现在，无论你是买一台新电脑还是升级一台旧电脑，你都会想买一台固态硬盘（SSD），而不是传统的硬盘（HDD）。事实上，从HDD切换到SSD是你能做的最好的PC性能升级之一。

但是怎么做呢？为什么？是什么让SSD成为如此突破性的技术？

在本文中，您将确切地了解SSD是什么、SSD如何实际工作和操作、为什么SSD如此有用，以及您应该知道的SSD的一个主要缺点。如果您正在寻找购买建议，我们建议您在购买SSD之前阅读我们的文章，说明需要考虑的事项。

了解计算机和内存

要理解固态硬盘是如何工作的以及为什么它们如此有用，我们必须首先了解计算机内存是如何工作的。计算机的内存结构分为三个方面：

1. 缓存
2. 记忆
3. 数据驱动器

这些方面中的每一个都起着决定它们如何运作的重要作用。

缓存是最里面的内存单元。运行时，您的计算机将缓存用作数据计算和过程的一种游乐场。到高速缓存的电子路径最短，使得数据访问几乎是即时的。但是，缓存非常小，因此其数据不断被覆盖。

记忆是中间地带。你可能知道它是随机存取存储器。这是您的计算机存储与正在运行的程序和进程相关的数据的地方。对RAM的访问比对缓存的访问慢，但这是可以忽略的。

数据驱动器是所有其他东西永久存储的地方。它是保存所有程序、配置文件、文档、音乐文件、电影文件和其他所有文件的地方。当你想访问一个文件或运行一个程序时，计算机需要将它从数据驱动器加载到RAM中。

重要的是要知道三者之间有巨大的速度差异。当高速缓存和RAM以纳秒的速度运行时，传统的硬盘以毫秒的速度运行。

从本质上说，数据驱动器是瓶颈：不管其他东西有多快，计算机只能以数据驱动器处理数据的速度加载和保存数据。

这是ssd介入的地方。传统的hdd比cache和RAM慢几个数量级，而ssd则快得多。这可以显著减少加载各种程序和进程所需的时间，并使您的计算机感觉更快。

固态驱动器是如何工作的？

固态硬盘的作用与硬盘相同：它们存储数据和文件以供长期使用。区别在于固态硬盘使用一种叫做“闪存”的存储器，它类似于RAM——但与RAM不同的是，RAM在计算机断电时清除数据，固态硬盘上的数据即使断电也会保留。

如果你拆开一个典型的硬盘，你会看到一堆带有读针的磁片，有点像一个乙烯基唱片播放器。在针可以读取或写入数据之前，板必须旋转到正确的位置。

另一方面，固态硬盘使用一个电池网格来快速发送和接收数据。这些网格被分为称为“页面”的部分，这些页面是存储数据的地方。页面**在一起形成“块”

SSD之所以被称为“固态”，是因为它们没有运动部件。

为什么这是必要知道的？因为SSD只能写入块中的空页。在硬盘中，数据可以随时写入板上的任何位置，这意味着数据可以很容易被覆盖。SSD无法直接覆盖单个页面中的数据。它们只能将数据写入块中的空页。

那么ssd如何处理数据删除呢？当一个块中有足够多的页面被标记为未使用时，SSD将整个块的数据提交到内存，擦除整个块，然后将内存中的数据重新提交回块，同时将未使用的页面留空。请注意，删除块并不一定意味着数据完全消失。（如何安全地删除SSD上的数据！）

这意味着固态硬盘会随着时间的推移变得更慢。

当你有一个新的SSD时，它会被装满空白页的块完全加载。当您将新数据写入SSD时，它可以立即以极快的速度写入这些空白页。然而，随着越来越多的数据被写入，空白页用完了，剩下的是随机散布在整个块中的未使用页。

由于SSD不能直接覆盖单个页面，因此每次您要从该点开始写入新数据时，SSD都需要：

1. 找到一个有足够多标记为“未使用”的页面的块
2. 记录该块中仍然需要的页面
3. 将该块中的每一页都重置为空白
4. 将必要的页面重写到新重置的块中
5. 用新数据填充剩余的页面

因此，本质上，一旦你从一个新的SSD购买了所有空白页，你的驱动器将不得不经过这个过程，每当它想写新的数据。这就是大多数闪存的工作原理。

也就是说，它仍然比传统的硬盘快得多，而且速度的提高绝对值得购买SSD而不是HDD。

固态驱动器的缺点

现在我们知道了固态驱动器的工作原理，我们也可以理解它最大的缺点之一：闪存在死之前只能支持有限的写入次数。

有很多科学可以解释为什么会发生这种情况，但可以说，当使用固态硬盘时，每个数据单元内的电荷必须定期重置。不幸的是，每次复位时，每个单元的电阻都会略微增加，这就增加了写入该单元所需的电压。最终，所需的电压变得如此之高，以至于特定的电池无法写入。

因此，SSD数据单元具有有限的写入数。然而，这并不意味着SSD不会持续很长时间！如果您想了解更多信息，请查看我们关于硬盘、SSD和闪存驱动器平均寿命的文章。希望您现在能够更好地了解固态驱动是如何工作的。