現在個人電腦上基本都是搭配的固态硬盤，在某購物網站銷量排行的第一的筆記本電腦的概述配置，比如搭載固态硬盤512GB。在筆記本市場，基本已經沒有機械硬盤的身影了。在台式機上，大容量機械硬盤還是很受歡迎，主要用來做數據備份和存儲，對影響沒有特别的需求。

最近經常有粉絲後台留言咨詢買電腦或者想給自己舊電腦做個硬盤升級，選什麼的固态硬盤SSD。

為避免植入廣告的嫌疑，本文這裡不推薦具體的固态硬盤的型号，主要從固态硬盤的原理/接口形态/壽命/使用場景/等不同角度，來對比不同的人群需要什麼樣的配置，目标是讓更多的人獲得适合自己的SSD。

固态硬盤的架構如下圖，可以清晰的了解到，固态硬盤主要由主控，DRAM緩存以及NAND閃存構成。主控負責的任務主要是Wear Leveling, Garbage Collection(垃圾回收), Bad Block Management(壞塊管理), ECC糾錯等. 同時，在主控中，與主機對接的是Host interface，Host與固态硬盤的之間的通信協議可以是PCIe，SAS或者SATA等，和NAND閃存對接的是NAND controller.

固态硬盤和機械硬盤有很大的區别，機械硬盤還包括主軸、馬達、磁盤、磁頭以及磁頭臂等機械零件，通過運行機械零件磁頭把數據寫入磁盤通道；而固态硬盤則是通過主控芯片把數據寫入到存儲介質NAND閃存之中。工作原理的不同，也說明了固态硬盤的性能比機械硬盤要優異很多。

目前SSD單TB的價格還是比機械硬盤稍微貴一點。相信随着QLC/PLC NAND介質的後續普及，SSD将在未來3年内價格與HDD持平，甚至更低。

SSD固态硬盤的NAND介質，是數據存儲的核心區域，也絕對着固态硬盤的價格走勢，目前市場買到的固态硬盤基本是TLC和QLC。NAND flash中電位狀态越多，說明不同的電位狀态之間的間隔越來越小，更容易引起讀寫錯誤。也就是說，QLC NAND要比TLC/MLC NAND的可靠性要差，所以價格也有逐步的遞降：SLC>MLC>TLC>QLC.

• SLC：一個cell裡面有1bit，含有2個電位狀态
• MLC：一個cell裡面有2bit，含有4個電位狀态
• TLC：一個cell裡面有3bit，含有8個電位狀态
• QLC：一個cell裡面有4bit，含有16個電位狀态

你如果直接購買新電腦，電腦裡面的形态基本就不用關心了，你主要關注其他方面。這個主要針對，如果想對自己舊電腦進行硬盤升級的場景。

首先，你需要先了解你電腦上現有存儲硬盤的接口，這個在說明書上，或者自己拆開電腦後蓋應該就可以看到。如果有女生不懂電腦，這個時候就可以找男生來幫忙了。

在PC場景，目前主要常見的基本是兩個形态：機械硬盤是2.5英寸的接口，SSD固态硬盤基本是M.2的接口，接口長度又有所不同，長一點的2280，短一點的2230. 選擇SSD的時候，一定先要确認自己電腦接口的形态。不然買了以後，也無法安裝在電腦上。

在物理接口的區别以外，還要看SSD接口協議的差别。現在主流的SSD接口協議主要是SATA和PCIe。

SATA接口

SATA接口是串行接口，借助IO隊列協議實現更快的數據傳輸。此外，由于将傳輸模式有慢的ATA轉向更快的AHCI，SATA協議引入了更多先進的功能。比如，隊列化Trim命令，原生命令隊列NCQ，以及同一物理接口的熱插拔。自2003年引入SATA之後，已經發展了三代，傳輸速度也有1.5Gb/s上升至6.0Gb/s, 目前SATA協議也基本沒有後續的演進，基本屬于終态了。

PCIe接口

PCIe是一種高速串行計算機擴展總線标準，與SATA相比，具有很多改進的地方，比如更高的最大系統總線吞吐量，較少的IO引腳數，更小的物理占位面積和更好的總線設備性能擴展。PCIe總線是高速差分總線，采用端對端的數據傳輸方式。随着PCIe技術不斷發展與進步，目前市場上應用最多的還是2015年發布的PCIe Gen3。在2017年6月份的時候，PCIe Gen4已經發布，市場上目前也可以買到Gen4的固态硬盤了。在2019年的時候，Gen5也正是發布，速度更是達到128GB/s, 性能越來越強勁，不過，目前Gen5 SSD還沒規模上市，大家還需要在耐心等待下。

這裡在提一個很容易疑惑的地方。還有一個名詞：NVMe。NVME是運行在PCIe物理總線上的協議，簡單來說，NVMe over PCIe。在市場我們經常會看到這兩個詞語出現在一起，很多場景也把這兩個詞等同了。對于平時的硬盤使用者來說，隻要知道pcie ssd和nvme ssd這兩個詞彙，直接等同就可以了。（對pcie/nvme協議感興趣，想要深入了解的，可以關注【存儲随筆】微信公衆号 或者 CSDN博客 官網渠道閱讀相關科普系列文章，相信你會大有收獲的～）。

在我們選擇固态硬盤，經常看到宣傳頁面會顯示**TBW以及3年or5年質保。這裡的TBW到底怎麼理解？

TBW全稱是Terbytes Written，代表這個固态硬盤在使用壽命整個周期内所寫入的數據量。這個就是反饋固态硬盤壽命和可靠性的重要表征參數了。

比如上圖中，産品宣稱支持1TB容量的SSD壽命是600TBW。也就是說，當這個固态硬盤寫入的數據量超過600TBW後，SSD的壽命基本就到頭了，可靠性這方面廠商也不再保證。不過，這個時候盤不一定有異常，但是已經有數據損壞的風險，要及時完成數據備份，更換新盤了。

這個盤是質保期5年，這樣換算的話，每天平均寫入的數據量=600TB/(5年*365天/年)=328GB

總的來說，這個TBW的值越大，說明可靠性越高，使用壽命就越長，但相應的價格也自然會上漲了。

根據常見的使用場景，我們大概可以把使用人群分類4類：商務需求、内容創作者、遊戲玩家、學生。針對這個4類不同的人群，對固态硬盤的特性要求也不盡相同，具體對照參考如下：

在選擇使用場景，還要考慮到固态硬盤性能裡面的幾個參考：順序讀寫性能、随機讀寫性能

• 順序讀寫性能：主要适合大塊的文件傳輸，比如電影、大幾個GB的文件。這種場景需要考慮到順序場景的讀寫性能。
• 随機讀寫性能：主要适合小塊的文件傳輸，個人常用的大多數是這種場景。

在SSD産品宣稱也一般會标注順序讀寫最高帶寬，4K小塊随機讀寫IOPS(為了方便對比帶寬，IOPS*4K也可以換算成帶寬)。比如這塊SATA SSD，順序寫帶寬520MB/s， 4K随機寫IOPS=70K，換算帶寬就是4K*70K=280MB/s.

随機寫和順序寫帶寬還是有一定的差異的，這個一定要注意，廠商宣稱的最大帶寬，通常都是順序讀寫的場景。

總的來說，想要選擇一塊适合自己的硬盤，需要兼顧多個因素考慮。如果你是土豪，就當我啥也沒說，就買最貴的～

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