硬碟 HDD,SSD

Hard Disk Drive
Solid-Dtate Drive

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硬碟的功能

硬碟是個人電腦運作時的資料儲存裝置,這是說個人電腦運作時,資料或程式都會先從硬碟載入到記憶體中,再由中央處理器執行程式處理資料,個人電腦的硬碟通常會安裝在如下圖主機板 M.2 插槽的位置

以上的 M.2 插槽由於已安裝 SSD ,因此實際插槽是在是在主機板散熱片之下。

或是利用如下圖 SATA 插座連接到 2.5 吋或 3.5 吋的硬碟

硬碟的分類

依儲存方式

硬碟依儲存方式分成傳統硬碟及固態硬碟,傳統硬碟的英文為 Hard Disk Drive ,縮寫為 HDD ,又稱為機械硬碟,採用磁片儲存資料,如下圖為開蓋後的 3.5 吋傳統硬碟

固態硬碟的英文為 Solid-State Drive ,縮寫為 SSD ,採用非揮發性記憶體儲存資料,如下圖為

依接口

傳統硬碟的接口有 ATA 、 SATA 、 SCSISASFC 等等,消費市場早期以 ATA 為主,又稱為 IDE ,如下圖

現今消費市場以 SATA 為主流,硬碟的 SATA 介面則如下圖,注意長的為電源接口,短的為資料傳輸線接口

SATA 的資料傳輸線接口如下

SATA 依發展進程有兩個主要版本,分別是 SATA 2 及 SATA 3 ,兩者主要差別是讀寫傳輸速率, SATA 2 的速率上限為 300 MB/s , SATA 3 翻倍到 600 MB/s ,基本上 SATA 3 的硬碟跟傳輸線都可以拿到 SATA 2 的主機板上使用,但是速度上限就只到 SATA 2 為止。

固態硬碟的接口有 SATA 、 PCI ExpressmSATAM.2U.2CF 等等,消費市場常見的有 SATA 及 M.2 ,下圖為 2.5 吋的 SATA SSD

2.5 吋的 SATA SSD 是方便舊電腦安裝升級,這是因為傳統硬碟的讀寫速度普遍跑不到 SATA 2 的上限,而 2.5 吋的 SATA SSD 的速度多數超過 SATA 2 ,因此舊電腦更換 SSD 在速度上會有明顯的提升。

現在常見的為 M.2 接口,基本上筆電或主機板大多改以 M.2 接口為主,以下為 M.2 SSD 的接口,有 M key 及 B key

M key 及 B key 是安裝的防呆設計, M key 是屬於 NVMe 協議, NVMe 協議採用 PCIe 匯流排標準, B key 是走 SATA 協議,如果主機板的安裝位置提供兩種 key ,代表主機板該位置支援兩種協議,不然只支援 M key 就只會有 M key 的缺口,相對只支援 B key 就只會有 B key 的缺口。

現在主機板大都支援兩種協議,詳細還是得看主機板的規格或說明書,至於 M.2 SSD 外接盒由於成本考量,部分外接盒採用僅能處理 SATA 協議的晶片,另外部分外接盒也採用僅能處理 NVMe 協議的晶片,這就導致外接盒分兩種,不過現在也就能安裝 SATA 或 NVMe SSD 的外接盒,相對單價會較高,可參考本站 YouTube 頻道 M.2 接口的兩種 SSD 外接盒: PCIe 與 SATA 的介紹。

至於現在主流的 M.2 SSD 大多是 NVMe 協議,因為 PCIe Gen3 的速度可達 4 GB/s ,也就是 4000 MB/s , PCIe Gen3 則是翻倍到 8 GB/s ,所以市面上多數 M.2 SSD 只有 M key ,如下圖是裝在外接盒中的金士頓 A2000

硬碟的製造商

傳統硬碟

過去傳統硬碟有很多製造商,後來慢慢整併只剩 Western Digital 、 Seagate 及 Toshiba 三家。

固態硬碟

由於固態硬碟使用的是非揮發性記憶體,因此只要能設計 PCB 板就能推出固態硬碟,因此固態硬碟的製造商非常多,幾乎是有推記憶卡或隨身碟的製造商也會推出固態硬碟。

選購電腦零件如何挑選硬碟

選購硬碟由以下兩個面向來考慮

傳統硬碟三家其實差不多,如果沒有品牌偏好,建議選購企業碟優先,因為企業碟保固長、速度快,品質穩定,相對價格也就較高,其次就是 NAS 碟。

固態硬碟由於製造商非常多,建議大廠外加保固長的會比較好,大廠像是金士頓、三星、 Western Digital 、 Seagate 、美光等等。

一般來說固態硬碟的 1TB 價格會高於傳統硬碟,所以過去很長一段時間電腦組裝都建議買小容量的固態硬碟裝系統,然後把資料放到大容量的傳統硬碟,倒是固態硬碟的價格越來越便宜,建議裝新電腦可以全部安裝 SSD ,可參考本站 YouTube 頻道如何選購新電腦零件及優化系統的介紹。

術語解釋

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