不同类型的硬盘驱动器具有不同的存储容量、价格范围、外形因素和接口类型。在本文中，我们将了解一些常见类型的硬盘驱动器，如HDD, SSD或最新的M.2 NVMe驱动器，它们的优缺点，并找出应该选择哪种类型的硬盘驱动器。
我们喜欢在电脑上存储个人数据。无论是照片、文件、游戏、电影还是音乐，一旦被存储在电脑里，它就会永远留在那里。这是因为计算机的存储设备;我们通常称它们为硬盘。
除了个人文件，硬盘的主要用途是存储计算机的操作系统以及不同的应用程序。这是正确的。Windows或Mac等操作系统位于这些硬盘驱动器上，在引导期间，它被加载到系统内存(RAM)中。
大纲
什么是硬盘?
硬盘是计算机必不可少的硬件部件之一。它是一种永久存储所有类型文件的存储设备。当我们说所有类型的文件时，我们指的是基本的操作系统文件、与应用程序相关的文件和个人文件(如电影、照片、音乐等)。
这种类型的永久存储器也被称为非易失性存储器，这意味着存储在这种存储器中的数据即使在关机或断电后也会被保留。这与易失性存储器或主系统存储器形成对比，我们称之为RAM。只有在通电时，系统内存中的数据才会停留在那里。当系统关闭或断电时，系统内存中的数据也会被删除。
硬盘驱动器也被称为硬盘驱动器或简称HDD。在过去的几十年里，硬盘技术已经从传统的带有金属盘和读/写磁头的磁性硬盘显著发展到没有机械部件的固态存储器。
为什么你需要一个硬盘?
如前所述，硬盘驱动器是存储操作系统和应用程序的主存储设备。当我们启动系统时，重要的操作系统文件从硬盘驱动器加载到RAM中。类似地，所有的应用程序都存储在硬盘驱动器中，当我们通过启动可执行文件打开一个应用程序时，它会从硬盘驱动器加载到RAM中。因此，很明显，硬盘驱动器是计算机的一个重要组成部分。
除了存储操作系统和应用程序，硬盘还存储你所有的个人数据，如图像、文件、音乐、电影、游戏等。
不同类型的硬盘驱动器
现在有不同类型的硬盘驱动器，接口技术、存储容量和价格都不一样。传统上，机械硬盘通过一个叫做PATA的特殊并行端口与计算机连接，PATA是并行高级技术附件的缩写。
如果你在90年代和2000年初制造计算机，那么你肯定会遇到这些连接器。这些也被称为集成驱动电子设备或IDE硬盘驱动器。
笨重的连接器(我们需要一个40针或有时80针的连接器)和缓慢的数据传输速率(最高速度只能达到133MB/s)导致了SATA或串行ATA技术的发展。
SATA硬盘驱动器是对PATA驱动器的进化和革命。基于SATA的硬盘驱动器开始取代台式机、笔记本电脑、工作站和服务器中缓慢而笨重的PATA驱动器。
顾名思义，SATA驱动器中的数据是串行传输的，因此传输数据所需的电线数量已降至7根。SATA接口的传输速率可以达到6Gb/s，这使得它成为快速启动和快速加载游戏和应用程序的明显选择。
到目前为止，PATA和SATA驱动器都是带有金属盘(或一堆盘)和磁性读/写磁头的机械硬盘驱动器。接下来的技术更新不是关于接口，而是关于存储本身的类型。
这就是固态硬盘(SSD)成为人们关注焦点的原因。ssd使用半导体来存储数据，而不是机械部件。特别是基于NAND的闪存是ssd的主要组成部分。最初，ssd的接口是SATA。
但是SSD的潜力受到SATA接口6Gb/s传输限制的限制。即使ssd能够以更高的速率传输数据，如果我们继续使用老化和物理限制的SATA接口，这是不可能的。
工程师们开始为更快的ssd开发新的接口，并开发了基于PCI的非易失性内存主机控制器接口(NVM Express，简称NVMe)。带PCIe 3.0接口的NVMe驱动器传输速度为32Gb/s (4GB/s)，带最新的PCIe 4.0接口的NVMe驱动器传输速度高达64Gb/s (8GB/s)。
抛开所有的接口和存储类型，我们可以将硬盘驱动器分为3种类型。它们是:
- 硬盘驱动器(HDD)
- 固态硬盘(SSD)
- NVMe驱动器
在这里，HDD和SSD都使用SATA接口，NVMe驱动器使用PCIe接口。现在让我们看看这三种不同类型的硬盘驱动器及其优缺点。
SATA硬盘驱动器(HDD)
带有SATA接口的硬盘驱动器是数据存储的流行选择之一。它们非常便宜，通常有很大的存储容量(几tera字节)。由于它们使用SATA接口，这些hdd的理论传输限制为SATA 3.0版本的6Gb/s。这被转换为600MB/s的最大可能传输速率(在考虑8b / 10b编码后)。
这里需要注意的一点是，这里提到的速度是SATA接口的理论速度，由于hdd的物理和机械限制，这些速度永远无法实现。
这些速度在今天可能并不令人印象深刻，但它们明显更高，特别是如果您使用的是传输限制为133MB/s的老IDE驱动器。
您可以找到存储容量从500GB到12gb或16GB的hdd。hdd也有不同的物理尺寸，通常是台式机用的3.5英寸，笔记本用的2.5英寸，
由于传输速度快，存储空间大，成本低，即使有冗余，SATA hdd仍然是低成本批量存储的流行存储选择(你可以买两个1对1冗余的SATA hdd，这个选项仍然比SSD便宜很多)。
由于hdd是将数据物理地存储在金属盘片上的机械设备，它们很容易磨损，而且经常对盘片或读/写磁头有物理损伤。在物理磁盘上写入数据的另一个问题是数据碎片(数据被分割成几个更小的部分并存储在磁盘的不同部分)。
人们仍然在购买SATA硬盘用于大数据备份，存储服务器，安全设备等，尽管它有缺点。如果您不需要快速的读写速度，如果您预算有限或需要辅助存储设备，那么它仍然是一个受欢迎的存储选择。
优势
- 大存储容量
- 低成本
缺点
- 有限的数据传输速度
- 机械零件有磨损
固态硬盘(SSD)
当我们说到ssd时，我们通常指的是基于SATA的2.5”固态硬盘，即使NVMe硬盘在技术上也是固态设备。为了克服移动机械部件的问题，ssd中的存储不是在物理磁盘上，而是在半导体设备上。
基于NAND的闪存技术在进入ssd之前已经用于u盘相当长一段时间了。在固态硬盘中，数据存储在基于闪存的NAND存储器中，而不是物理的金属盘片。
由于没有磁读/写头，ssd速度明显更快，可以轻松达到SATA接口设置的速度。
但ssd的主要问题是其成本和低存储容量。虽然你可以得到容量高达16TB的SATA HDD，但你很难找到容量大于2TB的ssd(很少有4TB的ssd，但与HDD相比成本是天文数字)。常见的ssd存储容量有120GB、256GB、512GB、1TB和2TB。
ssd也非常昂贵。今天，价格已经大幅下降(但如果与hdd相比，价格仍然更高)，但这不是几年前的情况。
由于高成本和低存储容量，ssd主要用于作为启动设备，即存储操作系统和其他应用程序的设备，而备用HDD经常用于存储大文件。当您使用ssd作为引导驱动器时，与HDD相比，引导时间会显著缩短。
优势
- 极快
- 可靠和耐用(因为没有活动部件)
缺点
- 非常昂贵的
- 小的存储大小
NVMe驱动器
如前所述，NVMe驱动器仍然是固态驱动器，即，它们使用固态半导体存储数据。但是SATA ssd和NVMe驱动器的区别在于接口技术。
尽管SATA ssd比hdd快得多，但它的传输限制同样是6Gb/s。这是SATA接口的限制，而不是ssd本身的限制。
为了克服SATA的这一限制，并充分发挥ssd的潜力，开发了一种基于PCIe接口(CPU与除RAM之外的外部设备之间最快的接口)的新接口。该接口称为非易失性内存主机控制器接口规范，或简称为NVMe (NVM Express)。
该接口是专门为固态设备开发的，根据使用的底层PCIe接口，传输速度可能是32Gb/s(或4gb /s对于PCIe 3.0 x 4链路)和64Gb/s(或8GB/s对于PCIe 4.0 x 4链路)。
如此高速的传输速度带来了巨大的代价。NVMe驱动器的成本非常高，比SATA ssd高得多。尽管价格昂贵，但NVMe驱动器在游戏、视频编辑和其他密集任务等繁重工作负载下的快速读/写速度正逐渐流行起来。如今，甚至连笔记本电脑和迷你电脑都配备了M.2 NVMe插槽。
NVMe驱动器的流行形式之一是M.2，特别是M.2 2280。这里需要注意的一点是，SATA ssd硬盘也有M.2的形式，但SATA M.2和NVMe M.2驱动器的引脚和插槽(B Key和M Key)是不同的。
优势
- 非常快，实际上是所有存储类型中最快的
- M.2的外形因素对于紧凑的构建是非常小的
缺点
- 非常昂贵的
什么时候选择SATA HDD, SSD或NVMe?
你可能会寻找购买一个新的硬盘驱动器的几个原因，如:
- 如果你正在构建一个新的PC
- 您正在使用一个旧的SATA硬盘，并希望升级到SSD或NVMe驱动器
- 如果您当前的硬盘驱动器空间不足，需要升级到更大的存储
不管什么情况，如果你打算买一个新的硬盘驱动器，那么你面前就有三个设备:SATA HDD, SATA SSD和NVMe SSD。那么，哪种类型的硬盘驱动器最适合某种情况呢?让我们在下面解释一下:
使用SATA硬盘
- 如果你有预算限制
- 需要添加二级存储设备，用于存储大文件
- 如果您需要一个存储空间大的硬盘驱动器
配套SATA SSD
- 如果你已经有一个SATA硬盘，需要一个更快的硬盘作为启动盘
- 用SSD升级旧的桌面/笔记本电脑以提高性能
- 如果价格灵活的话
选择NVMe SSD
- 如果预算不成问题的话
- 需要较高的读写速度为高端性能PC或游戏PC
结论
简要介绍了不同类型的硬盘，如SATA HDD, SATA SSD NVMe SSD，它们的特点和优缺点。您还了解了不同硬盘驱动器的接口类型，如PATA (IDE)、SATA和基于PCIe的NVMe。
最后，一个简单的指南，根据各种因素，如成本，存储大小和性能，选择正确的硬盘驱动器类型。
