固態硬碟選哪種？混合硬碟是什麼？買前需要知道的硬碟知識科普

自古以來，金錢是社會中最重要的存在，所以把錢存到安全的地方很重要。到了電腦普及後的現代，數據成為了和金錢一樣、甚至更重要的東西。不管是一個文檔，還是一個視頻，或是一串代碼，對於不同的人來說，任何數據都可能成為無價之寶。

所以買一塊性能優秀的硬碟就成為了和找個好銀行一樣重要的事。好的硬碟不僅能讓你的數據更安全，還能讓你在使用這些數據時體驗更好。本文就將通過科普的方式解讀各種硬碟的原理和優缺點，以及購買注意事項。

硬碟分為三大類

從結構和原理來講，現在的硬碟分為機械、固態和混合三大類。每一種硬碟的性能不同都產生於內部構造的本質性不同。比如由於存在活動部件，機械硬碟抗震能力不如固態硬碟，不適合經常拿來拿去的便攜筆記本。所以我們先從不同硬碟的內部結構入手。

機械硬碟原理

從一定程度上來講，機械硬碟就是個「黑膠唱片機」。黑膠唱片機的唱針接觸到旋轉的黑膠唱片就會發聲，就像機械硬碟的磁頭懸浮在磁碟表來讀/寫數據一樣。只不過磁頭不會碰到磁碟，除非硬碟壞了。

磁頭之所以能在不碰到磁碟的情況下讀/寫數據，是因為機械硬碟使用了磁力來進行數據的存儲和讀寫。磁碟看起來像鏡子一樣光滑（磁碟上有可被磁化的鍍層），但實際表面被分成了無數個微小區域，每一個區域能存儲一定量的數據。最簡單的提高硬碟容量的方法就是讓磁碟表面積變大，所以機械硬碟的磁碟正反兩面都被利用，每一面都有一個磁頭。這也是為什麼容量超大的硬碟需要把好幾個磁碟摞到一起。

圖中為雙碟硬碟，四個磁頭覆蓋每碟的正反兩面

硬碟運行時，磁碟會高速旋轉，結合擺臂會帶動磁頭在磁碟表面移動，磁頭就能夠到磁碟的每一個角落。硬碟寫入數據的過程就是通過電流（電流通過磁頭傳到磁碟上）改變磁碟表面指定區域磁場的過程；硬碟讀取數據的過程就是把磁碟目前的磁場狀態轉化成電流傳出來，最終傳到電腦里的過程。

由於磁碟和磁頭都是活動部件，所以機械硬碟防震能力差、噪音較大、防異物能力幾乎為零。

磁頭距離磁碟只有0.1到0.3微米，劇烈的震動可能會讓磁頭碰到磁碟。就算震動沒讓磁頭碰到磁碟，高速旋轉下磁碟產生的陀螺效應也會讓外部震動增加磁碟旋轉電機和軸承的磨損。如果電機和軸承出了問題，硬碟內部會發聲一系列毀滅性災難。

即使機械硬碟都自身有了一定的防震處理，開著機時掉地上或者被使勁砸了一下，硬碟也會凶多吉少。

除了怕震，機械硬碟的內部機構決定了其十分懼怕異物入侵。如果硬碟進灰，磁頭就會夾著灰塵和磁碟摩擦，硬碟直接報廢。所以機械硬碟會配備過濾器，保證硬碟內部空氣內沒有灰塵。

固態硬碟原理

相比於機械硬碟，固態硬碟最大特特點就是沒有活動部件，所以固態硬碟防震能力強、不那麼害怕灰塵、沒有噪音、比機械硬碟省電（不需要電機）。

固態硬碟的內部結構非常簡單，就是一塊上面有主控晶元、快閃記憶體和緩存晶元（有些沒有）的PCB板。所以固態硬碟比機械硬碟體積小得多，重量也更輕。

固態硬碟非常小巧

其中主控晶元控制固態硬碟的所有操作，比如讀、寫數據。存儲晶元就是存數據的地方。緩存晶元是臨時性的數據處理晶元，在緩存里處理數據能提高細碎文件的讀/寫速度，但提升十分有限，因為存儲晶元本身速度已經很快，所以有些固態硬碟直接就沒有緩存。

需要注意的是，固態硬碟的快閃記憶體晶元有SLC、MLC、TLC、QLC四種類型。按從左到右的順序，越靠右單位面積內的容量越大，成本越低，壽命也越短。但也有例外，比如屬於TLC大類里高端的3D-TLC壽命和MLC差不多。

混合硬碟原理

混合硬碟是一種在機械硬碟中混入固態硬碟中快閃記憶體晶元的硬碟。混合硬碟基於機械硬碟，所以具備機械硬碟的一切結構和特性。

混合硬碟的外觀和內部結構和機械硬碟幾乎一致，正面都是閃閃發光的磁碟和固定在搖臂上的磁頭。不一樣的地方在背面，擰下背部螺絲，能夠看到背面房裡一塊PCB版，這就是一塊小容量的固態硬碟。

固態部分在一定程度上相當於緩存，混合硬碟會在讀/寫時先把數據分配到固態部分里，因為固態部分處理數據速度更快，這樣混合硬碟就能提速。只要在固態部分被佔滿後才使用機械部分。一般混合硬碟的固態部分大小在8GB左右。

除此之外還有另一種混合硬碟，內部結構一樣，只不過對固態部分的調用機制不同。不會一直使用固態部分，只會在運行需要高速數據的程序或文件時才調用固態。硬碟會通過用戶使用習慣進行學習，自動判定哪些程序和文件需要啟用固態部分。這種技術的代表性品牌是希捷。

買機械/混合硬碟：明確尺寸，注意轉速

現在的筆記本和台式電腦中的機械硬碟有三種尺寸，3.5英寸、2.5英寸9毫米厚度、2.5英寸7毫米厚度，現在的筆記本電腦只能用2.5寸的那兩種。

轉速是決定硬碟讀取速度的因素之一，我們普通消費者用的都是5400轉和7200轉。雖然轉速不是決定速度的唯一因素，但我們還是推薦7200轉的，因為5400轉的硬碟往往在其它配置方面也比較落後。

買機械/混合硬碟：盡量不買疊瓦式

疊瓦式（SMR）是一種讓機械硬碟在不改變體積、不增加加工難度的情況下增加容量的技術。疊瓦式的原理就是把磁碟的磁軌重疊，就像同一面積下樓房比平方居住面積大一樣，硬碟容量也大了。

但是疊瓦式有很多致命缺陷，疊瓦式硬碟不支持隨機寫和原地更寫，而且數據被損壞的幾率變大。根據實際使用體驗，不管轉速多高、緩存多大，疊瓦式硬碟的讀寫速度都很慢。不適合裝軟體、玩遊戲和頻繁移動數據。如果預算實在不足，只能買疊瓦式，請只把它當成存不經常使用數據的倉庫盤使用。

垂直式（PMR）是疊瓦式的對立面，成本上來講做成大容量更貴，但速度和可靠性有保障。遺憾的是，疊瓦式是行業趨勢，垂直式機械硬碟越來越少。很多電商顯眼位置推送的硬碟都是性能低下的疊瓦式。

辨別疊瓦式的最簡單方法就是看緩存，256MB緩存還不是很貴的機械硬碟一般都是疊瓦式，64MB緩存的是垂直式。許多用戶會被「大緩存」欺騙，大家一定要擦亮眼睛。當然這個規律肯定不是萬能的，在購買前去官網下載詳細參數表或者上網搜一下資料都是很好的辨別方法。

買機械/混合硬碟：保修長的硬碟一般性能更好

保修方面，一般來講保修年限越長的硬碟會更靠譜一些，因為只有性能比較可靠的硬碟才會給長保修，這也適用於固態硬碟。

買機械/混合硬碟：了解主流型號的定位

拿最流行的兩個品牌希捷和西部數據來說。希捷的酷魚系列定位普通家庭使用，主打性價比，但性能一般；酷玩系列性能更強，定位是專門用來玩遊戲的硬碟，基本都是是混合硬碟；酷狼系列是適用於NAS的硬碟（也可以在電腦里用），主打的是長時間不停歇運行的性能穩定性和數據安全性；酷鷹系列主打安防監控，性能對長時間（7*24小時）錄監控視頻有優化；銀河系列是企業級硬碟，主打全天候運行的可靠性，更看重數據安全。

西部數據使用顏色區分，藍盤定位普通家庭，對應的是希捷酷魚；紅盤和希捷酷狼定位一樣，用於NAS存儲；紫盤定位安防監控，對應的是希捷酷鷹；黑盤和希捷酷玩一樣定位遊戲，但不是混合硬碟，是高性能機械硬碟（兩者保修都較長，為五年）。

買固態硬碟：注意尺寸和介面

主流固態硬碟有和機械硬碟形狀一樣的2.5英寸7毫米造型，採用SATA介面。還有一種是M.2固態，形狀類似內存條，但介面在短邊，M.2介面硬碟體積明顯小，適合筆記本。

2.5英寸SATA III介面固態硬碟

M.2介面固態硬碟

M.2介面固態硬碟分為SATA和NVMe兩種，NVMe的速度快，比2.5英寸的SATA固態硬碟性能好，所以一般情況下會更貴。

但需要注意的是M.2 NVMe固態硬碟往往溫度更高，所以買的時候可以看一看硬碟是否自帶散熱措施。或者你的電腦主板上有沒有附贈M.2固態硬碟的散熱裝甲（散熱鰭片）。

紅圈為很多主板自帶的M.2固態散熱裝甲

值得一提的是有些主板會自帶使用DIMM.2介面（內存插口）的擴展卡，用戶可以把多個M.2固態硬碟裝到拓展卡上，然後再把拓展卡插到內存插口上。

所以大家需要綜合考慮自己電腦的內部空間、介面分布、散熱情況和個人對硬碟速度的要求，然後再去選擇。

買固態硬碟：注意使用SLC緩存的非SLC固態硬碟

出於性能和壽命的考慮，很多非SLC固態硬碟使用了SLC緩存，對於這種硬碟輕度使用有助於保持速度，因為一旦緩存不夠用就會掉速。幸運的是有些沒有搭載SLC緩存的固態硬碟也很快，所以只要肯花錢買高端型號，SLC緩存用光掉速的問題是可以避免的。

買固態硬碟：了解冷門硬碟的主控和快閃記憶體型號

如果你想買的固態硬碟不是很多人用過的型號（比如三星860 EVO）,那麼你就很難從其它用戶那裡獲得經驗。這時候就需要繼續查資料，尤其是了解主控和快閃記憶體的型號，因為這兩個部件決定了固態硬碟的性能。

使用習慣也很重要

硬碟壞了可以換新，即使是固態硬碟也沒有以前那麼貴。但硬碟的數據被毀壞了就很那恢復了。所以大家不僅要買靠譜的硬碟，還要在使用時養成良好習慣。比如盡量不要晃動機械硬碟，尤其是在電腦開機時；不要讓突然斷電，比如突然斷電腦電源或直接拔掉外置硬碟；盡量避免長時間下載大尺寸文件，如果下載的話請在下載軟體內設置好軟體下載時讀/寫硬碟的方式，減少硬碟負荷。

總之，選購硬碟是一項難度比CPU、顯卡之類硬體更難的事情。而且一旦出了問題，硬碟出問題的損失往往更大。希望大家能在購買前充分了解硬碟，這樣才能買到適合自己的產品。

本文編輯：張哲

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