1|0前言本文屬于“硬核”科普系列的第三篇——硬盤(pán)。 本系列的起源亦即第一篇——總線(xiàn)【傳送門(mén)：“硬核”科普系列之總線(xiàn)】，第二篇——接口則細(xì)分為三個(gè)主題： 視頻接口【傳送門(mén)：“硬核”科普系列之接口（上：視頻）】 USB接口【傳送門(mén)：“硬核”科普系列之接口（中：USB）】 硬盤(pán)接口【傳送門(mén)：“硬核”科普系列之接口（下：硬盤(pán)）】 唉，明明接口篇里已經(jīng)有了硬盤(pán)主題，為何這里還要單獨(dú)在開(kāi)一篇？ 因?yàn)榻涌谄恢v硬盤(pán)接口（協(xié)議）啊，本篇主要講講硬盤(pán)的工作原理，類(lèi)型構(gòu)造，以及選購(gòu)建議。 系列文章均整理自網(wǎng)絡(luò)，用于自我學(xué)習(xí)的記錄與總結(jié)，也希望能對(duì)同樣渴望知識(shí)的網(wǎng)友們有所幫助，出處注于文末。 2|0概述硬盤(pán)是計(jì)算機(jī)的主要外部存儲(chǔ)設(shè)備。計(jì)算機(jī)中的存儲(chǔ)設(shè)備種類(lèi)非常多，常見(jiàn)的主要有光盤(pán)、硬盤(pán)、U 盤(pán)等，甚至還有網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)設(shè)備SAN、NAS等，不過(guò)使用最多的還是硬盤(pán)。 如果從存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的介質(zhì)上來(lái)區(qū)分，硬盤(pán)可分為機(jī)械硬盤(pán)（Hard Disk Drive, HDD），固態(tài)硬盤(pán)（Solid State Disk, SSD）和混合硬盤(pán)（Hybrid Hard Disk，HHD）。 一塊基于傳統(tǒng)機(jī)械硬盤(pán)誕生出來(lái)的新硬盤(pán))。機(jī)械硬盤(pán)采用磁性碟片來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，而固態(tài)硬盤(pán)通過(guò)閃存顆粒來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，混合硬盤(pán)則是把磁性硬盤(pán)和閃存集成到一起的一種硬盤(pán)。絕大多數(shù)硬盤(pán)都是固定硬盤(pán)，被永久性地密封固定在硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器中。 下面主要講講前兩種最常見(jiàn)的硬盤(pán)。 3|0機(jī)械硬盤(pán)機(jī)械硬盤(pán)（硬盤(pán)/磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器，Hard Disk Drive，簡(jiǎn)稱(chēng)HDD）一般指溫徹斯特硬盤(pán)，一種由電機(jī)、在電機(jī)驅(qū)動(dòng)下高速旋轉(zhuǎn)的圓盤(pán)（磁碟/磁盤(pán)）以及懸浮在磁碟上方的磁頭等機(jī)構(gòu)組成的，以磁信號(hào)存儲(chǔ)信息的一種非易失性存儲(chǔ)器。 3|1結(jié)構(gòu)
機(jī)械硬盤(pán)主要由磁盤(pán)盤(pán)片、磁頭、主軸與傳動(dòng)軸等組成，數(shù)據(jù)就存放在磁盤(pán)盤(pán)片中。 1|0磁盤(pán)盤(pán)片
大家見(jiàn)過(guò)老式的留聲機(jī)嗎？留聲機(jī)上使用的唱片和我們的磁盤(pán)盤(pán)片非常相似，只不過(guò)留聲機(jī)只有一個(gè)磁頭，而機(jī)械硬盤(pán)是上下雙磁頭，且旋轉(zhuǎn)速度要遠(yuǎn)高于唱片（目前機(jī)械硬盤(pán)的常見(jiàn)轉(zhuǎn)速是 7200 rpm）。 機(jī)械硬盤(pán)中所有的盤(pán)片都裝在一個(gè)旋轉(zhuǎn)軸上，每張盤(pán)片之間是平行的，在每個(gè)盤(pán)片的存儲(chǔ)面上有一個(gè)磁頭，磁頭與盤(pán)片之間的距離比頭發(fā)絲的直徑還小，所有的磁頭聯(lián)在一個(gè)磁頭控制器上，由磁頭控制器負(fù)責(zé)各個(gè)磁頭的運(yùn)動(dòng)。盤(pán)片在兩個(gè)磁頭中間高速旋轉(zhuǎn)，即機(jī)械硬盤(pán)是上下盤(pán)面同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)讀取的。磁頭可沿盤(pán)片的半徑方向運(yùn)動(dòng)，加上盤(pán)片每分鐘幾千轉(zhuǎn)的高速旋轉(zhuǎn)，磁頭就可以定位在盤(pán)片的指定位置上進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀寫(xiě)操作了。 需要注意的是，數(shù)據(jù)通過(guò)磁頭以電磁流改變極性的方式被寫(xiě)到磁盤(pán)上（也可以通過(guò)相反的方式讀?。?，磁頭并不能和盤(pán)片直接接觸，因?yàn)橹苯咏佑|會(huì)劃傷盤(pán)片導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失，這就是為什么生活環(huán)境中機(jī)械硬盤(pán)不能經(jīng)?？呐龌蛘咚ぷ?，在讀寫(xiě)時(shí)也非常害怕晃動(dòng)和磕碰。另外，硬盤(pán)為精密設(shè)備，進(jìn)入硬盤(pán)的空氣必須過(guò)濾。因?yàn)闄C(jī)械硬盤(pán)的超高轉(zhuǎn)速，如果內(nèi)部有灰塵，則會(huì)造成磁頭或盤(pán)片的損壞，所以機(jī)械硬盤(pán)內(nèi)部是封閉的，如果不是在無(wú)塵環(huán)境下，則禁止拆開(kāi)機(jī)械硬盤(pán)。 1|0邏輯結(jié)構(gòu)我們已經(jīng)知道數(shù)據(jù)是寫(xiě)入磁盤(pán)盤(pán)片的，那么數(shù)據(jù)是按照什么結(jié)構(gòu)寫(xiě)入的呢？機(jī)械硬盤(pán)的邏輯結(jié)構(gòu)主要分為磁道、扇區(qū)和拄面。
磁道：當(dāng)磁盤(pán)旋轉(zhuǎn)時(shí)，磁頭若保持在一個(gè)位置上，則每個(gè)磁頭都會(huì)在磁盤(pán)表面劃出一個(gè)同心圓，這些同心圓就叫做磁道（Track）。每個(gè)盤(pán)片都在邏輯上有很多的同心圓，最外面的同心圓就是0磁道（注意，磁道只是邏輯結(jié)構(gòu)，在盤(pán)面上并沒(méi)有真正的同心圓）。硬盤(pán)的磁道密度非常高，通常一面上就有上千個(gè)磁道。但是相鄰的磁道之間并不是緊挨著的，這是因?yàn)榇呕瘑卧喔籼鼤?huì)相互產(chǎn)生影響。 扇區(qū)：磁盤(pán)上的每個(gè)磁道被等分為若干個(gè)弧段，這些弧段便是硬盤(pán)的扇區(qū)（Sector）。每個(gè)扇區(qū)的大小是固定的，為 512Byte。扇區(qū)也是磁盤(pán)的最小存儲(chǔ)單位。硬盤(pán)的第一個(gè)扇區(qū)，叫做引導(dǎo)扇區(qū)。
柱面：如果硬盤(pán)是由多個(gè)盤(pán)片組成的，每個(gè)盤(pán)面都被劃分為數(shù)目相等的磁道，那么所有盤(pán)片都會(huì)從外向內(nèi)進(jìn)行磁道編號(hào)，最外側(cè)的就是0磁道。而具有相同編號(hào)的磁道會(huì)形成一個(gè)圓柱，即處于同一半徑圓的多個(gè)磁道組成的一個(gè)圓柱就被稱(chēng)作磁盤(pán)的柱面（Cylinder）。 1|0硬盤(pán)的大小硬盤(pán)的大小是使用“磁頭數(shù) x 柱面數(shù) x 扇區(qū)數(shù) x 每個(gè)扇區(qū)的大小”這樣的公式來(lái)計(jì)算的。其中，磁頭數(shù)（Heads）表示硬盤(pán)共有幾個(gè)磁頭，也可以理解為硬盤(pán)有幾個(gè)盤(pán)面，然后乘以2；柱面數(shù)（Cylinders）表示硬盤(pán)每面盤(pán)片有幾條磁道；扇區(qū)數(shù)（Sectors）表示每條磁道上有幾個(gè)扇區(qū)；每個(gè)扇區(qū)的大小一般是512Byte。 1|0尋址方式1|0CHSCHS是柱面（Cylinder），磁頭（Head）和扇區(qū)（Sector）的簡(jiǎn)稱(chēng)。我們通常生活中說(shuō)的硬盤(pán)的三維指的就是CHS。 它采用24bit位尋址（最大尋址空間是224=8GB
1|0LBALogical Block Addressing的簡(jiǎn)稱(chēng)。LBA是一個(gè)整數(shù)，通過(guò)轉(zhuǎn)換成CHS格式完成磁盤(pán)具體尋址。 ATA-1規(guī)范中定義了28位尋址模式，以每扇區(qū)512Byte來(lái)計(jì)算，ATA-1所定義的28位LBA上限達(dá)到了128GB（228×512Byte=137438953472Byte/1024/1024/1024=128GB）。2002年ATA-6規(guī)范采用48位LBA，同樣以每扇區(qū)512byte組計(jì)算容量上限可達(dá)128PB。 【注意：由于CHS尋址方式的尋址空間在大約8GB（512Bytes(單個(gè)扇區(qū)大小) * 63(扇區(qū)數(shù)) * 1024(柱面數(shù)/磁道數(shù)) * 255(磁頭) = 8422686720Bytes / 1024 / 1024 = 8032MB / 1024 < 8GB）以?xún)?nèi)，所以在磁盤(pán)容量小于8GB時(shí)，可以使用CHS尋址方式或是LBA尋址方式；在磁盤(pán)容量大于8GB時(shí)，則只能使用LBA尋址方式。】 3|2特點(diǎn)與軟盤(pán)驅(qū)動(dòng)器（Floppy Disk Drive，F(xiàn)DD）和光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器（Optical Dsik Drive，ODD）不同，機(jī)械硬盤(pán)的盤(pán)片為鋁制（曾經(jīng)有過(guò)玻璃盤(pán)片）且無(wú)法取出。由于機(jī)械硬盤(pán)的盤(pán)片轉(zhuǎn)速極快（常見(jiàn)消費(fèi)級(jí)機(jī)械硬盤(pán)的轉(zhuǎn)速在5400rpm到7200rpm之間），磁頭與盤(pán)片之間的距離極小，機(jī)械硬盤(pán)對(duì)灰塵和震動(dòng)極其敏感（機(jī)械硬盤(pán)內(nèi)部為高度無(wú)塵環(huán)境，自行拆開(kāi)盤(pán)體會(huì)導(dǎo)致硬盤(pán)報(bào)廢）。 空氣硬盤(pán)的盤(pán)體上設(shè)有帶過(guò)濾措施的氣孔，用于平衡硬盤(pán)工作時(shí)產(chǎn)生的熱量導(dǎo)致的內(nèi)外氣壓差。而氦氣硬盤(pán)則為密封設(shè)計(jì)。由于氦氣密度極小，阻力和震動(dòng)較小，可以進(jìn)一步縮小盤(pán)片間距，從而能夠封裝更多盤(pán)片以提高硬盤(pán)容量。
3|3主要參數(shù)
機(jī)械硬盤(pán)的性能衡量指標(biāo)有順序讀寫(xiě)速度、隨機(jī)讀寫(xiě)性能和響應(yīng)時(shí)間等。
1|0LMR與PMR，CMR與SMR
其中LMR和PMR是對(duì)立概念，CMR和SMR是對(duì)立概念。 對(duì)于LMR和PMR，其區(qū)別在于磁性粒子的方向：LMR硬盤(pán)的磁性粒子方向與磁碟面平行，PMR硬盤(pán)的磁性粒子方向與磁碟面垂直。由于PMR能大幅提高磁碟的存儲(chǔ)密度，目前PMR硬盤(pán)已經(jīng)完全取代了市面上的LMR硬盤(pán)。 對(duì)于CMR和SMR，其區(qū)別在于磁道（Track）有無(wú)重疊：CMR硬盤(pán)的磁道是完全分離的，SMR硬盤(pán)的磁道彼此重疊，就像屋頂?shù)耐咂粯?。通常磁道的寬度隨著磁頭上的讀取器和寫(xiě)入器的尺寸的縮小而縮減，由于磁頭尺寸已經(jīng)達(dá)到物理極限，在沒(méi)有新的存儲(chǔ)技術(shù)的情況下，磁碟的存儲(chǔ)密度將無(wú)法繼續(xù)提高。而SMR技術(shù)通過(guò)縮小磁道間距取得了更高的存儲(chǔ)密度。  
雖然SMR進(jìn)一步提高了磁碟的存儲(chǔ)密度，但是由于磁道重疊，在對(duì)磁道進(jìn)行寫(xiě)入操作時(shí)，相鄰的下一條磁道也會(huì)受到影響。在對(duì)包含有效信息的磁道進(jìn)行寫(xiě)入時(shí)，必須對(duì)后續(xù)磁道進(jìn)行重寫(xiě)。而磁頭上的讀取器的尺寸小于寫(xiě)入器，讀取操作不會(huì)受到相鄰磁道的影響。 
因此，SMR硬盤(pán)將磁道進(jìn)行分組，由多條連續(xù)磁道組成段（Band），段是SMR硬盤(pán)進(jìn)行順序?qū)懭氲幕締卧６螌?duì)應(yīng)的邏輯概念是區(qū)域（Zone），區(qū)域內(nèi)的數(shù)據(jù)寫(xiě)入只能以順序方式進(jìn)行，而數(shù)據(jù)讀取則可以隨機(jī)進(jìn)行。同時(shí)，SMR硬盤(pán)在磁碟上劃分有“傳統(tǒng)區(qū)”（Conventional Zone），在這些區(qū)域內(nèi)磁道按照CMR方式排列，從而保證隨機(jī)寫(xiě)入的實(shí)現(xiàn)。 
為了更好地為寫(xiě)入提供緩沖，采用SMR技術(shù)的硬盤(pán)通常會(huì)配備更大的DRAM緩存（通常為128MB或256MB，與一個(gè)區(qū)域的大小相當(dāng)）。為了減少“臟盤(pán)”情況帶來(lái)的不利影響，SMR硬盤(pán)與采用NAND閃存為存儲(chǔ)介質(zhì)的固態(tài)硬盤(pán)一樣引入了TRIM技術(shù)。 對(duì)于普通消費(fèi)者，CMR與SMR的具體區(qū)別在于，SMR能提高25%的存儲(chǔ)密度（同一代磁碟和相同的磁碟數(shù)），也就是以相近的價(jià)格提供多25%的容量。但是，在對(duì)SMR硬盤(pán)進(jìn)行寫(xiě)入時(shí)，一旦需要對(duì)包含有效信息的區(qū)域?qū)懭?，SMR硬盤(pán)的寫(xiě)入速度會(huì)大幅下降。因此SMR硬盤(pán)不適合用于寫(xiě)入密集型場(chǎng)景。 3|4機(jī)械硬盤(pán)的選購(gòu)機(jī)械硬盤(pán)行業(yè)門(mén)檻較高且已經(jīng)十分成熟，幾大機(jī)械硬盤(pán)制造商的產(chǎn)品并無(wú)太大差距，可以直接按照廠商劃分的產(chǎn)品線(xiàn)進(jìn)行選擇。主要機(jī)械硬盤(pán)制造商：希捷、西部數(shù)據(jù)（包括曾經(jīng)的HGST）和東芝。 對(duì)于3.5英寸機(jī)械硬盤(pán)，由于價(jià)格差距并不明顯，除非是用于冷數(shù)據(jù)備份（如歸檔）等特殊用途，日常使用應(yīng)盡可能避免選擇采用SMR技術(shù)的機(jī)械硬盤(pán)。 對(duì)于2.5英寸機(jī)械硬盤(pán)，除非選擇500GB型號(hào)，否則基本只有SMR硬盤(pán)可選。 1|0SMR辨別板載DRAM緩存大小是常用判斷依據(jù)。通常容量小于4TB緩存大于等于128MB的大概率為SMR硬盤(pán)（某些高端家用和企業(yè)級(jí)硬盤(pán)除外）。通常7mm及以下厚度、1TB及以上容量的2.5英寸HDD均為SMR硬盤(pán)。過(guò)去的2.5英寸CMR硬盤(pán)要達(dá)到1TB容量需要雙碟封裝，一般為9.5mm厚度。現(xiàn)在只有少數(shù)500GB的筆記本機(jī)械硬盤(pán)仍為CMR硬盤(pán)。而且500GB筆記本機(jī)械硬盤(pán)性?xún)r(jià)比較低，與500GB固態(tài)硬盤(pán)的價(jià)格差距有限。 1|0企業(yè)級(jí)HDD企業(yè)級(jí)機(jī)械硬盤(pán)主要有兩大類(lèi)，一類(lèi)是高轉(zhuǎn)速2.5英寸機(jī)械硬盤(pán)，一類(lèi)是常規(guī)轉(zhuǎn)速3.5英寸機(jī)械硬盤(pán)。
前者價(jià)格昂貴，由于轉(zhuǎn)速較高，噪音也較大。此外家用電腦通常并不支持SAS硬盤(pán)，需要額外購(gòu)買(mǎi)SAS接口的陣列卡或HBA卡。 與消費(fèi)級(jí)產(chǎn)品相比，企業(yè)級(jí)機(jī)械硬盤(pán)的優(yōu)勢(shì)主要在于可靠性，例如UBER和可用率。
雖然高轉(zhuǎn)速2.5英寸企業(yè)級(jí)機(jī)械硬盤(pán)的響應(yīng)時(shí)間較短，但是與消費(fèi)級(jí)機(jī)械硬盤(pán)仍處于同一數(shù)量級(jí)。在固態(tài)硬盤(pán)快速普及的今天，這些企業(yè)級(jí)機(jī)械硬盤(pán)甚至在容量/價(jià)格比上都沒(méi)有明顯優(yōu)勢(shì)。因此對(duì)于普通用戶(hù)，只有價(jià)格相對(duì)合適的采用SATA接口的常規(guī)轉(zhuǎn)速3.5英寸企業(yè)級(jí)機(jī)械硬盤(pán)比較值得購(gòu)買(mǎi)。 4|0固態(tài)硬盤(pán)
固態(tài)硬盤(pán)（Solid State Disk/Solid State Drive，SSD）和傳統(tǒng)的機(jī)械硬盤(pán)（Hard Disk Drive，HDD）最大的區(qū)別就是不再采用盤(pán)片進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，而采用固態(tài)電子存儲(chǔ)芯片陣列進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，如上圖所示。 4|1組成固態(tài)硬盤(pán)主要由控制單元和存儲(chǔ)單元組成，其中存儲(chǔ)單元的芯片主要分為兩種：一種是采用閃存（NAND或3D XPoint）作為存儲(chǔ)介質(zhì)的；另一種是采用DRAM作為存儲(chǔ)介質(zhì)的。目前使用較多的主要是采用閃存作為存儲(chǔ)介質(zhì)的固態(tài)硬盤(pán)，BIOS芯片一般采用NOR Flash。
有關(guān)NAND閃存的更多知識(shí)，推薦小大熊貓的知乎回答：如何淺顯易懂地解釋「閃存」？它的存儲(chǔ)原理是什么？ ，這里不再贅述。 固態(tài)硬盤(pán)在接口的規(guī)范和定義、功能及使用方法上與普通硬盤(pán)的完全相同，在產(chǎn)品外形和尺寸上也完全與普通硬盤(pán)一致。被廣泛應(yīng)用于軍事、車(chē)載、工控、視頻監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)終端、電力、醫(yī)療、航空、導(dǎo)航設(shè)備等諸多領(lǐng)域。 4|2SSD vs. HDD
4|3分類(lèi)
根據(jù)物理外形可以分為2.5英寸、M.2和AIC（獨(dú)立顯卡那樣的插卡式）三類(lèi)。 根據(jù)電氣標(biāo)準(zhǔn)可以分為SATA和PCIe兩類(lèi)。 根據(jù)數(shù)據(jù)協(xié)議可以分為AHCI和NVMe兩類(lèi)。
其中2.5英寸和AIC的PCIe固態(tài)比較少見(jiàn)（前者在發(fā)燒級(jí)和企業(yè)級(jí)固態(tài)中較常見(jiàn)，一般采用U.2接口），消費(fèi)級(jí)最常見(jiàn)的是2.5英寸的SATA+AHCI固態(tài)硬盤(pán)、M.2的SATA+AHCI固態(tài)硬盤(pán)和M.2的PCIe+NVMe固態(tài)硬盤(pán)。 1|0M.2的兩種key
在選購(gòu)固態(tài)硬盤(pán)時(shí)必須注意，M.2固態(tài)硬盤(pán)有B Key和M Key以及長(zhǎng)度之分，一般有以下規(guī)格：B & M Key（金手指有兩個(gè)缺口，可能為SATA總線(xiàn)或PCIe 2X總線(xiàn)）、M Key（金手指有一個(gè)缺口，通常為PCIe 4X總線(xiàn)），2280（寬22mm，長(zhǎng)80mm）、22110、2260、2242和2230等。上圖右上角的860 EVO為M.2 B & M Key 2280的固態(tài)硬盤(pán)，采用SATA總線(xiàn)；右下角的970 EVO Plus為M.2 M Key 2280的固態(tài)硬盤(pán)，采用PCIe 4X總線(xiàn)。 一般來(lái)說(shuō)M Key的M.2插槽能兼容B & M Key和M Key的固態(tài)硬盤(pán)（但不一定同時(shí)支持SATA總線(xiàn)和PCIe總線(xiàn)，可能只支持PCIe總線(xiàn)，也可能只支持SATA總線(xiàn)），B Key的M.2插槽則無(wú)法兼容M Key的固態(tài)硬盤(pán)（通常只能支持SATA總線(xiàn)），詳細(xì)情況必須參閱說(shuō)明書(shū)。 可以這么理解：兩個(gè)缺口的M.2固態(tài)（上圖第三排）能安裝到這兩種M.2插槽（上圖第一排）里（但電氣標(biāo)準(zhǔn)不一定支持），而一個(gè)缺口的M.2固態(tài)（上圖第二排右一）只能安裝到到第二種M.2插槽（上圖第一排右一）里。 4|4存在的問(wèn)題1|0掉速由于NAND閃存的特性（無(wú)法直接覆寫(xiě)，NAND閃存的最小寫(xiě)入單元是page，最小擦除單元是block，多個(gè)page組成一個(gè)block，多個(gè)block組成一個(gè)die），因此在向存有數(shù)據(jù)（無(wú)論數(shù)據(jù)是否有效）的block寫(xiě)入數(shù)據(jù)時(shí)必須先擦除再寫(xiě)入，表現(xiàn)為讀寫(xiě)速度低于預(yù)期。通常固態(tài)硬盤(pán)主控會(huì)自動(dòng)進(jìn)行垃圾回收和TRIM操作，可在一定程度上緩解此類(lèi)掉速現(xiàn)象。 此外，幾乎所有消費(fèi)級(jí)TLC固態(tài)硬盤(pán)都采用了動(dòng)態(tài)SLC緩存機(jī)制。在連續(xù)寫(xiě)入大量數(shù)據(jù)時(shí)，SLC緩存用盡后寫(xiě)入速度會(huì)降至TLC原本的水平（閑置一段時(shí)間后自動(dòng)恢復(fù)）。 1|0耐久數(shù)據(jù)保持時(shí)間（Data Retention）是衡量NAND閃存可靠性的重要指標(biāo)。 由于浮柵MOSFET中本征電場(chǎng)的存在，隨著時(shí)間流逝產(chǎn)生的電荷泄漏，會(huì)逐漸導(dǎo)致NAND閃存中的數(shù)據(jù)出錯(cuò)甚至無(wú)法讀取。為此Read Scrub（數(shù)據(jù)巡檢/掃描重寫(xiě)）技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，通過(guò)按照一定的算法對(duì)硬盤(pán)進(jìn)行掃描，當(dāng)發(fā)現(xiàn)某個(gè)閃存頁(yè)翻轉(zhuǎn)比特?cái)?shù)超過(guò)閾值時(shí)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行重寫(xiě)，從而減少ECC無(wú)法糾正的位錯(cuò)誤。[3]影響數(shù)據(jù)保持時(shí)間的因素有擦寫(xiě)次數(shù)、ECC強(qiáng)度、溫度和電磁輻射等。 由于陷阱輔助隧穿（Trap-assisted tunneling (TAT)）效應(yīng)，隨著擦寫(xiě)次數(shù)（編程/擦除周期數(shù)，Program/Erase Cycle (P/E Cycle)）的增加，氧化物絕緣層逐漸磨損，NAND閃存的可靠性會(huì)逐漸降低（數(shù)據(jù)保持時(shí)間縮短）。升高溫度也會(huì)使數(shù)據(jù)保持時(shí)間縮短。 由于讀取干擾（Read Disturb）的存在，即便不進(jìn)行寫(xiě)入，讀取操作也會(huì)使相近的存儲(chǔ)單元受到影響。主控會(huì)計(jì)算自上次擦除動(dòng)作后的讀取動(dòng)作總次數(shù)，通過(guò)重寫(xiě)相應(yīng)存儲(chǔ)單元中的數(shù)據(jù)，避免讀取干擾錯(cuò)誤的發(fā)生。 當(dāng)NAND閃存的可靠性下降至廠商設(shè)定的閾值時(shí)，其生命也就抵達(dá)了終點(diǎn)。通常此時(shí)固態(tài)硬盤(pán)的S.M.A.R.T.參數(shù)會(huì)達(dá)到閾值（P/E Cycle達(dá)到閾值、壞塊數(shù)達(dá)到閾值或其它耐久度參數(shù)達(dá)到閾值），引發(fā)系統(tǒng)報(bào)警，提醒用戶(hù)更換硬盤(pán)。這種情況可以理解為壽終正寢。 但是固態(tài)硬盤(pán)也可能在壽終正寢之前發(fā)生致命錯(cuò)誤導(dǎo)致失去響應(yīng)無(wú)法被系統(tǒng)識(shí)別（俗稱(chēng)掉盤(pán)）。 此外，隨著固態(tài)硬盤(pán)存放時(shí)間的增加，其故障率逐漸升高，因此應(yīng)盡可能購(gòu)買(mǎi)新出廠的產(chǎn)品。 4|5固態(tài)硬盤(pán)的選購(gòu)在選購(gòu)硬盤(pán)時(shí)，應(yīng)當(dāng)關(guān)注容量、性能和可靠性三個(gè)方面。 對(duì)于機(jī)械硬盤(pán)，由于只有寥寥幾家制造商，一般考慮盤(pán)片記錄技術(shù)（CMR、SMR和HAMR等）、單碟容量、轉(zhuǎn)速、緩存大小、外部接口以及充氦與否，再加上讀寫(xiě)速度和響應(yīng)時(shí)間實(shí)測(cè)值以及硬盤(pán)故障率，很容易就能得出大致評(píng)價(jià)。 而對(duì)于固態(tài)硬盤(pán)，不僅參數(shù)十分繁雜，僅靠分析這些參數(shù)并不能準(zhǔn)確地推測(cè)出硬盤(pán)的實(shí)際性能，而且固態(tài)硬盤(pán)在不同工作條件下表現(xiàn)出的性能也有很大差異。至于固態(tài)硬盤(pán)的可靠性，則更是缺乏大量數(shù)據(jù)支持（與機(jī)械硬盤(pán)相比）。 普通用戶(hù)建議盡量選擇一線(xiàn)品牌的主流型號(hào)，因?yàn)橐痪€(xiàn)品牌的產(chǎn)品銷(xiāo)量相對(duì)較大，它們不僅經(jīng)受了大量用戶(hù)的考驗(yàn)，而且即使變更方案，也很快會(huì)由用戶(hù)反映體現(xiàn)出來(lái)。此外一線(xiàn)廠商的售后服務(wù)通常也更好（比如在店保之外能個(gè)人送保）。 在消費(fèi)級(jí)固態(tài)硬盤(pán)制造商里，除三星、英特爾（這兩個(gè)算超一線(xiàn)）、閃迪+西數(shù)、東芝+浦科特、美光（鎂光）+英睿達(dá)和金士頓（金士頓算準(zhǔn)一線(xiàn)）之外均為二線(xiàn)。這些制造商大多具有自行生產(chǎn)NAND閃存的能力，某些品牌還能自研主控（如三星）。 固態(tài)硬盤(pán)的主要部件有主控、DRAM緩存和閃存芯片。其中DRAM緩存為非必需，主控可能和閃存芯片集成在一起（比如某些M.2 2230規(guī)格的固態(tài)硬盤(pán)）。
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