固态硬盘 固态硬盘是一种使用闪存芯片来存储数据的存储设备，其核心在于没有可移动的机械部件。 固态硬盘的基础是NAND闪存，这是一种非易失性存储器，意味着即使在断电后也能保留数据。这与需要持续供电来保持数据的易失性存储器（如RAM）形成对比。 数据在NAND闪存中以电荷的形式存储在由浮栅晶体管构成的存储单元中。每个存储单元可以存储的比特数决定了其类型：单层单元（SLC）存储1比特，多层单元（MLC）存储2比特，三层单元（TLC）存储3比特，四层单元（QLC）存储4比特。随着每单元比特数的增加，存储密度和成本效益提高，但通常伴随着写入寿命和性能的降低。 为了管理这些物理特性并与计算机接口通信，固态硬盘需要一个控制器。这个控制器是一个专用的处理器，它执行多项关键功能：包括磨损均衡（将写入操作均匀分布到所有存储单元以避免部分单元过早损耗）、坏块管理（标记和隔离失效的存储单元）、垃圾回收（回收包含无效数据的存储块以供重新使用）以及错误纠正码（检测和纠正数据错误）。 在物理接口和协议层面，固态硬盘通过如SATA或更现代的NVMe等标准与计算机连接。SATA是一种较旧、更通用的接口，其带宽限制了固态硬盘的性能发挥。而NVMe协议则专为闪存设计，通过高速的PCIe总线直接与系统CPU通信，显著降低了延迟并大幅提高了数据传输速率。 正是由于没有机械寻址过程，并得益于其先进的控制器和高速接口，固态硬盘在数据访问速度、系统启动时间、应用程序加载速度以及整体系统响应能力上，都显著优于传统的机械硬盘。同时，其抗冲击和震动的能力也更强，功耗通常更低。