总结来讲：

固态硬盘是从存储单元里读写数据，HDD是机械的，磁头从盘片上读写数据，电子的当然比机械的快。同时，HDD是靠机械的磁头在盘片上读写数据，要经过寻道读写等过程，都需要时间，而SSD是通过电路选择存储位置进行读取，电的速度是非常快的，所以SSD比HDD更快。

机械硬盘和固态硬盘最大的区别就是读取速度，一般来讲，固态硬盘的读取速度可以是机械硬盘的两倍之多。

移动硬盘

可以理解为2.5寸的硬盘加个外壳或连接一个stat转USB就可以当移动硬盘来使用。
移动硬盘也区分SSD和HDD（优缺点同上），通常来说当做移动硬盘的都为2.5寸，3.5寸的也可以用来当作移动硬盘用。
优点：容量大、兼容性好、即插即用、速度快

U盘（USB闪存盘）

U盘与固态硬盘相似之处是都通过FLASH闪存芯片保存数据。
U盘与硬盘的不同是，它不需物理驱动器，即插即用，且极便于携带。

U盘与potable apps绿色便携软件

绿色软件

绿色软件的核心理念是免安装、易卸载、无污染，一般来说，是指软件对系统几乎没有任何改变，除了软件的安装目录，不往注册表、系统文件夹等任何地方写入任何信息，卸载软件只需要直接删除安装目录即可。

便携软件

广义来讲，一切可以在 U 盘运行、免安装的软件都是便携软件。

干净：不写入注册表，移除时只需删除软件目录，不会有卸载残余.
灵活：重装系统前，只需将软件拷贝一份，装好后直接复制过去即可使用，不用再重新安装配置.
便携：可以放在 U 盘、移动硬盘上，随身携带，即插即用。

独立：与系统中安装的同种软件相独立，数据、设置互不干扰。
不在系统内留下任何痕迹（除了 Windows 自动生成的记录外），一切程序运行时生成的缓存、数据、注册表项，都在程序结束后备份并清除，做到真正的雁过无痕。便携软件不会在本机留下文件或文件夹。这也是为什么有“系统洁癖”或注重隐私的人需要选择便携软件。