Linux学习笔记14 了解磁盘：何为HDD，SSD？sata？PCIE？分区，MBR，GPT （上）

前文有学习文件系统的概念。介绍了Linux组织文件的方式和文件的分类。

但是最初的时候，最先有的并不是文件系统。而是磁盘。

要我说，最关键的那句话就是：分区存在自己的文件系统。而磁盘存在自己的分区。

磁盘

我们一般指的是在linux中以sd开头的设备名称的存储设备。

很早之前有IDE磁盘，说实在的，我到目前为止并没见过这种磁盘，或者说见过但是根本不认识。。

在学习计算机组成的时候，学过这方面的知识，磁盘，磁道，柱面，扇区，磁头。

ai就能解释的很好：

1. 磁盘（Disk）： 磁盘是存储数据的物理介质，通常由一个或多个圆形的盘片组成。每个盘片由磁性材料制成，可以存储二进制数据。

2. 磁道（Track）： 磁盘上的每一个盘片都被划分为多个同心圆，每个圆称为一个磁道。磁道是磁盘上信息记录的路径，数据就存储在这些磁道上。

3. 柱面（Cylinder）： 柱面是指硬盘上所有盘片上相同编号的磁道构成的垂直柱状区域。例如，如果硬盘有三个盘片，每个盘片上编号为5的磁道会构成一个柱面。

4. 扇区（Sector）： 扇区是磁道上的一个分割区域，是磁盘可寻址的最小数据单元。每个扇区可以存储一定量的数据，通常是512字节，但现代硬盘可能有更大的扇区大小，如4KB。

5. 磁头（Head）： 磁头是硬盘驱动器用来读写磁盘上数据的部件。每个盘片都有一个对应的磁头，磁头悬浮在磁盘表面之上，但不接触磁盘，以避免磨损。

HDD

磁道这些概念，这里一般指的是hdd也就是机械硬盘。由于其结构的原因，会导致其有一些特点，比如随机读写慢，抗震性能差等等。很容易就能想明白，毕竟它是用一个磁头在磁道上读取的嘛。

SSD

ssd指的是我们常说的固态硬盘，和hdd的本质区别是存储数据的方式。使用的内部结构不再是磁盘磁道，而是闪存芯片。同样的，由于它们的内部结构特征，很明显它也有自己的特点。

首先是随机读写性能提高，然后是读写速度整体也有所提升，这是我们大部分人都知道的。

和hdd比较缺点就是过于昂贵，还有读写次数的限制。闪存单元有一定的擦写次数限制，每次擦写都会逐渐损坏存储单元，最终导致单元失效。

不过目前已经在各种技术的加持以及国产的发挥下，有很大的缓解。目前来说我认为ssd更符合大部分个人电脑的需要。

目前来说，如果你要选购硬盘设备，最具性价比的配置是512g的固态加上1t的机械硬盘。如果你是一个游戏玩家，也可以直接购买1t固态。

QLC，TLC是什么

还有不怎么常见的slc，mlc，其实都是闪存的一种技术。

闪存由许多存储单元组成，每个单元可以存储一位、两位、三位或四位数（SLC, MLC, TLC, QLC）

这样你也许就懂了，也就是说，1tb的qlc耗费的单元数目只有tlc的一半。同样的单元数目，存更多的数据就意味着同一个单元要承受更多次数的读写。（闪存单元有一定的擦写次数限制，每次擦写都会逐渐损坏存储单元，最终导致单元失效）

目前对于普通用户来说，tlc是比较优秀的选择，qlc一般价格上比较优惠，如果你确实没有很大的频繁写入的需求，也许qlc很适合你。

至于mlc，slc，对于有稍大容量的需求来说过于昂贵了。

不过如果拥有一个mlc的u盘作为随身存储设备也许很可靠。

Sata是什么

我们都知道usb是一种接口,也对应一个协议，sata也是。sata协议：

1. SATA 1.0（2003年）：数据传输速率达到1.5 Gbps（150 MB/s）。
2. SATA 2.0（2004年）：数据传输速率达到3 Gbps（300 MB/s）。
3. SATA 3.0（2009年）：数据传输速率达到6 Gbps（600 MB/s）。
4. SATA 3.2（2013年）：引入了SATA Express，理论上支持最高16 Gbps的传输速率，但实际使用中通常限制在8 Gbps。

sata不仅仅是一个协议，还是一种接口。 

 m.2

一种外形规格，或者说一种硬盘的接口类型。支持的协议包括sata也包括pcle。

支持不同长度的模块（如 2242、2260、2280），数字分别代表宽度（22mm）和长度（如 80mm）

PCLE

一种通道技术，不仅仅用于磁盘的连接，网卡之类，乃至于显卡内也有这一通道。

可以理解成类似于sata协议中管理数据通道的用处但是比sata快。

nvme

NVMe 是一种专为高速闪存存储设计的通信协议，运行在 PCIe（Peripheral Component Interconnect Express） 通道上。可以理解成基于pcle提供的通道进行传输的存储传输协议。

 交通类比

SATA 接口    传统公路，只适合普通汽车（HDD、SATA SSD），速度有限，规则传统（AHCI）。
PCIe 接口    多车道高速公路，支持高性能交通，但需要专用规则（如 NVMe）才能高效利用。
NVMe 协议    高速公路专用的交通规则，减少等待时间，支持大量并发，专为现代高速车辆设计（SSD）。
M.2 接口    一个收费站，可以连接传统公路（SATA）或高速公路（PCIe），具体路径取决于车辆类型（SSD 类型）。

原文地址：https://blog.csdn.net/m0_54138660/article/details/144312983

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