隨著SSD技術的迅猛發展,我們已經逐漸拋棄了機械硬盤轉而使用固態硬盤作為我們日常放資料的介質,固態硬盤可以說是電腦上最珍貴的一個硬件,近期聽到裝滿數據的硬盤是否比空盤重這個話題覺得很有意思,特有此文,你覺得裝滿數據的硬盤會比空硬盤重嗎?
其實要理清存滿數據的固態硬盤質量變化的問題,我們首先要了解固態硬盤的內部構造機制原理,我們買回去的固態硬盤雖然屬于空盤,但是并不是沒有東西存在的。
空硬盤里面有東西嗎?
SSD采取NAND Flash來作為存儲介質,我們以采用QLC閃存的三星860QVO為例,一塊空的860QVO在出廠前已經被寫入原始的FTL映射表,空閑塊也已經被預擦除,被擦除后是全1,也就是說空SSD是絕大部分是1,很小部分是數據0(假設0,1參半)。
硬盤裝滿數據會發生變化嗎?
同上,我們假設存滿數據的SSD也都是0/1參半,那么存滿數據后固態硬盤發生了什么變化呢?
我們都知道SSD是采用NAND Flash作為存儲介質,喜瑪亞拉上的卓老板認為被囚禁在浮動柵(Float Gate)里面的電子的數量,大于100則為1,小于則為0,空SSD大都是0,現在被囚禁了很多電子,導致0,1參半,所以會重一點點,答案正確,但計算過程是不對的。
如上文所言,實際上空的SSD多數是1,存滿數據以后是0變多了,但0具有電子,電子本身具有質量,所以SSD存滿數據后實際重量是會有一定變化。
為啥SSD寫滿數據重量會有變化?
閃存由源極(Source)、漏極(Drain)、浮動柵(Float Gate)和控制柵(Control Gate)組成。
我們的寫入過程是首先在控制柵加正電壓,將電子(帶負電)吸入并囚禁在浮動柵之中由于浮動柵并不導電,所以這個狀態會持續保持,所以我們也就能理解為啥固態硬盤可以掉電保存數據,寫入完成以后,此時的狀態是0;擦除過程則正好相反,在源極加正電壓利用浮空柵與漏極之間的隧道效應,將注入到浮空柵的負電荷吸引到源極,排空浮動柵的電子,這時讀取的狀態是1。
那為什么有電子是0,沒電子是1呢?
因為SSD在讀取的時候,需要給控制柵加一個低的讀取電壓,對于被Program過的閃存單元來說,被囚禁的電子可以抵消該讀取電壓,造成源極和漏極之間是處于被關閉的狀態;如果是被擦除過的就剛好相反,源極和漏極在控制柵的低電壓作用下,處于導通狀態。
也就是說如果浮動柵(Float Gate)里面沒有電子,就是1;如果有電子,就是0。因為0有電子,比沒有電子的1的狀態要重一些,所以SSD存儲數據后,有了更多的電子,實際重量是會有變化的,但實際情況下我們是感受不到的,所以可以忽略不計。
三星860QVO固態硬盤,讓TB級容量更普及,最高容量可以支持4TB,目前1TB版本在京東的售價僅需769元,PE壽命已經與主流TLC SSD沒有差別,以更低的價格幫助SSD實現更大的容量,相信它取代機械硬盤也只是時間問題了。
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