1.2 SSD vs HDD

传统的HDD是“马达+磁头+磁盘”的机械结构，SSD则变成了“闪存介质+主控”的半导体存储芯片结构，两者有完全不同的数据存储介质和读写方式。对比如表1-1所示。

再看一下SSD和HDD物理结构的不同，如图1-5所示。

从技术参数上来看，SSD与HDD相比具有如下优点。

1．性能好

毫无疑问，SSD在速度上可以秒杀HDD，无论在用户感观体验上，还是测试数据上。

表1-2所示是某两款SSD和HDD的对比，由表可以看到的是，读写速度有从几倍到几百倍的差异，随机读写性能（速度和时延）差异最为明显。

性能测试工具包括连续读写吞吐量（Throughput）工具和随机读写IOPS工具两种，包括但不限于IoMeter、FIO等测试工具。也有用户体验的性能测试工具——PCMark Vantage，它以应用运行和加载时间作为考察对象。性能测试项一般都是影响用户体验的项。影响用户体验的项涉及系统启动时间、文件加载、文件编辑等。从图1-6所示的对比可以看出，HDD的得分在SSD面前显得太渺小，像碰见了一个性能怪兽，被完爆。

2．功耗低

工作功耗HDD为6～8W, SATA SSD为5W，待机功耗SSD可降低到毫瓦（mW）级别。

关于功耗，业界定义有几类：峰值功耗（Peak Power）、读写功耗（Active Power）、空闲功耗（Idle Power）、省电功耗（启动SSD内部休眠，尽可能多地关掉不工作的硬件模块，专业上定义为Standby/Sleep Power和DevSleep Power，本书后面有专门章节介绍）。特别是DevSleep Power，功耗可降到10mW以下，功耗极低，可应用于能耗要求苛刻的应用场景，如消费级笔记本休眠状态，此种场景下SSD省电是非常重要的。HDD与SSD的功耗对比如表1-3所示。

从SSD功耗分解来看，读写功耗主要消耗在闪存上。数据读取和写入并发在后端的闪存，闪存的单位读写功耗是决定性的，如16KB闪存页（Page）的读写功耗决定了主机端满负荷下SSD的平均读写功耗。

其次影响读写功耗的是主控功耗，其约占功耗的20%，而ASIC主控CPU的频率和个数、后端通道的个数、数据ECC的编码器/解码器的个数和设计等因素影响了主控整体的功耗。

科学地比较功耗的方法应该是Power/IOPS，也就是比较单位IOPS性能上的功耗输出，该值越低越好。由于SSD极高的性能，相对于HDD而言，相当于单位功耗产生出了百倍的性能，所以SSD被称为高性能、低功耗的节能产品，符合数据中心（Data Center）的使用定位。

3．抗震防摔

SSD内部不存在任何机械部件，相比HDD更加抗震。

HDD是机械式结构，磁头和磁片之间发生跌落时接触碰撞会产生物理损坏，无法复原。SSD是电子和PCB结构，PCB加半导体芯片，跌落时不存在机械损伤问题，因此更加抗震和可靠。

另外SSD对环境的要求没有HDD那么苛刻，更适合作为便携式笔记本、平板电脑的存储设备。从可靠性角度来看，物理上的损伤以及带来数据损坏的概率，SSD比HDD更低。

4．无噪声

客观上，由于结构上没有马达的高速运转，SSD是静音的。

5．身形小巧百变

HDD一般只有3.5寸和2.5寸两种形式，SSD除了这两种，还有更小的可以贴放在主板上的M.2形式，甚至可以小到芯片级，例如BGA SSD的大小只有16mm×30mm，甚至可做得更小。

最后再综合对比一下SSD和HDD的具体差异，如表1-4所示。

看来，目前HDD和SSD相比只有价格优势。但随着大容量闪存的出现，SSD的价格也会越来越低，相信不久的将来，HDD的价格优势也会不复存在。