【硬核DIY】2023年固态硬盘SSD选购指南与推荐(超1万字选购攻略)
前言
固态硬盘(Solid State Disk,SSD)是以闪存介质为主的一种极为重要的存储产品,它广泛应用于笔记本电脑、台式机、工控设备、移动终端、服务器和数据中心等场合,在一些领域已经取代机械硬盘的主流地位。
DIY组装一台电脑,或者为旧电脑更换、加装一个硬盘,优先选择固态硬盘的人越来越多。
在选购固态硬盘SSD之前,必须要对固态硬盘SSD的背景知识有所了解,然后才能更好地选购到满足自己所需的固态硬盘SSD。
在选购固态硬盘SSD时,一定记住不要选择杂牌的固态硬盘SSD,尽可能选择有品质口碑的品牌厂家的固态硬盘SSD,保证数据安全第一,因为数据是无价的,硬盘是有价的。
在选购固态硬盘SSD之前,一定要注意电脑主板都提供了哪些接硬盘的接口,以免买到接口不匹配的固态硬盘SSD。同时也要注意是给台式机还是笔记本电脑配固态硬盘SSD,有个别固态硬盘SSD虽然性能强,但散热性能却不是很好,可能不太适合笔记本电脑使用。
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固态硬盘SSD属于电子产品,价格有波动是正常的,如果觉得现在价格较贵,那么可以先把此文章收藏,然后等双十一或其他活动优惠。当然京东自营产品,很多有价保政策,如果在期限内价格下降了,可以找京东客服补差价。
一、固态硬盘SSD背景知识
固态硬盘的英文为Solid State Drive,简称为SSD,是一种以半导体闪存(NAND Flash)作为介质的存储设备,与传统机械硬盘(Hard Disk Drive,简称HDD)不同,固态硬盘采用半导体来存储数据,实现方式为纯电子电路,组成主要包括主控和Flash闪存芯片阵列,没有任何机械传动结构,在性能、功耗、可靠性等方面和机械硬盘有很大的不同。
1、固态硬盘VS机械硬盘
从性能参数上来看,固态硬盘与机械硬盘相比具有以下诸多优点。
1)性能好。固态硬盘在读取速度、写入速度上均秒杀机械硬盘。
2)功耗低。固态硬盘是高性能、低功耗的节能产品,符合数据中心的使用定位。
3)抗震防摔。固态硬盘内部不存在任何机械部件,比机械硬盘更加抗震;固态硬盘对环境的要求没有机械硬盘对环境要求那么苛刻,从可靠性角度来看,物理上的损伤及带来数据损坏的概率,固态硬盘比机械硬盘更低。
4)无噪声。固态硬盘在结构上没有马达的高速运转,靠的是纯电子电路,因此固态硬盘是静音的。
5)体积更小。现在的固态硬盘可以做得更小,更适应笔记本轻薄化的发展趋势。
2、固态硬盘产品核心参数
用户在购买固态硬盘之前,比较关注的是它的一些性能参数指标,譬如该固态硬盘能跑多快,用的是什么类型的闪存等。
基本参数信息:容量配置、闪存介质、环境温度、工作温度、震动可靠性、外观尺寸、重量、加密、认证等。
性能指标:连续读写带宽、随机读写IOPS(设备每秒完成IO请求数,IOPS数字越大越好)、时延、最大时延等。
其他性能:数据可靠性和寿命、功耗、兼容性等。
对于普通消费者来说,注意以下几个关键参数就好了。
A、【SSD容量】
指提供给终端用户使用的最终容量大小,以字节(Byte)为单位。产品上标称的容量数据都是以十进制为单位的,而在电脑系统中则以二进制为单位。以二进制为单位的容量,在行业内被称为裸容量,而以十进制为单位的容量称为用户容量。
裸容量比用户容量多出7%左右,SSD可以利用多出来的这7%空间管理和存储内部数据,例如把这部分额外的空间用作FTL映射表存储空间、闪存坏块的替换空间、垃圾回收所需的预留交换空间。这多余的7%空间可以形成OP概念,即OP=(SSD裸容量-用户容量)/用户容量。
B、【闪存介质】
闪存是有特殊的物理参数的,闪存分SLC、MLC、TLC、QLC等类型,主要区别在于一个存储单元存储的比特数不同;不同类型的闪存颗粒,其擦写寿命(次数)是不同的;在单元价格上,SLC最贵,MLC次之,然后是TLC,最便宜的是QLC,用不等式表达单元价格的关系为SLC<MLC<TLC<QLC。
目前,在个人消费类市场上,固态硬盘主要采用TLC闪存颗粒,TLC闪存颗粒具有性价比优势。一些超大容量的固态固态硬盘有采用QLC闪存颗粒的,QLC擦写寿命的劣势,通过加大容量来弥补。QLC的擦写寿命一般只有100~300次,随着闪存技术的发展,QLC的擦写寿命也得到提升,据一些资料显示,优质3D QLC的擦写寿命可达1000次。
C、【外观尺寸、接口形式】
固态硬盘是标准件,外观尺寸需要满足一定的规定要求(Form Factor),例如3.5寸、2.5寸SATA、M.2、mSATA、PCIe card、U.2等,其中在个人消费级市场中,2.5寸SATA、M.2是最为常见的,其中现在高速的固态硬盘基本是满足M.2的Form Factor。
M.2只是规范了一种引脚物理形式,至于在它上面要走什么协议和什么总线,还得看具体是什么产品。
D、【寿命指标】
用户比较关心的一个指标就是固态硬盘的寿命指标,所谓的寿命指标是指在固态硬盘产品的保质期内,它的总寿命是多少,能写入的数据量是多少字节。
衡量固态硬盘寿命的指标主要有:DWPD(Drive Writes Per Day)和TBW(Terabytes Written)
DWPD:在固态硬盘保质期内,用户每天可以把盘写满多少次。
TBW:在固态硬盘的生命周期内,可以写入的总的字节数。
备注:天下没有免费的午餐,若DWPD越大,则单盘价格自然就越高。
以下两个公式比较重要,有兴趣的朋友可以使用它们来计算固态硬盘的寿命量化情况。
公式一:总写入量TBW=Capacity*NAND PE Cylces/WA
NAND PE Cylces:NAND写擦除寿命,指固态硬盘使用的闪存标称写擦除次数,如10K、3K等。
Capacity:固态硬盘单盘用户可使用容量,即单盘容量。
WA:写入放大系数,跟SSD FW的设计和用户的写入的数据类型(顺序写还是随机写)强相关。WA=闪存写入的数据量/主机写入的数据量,闪存写入的数据量A和主机写入的数据量B可以从主控SMART信息里获得。
公式二:DWPD=TBW/(Years*365*Capacity
Years:固态硬盘标称使用年限。
使用以上这些公式,可以简单地计算一块固态硬盘的TBW或有TBW计算每天的写入量。
3、固态硬盘SSD主控和全闪存阵列
固态硬盘主要由主控和闪存介质两大模块组成,有些固态硬盘还带有可选的缓存单元模块。主控是固态硬盘的大脑,它承担着接收指令、指挥、运算和协调的作用,包括实现标准主机接口与主机通信,实现与闪存的通讯,运行SSD内部FTL算法等。
固态硬盘的主控厂商主要有Marvell、三星、慧荣、群联、硅格得一微、国科微、记忆、海思、华澜微等。想了解固态硬盘的主控厂商,可以阅读我以下的另一篇文章《存储印象:SSD主控厂商有哪些?》
4、NVMe SSD
虽然说,目前固态硬盘有多种类型,但风头正盛的莫过于NVMe SSD。
何为NVMe?
NVMe(Non-Volatile Memory Express)是非易失性存储器标准,是跑在PCIe接口上的协议标准,是一种主机(Host)和SSD之间通讯的协议,它在协议栈中隶属高层。
NVMe协议是专门为SSD服务的,它将SSD从老旧的SATA和AHCI中解放出来,可以说是为SSD而生的,但不局限于以闪存为媒介的SSD。
NVMe协议的原配是PCIe,NVMe与PCIe合作形成的战斗力无疑是最为强大的。
5、不同接口不同协议的固态硬盘读写速度
SATA是硬盘接口的一个标准规范,目前SATA 3.0在很多设备上仍在广泛使用,兼容性好,普及程度较高。
SATA 3.0通道的最大传输速度为6Gbps,对应读写速度理论上最高不超过600MB/s,也就限制了目前SATA SSD的读写速度,通常大多数品牌厂商的SATA SSD标称的顺序读速为550MB/s左右,顺序写速为500MB/s左右。小容量的在读写速度会偏低一些,越大容量的性能会越好些即越靠近速度上限,一般不超过560MB/s。
mSATA接口出现在一些老笔记本电脑上,它的诞生原本就是为了更适应超极本这类超薄设备的使用场景,它相当于SATA标准接口的mini版本,执行的依然是SATA协议,因此mSATA SSD在传输速率上和SATA SSD并无二样。
目前mSATA接口已经被更有优势的M.2接口取代了。购买mSATA SSD的需求,只有在一些老笔记本电脑升级时或原mSATA SSD固态硬盘损坏维修时才会有。
M.2接口是个特殊的接口,它最早被称为“NGFF”。与mSATA相比,M.2不但具有速度优势,同时也具有体积方便的优势,mSATA SSD的体积本来已经足够小了,但与M.2 SSD相比也讨不到什么优势。
M.2接口既可以使用SATA规范,也可以使用PCIe总线。
使用SATA规范时,带宽限制在600MB/s以下,即采用SATA通道的M.2接口的固态硬盘,其读写速度一般不会超过560MB/s。
使用PCIe总线并搭配NVMe协议,提供的带宽则高得多了。得益于带宽的大幅提升,M.2 NVMe PCIe 3.0 SSD(使用PCIe 3.0×4通道)的顺序读写速度可达3000MB/s~3500MB/s,M.2 NVMe PCIe 4.0 SSD(使用PCIe 4.0×4通道)的顺序读写速度可达5000MB/s~7000多MB/s之间,后者顺序读写速度近乎提升了一倍。注意PCIe 4.0可以向后兼容PCIe 3.0。
目前,PCIe 3.0可以满足大多数用户的数据传输需求,在游戏性能的测试体验上,PCIe 3.0和PCIe 4.0差别并不大,而且只有更高端的设备才能较好地发挥PCIe的性能优势。PCIe 3.0的M.2 NVMe SSD是当前最具性价比的选择,完全可以轻松胜任日常工作和玩游戏的需要。如果电脑配置好,对于从事3D设计、视频剪辑及渲染的专业人群来说,如果预算充足,选择PCIe 4.0的M.2 NVMe SSD这样高速稳定的大容量固态硬盘也是不错的选择,像复杂3D建模、模型渲染、3D动画制作、视频剪辑等这些工作处理起来会更合适。
二、高性价比固态硬盘推荐
下面分别对高性价比的SATA SSD、mSATA SSD、M.2 NVMe PCIe 3.0 SSD和M.2 NVMe PCIe 4.0 SSD进行分类推荐介绍,最好的M.2 NVMe PCIe 4.0 SSD留到最后介绍,一般高潮总是在最后。
固态硬盘值得信赖的推荐品牌有三星(SAMSUNG)、西部数据(西数WD)、闪迪(SanDisk)、东芝铠侠(KIOXIA)、雷克沙(Lexar)、金士顿(Kingston)、英睿达、致钛(ZHITAI)等。京东京造是凭借京东平台优势和一线厂商合作推出的产品品牌,其相关SSD也具有较强的性价比优势。
1、SATA SSD
如今,虽然M.2 NVMe SSD固态硬盘在消费类市场上炙手可热,但是市面上确实还存在一大批只能安装SATA SSD固态硬盘的主板存在,或者旧的SATA硬盘坏了而想用新的SATA SSD来替换。还有一种情况,主板虽然提供有M.2接口,但该接口已经插满了,此时加装SSD固态硬盘就可以采用SATA SSD。
这里推荐5款比较有代表性的SATA SSD。对于消费类的SATA SSD,其工作温度为0°~65°C/70°C,保存温度为-45°C~85°C。
A)三星(SAMSUNG)870 EVO
优势:三星870 EVO是SATA SSD产品中的标杆产品,提供有高速缓存,读写速度都属于SATA基本拉满型的,其闪存颗粒和主控均采用三星自家的产品,性能调教好,稳定可靠,能处理8K视频的运算任务,同时外观也非常有质感。虽然比其他同容量的SATA SSD要贵些,但性能和品质着实优秀,预算够的话,绝对可以无脑买。
质保:5年质保或TBW先到为准,在此质保期内可提交维修申请,具体请以厂家服务为准。
B)铠侠(Kioxia)TC10